\"安防天下智能网络视频监控技术的深入解析与实践第二部分\

共3卷，卷2. 第1章 视频监控技术概述 1 1.1 引子 2 1.1.1 安全防范的雏形 2 1.1.2 网络视频监控 2 1.1.3 智能视频识别 2 1.1.4 智能网络视频监控 3 1.2 视频监控技术发展过程 3 1.2.1 模拟视频监控时代 4 1.2.2 数字视频监控时代 6 1.2.3 智能网络视频监控时代 7 1.3 视频监控的核心技术 8 1.3.1 光学成像器件 8 1.3.2 视频编码压缩算法 8 1.3.3 视频编码压缩芯片 9 1.3.4 视频管理平台 9 1.4 视频监控的发展方向 10 第2章 模拟视频监控系统 13 2.1 模拟监控系统的构成 14 2.2 视频采集设备 14 2.2.1 摄像机相关技术 15 .2.2.2 镜头相关介绍 19 2.2.3 防护罩 23 2.2.4 云台及解码器 23 2.2.5 一体球型摄像机 24 2.3 信号传输设备 27 2.3.1 视频信号的传输 27 2.3.2 视频分配器 28 2.3.3 控制信号的传输 28 2.3.4 系统供电 29 2.4 矩阵控制设备 29 2.4.1 矩阵工作原理 29 2.4.2 矩阵的主要功能 30 2.4.3 ptz控制原理 31 2.4.4 控制键盘介绍 31 2.5 显示与录像设备 31 2.5.1 多画面处理器 31 2.5.2 图像显示设备 33 2.5.3 长延时录像机 34 2.6 闭路电视监控系统设计 34 2.6.1 系统需求分析 34 2.6.2 摄像机的选型 36 2.6.3 镜头的选型 37 2.6.4 矩阵的选型 37 2.7 典型厂家设备介绍 37 2.7.1 泰科discover系列半球 37 2.7.2 泰科speeddome快球 38 2.7.3 泰科megapower 48矩阵 40 2.8 本章小结 41 第3章 视频编码压缩技术 43 3.1 多媒体技术基础 44 3.1.1 图像的色彩模型 44 3.1.2 图像的色彩空间变换 46 3.1.3 图像的基本属性 47 3.1.4 图像的格式与质量 48 3.1.5 数据压缩方法 49 3.2 静态图像压缩技术 53 3.2.1 色相变换过程 54 3.2.2 区块切割与采样 55 3.2.3 离散余弦(dct)变换 57 3.2.4 量化过程介绍 58 3.2.5 z字形编码过程 59 3.2.6 dc系数及ac系数编码 59 3.2.7 熵编码介绍 61 3.2.8 jpeg数据流介绍 61 3.2.9 jpeg解压缩过程 61 3.3 视频(动态图像)编码压缩 62 3.3.1 视频压缩的必要性 62 3.3.2 视频压缩的可行性 62 3.3.3 图像格式说明 63 3.3.4 逐行扫描与隔行扫描 66 3.3.5 帧率、码流与分辨率 67 3.3.6 视频编码模型 68 3.3.7 运动补偿技术介绍 69 3.4 主流视频编码技术 70 3.4.1 mjpeg编码压缩 70 3.4.2 mpeg-1技术介绍 71 3.4.3 mpeg-2技术简介 75 3.4.4 mpeg-4技术介绍 76 3.4.5 h.264技术说明 80 3.4.6 视频编解码技术应用 82 3.5 本章小结 84 第4章 硬盘录像机(dvr)技术 87 4.1 dvr产品介绍 88 4.1.1 dvr发展历史 88 4.1.2 dvr工作原理 89 4.1.3 软压缩与硬压缩 89 4.1.4 dvr芯片介绍 91 4.1.5 dvr的录像文件管理 92 4.1.6 dvr配置及接口 93 4.1.7 dvr的关键技术 96 4.1.8 dvr术语介绍 96 4.2 dvr软硬件构成 97 4.2.1 嵌入式dvr 97 4.2.2 pc式dvr 100 4.2.3 嵌入式对比pc式dvr 101 4.3 dvr软件功能 102 4.3.1 设备配置及管理 103 4.3.2 录像管理 103 4.3.3 报警管理 104 4.3.4 视频存储与备份 105 4.3.5 视频浏览与回放 105 4.3.6 设备网管维护 106 4.3.7 用户的管理 106 4.3.8 用户操作日志审计 107 4.4 dvr的应用架构 107 4.4.1 单机工作模式 107 4.4.2 模数混合架构 108 4.4.3 多机联网模式 109 4.5 dvr的亮点功能 