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视频服务器、监控、安防、网络监控、网络摄像机、无线网桥
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[置顶]红外灯的原理选择与应用

一、概述

  在电视监控系统工程中,过去很少应用红外灯,近年来,不但金库、油库、军械库、图书文献库、文物部门、监狱等重要部门采用,而且也在一般监控系统中都被采用。甚至居民小区电视监控工程也应用了红外灯。这说明人们对电视监控系统工程的要求愈来愈规范、愈来愈高。不但要求白天和夜间可见光照明监控,而且要求夜间隐蔽性监控。

  随着电视监控系统工程技术的发展,购买红外灯用户的迅猛增加,也出现不少问题,例如:某用户购买了十几个红外灯,说一个都不亮,经过询问了解才知道,他采用的是普通彩色摄像机,而普通彩色摄像机是不感受红外光的;有的用户说你们的红外灯达不到标称的照射距离,经过了解,他们缺乏红外灯对摄像机、镜头、防护罩和供电系统配套性要求的认识,在电视监控工程设计中没有作为一个红外低照度低照度假夜视系统工程来总体考虑;有的用户对红外灯自以为了解,自行增加DC12V红外灯供电电压,以此增加红外灯的辐照功率,或采用不稳压直流电源给DC12V红外灯供电造成红外灯烧毁;有的用户反映它们按红外灯要求的照度选配了摄像机,在红外灯标称的照射距离内却不能获得清晰图象,而不知有的摄像机生产厂家给出的最低照度有水分,或有意无意地使用了含糊的最低照度概念,以所谓的靶面照度代替景物照度;此外,有的用户对摄像机照度之外影响获得清晰图像的因素,如摄像机和镜头的标称尺寸、镜头光圈F、焦距f、对摄像机功能要求等不十分了解。我们认为现在向电视监控器材经销商、工程商和用户介绍一些红外灯的原理、选择和应用方法是有益的。

  实现夜视的方法,可以采用常规的可见光照明,但此法不仅不能隐蔽,反而更加暴露监控目标(在居民小区还有扰民问题)。隐蔽的夜视监控,目前都是采用红外摄像技术。红外摄像技术分为被动红外摄像技术和主动红外摄像技术。被动红外摄像技术是利用任何物质在绝对零度以上都有红外光发射,人体和热机发出的红外光较强,其它物体发出的红外光很微弱,利用特殊的红外摄像机可以实现夜间监控。但是,这种特殊的红外摄像机造价昂贵,而且不能反映周围环境状况,因此在夜视系统中不被采用。在夜视系统中经常采用主动红外摄像技术,即采用红外辐射“照明”,产生人眼看不见而普通摄像机能捕捉到的红外光,辐射“照明”景物和环境,应用普通低照度黑白摄像机、白天彩色夜间自动变黑白摄像机或红外低照度彩色摄像机,感受周围环境反射回来的红外光实现夜视。

 

  二、红外灯的原理及其特性

  光是一种电磁波,它的波长区间从几个纳米(1nm=10-9m)到1毫米(mm)左右。人眼可见的只是其中一部分,我们称其为可见光,可见光的波长范围为380nm~780nm,可见光波长由长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光,波长比紫光短的称为紫外光,波长比红外光长的称为红外光。

  普通CCD黑白摄像机可以感受光的光谱特性,它不仅能感受可见光,而且可以感受红外光。这就是利用普通CCD黑白摄像机,配合红外灯可以比较经济地实现夜视的基本原理。而普通彩色摄像机的光谱特性不能感受红外光,因此不能用于夜视。

  红外灯按其红外光辐射机理分为半导体固体发光(红外发射二级管)红外灯和热辐射红外灯两种。其原理及特性我们介绍如下:

  1. 红外发射二极管(LED)红外灯的原理及特性

  由红外发光二级管矩阵组成发光体。红外发射二级管由红外辐射效率高的材料(常用砷化镓GaAs)制成PN结,外加正向偏压向PN结注入电流激发红外光。光谱功率分布为中心波长830~950nm,半峰带宽约40nm左右,它是窄带分布,为普通CCD黑白摄像机可感受的范围。其最大的优点是可以完全无红暴,(采用940~950nm波长红外管)或仅有微弱红暴(红暴为有可见红光)和寿命长。

  红外发光二极管的发射功率用辐照度μW/m2表示。一般来说,其红外辐射功率与正向工作电流成正比,但在接近正向电流的最大额定值时,器件的温度因电流的热耗而上升,使光发射功率下降。红外二极管电流过小,将影响其辐射功率的发挥,但工作电流过大将影响其寿命,甚至使红外二极管烧毁。

  当电压越过正向阈值电压(约0.8V左右)电流开始流动,而且是一很陡直的曲线,表明其工作电流对工作电压十分敏感。因此要求工作电压准确、稳定,否则影响辐射功率的发挥及其可靠性。辐射功率随环境温度的升高(包括其本身的发热所产生的环境温度升高)会使其辐射功率下降。红外灯特别是远距离红外灯,热耗是设计和选择时应注意的问题。

  红外二极管的最大辐射强度一般在光轴的正前方,并随辐射方向与光轴夹角的增加而减小。辐射强度为最大值的50%的角度称为半强度辐射角。不同封装工艺型号的红外发光二极管的辐射角度有所不同。

  2. 热辐射红外灯的基本原理及其特性

  热辐射现象是极为普通的,物体在温度较低时产生的热辐射全部是红外光,所以人眼不能直接观察到。当加热500度左右时,才会产生暗红色的可见光,随着温度的上升,光变得更亮更白。在热辐射光源中通过加热灯丝来维持它的温度,供辐射继续不断的进行。维持一定的温度而从外部提供的能量与因辐射而减少的能量达到平衡。

  辐射体在不同加热温度时,辐射的峰值波长是不同的,其光谱能量分布也是不同的。

  根据以上原理,经特殊设计和工艺制成的红外灯泡,其红外光成分最高可达92~95%。国外生产的这种红外灯泡的技术性能为:

