公园监控系统设计方案

公园监控系统设计方案内容摘要：

北京怡康软件科技有限公司 地址：北京市昌平区东小口立汤路 188 号北方明珠大厦 1 号楼 2708 手机： 13501369877 电话 :58607710 传真 :58608779 Email: :335601661 11 1)MJPEG 算法压缩技术 MJPEG 是指 Motion JPEG，即动态 JPEG，按照 25 帧 /秒速度使用 JPEG 算法压缩视频信号，完成动态视频的压缩。 是由 JPEG 专家组制订的，其图像格式是对每一帧进行压缩，通常可达到6： 1 的压缩率，但这个比率相对来说仍然不足。 就像每一帧都是独立的图像一样。 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) 压缩技术。 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。 标准压缩率较高， 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 左右。 4)MPEG2 (DVD 标准 )压缩技术 北京怡康软件科技有限公司 公园 闭路电视监控系统设计方案 北京怡康软件科技有限公司 地址：北京市昌平区东小口立汤路 188 号北方明珠大厦 1 号楼 2708 手机： 13501369877 电话 :58607710 传真 :58608779 Email: :335601661 12 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，一般占用北京怡康软件科技有限公司 公园 闭路电视监控系统设计方案 北京怡康软件科技有限公司 地址：北京市昌平区东小口立汤路 188 号北方明珠大厦 1 号楼 2708 手机： 13501369877 电话 :58607710 传真 :58608779 Email: :335601661 13 带宽大致在几百 K 左右。 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 北京怡康软件科技有限公司 公园 闭路电视监控系统设计方案 北京怡康软件科技有限公司 地址：北京市昌平区东小口立汤路 188 号北方明珠大厦 1 号楼 2708 手机： 13501369877 电话 :58607710 传真 :58608779 Email: :335601661 14 （ 2） 数字闭路电视 监控 系统 原理图 北京怡康软件科技有限公司 公园 闭路电视监控系统设计方案 北京怡康软件科技有限公司 地址：北京市昌平区东小口立汤路 188 号北方明珠大厦 1 号楼 2708 手机： 13501369877 电话 :58607710 传真 :58608779 Email: :335601661 15 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。 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 9 游览区 固定摄像机 台 18 11 管理服务中心 固定摄像机 台 0 12 售票处 固定摄像机 台 0 13 大门检票处 固定摄像机 台 0 14 停车管理 处 固定摄像机 台 0 15 固定摄像机 台 0 北京怡康软件科技有限公司 公园 闭路电视监控系统设计方案 北京怡康软件科技有限公司 地址：北京市昌平区东小口立汤路 188 号北方明珠大厦 1 号楼 2708 手机： 13501369877 电话 :58607710 传真 :58608779 Email: :335601661 16 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 时，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、北京怡康软件科技有限公司 公园 闭路电视监控系统设计方案 北京怡康软件科技有限公司 地址：北京市昌平区东小口立汤路 188 号北方明珠大厦 1 号楼 2708 手机： 13501369877 电话 :58607710 传真 :58608779 Email: :335601661 17 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。