111 4.5.1 dvr的多码流技术 111 4.5.2 视频分析技术应用 113 4.5.3 混合dvr技术 113 4.5.4 智能检索与回放 115 4.5.5 场景重组技术 116 4.5.6 视频加密技术 116 4.6 dvr产品选型 117 4.7 dvr的常见故障 119 4.7.1 pc式dvr的常见故障 119 4.7.2 嵌入式dvr的常见故障 119 4.8 dvr应用案例 120 4.8.1 dvr带宽设计 120 4.8.2 dvr存储设计 121 4.9 dvr设置与操作 122 4.9.1 dvr的系统设置 122 4.9.2 dvr的应用操作 122 4.10 dvr产品介绍 123 4.10.1 海康ds-9000介绍 123 4.10.2 朗驰欣创lc7300介绍 126 4.11 本章小结 129 第5章 视频编码器技术 131 5.1 dvs产品介绍 132 5.1.1 dvs发展历程 132 5.1.2 dvs对比dvr 132 5.1.3 dvs的工作原理 134 5.2 dvs产品软硬件构成 135 5.2.1 dvs硬件构成 135 5.2.2 dvs软件构成 136 5.3 dvs系统应用架构 139 5.3.1 矩阵+dvs混合架构 139 5.3.2 dvs+nvr架构 140 5.4 dvs的亮点功能 141 5.4.1 dvs的anr技术 141 5.4.2 dvs冗余技术 142 5.4.3 dvs的多码流技术 143 5.4.4 dvs的poe技术 145 5.4.5 dvs的音频功能 145 5.4.6 dvs组播应用 146 5.4.7 带视频分析功能的dvs 147 5.5 dvs产品选型 147 5.5.1 dvs的主要参数 147 5.5.2 dvs产品的架构 148 5.5.3 编码压缩方式 148 5.5.4 视频分析功能 148 5.5.5 各类接口资源 149 5.5.6 标准化与开放性 150 5.5.7 设备的稳定性 150 5.6 dvs的集成整合 150 5.6.1 dvs的sdk集成 150 5.6.2 dvs的sdk功能 151 5.7 dvs设置与应用 152 5.7.1 dvs工作流程 152 5.7.2 dvs码流分析 153 5.7.3 dvs主要参数说明 153 5.7.4 dvs配置过程 154 5.8 dvs产品介绍 155 5.8.1 nice编码器nve1008 155 5.8.2 朗驰欣创lc8304编码器 157 5.8.3 海康ds-6100编码器 160 5.9 本章小结 162 第6章 网络录像机(nvr)技术 163 6.1 nvr产品介绍 164 6.1.1 nvr的功能角色 164 6.1.2 nvr的功能模块 166 6.1.3 nvr对比dvr 166 6.1.4 pc式与嵌入式nvr 168 6.2 nvr的技术指标 170 6.2.1 nvr的平台需求 170 6.2.2 nvr的瓶颈分析 171 6.2.3 nvr的软件功能 173 6.3 nvr产品亮点功能 178 6.3.1 视频中间件技术应用 178 6.3.2 anr技术 179 6.3.3 nvr冗余技术 180 6.3.4 视频标签功能 181 6.3.5 带视频分析功能的nvr 181 6.4 nvr产品选型要点 181 6.4.1 nvr典型参数 181 6.4.2 nvr产品选型 182 6.5 nvr应用案例分析 183 6.5.1 需求分析 183 6.5.2 网络带宽设计 185 6.5.3 nvr存储设计 186 6.6 nvr产品介绍 187 6.6.1 东方网力nvr2000介绍 187 6.6.2 科达nvr2860介绍 191 6.7 本章小结 195 第7章 网络摄像机(ipc)技术 197 7.1 ipc产品介绍 198 7.1.1 ipc的定义 198 7.1.2 ipc的主要功能 199 7.1.3 ipc的分类 199 7.1.4 ipc的优势 200 7.1.5 ipc的常用术语介绍 203 7.2 ipc的组成及工作原理 204 7.2.1 ipc的硬件构成 204 7.2.2 ipc的软件构成 206 7.2.3 ipc的工作原理 208 7.3 ipc数据的网络传输 208 7.3.1 网络传输协议介绍 208 7.3.2 视音频流的传输 210 