医院闭路电视监控系统设计方案

医院闭路电视监控系统设计方案内容摘要：

MJPEG 图像流的单元就是一帧一帧的 JPEG 画片。 因为每帧都可任意存取，所以 MJPEG常被用于视频编辑系统。 动态 JPEG 能产生高质量、全屏、全运动的视频，但是，它需要依赖附加的硬件。 而且，由于 MJPEG不是一 个标准化的格式，各厂家都有自己版本的 MJPEG，双方的文件无法互相识别。 MJPEG的优点是画质还比较清晰，缺点是压缩率低，占用带宽很大。 一般单路占用带宽2M左右。 2) 视频编码标准是专为中高质量运动图像压缩所设计的低码率图像压缩标准。 采用运动视频编码中常见的编码方法，将编码过程分为帧内编码和帧间编码两个部分。 埃帧内用改进的 DCT 变换并量化，在帧间采用 1/2 象素运动矢量预测补偿技术，使运动补偿更加精确，量化后适用改进的变长编码表（ VLC）地量化数据进行熵编码， 得到最终的编码系数。 ， CIF格式全实时模式下单路占用带宽一般在几百左右，具体占用带宽视画面运动量多少而不同。 缺点是画质相对差一些，占用带宽随画面运动的复杂度而大幅变化。 3)MPEG1(VCD标准 ) 压缩技术 制定于 1992年，为工业级标准而设计，可适用于不同带宽的设备，如 CDROM,VideoCD、CDi。 它用于传输 数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音的编码，经过MPEG1标准压缩后，视频数据压缩率为 1/100～ 1/200，影视图像的分辩率为 36024030（ NTSC制）或 36028825 （ PAL制），它的质量要比家用录像系统（ VHSVideo Home System）的质量略高。 音频压缩率为 1/，声音接近于 CDDA 的质量。 MPEG1允许超过 70 分钟的高质量的视频和音频存储在一张 CDROM盘上。 VCD采用的就是 MPEG1的标准，该标准是一个面向家庭电视质量级的视频、音频压缩标准。 MPEG1的编码速率最高可达 45Mbits/sec，但随着速率的提高，其解码后的图象质量有所降低。 MPEG1 也被用于数字电话网络上的视频传输，如 非对称数字用户线路 (ADSL)，视频点播 (VOD)，以及教育网络等。 同时， MPEG1也可被用做记录媒体或是在 INTERNET上传输音频。 MPEG1标准占用的网络带宽在。 4)MPEG2 (DVD标准 )压缩技术 广州莱安智能化系统开发有限公司 医院 闭路电视监控系统 设计方案 13 制定于 1994 年，设计目标是高级工业标准的图象质量以及更高的传输率，主要针对高清晰度电视（ HDTV）的需要，传输速率在 310Mbits/sec间，与 MPEG1兼容，适用于 ～60Mbps甚至更高的编码范围。 分辩率为 72048030 （ NTSC制）或 72057625 （ PAL制）。 影视图像的质量是广播级的质量 ,声音也是接近于 CDDA 的质量。 MPEG2 是家用视频制式（ VHS）录像带分辩率的两倍。 MPEG2 的音频编码可提供左右中及两个环绕声道 ,以及一个加重低音声道，和多达 7个伴音声道 (DVD可有 8种语言配音的原因 )。 由于 MPEG2 在设计时的巧妙处理，使得大多数 MPEG2解码器也可播放 MPEG1格式的数据，如 VCD。 除了做为DVD 的指定标准外， MPEG2 还可用于为广播，有线电视网，电缆网络以及多级多点的直播 (Direct Broadcast Satellite) 提 供广播级的数字视频。 MPEG2的另一特点是，其可提供一个较广的范围改变压缩比，以适应不同画面质量，存储容量，以及带宽的要求。 对于最终用户来说，由于现存电视机分辨率限制， MPEG2 所带来的高清晰度画面质量 (如 DVD 画面 )在电视上效果并不明显，到是其音频特性 (如加重低音，多伴音声道等 )更引人注目。 MPEG2的画质质量最好，但同时占用带宽也非常大，在 4M~15M之间，不太适于远程传输。 5)MPEG4压缩技术 如果说， MPEG1“ 文件小，但质量差 ” ；而 MPEG2则 “ 质量好，但更占空间 ” 的话，那么 MPEG－ 4则很好的结合了前两者的优点。 