  功率100~375W;电源电压 230~250V;使用寿命5000小时、辐射角度60~80度。

  普通黑白摄像机感受的光谱频率范围也是很宽的,且红外灯泡一般可制成比较大的功率和大的辐照角度,因此可用于远距离红外灯,这是它最大的优点。其最大不足之处是包含可见光成份,即有红暴,且使用寿命短,如果每天工作10小时,5000小时只能使用一年多,考虑散热不够,寿命还要短。而对于客户来讲,更换灯泡是麻烦和不愉快的事情。

  在克服热辐射红外灯缺点方面进行了许多努力,首先是研制和应用了高通红外滤波钢化玻璃。波长愈长,红暴愈小,甚至可达到全无红暴,但是,红外光的效率愈低,红外灯发热就愈高。红外玻璃的波长可根据用户对红暴要求高低加以选择,一般而言,相同有效辐照距离时,对红暴要求愈高,造价愈高。红外玻璃经过钢化,可以耐受急冷急热的变化,在内部红外灯泡由于可见光滤除的部分,转化产生热量,温度会很高,外部冷风及雨雪的突袭下,急冷而不致损坏。为提高热辐射红外灯的寿命,采用了光控开关电路,以减小其工作时间;采用了变压稳压整流电路,使其发光功率得以充分发挥而且提高了红外灯的寿命;而更重要的是考虑灯丝冷阻是非常小的,如100W红外灯泡,灯丝热阻为529Ω,这时的工作电流只有0.4348A,而冷阻只有36Ω,红外灯接通电源瞬间为6.39A瞬时功达到1470W,这一瞬间灯丝负荷过载达几十倍,这对灯丝寿命有非常大的影响。人们研制的灯丝保护电路,相信红外灯灯泡的工作寿命会成倍增长。此外,还增加了延时开关电路以防环境的光干扰。

 

  三.红外灯的选择和使用

  红外灯的选择最重要的问题是成套性,即红外灯与摄像机、镜头、防护罩、供电电源等的成套性。在设计方案时对所有器材综合考虑设计,把它作为一个红外低照度夜视监控系统工程来考虑设计。有的人买完了摄像机、镜头、防护罩、电源之后甚至安装之后才去考虑购买红外灯,这是不正确的,在考虑成套性时,特别要注意以下几个问题。

  1. 使用黑白摄像机或特殊彩色摄像机

  CCD图象传感器具有很宽的感光光谱范围,其感光光谱不但包括可见光区域,还延长到红外区域,利用此特性,可以在夜间无可见光照明的情况下,用辅助红外光源照明也可使CCD图象传感器清晰的成像。而普通彩色摄像机为了能传输彩色信号,从CCD器件的输出信号中分离出绿蓝红三种基色视频信号,然后合成彩色电视信号,其感光光谱只在可见光区域。

  随着技术的进步出现白天彩色/晚上黑白摄像机,它采用两个CCD进行切换或采用一个CCD利用数位电路的切换来实现,但是存在黑白照度偏高、有的对彩色色彩的不利影响等缺点。而红外低照度彩色摄像机红外感度比一般摄像机高4倍以上,随着成本的降低,会成为发展趋势的。

  2. 要求选用低照度摄像机

  摄像机的最低照度是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。测定此参数时,还应特别注明镜头的光圈F的大小。例如使用F1.2的镜头,

  当被摄影景物的照度值低到0.02Lx时,摄像机输出的视频信号幅值为标准幅值700mv的50%-33%,则称此摄像机的最低照度为0.02Lx/F1.2。有的摄像机生产厂家给出不同光圈F时的最低照度。当选择摄像机最低照度高于红外灯要求时,红外灯的有效距离将受到一定影响。应当提醒用户的是市场上出售的摄像机技术性能标出的最低照度有两种不正常情况,一种是摄像机制造商所标的最低照度是所谓的靶面照度,即CCD图象传感器上的光照度,它比景物照度低10倍左右;另一种是有个别摄像机制造商或销售商虚报最低照度。目前市场上比较经济的黑白摄像机(售价在700元左右,有的最低照度标为0.01~0.02Lx)

  它们的实际最低照度仅为0.1~0.2Lx,如果,使用的红外灯要求摄像机的最低照度为0.02Lx,必然影响红外灯的有效照射距离,而购买最低照度0.02Lux的摄像机,价格可能比0.1~0.2Lx摄像机最少高一倍左右。这时有两种选择,在摄像机上多花钱,在红外灯上就少花钱;在摄像机上少花钱,在红外灯上就多花钱。经验表明室外特别是距离较远时,选择前者是比较经济的。

  3. 要求摄像机的尺寸规格

  摄像机标称尺寸曰趋小型化,目前市场上的摄像机尺寸规格有1/2" 1/3" 1/4",摄像机尺寸大,接受的光通量大,摄像机尺寸小,接受的光通量少,如红外灯标称的有效距离是在1/2"摄像机条件下试验的,如采用1/3"或者1/4"摄像机,有效距离也将受到一定影响。1/3"摄像机光通量只有1/2”摄像机光通量的44%

  4. 镜头的尺寸规格 与摄像机的尺寸规格同理,不再赘述

  5. 摄像机和镜头的功能要求

  摄像机有自动电子快门功能,AGC自动增益控制功能,镜头有自动光圈,以适应昼夜照度很大的变化。

  6. 电源供应

  电视监控系统前端设备的电源供应要统一考虑设计。红外灯的电源供应,考虑到红外管的工作电流对供电电压十分敏感,而电缆长度不同对直流电压衰减不同。在多个红外灯距控制室的距离相差较大时,采用DC12V集中供电可能使距控制室近的红外灯供电电压高,距控制室远的红外灯供电电压低。加之电源电压调整上的偏差,可能造成电压过高的红外灯寿命缩短甚至烧坏,电压低的红外灯发射功率不足。因此建议尽可能采用AC220V供电或配一对一的直流稳压电源,这种直流稳压电源有的在电网电压波动在AC100V-245V时输出直流电压都是稳定的,保证红外灯红外辐射功率都是稳定可靠的。