7.3.3 控制信号的传输 211 7.4 ipc的核心技术 211 7.4.1 光学成像技术 211 7.4.2 视频编码算法 211 7.4.3 编码压缩芯片 212 7.4.4 视频分析技术 212 7.5 ipc的亮点功能 214 7.5.1 ipc的3g功能 214 7.5.2 poe技术 215 7.5.3 本地缓存功能 215 7.5.4 ddns支持 216 7.5.5 ipc的安全通信 216 7.5.6 报警改变帧率技术 218 7.5.7 ipc的多码流技术 218 7.5.8 视频质量控制qos 219 7.5.9 视频移动探测 220 7.6 ipc的选型要点 220 7.6.1 ipc的主要参数 220 7.6.2 图像质量 221 7.6.3 网络适应性 221 7.6.4 编码压缩算法 221 7.6.5 系统安装与升级 222 7.6.6 产品许可授权方式 222 7.6.7 二次开发与集成 222 7.6.8 厂商产品线考察 223 7.7 ipc的应用设计 223 7.7.1 需求分析 223 7.7.2 系统架构 225 7.7.3 带宽与存储设计 225 7.7.4 系统的主要功能 226 7.8 ipc产品介绍 227 7.8.1 axis公司p33系列ipc 227 7.8.2 海康ds-2cd862mf介绍 229 7.9 本章小结 231 第8章 高清视频监控技术 233 8.1 模拟监控时代的高清 234 8.1.1 电视制式及分辨率 234 8.1.2 高清模拟摄像机 235 8.1.3 高清信号传输 235 8.1.4 高清显示设备 235 8.2 数字时代的高清技术 236 8.2.1 高清电视(hdtv)标准 236 8.2.2 高清ip摄像机 237 8.3 高清摄像机的优势 237 8.3.1 覆盖范围 238 8.3.2 图像细部特征 239 8.3.3 数字云台功能 239 8.3.4 视频校正与处理 240 8.3.5 360°全景摄像机 241 8.4 高清摄像机的关键技术 241 8.4.1 高清配套镜头 242 8.4.2 图像传感器 242 8.4.3 图像灵敏度问题 242 8.4.4 编码压缩算法 242 8.4.5 高清信号传输 243 8.4.6 视频管理平台支持 243 8.4.7 高清信号显示 243 8.5 高清监控的障碍 243 8.5.1 高带宽占用 244 8.5.2 海量存储问题 244 8.5.3 高成本问题 244 8.6 高清摄像机的应用 245 8.6.1 需求分析 245 8.6.2 像素数量计算 245 8.6.3 摄像机选型 246 8.6.4 系统架构说明 247 8.6.5 视频传输与存储 247 8.7 百万高清的产品介绍 247 8.7.1 mobotix智能高清摄像机 247 8.7.2 axis高清摄像机q1755 251 8.8 本章小结 252 第9章 视频内容分析(vca)技术 253 9.1 视频分析技术说明 254 9.1.1 视频内容分析技术背景 254 9.1.2 视频分析实现的功能 255 9.1.3 视频数据结构介绍 257 9.2 vmd技术介绍 259 9.2.1 vmd技术原理介绍 259 9.2.2 vmd技术的缺陷 259 9.3 vca技术介绍 260 9.3.1 vca技术的原理 260 9.3.2 vca技术的突破 260 9.3.3 vca的关键技术 262 9.4 视频分析工作机制 263 9.4.1 视频分析软件框架 263 9.4.2 视频分析的工作流 263 9.4.3 视频分析算法模块 264 9.4.4 视频分析过程 267 9.5 视频分析技术难点 269 9.5.1 环境因素 269 9.5.2 视频场景相关因素 270 9.5.3 平台及芯片的限制 270 9.5.4 成像因素 271 9.6 视频分析系统架构 272 9.6.1 前端独立单元 272 9.6.2 后端服务器方式 273 9.6.3 智能dvs或ipc 274 9.6.4 前后端混合架构 275 9.6.5 目前的架构情况 275 9.7 视频分析的主要应用 276 9.7.1 安全类应用 276 9.7.2 非安全类应用 279 9.7.3 摄像机状态检测 281 9.7.4 特色功能介绍 282 9.8 视频分析软件及设置 283 9.8.1 视频分析设置程序 