它于 1998年 10月定案，在 1999年 1月成为一个国际性标准，随后为扩展用途又进行了第二版的开发，于 1999 年底结束。 MPEG－ 4 是超低码率运动图像和语言的压缩标准，它不仅是针对一定比特率下的视频、音频编码，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。 MPEG4标准主要应用于视像电话 (Video Phone)，视像电子邮件 (Video Email)和电子新闻 (Electronic News)等，其传输速率要求较低，在480064Kbits/sec 之间，分辨率为 176X144。 MPEG4 利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图象质量。 与 MPEG1和 MPEG2相比， MPEG4为多媒体数据压缩提供了一个更为广阔的平台。 它更多定义的是一种格式、一种架构，而不是具体的算法。 它可以将各种各样的多媒体技术充分用进来，包括压缩本身的一些工具、算法，也包括图像合成、语音合成等技术。 MPEG4 的特点是其更适于交互 AV 服务以及远程监控。 MPEG4是第一个使你由被动变为主动 (不再只是观看，允许你加入其中，即有交互性 )的动态图象标准；它的另一个特点是 其综合性；从根源上说， MPEG4 试图将自然物体与人造物体相溶合 (视觉效果意义上的 )。 MPEG4的设计目标还有更广的适应性和可扩展性。 MPEG4标准的占用带宽可调，占用带宽与图像的清晰度成正比。 以目前的技术，一般占用带宽大致在几百 K左右。 广州莱安智能化系统开发有限公司 医院 闭路电视监控系统 设计方案 14 总之，本 闭路电视监控是一个使 本项目 高度自动化、 高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。 5. 方案设计 根据设计 原则、设计规范和依据及国际国内标准，并根据用户的需求，以及 所提供的图纸及相关资料，并接合项目的实际情况及未来的发展趋势，对该项目的 闭路电视监控 进行 方案设计。 闭路电视 监控 系统 分别由 前端系统 、 传输系统 、 控制系统 、 显示系统 四个部分构成 ,还具有对图像信号的分配切换、存储、处理、还原等功能。 其 原理 如以下 系统图： （ 1） 模拟闭路电视 监控 系统 原理图 广州莱安智能化系统开发有限公司 医院 闭路电视监控系统 设计方案 15 （ 2） 数字闭路电视 监控 系统 原理图 根据用户需求，充分考虑了本系统高度的可靠性、先进性、灵活性、可扩充性、易管理性及性能价格比高等优点，并根据所提供的图纸及相关料资，并根据项目实际情况及未来的发展趋势，结合 我公司从事过的多个项目所积累的经验，以及相关产品的性能等因素，对本项目方案实施。 ◇ 在医院主、次出入口设置彩色高解析摄像机 2台，用于监视人员及车辆的进出情况； ◇ 在医院地下停车场出入口设置彩色高解析摄像机 2台，用于监控车辆的出入情况；停车场内部设计低照度彩色摄像机 5台，用于监视地下停车场内的停车状况。 ◇ 在医院首层大厅安装彩色半球摄像机共 3个，因为这个地区是大楼内人群必经通路，进行监视和合理的干预对保证医院秩序和人群流动安全有积极的作用。 ◇ 在每部电梯轿厢内安装吸顶式电梯专用彩色半球摄像机 2台，用 于监视和记录电梯内的实时情况，以备发生突发事件能及时得到警力处理。 ◇ 在医院划价收费处及某些要求监视录像的窗口设计彩色摄像机共 6台，用于监视划价收费等情况，如有意外可及时解决。 ◇ 在医院病房和手术室内等安装一体化球型云台摄像机共 59 台，用以实现病房的监护。 广州莱安智能化系统开发有限公司 医院 闭路电视监控系统 设计方案 16 系统共设计有 79 台摄像机，分别设计在医院的各类主要进出口（如入门大厅和停车场出入口等）、医院内部的主要走廊和公用设施（如电梯轿箱、停车场内等）、医院内人群密度较大的流动区域和集散地（如首层大堂、电梯前室、接待台、划价收费处等）、医院病房内等安装监控探头进行现 场实时监视录像，以保证医院警力可以有效地杜绝隐患发生或突发事件时可以及时处理，并可以在允许对手术进行监控录像时作教学录像题材用。 本项目前端分布情况，具体参见如下 信息点统计表。 