  除配套性外,还要考虑到以下因素,选择红外灯时,在选择红外灯辐照距离时留有余地。

  1.摄像机给出的最低照度。这里的最低照度概念是什么?摄像机产生的视频信号标称值为1V,标准值为0.7V,而最低照度时的视频信号值为1/3-1/2标准植。所以摄像机在最低照度时的图像,决不会“如同白昼一样”。

  2.摄像机在最低照度时产生的图像清晰度,是用电视信号测试卡进行测式的,其黑白相间的条纹,要求黑色反射率近于0%,白色反射率大于89.9%。而我们在现场观察时有时不具备这样的条件,比如:树叶和草地的反射率很低,反差很小,就不易获得清晰图像。

  3.给出摄像机最低照度的同时,还要给出光圈F的要求值,而变焦镜头一般只给出1:F的最大值,即光圈F的最小值(光圈实际尺寸最大值),F=f/D,那么D为定值,在f焦距拉大10倍时,F变得很大(即光圈实际尺寸变得很小)。光通量将受到很大影响。

  4.在使用自动光圈镜头、自动增益控制或自动电子快门摄像机时,镜头光圈F值也会发生变化。例如,在摄像机近处有景物,反射回强光给摄像机,或附近有灯光照射摄像机,这时摄像机的灵敏度将减小、自动光圈的尺寸将被关小,光通量也将受到很大影响。

  5.防护罩对红外灯的效果也有影响,红外光在传输过程中,通过不同介质,透射率和反射率也不同。不同的视窗玻璃,,特别是自动除霜镀膜玻璃,对红外光的衰减也不同。

  6.有的器材生产或销售商,不给出红外灯的辐照距离,只给出功率数,这样对生产、销售商来说麻烦可能少一些,但是这是非常含糊的概念,因为功率消耗除转化为红外光能外,还有电源热损耗、电路热损耗、光源热损耗、滤光玻璃片红外光效率等等。相同功率的红外灯,其辐照距离可能相差很远。

  随着红外夜视系统的迅速发展,红外灯生产供应厂家也会增加,但红灯产品并非象有的人想象的那样容易,在技术、检测仪器设备等方面条件也不同,希望用户多多加比较,慎重选择。

  用户使用红外灯首先要仔细阅读使用说明书,特别是为保证人身设备安全的注意事项。检查前面所讲述的配套性方面是否达到要求,应考虑到的影响因素是否考虑到,如未达到要求,可及时调整所用器材。

  用户不应擅自提高供电电压,因为红外灯在设计时,既考虑到其辐照度的充分发挥,又考虑到其安全可靠性。提高供电电压,可能使红外灯烧毁,更不应擅自拆改红外灯。如果这样做,生产厂家可能不再负责维修。如果红外灯出现问题,应与生产厂家或供货商联系。

posted @ 2007-05-10 22:50 安防专家 阅读(354) | 评论 (2)编辑 收藏

[置顶]视频服务器的关键指标都有哪些?如何选购?

目前,在视频图像监控领域,数字化、网络化、智能化已成为一种发展趋势,数字视频图像监控系统也逐步进入大规模商业应用阶段。和传统的第一代模拟视频监控系统相比,数字视频图像监控系统至今已经历了两个发展阶段:九十年代末期,利用计算机多媒体技术来实现视频图像的数字化监控,称为第二代准数字化本地视频监控系统,典型的产品就是数字硬盘录像机(DVR);二十一世纪初期,以网络为依托,以数字视频处理技术为核心,综合利用光电传感器、数字化图像处理、嵌入式计算机系统、数据传输网络、自动控制和人工智能等技术的一种新型数字监控系统横空出世,它不仅具有第一代本地数字监控系统所具有的计算机快速处理能力、数字信息抗干扰能力、便于快速查询记录、视频图像清晰及单机显示多路图像等优点,而且依托网络,真正发挥了宽带网络的优势,通过IP网络,把监控中心和网络可以到达的任何地方的监控目标组合成一个系统,真正适应了目前对视频监控系统远程、实时、集中的需求,这就是第三代全数字化远程视频监控系统,典型的产品就是网络视频服务器。

  虽然,与传统的模拟监控系统相比,基于数字硬盘录像机的准数字化本地视频监控系统不亚于一次飞跃,但是,由于其本身技术架构的局限性,数字硬盘录像机始终无法解决网络远程监控环境中的长延时、无法多路同时监控、高集成度集中监控等问题。在此就不赘述了。

  网络视频服务器产品市场虽不至于像数字硬盘录像机市场那样五花八门、良莠不齐的现状,但实际质量、性能差异性还是比较大的。所以,客户包括安防工程商应该考虑具体的应用环境尤其是网络环境,并从以下几个产品标准、性能指标、功能完善度进行权衡来做出购买决定。

1、 产品是否具备相关资质

  产品资质并不完全代表产品的质量与性能,但却是很多系统集成项目验收的基础条件,而且也是产品是否合格的基本条件。

2、 产品的后台管理软件的知识产权保障

  但凡网络视频服务器产品,必定有配套的后台监控管理软件。由于目前市场上大量的贴牌产品以及非法仿造产品,令客户防不胜防。硬件设备可以仿造,软件更可以拷贝。而原厂家为防止非法软拷贝,往往在软件上设置陷阱,但用户却成了无辜的受害者。

  因此,产品配套的后台监控管理软件是否有知识产权证明,将是客户判断产品的重要标准之一。

3、 传送标准实时活动图像的实际带宽需求

  这是衡量网络视频服务器总体性能的重要指标之一。高带宽意味着网络使用费用的增加,对最终用户而言,这将动摇他们采用数字监控模式的决心,毕竟经济性是任何企业单位都不得不考虑的问题。

  由于不同的图像状态(静止、正常活动、高速运动)、图像分辨率、传送图像帧数,其占用网络带宽差异很大,因此许多网络视频服务器生产厂家在推荐产品时,总是竭力试图模糊这一指标。对此,我们可以设置一种比较统一的图像状态,即对于正常活动图像,图像分辨率达到352*288,帧数为25帧/秒的情况下,一路视频图像所占用的网络带宽。据我们了解,包括台湾、韩国的相当一部分厂家的产品的带宽要求在500-600K之间,有的甚至要求800-900K。

4、 远程视频传输的延时性

  虽然说,传输延时对任何一种网络视频服务器都是不可避免的,但是不同的网络视频服务器的延时值不同。延时值高低将直接影响数字监控的效果。试想一下,当监控人员在监控中心通过鼠标控制前端摄像机云台时,在五秒钟内点击了五次鼠标,而在第十秒钟后才在显示器上看到第一次点击后的云台控制效果,那会怎么样呢?