283 9.8.2 vca设置过程举例 284 9.9 视频分析技术实施 286 9.9.1 视频分析实施流程 287 9.9.2 摄像机部署要点 287 9.9.3 vca效果评定 287 9.10 视频分析产品选型 288 9.10.1 算法实现方式 288 9.10.2 系统架构 289 9.10.3 集成性与易用性 289 9.11 智能编码器设计 290 9.11.1 视频分析过程 290 9.11.2 智能编码器设计 290 9.12 视频分析产品介绍 291 9.12.1 nice视频分析技术介绍 291 9.12.2 中星电子视频分析技术 292 9.13 本章小结 295 第10章 网络视频传输与交换 297 10.1 网络视频监控系统的特点 298 10.1.1 网络视频监控系统的结构 298 10.1.2 mpeg-4技术说明 298 10.1.3 系统中的视频传输 299 10.2 网络传输协议介绍 300 10.2.1 osi模型介绍 300 10.2.2 传输层介绍 303 10.2.3 tcp与udp协议 304 10.2.4 rtp与rtcp协议 307 10.2.5 rtsp与rtvp简介 309 10.2.6 网管协议snmp 310 10.3 视频监控系统的数据传输 310 10.3.1 网络视频监控数据流 310 10.3.2 视频流的编码 311 10.3.3 rtp打包过程 311 10.3.4 视频流封装过程 312 10.3.5 视频封装格式 312 10.3.6 视频传输过程 313 10.3.7 网络性能参数说明 313 10.4 组播技术介绍 316 10.4.1 单播、组播与广播 316 10.4.2 组播在视频监控中的应用 319 10.5 流媒体技术在视频监控中的应用 320 10.5.1 视频监控系统需求分析 320 10.5.2 流媒体概念 321 10.5.3 流媒体在视频监控中的 应用 322 10.6 sip协议介绍 324 10.6.1 信道分离技术 324 10.6.2 sip架构下的数据传输 325 10.7 视频互联互通 326 10.7.1 视频互联互通的意义 326 10.7.2 视频互联互通的方式 326 10.7.3 onvif及psia介绍 326 10.8 本章小结 327 第11章 *管理软件(cms) 329 11.1 cms介绍 330 11.1.1 cms的定义 330 11.1.2 cms的发展历程 331 11.1.3 cms的发展方向 336 11.2 cms的原理及组成 338 11.2.1 cms的结构 338 11.2.2 cms的组成 338 11.2.3 cms的工作流程 345 11.3 cms的主流架构 348 11.3.1 完全集中型 348 11.3.2 完全分散型 348 11.3.3 多级cms架构 349 11.4 cms的客户软件功能 350 11.4.1 设备管理模块 350 11.4.2 视频操作模块 353 11.4.3 事件调查与用户审计 358 11.4.4 报警管理功能 358 11.4.5 系统诊断与维护 359 11.4.6 用户权限管理 360 11.5 cms的增强功能 362 11.5.1 cms服务器冗余 362 11.5.2 冗余nvr机制 364 11.5.3 网络冗余机制 365 11.5.4 安全登录功能 365 11.6 cms的特色功能 365 11.6.1 智能回放检索技术 365 11.6.2 多路图像拼接 367 11.6.3 应急预案功能 368 11.6.4 视频时间链表 368 11.6.5 视频编辑器 369 11.6.6 模糊索引功能 369 11.7 cms平台的考核 369 11.7.1 平台稳定性 369 11.7.2 系统可扩展性 370 11.7.3 系统兼容性 370 11.7.4 系统升级 371 11.7.5 系统安全性 371 11.7.6 cms的维护 372 11.7.7 系统容量支持 372 11.7.8 系统管理及维护 375 11.7.9 良好的人机界面 376 11.8 视频监控系统的集成 377 11.8.1 系统集成的意义 377 11.8.2 硬件集成方式 377 11.8.3 api方式集成 378 11.8.4 视频转码技术介绍 380 11.9 cms产品介绍 381 