闭路电视 监控 系统 信息点统计表 编号 位置分布 需求分类 单位 数量 备注 1 医院主、次出入口 彩色高解析摄像机 台 2 合共 79台 2 地下停车场出入口 彩色高解析摄像机 台 2 3 停车场内 低照度彩色摄像机 台 5 4 医院首层大厅 彩色半球摄像机 个 3 5 电梯轿厢内 专用彩色半球摄像机 个 2 6 医院 划价收费处 彩色摄像机 台 6 7 医院病房和手术室内 一体化球型云台摄像机 台 59 摄像机的选择 摄像部分的主体是摄像机，其功能为观察、收集信息。 摄像机的性能及其安装方式是决定系统质量的重要因素。 光导管摄像机目前已被淘汰，由电荷耦合器件简称 CCD摄像机所取代。 其主要性能及技术参数要求如下： 1)色彩：摄像机有黑白和彩色两种，通常黑白摄像机的水平清晰度比彩色摄像机高，且黑白摄像机比彩色摄像机灵敏，更适用于光线不足的地方和夜间 灯光较暗的场所。 黑白摄像机的价格比彩色便宜。 但彩色的图像容易分辨衣物与场景的颜色，便于及时获取、区分现场的实时信息。 2)清晰度：有水平清晰度和垂直清晰度两种。 垂直方向的清晰度受到电视制式的限制，有一个最高的限度，由于我国电视信号均为 PAL制式， PAL制垂直清晰度为 400行。 所以摄广州莱安智能化系统开发有限公司 医院 闭路电视监控系统 设计方案 17 像机的清晰度一般是用水平清晰度表示。 水平清晰度表示人眼对电视图像水平细节清晰度的量度，用电视线 TVL表示。 目前选用黑白摄像机的水平清晰度一般应要求大于 500线，彩色摄像机的水平清晰度一般应要求大于 400线。 3)照度：单位被照面积上接受到的光通量称为照度。 Lux(勒克斯 )是 标称光亮度 (流明 )的光束均匀射在 lm2面积上时的照度。 摄像机的灵敏度以最低照度来表示，这是摄像机以特定的测试卡为摄取标，在镜头光圈为 ，调节光源照度，用示波器测其输出端的视频信号幅度为额定值的 10%，此时测得的测试卡照度为该摄像机的最低照度。 所以实际上被摄体的照度应该大约是最低照度的 10倍以上才能获得较清晰的图像。 目前一般选用黑白摄像机的最低照度，当相对孔径为 F／ 时，最低照度要求选用小于。 选用彩色摄像机的 最低照度，当相对孔径为 F／ 时，最低照度要求选用小于。 3)同步：要求摄像机具有电源同步、外同步信号接口。 对电源同步而言，使所有的摄像机由监控中心的交流同相电源供电，使摄像机场同步信号与市电的相位锁定，以达到摄像机同步信号相位一致的同步方式。 对外同步而言，要求配置一台同步信号发生器来实现强迫同步，电视系统扫描用的行频、场频、帧频信号，复合消隐信号与外设信号发生器提供的同步信号同步的工作方式。 系统只有在同步的情况下，图像进行时序切换时就不会出现滚动现象，录、放像质量 才能提高。 4)电源：摄像机电源一般有交流 220V，交流 24V，直流 12V，可根据现场情况选择摄像机电源但推荐采用安全低电压。 选用 12V直流电压供电时，往往达不到摄像机电源同步的要求，必须采用外同步方式，才能达到系统同步切换的目的。 5)自动增益控制 (AGC)：在低亮度的情况下，自动增益功能可以提高图像信号的强度以获得清晰的图像。 目前市场上 CCD摄像机的最低照度都是在这种条件下的参数。 6)自动白平衡：当彩色摄像机的白平衡正常时，才能真实地还原被摄物体的色彩。 彩色摄像机的自动白平衡就 是实现其自动调整。 7)电子亮度控制：有些 CCD摄像机可以根据射入光线的亮度，利用电子快门来调节 CCD图像传感器的曝光时间，从而在光线变化较大时可以不用自动光圈镜头。 使用电子亮度控制时，被摄景物的景深要比使用自动光圈镜头时要小。 8)逆光补偿：在只能逆光安装的情况下，采用普通摄像机时，被摄物体的图像会发黑，广州莱安智能化系统开发有限公司 医院 闭路电视监控系统 设计方案 18 应选用具有逆光补偿的摄像机才能获得较为清晰的图像。 镜头选择 镜头按功能和操作分类： 1)摄取静态目标的摄像机，可选用固定焦距镜头，当有视角变化要求的动态目标摄像场合，可选用变 焦距镜头。 镜头焦距的选择要根据视场大小和镜头到监视目标的距离而定。 F=A L/B 式中 F—— 焦距 (mm)； A—— 像场、宽 (mm)； L—— 镜头到监视目标的距。