  由于不同帧速率下传输延时不等(同一产品,帧速率越高,传输延时越低),为对比统一性,条件设为25帧/秒的情况下。

5、 报警预触发录像功能

  市场上各种网络视频服务器在录像功能上均相当完善,有实时录像、定时录像、报警录像等,报警录像又可分为移动触发录像、手动触发录像、外界传感器(比如红外线探测器)触发录像等。

  但是,比如手动触发报警,基本是在事故发生后结束前才启动,录像记录的也只能是报警触发后的图像。对于事件的事后追踪而言,其记录资料是不完整的。

  目前有少数厂家的网络视频服务器已具备报警预触发录像功能,能够保存报警触发前数秒钟至数十秒钟的图像信号,这一功能对于用户事后的报警事件跟踪判断具有特别的意义。

6、 电子地图功能

  对于大型的网络监控应用系统,由于监控点多且分散,客户端在监控管理上诸多不便,电子地图功能将大大简化用户的功能操作。

7、 IE 监控功能

  常规的监控管理软件为实现功能的完整性,操作繁琐不便,甚至需要专门培训学习才能熟练掌握。

8、 图像压缩算法标准

  目前的主流网络视频服务器的压缩算法标准不外乎有MJPEG、MPEG-1、MPEG-4三种。

  MJPEG压缩技术标准源于JPEG图片压缩技术,是一种简单的帧内JPEG压缩,压缩后图像清晰度较好。但由于这种方式本身的技术限制,无法作大比例压缩,数据量较高,录像每小时1-2G空间,网络传输耗费大量的带宽资源,不大适用于移动物体图像的压缩,也不大适用于国内长时间保安录像的需求。

  MPEG-1压缩技术标准采用前后帧多帧预测的压缩算法,具有很大的压缩灵活性,应用最为广泛,这种算法技术发展成熟,数据压缩率相比MJPEG要高,但数据量还是较大,录像每小时300-400M空间,若用于银行长时间实时录像,占用硬盘空间较大,尤其是网络传输占用带宽较大,不大实用于视频图像远程传输。

  MPEG-4压缩技术标准是目前进入实用阶段的最为先进的压缩技术,它利用很窄的带宽,通过帧重建技术压缩和传送图像,以求以最少的数据获得最佳的图像质量。MPEG-4的特点使其更适于交互AV服务以及远程监控,采用MPEG-4压缩算法,图像压缩比较高,录像每小时100-200M空间,图像清晰度高,网络传输占用带宽小,能通过各种传输方式进行远程视频图像传输。

9、 监控中心可以同时监控、录像的视频路数

  由于网络视频监控服务器多用于对多个分散网点的远程、实时、集中监控,因此,监控中心可以同时监控、录像的视频路数是衡量远程集中监控效果的重要指标。

10、 多路网络视频服务器的图像传输的帧数

  目前市场上的网络视频服务器可支持一路或两路或四路视频图像输入。由于支持的图像路数越多,对产品技术及处理性能的要求越高,因此多数产品为单路或“准多路”产品。

  我们所说的真正的多路网络视频服务器,能够支持每路输出25帧/秒的数字视频图像,是真正的“实时”。而“准多路”产品无论两路或四路,其输出的数字视频图像的总帧数资源为25帧/秒,也就是多路共享25帧/秒,在图像处理技术上和单路产品几乎没有区别。这一点从价格上可以进行简单的判别,某些厂家的单路和两路产品价格仅相差数百元,基本上可以判断其两路产品为“准两路产品”。

11、 如何有效支持多用户同时访问同一个监控前端

  在基于网络视频服务器的大型网络视频集中监控系统中,监控中心通常设置了多个监控客户端,往往存在同一时间段访问某一个前端监控网点并发出实时监控或录像调用请求的情况。当监控中心有N个监控客户端需要同时观看远程某一个监控点图像时(假设一路图像带宽占用为250K),常规模式下外网带宽占用为(N*250)K,通常会导致数据堵塞从而影响监控效果,因此常规的网络视频服务器系统一般只能支持三、四个客户端的同时访问要求。示意图如下。

12、 是否支持本地录像资料的远程在线智能化检索、回放和转录

  针对于多个分散网点的远程、实时、集中监控系统应用情况,由于目前公网带宽资源的稀缺性和有偿性,出于经济方面的考虑,多数用户会采用ADSL宽带线路进行远程数字视频信号的传输。目前电信部门提供的包月ADSL线路带宽理论值为上行带宽512K,下行2M,但实际的上行带宽往往只有200多K。为充分满足监控应用需求,实际系统中多采用“中心远程实时轮巡监控、网点本地实时录像、中心远程随时调看录像”的功能模式。

  对于网点本地录像资料的远程调看应用,目前多数网络视频服务器软件还不能提供有效的解决方案,多数由网点本地的工作人员选择所需的录像资料文件并远程拷贝或E-MAIL给中心监控人员,中心监控人员接收到后再打开观看,操作繁琐费时。