11.9.1 互信互通全球眼平台 381 11.9.2 中星电子vivs平台 381 11.9.3 东方网力pvg平台 389 11.9.4 广州睿捷cms介绍 396 11.10 本章小结 401 第12章 视频监控系统存储应用 403 12.1 存储基础知识 404 12.1.1 计算机i/o技术 404 12.1.2 磁盘结构与原理 404 12.1.3 硬盘接口技术 408 12.1.4 磁盘阵列技术 410 12.1.5 磁盘iops及带宽 412 12.1.6 磁盘的性能测试 413 12.2 raid技术介绍 415 12.2.1 raid技术基础 415 12.2.2 raid0技术介绍 418 12.2.3 raid1技术介绍 420 12.2.4 raid2简介 421 12.2.5 raid3技术介绍 421 12.2.6 raid4简介 422 12.2.7 raid5技术介绍 422 12.2.8 raid技术的比较 423 12.3 das、nas和san 424 12.3.1 存储系统架构的发展 424 12.3.2 das技术 425 12.3.3 nas技术 427 12.3.4 san技术 430 12.3.5 iscsi技术 431 12.3.6 存储架构比较 433 12.4 视频监控中的存储应用 435 12.4.1 视频监控存储特点 435 12.4.2 视频监控存储需求 437 12.4.3 视频存储的瓶颈说明 440 12.4.4 视频存储的主要架构 443 12.4.5 视频数据归档备份 446 12.4.6 视频存储设计部署 447 12.4.7 视频存储应用案例一 449 12.4.8 视频存储应用案例二 451 12.5 视频存储系统的扩容 452 12.5.1 dvr系统存储扩容 453 12.5.2 nvr系统存储扩容 453 12.5.3 存储扩展注意事项 453 12.6 本章小结 453 第13章 视频解码与图像显示 455 13.1 监视器 456 13.1.1 监视器的分类 456 13.1.2 crt与lcd监视器 456 13.2 视频解码器 457 13.2.1 硬解码器 457 13.2.2 软解码器 458 13.2.3 万能解码器 458 13.2.4 解码器的考核点 459 13.3 控制中心应用 459 13.3.1 系统架构配置 460 13.3.2 控制室操作应用 461 13.4 本章小结 463 第14章 智能网络视频系统实战 465 14.1 智能网络视频系统设计 466 14.1.1 本书知识点回顾 466 14.1.2 系统架构设计 469 14.1.3 系统稳定性考虑 470 14.2 智能网络视频系统选型 471 14.2.1 视频编码系统 471 14.2.2 平台系统考核 472 14.2.3 视频内容分析系统 472 14.2.4 网络系统设计 473 14.2.5 存储系统设计 473 14.3 招标文件案例分析 473 14.3.1 招标文件需求分析 473 14.3.2 投标文件响应结论 475 14.4 10年之后……大话ivs 477 第15章 ivs在不同行业的应用 479 15.1 高铁智能网络视频监控系统 480 15.1.1 高铁项目简介 480 15.1.2 高铁视频监控系统的特点 480 15.1.3 高铁视频监控系统层次 481 15.1.4 高铁视频监控系统拓扑 483 15.1.5 高铁视频监控关键因素 483 15.1.6 视频分析技术的应用 484 15.1.7 视频监控存储的考虑 486 15.1.8 铁路视频监控的平台软件 486 15.2 机场智能网络视频监控应用 487 15.2.1 机场视频监控系统的特点 487 15.2.2 机场视频监控系统的架构 487 15.2.3 智能网络视频监控构成 489 15.2.4 视频监控系统关键因素 490 15.2.5 视频分析技术在机场的应用 491 15.2.6 机场视频监控系统的存储 491 15.2.7 机场视频监控的平台软件 492 15.3 平安城市视频监控系统应用 493 15.3.1 平安城市简介 493 15.3.2 平安城市视频监控的特点 494 15.3.3 平安城市监控主流架构 495 15.3.4 全球眼监控平台介绍 497 15.3.5 某平安城市应用案例 503 参考文献 507