13、 是否支持动态IP网络环境下的自动连接

  在基于ADSL宽带线路的网络应用环境下,电信公司提供给用户的接入方式是动态IP接入方式,即用户通过虚拟拨号技术动态获得IP地址来上网的方式:用户通过本地电脑安装的拨号程序,驱动ADSL Modem拨号接入INTERNET时,ISP通常会随机分配给用户一个公共IP地址,在断线之前这个IP地址是唯一的,其他用户可以通过这个IP地址来访问该用户,但是一旦断线后再次连接时,ISP会重新随机分配另外一个IP地址给该用户。

  在利用网络视频服务器实现远程视频集中监控应用中,在基于ADSL宽带线路的网络应用环境下,如何简便地实现在动态IP地址条件下监控中心对监控前端的实时访问,仍是目前困扰诸多工程商、系统集成商以及网络视频服务器生产厂家的难题之一。目前许多网络视频服务器不能提供动态IP接入的解决方案,一旦工程商或用户利用网络视频服务器并通过ADSL来组建远程监控系统,很可能会导致系统无法实现预期的功能。

14、 是否具备ADSL自动拨号功能

  常规的ADSL宽带应用必须通过和ADSL Modem相连的电脑驱动拨号上网。但是,如果该ADSL仅作远程监控接入用途,那么为了一个简单的ADSL拨号功能而专门在每一个监控前端配置一台电脑,无疑造成用户设备资源的极大浪费。在上述情况下,是否具备ADSL自动拨号功能将直接影响用户的投资预算。

15、 是否具备电子地图功能

  在大型的视频监控系统中,由于监控网点多、分布广,各个监控点的状态信息复杂(如部分点设置成报警联动录像功能,部分点设置成定时录像功能,部分点设置成全实时录像功能等等),监控中心的工作人员在选择性监控、录像、功能设置时将面临操作复杂繁琐的问题。电子地图功能可以提供全系统监控网点分布示意图,示意图上可直观显示监控点分布状况以及监控点的预警、报警联动等状态信息,用户可以在示意图上根据需要自主配置各监控点的功能,并可快捷提取监控点视频图像。

16、 是否能够将监控系统和其它管理系统进行集成

  在某些系统应用情况下,视频监控系统仅仅是整个大型系统的一个应用子系统,如果能将视频监控系统和其它系统进行有机整合,将大大方便用户的系统操作使用。

17、 保修问题

  保修问题是工程商最为关注的问题之一。由于工程商直接面对最终用户,不尽人意的保修服务将直接影响工程商的声誉。一般的厂商对产品实行一年免费保修。

posted @ 2007-04-28 20:50 安防专家 阅读(418) | 评论 (1)编辑 收藏

[置顶]网络视频服务器的发展趋势

任何产品都是在市场中发展,任何技术都是在应用中成熟,任何事业都是在发展中不断前进。让我们一起来描述网络视频服务器的发展轨迹。


1、图象:高清晰图像实时传输,所谓实时就是说要求延时小,高清晰就是要求图像清晰、色彩丰富不失真。

2、多用户访问:在视频流上加载组播协议,满足多用户并发访问,并不会造成网络堵塞。

3、智能视频监控(Intelligent Video):这是更高端的视频监控应用,在网络摄像机或视频服务器中嵌入智能视频模块,对监控画面进行不间断分析,过滤掉用户不关心的信息,提供有用关键信息。发现异常情况以最快方式发出警报,最大限度减少误报和漏报,大大提高报警精度。改变以往由安全工作人员对监控画面进行监视和分析的模式。

   (1)安全相关类应用:识别可疑活动,在安全威胁发生之前,提示安全人员关注;有高级视频移动侦测(Advanced VMD)、物体追踪(Motion Tracking)、人物面部识别(Facial Detection)、车辆识别(Vehicle Identification)和非法滞留(Object Persistence,比如有人在公共场所遗留了可疑物体,或者有人在敏感区域停留的时间过长)等。

   (2)非安全相关类应用,如自动识别大客户用户的特征,并通知客服人员及时做好服务工作;发现人群中有人不慎跌倒,及时通知商场附近的工作人员提供帮助。此外,智能视频系统还可以帮助零售店老板统计当天光顾的客户数量;交通部门进行交通流量控制等。

    深圳亿创科技有限公司已经推出其智能视频产品,其中包括YC6000系列视频服务器,该系列集成了人脸识别模块,对于日益成熟的视频监控市场有着很大的应用空间,同时推出车牌号识别、非法滞留识别系统等。


4、支持IPv6网络协议

    目前计算机网络采用Ipv4协议,IP地址的分配已经完成,资源将迅速耗尽,互联网的发展受严重限制;相对窄小的网络带宽制约着宽带视频流业务的蓬勃发展;居心叵测的黑客时刻威胁着互联网网络的安全。科学家们已经进行了卓有成效的开发和研究。下一代互联网将逐渐放弃Ipv4,启用Ipv6地址协议,Ipv4的地址是32位,IPv6的地址是128位,从2的32次方增加到2的128次方。下一代互联网的网络传输速度将比现在提高1000倍以上,基础带宽可能会达到40G(每秒400亿比特)以上。下一代互联网将充分建构牢固的网络安全体系,那些黑客将难以入侵你的网络。

    2005年12月25日,中国第一个下一代互联网暨中国下一代互联网示范工程核心网(CERNET2)正式开通,这是世界上规模最大的纯Ipv6(互联网协议第6版)互联网,标志着我国下一代互联网建设全面拉开序幕,并在世界下一代互联网发展上取得先机。下一代互联网首先在中国推出为网络视频的发展提供了优秀的平台,为中国的安防企业提供了广阔的发展空间。

网络摄像机

posted @ 2007-04-22 22:36 安防专家 阅读(80) | 评论 (0)编辑 收藏

[置顶]网络摄像机监控系统的优势

在需要集中管理与远距离监控时,视频服务器、视频服务器、网络摄像机是最好的选择!

  集中管理是指例如一个国际机场那样,有600个点的系统,如果采用传统模拟CCTV系统是难以控制的;远距离是指范围超过50公里的系统,如果采用传统模拟CCTV系统,如光纤等,将使成本大到难以接受。

  视频服务器、网络摄像机除了能在世界的任何一个角落通过Internet进行远端监控之外,通过网络监控也可以有效地降低成本,它的"即插即用"功能,无须像模拟摄像机一样必须安装同轴电缆。只要利用现有的网络就可以使用,这都是视频服务器、网络摄像机的优势之处。

系统优势

  基于视频服务器、网络摄像机的系统具有如下优点:

  先进性:利用现有的综合布线网络传输图像,进行实时监控系统所需的前端设备少,连线简洁,后端仅需一套软件系统即可;
可靠性:主要设备视频服务器、网络摄像机采用了嵌入式实时操作系统,所需设备简单,而图像的传输是通过综合布线网络实现的,系统可靠性相当高;

  性能价格比:所需设备极其简单,系统的控制由后端的软件系统实现,省去了传统模拟监控系统中的大量设备,如昂贵的矩阵、画面分割器、切换器、视频转网络的主机等。由于图像的传输通过综合布线网络,省去了大量的视频同轴电缆,降低了费用;

  安全性:系统设置了不同等级的使用者权限,仅有最高级权限的用户才可对整个系统进行设置或更改,没有权限的用户是接收不到图像的。另外,图像数据的存储是专有的格式;

  使用及维护性:系统的安装极其简单,软件系统的安装及使用也非常易懂。在维护性方面,系统的接线十分简洁,而主要设备的可靠性很高,维护性能好,而且可实现远程维护;

  扩展及延伸性:当需要增加监控点和监控主机时,只需要通过现有网络增加一台摄像机或PC机即可,不需要对现有布线系统做什么改动;

  应用范围广阔:区域性监控,利用网络传送实时图像,如办公室、大楼等;跨区远端监控,连锁事业、大型工厂机房、远端老人、儿童看护、公共建筑、无人环境监控、金融机构分行监控、交通监管、错误警报辩识等。


与其他方案比较

  相对于传统的闭录电视监控系统:视频服务器、网络摄像机监控系统无须同轴电缆、无须庞大的视频分配器;软件实现NxN多对多(即多个观察员可同时看多个镜头画面);安装所需设备少,工程成本大幅降低(整个安装过程就是架设摄像机和在PC机上安装系统管理软件),大幅减少线材;充分利用网络资源,用宽带网络图像传输非常廉价,增强了监控范围的灵活性,可直接实现远端监控,利用网络更新软件。这些都是传统的闭录电视系统无法比拟的。

  相对于当前的监控系统:视频服务器、网络摄像机监控系统对PC机的要求范围减少,一般普通配置即可;无须软件维护;无须机房,可以安装在过道和环境差的地点;可以避免了死机现像和重新启动时造成无法监控的缺陷。这些是基于PC的数字监控系统无法比拟的。

投资分析

  基于视频服务器、网络摄像机的监控系统和传输监控系统成本比较需要考虑许多因素。主要因素有监控点数、监控副控数、监控范围、录像范围、录像要求、报警要求等。

  在比较基于视频服务器、网络摄像机的监控系统和传统监控系统的成本时,还有一个重要的出发点:是否将网络布线和电脑计入成本?计入成本的理由很简单;不计入成本的理由是网络布线和电脑是已有投资,不做监控也需要。

  在一个大楼内,当监控点数到达50个,监控副控数到10个时,两种方案的投资相近(35万)。可以看到,随着系统的监控点数的增加,视频服务器、网络摄像机与传统监控系统上的投资就越来越接近,最终传统监控系统上的投资将超过视频服务器、网络摄像机。  

视频服务器、网络摄像机应用趋势

  以太网技术成熟后,宽带信息网络将以太网络端口延伸到整个大楼,除了提供高速的网络接入外,还能取代铜轴电缆图像传输线路,将实时图像监控纳入宽带信息网络应用范围,这就使得信息网络代替传统闭录电视成为了必然。

  随着数字视频压缩编码技术的日益成熟,微机的普及化,为基于PC的多媒体监控创造了条件。基于PC的多媒体监控系统功能较强,但是主要解决了小范围监控的问题。当传输距离远或者需要上网时,基于PC的多媒体监控稳定性不够好、功耗高、需要有人值守、软件的开放性不好。这就为基于网络和嵌入式 技术的网络视频监控提供了舞台。

  视频服务器、网络摄像机集成普通摄像机和网络转换器,将图像转换为基于TCP/IP网络标准的数据包,使摄像机所摄的画面通过RJ-45以太网接口直接传送到网络上,通过网络即可远端监视画面。

  视频服务器、网络摄像机采用了最先进的摄像技术和网络技术,具有强大的功能。内置的系统软件能实现真正的即插即用,使用户免去了复杂的网络配置;内置的大 容量内存能存储警报触发前的图像;内置的I/O端口和通讯口便于扩充外部周边设备如:门禁系统、红外线感应装置、全方位云台;另外还提供软件包 (SDK)便于用户自行快速开发应用软件。

posted @ 2007-04-22 22:33 安防专家 阅读(289) | 评论 (0)编辑 收藏

[置顶]什么是视频服务器?

 

从某种角度上说,视频服务器可以看作是不带镜头的网络摄像机,或是不带硬盘的DVR,它的结构也大体上与网络摄像机相似,是由一个或多个模拟视频输入口、图像数字处理器、压缩芯片和一个具有网络连接功能的服务器所构成。视频服务器将输入的模拟视频信号数字化处理后,以数字信号的模式传送至网络上,从而实现远程实时监控的目的。由于视频服务器将模拟摄像机成功地“转化”为网络摄像机,因此它也是网络监控系统与当前CCTV模拟系统进行整合的最佳途径。

  视频服务器除了可以达到与网络摄像机相同的功能外,在设备的配置上更显灵活。网络摄像机通常受到本身镜头与机身功能的限制,而视频服务器除了可以和普通的传统摄像机连接之外,还可以和一些特殊功能的摄像机连接,例如:低照度摄像机、高灵敏度的红外摄像机等。

  目前市场上的视频服务器以1路和4路视频输入为主,且具有在网络上远程控制云台和镜头的功能,另外,产品还可以支持音频实时传输和语音对讲功能,亿创视频服务器还有动态侦测和引发事件后的报警功能,且具备人脸识别功能.

posted @ 2007-04-18 22:04 安防专家 阅读(310) | 评论 (0)编辑 收藏

[置顶]视频服务器 安防专家

深圳亿创科技有限公司专业致力于数字视频处理、网络通讯、音视频编解码、图像处理、嵌入式操作系统及生物识别技术应用、安防预警系统等领域产品研发,生产和销售的专业厂家;公司已形成以网络视频服务器及生物识别预警系统为核心的两大产品系列;公司已构架形成了集研发、生产,销售和服务为一体的高科技公司。公司以技术和质量为核心,以实现客户价值为己任。公司位于高科技之都深圳,同时整合人才、技术、信息等全方位资源,为客户提供全面、个性化的整体解决方案。

公司拥有强大的技术研发能力和人才储备,拥有一批在行业内具有丰富经验的技术骨干和视频监控领域的专家;并与行业研究机构和著名院校建立合作,使亿创公司在数字视频、安防监控及生物识别技术应用等领域始终保持着行业领先,开发了网络视频服务器及生物识别预警系统两大系列的产品。公司的产品已广泛应用于公共安全、交通、金融、学校、军队、电力、石油、矿山、厂矿企业及住宅小区等各个领域。

公司本着“以质为基,以人为本,以诚立身,以锐求存”的企业精神;以实现客户价值为己任,以专业诚挚的服务谋市场,实现与客户共成长,同发展!

posted @ 2007-04-17 12:11 安防专家 阅读(202) | 评论 (0)编辑 收藏

2007年5月10日

解析网络摄像机与视频服务器

网络摄像机是传统摄像机与网络视频技术相结合的新一代产品,除了具备一般传统摄像机所有的图像捕捉功能外,机内还内置了数字化压缩控制器和基于WEB的操作系统,使得视频数据经压缩加密后,通过局域网,internet或无线网络送至终端用户。而远端用户可在自己的PC上使用标准的网络浏览器,根据网路摄像机自带的独立IP地址,对网络摄像机进行访问,实时监控目标现场的情况,并可对图像资料实时编辑和存储,另外还可以通过网络来控制摄像机的云台和镜头,进行全方位地监控。

从外部结构来看,目前市面上的网络摄像机有一种为内嵌镜头的一体化机种,这种网络摄像机的镜头是固定的,不可换;另外一种则可以根据需要更换标准的C/CS型镜头,只是C型镜头必须与一个CS-C转换器搭配安装。但从内部构成上说,无论是哪种机型,网络摄像机的基本结构大多都是由镜头,滤光器、影像传感器、图像数字处理器、压缩芯片和一个具有网络连接功能的服务器所组成。

   网络摄像机作为摄像机家族中的新成员,也有着与普通摄像机相同的操作性能,例如,具有自动白平衡、电子快门、自动光圈、自动增益控制、自动背光补偿等功能。另一方面,由于网络摄像机带有的网络功能,因此又可以支持多个用户在同一时间内连接,有的网络摄像机还具有双通道功能,既可同时实现模拟输出和网络数字输出。

视频服务器 从某种角度上说,视频服务器可以看作是不带镜头的网络摄像机,或是不带硬盘的DVR,它的结构也大体上与网络摄像机相似,是由一个或多个模拟视频输入口、图像数字处理器、压缩芯片和一个具有网络连接功能的服务器所构成。视频服务器将输入的模拟视频信号数字化处理后,以数字信号的模式传送至网络上,从而实现远程实时监控的目的。由于视频服务器将模拟摄像机成功地“转化”为网络摄像机,因此它也是网络监控系统与当前CCTV模拟系统进行整合的最佳途径。

视频服务器除了可以达到与网络摄像机相同的功能外,在设备的配置上更显灵活。网络摄像机通常受到本身镜头与机身功能的限制,而视频服务器除了可以和普通的传统摄像机连接之外,还可以和一些特殊功能的摄像机连接,例如:低照度摄像机、高灵敏度的红外摄像机等。 目前市场上的视频服务器以1路和4路视频输入为主,且具有在网络上远程控制云台和镜头的功能,另外,产品还可以支持音频实时传输和语音对讲功能,有的视频服务器还有动态侦测和引发事件后的报警功能。

压缩技术是关键

网络摄像机和视频服务器作为网络应用的新型产品,适应网络传输的要求也必然成为产品开发的重要因素,而这其中视频图像的技术又成为关键。在目前中国网络摄像机和视频服务器的产品市场上,各种压缩技术百花齐放,且各有优势,为用户提供了很大的选择空间。

JPEG 、M-JPEG

有相当一部分国内外网络摄像机和视频服务器都是采用JPEG,Motion-JPEG压缩技术。JPEG、M-JPEG采用的是帧内压缩方式,图像清晰、稳定,适于视频编辑,而且可以灵活设置每路的视频清晰度和压缩帧数。另外,因其压缩后的格式可以读取单一画面,因此可以任意剪接,特别适用与安防取证的用途。

Wavelet Transform

小波变换也属于帧内压缩技术,由于这种压缩方式移除了图像的高频成分,仅保留单帧图像信号,特别适用于画面变更频繁的场合,且压缩比也得到了一定的提高,因此也被一些网络摄像机和视频服务器所采用,例如,BOSCH推出的NetCam-4系列数字网络摄像机。

H.264

H.264是ITU-T的VCEG(视频编码专家组)和ISO/IEC的MPEG(活动图像编码专家组)的联合视频组(JVT:joint video team)开发的一个新的数字视频编码标准,它既是ITU-T的H.264,又是ISO/IEC的MPEG-4的第10部分。1998年1月份开始草案征集,1999年9月,完成第一个草案,2001年5月制定了其测试模式TML-8,2002年6月的JVT第5次会议通过了H.264的FCD板。2003年3月正式发布。

MPEG-4

MPEG-4的着眼点在于解决低带宽上音视频的传输问题,在164KHZ的带宽上,MPEG-4平均可传5-7帧/秒。采用MPEG-4压缩技术的网络型产品可使用带宽较低的网络,如PSTN,ISDN,ADSL等,大大节省了网络费用。另外,MPEG-4的最高分辨率可达720×576,接近DVD画面效果,基于图像压缩的模式决定了它对运动物体可以保证有良好的清晰度。MPEG-4所有的这些优点,使它成为当前网络产品生产厂商开发的重要趋势之一。

另外,也有部分厂商采用的是MPEG-1,MPEG-2压缩格式,除此之外,有的厂商还采用多种压缩技术相结合的方式,例如,日本JVC推出的VN-C10U网络摄像机,其压缩方式就是MPEG-4,与JPEG相结合,在可以看到JPEG静止图像的同时,利用MPEG-4高级压缩功能,令到高质量的动态图像也能在低带宽上传输。

纵观以上这些压缩技术,虽然MPEG-4以其良好的图像压缩性能,可支持非常低的宽带上达到视频会议的质量,从而成为未来网络型产品开发的主流方向,但就现在市场的应用情况来看,MPEG-4暂时还没有占到主导地位,究其原因,主要是由于虽然MPEG-4的国际标准已经制定,但MPEG-4的算法是公开的因而厂商各自为政,良莠不齐,对后续的二次开发带来了严重的影响,另外,MPEG-4在图像质量上也有待提高,在复杂的网路环境中,数据流过大时易导致数据流失。

另一方面,如此多种类的压缩技术,也让用户在选购网络摄像机和视频服务器时,产生了不少的困扰,有的用户要求网络传输达到实时,有的要求图像质量高,有的又要求后端存储系统容量足够大…….对于网络型产品而言,网络传输速率、图像质量和系统存储容量都与产品所用的压缩方式密切相关,三者又互相制约,因此很难做到三者同时达到最理想的状态,只能从三者中寻求一个平衡点,即用户本身真正实际的需求。很多厂商建议用户在选择网络摄像机和视频服务器时,首先应明确系统已有的资源,以及系统所要达到的实际效果,不必一味追求市场上所谓的“热门”产品或成本。

网络资源成为瓶颈

网络环境与视频信息的关系,就好像“路”与“车”的关系一样,要保障“车辆”顺畅、安全地行驶,首先必须做好“道路”建设。由于目前中国地网络应用环境仍然存在着各种有待解决的问题,也使得网络型产品 D D网络摄像机、视频服务器的优势不能完全发挥出来、网络的改善和开发成为产品发展的瓶颈。

动态IP地址

由于网络摄像机视频服务器拥有独立的IP地址,可支持多种网络协议,如TCP/IP、HTTP、ARP、UDP等等,因此视频数据经压缩处理后,通过WEB服务器,经局域网或INTERNET送至终端用户,用户只要知道某一台网络摄像机和视频服务器的IP地址,即可查看到这台网络摄像机和视频服务器所监视的图像。

市面上有部分网络摄像机和视频服务器采用的是固定IP地址,但由于中国目前的网络应用环境还并不发达,特别是在INTERNET上租用固定IP地址的费用较昂贵,因此大部分网络摄像机和视频服务器产品采用的多是动态IP地址,即网络摄像机和视频服务器每次登陆上网时,网络都会分配一个新的IP地址,就象普通PC拨号上网一样,但这也为远端用户都网络摄像机或视频服务器的搜索造成了一定的难度。

针对这一难题,在不同的网络环境下有不同的解决方案,在局域网、广域网的内部网环境中。IP地址的资源相对充足,如果不够,可以采用NAT的方式,即用一个IP地址的不同端口来解决;而在INTERNET中,则可以采用在网络上建立DDNS服务器的方法来解决动态IP地址的问题,也就是每一台网络摄像机或视频服务器都有一个网络二级域名,这个二级域名对应网络摄像机或视频服务器的MAC地址,只要网络摄像机或视频服务器在网络上使用,就会自动连接到DDNS,无论它的IP地址如何变化,客户只要在IE地址栏键入这个域名,就能通过DDNS服务器,将网络摄像机或视频服务器的IP地址与远程客户进行连接,达到域名解析的目的。

网络安全性

对于安防这个对安全有这特殊要求的行业,音视频信息在网络传输中的安全保密性是一个不容忽视的问题,特别是在目前网络较脆弱的情况下,如何保障信息的安全传递成为网络监控进一步推广应用所需要解决的技术难点之一。 部分网络摄像机和视频服务器的生产厂商在CPU内核的操作系统中采用了LINUX系统,这一方面是由于LINUX系统本身所占的容量较小,易于嵌入在设备中,另外LINUX是一个开放性的操作系统,采用LINUX后,用户可根据自己的需求,完善安全机制。此外,内置防火墙、设置多重权限和密码认证也是较常用的保护措施,而网络摄像机和视频服务器的点播访问机制,也减少了广播方式带来的问题。 当然,目前采用的保护措施大多针对终端操作,而要真正做到网络传输的安全,除了在设备端加强保密措施以外,还有赖于整个网络环境质量的提高。

网络断线、堵塞

网络断线和堵塞也是常见的网络问题,为了避免由此而造成的资料丢失,部分厂商在产品中内置报警图像缓冲区,当网络发生短暂断线、堵塞的情况时,缓冲区可以临时存放部分现场图像资料,确保不丢失重要数据,对特别重要的场所,这可以采用在前后端同时录像的方式来解决。也有些厂商在网络摄像机和视频服务器端选用特殊的路由器,在断线的情况下可自动拨号上网,保持网络的随时畅通。

另外,还有一些厂商在网络摄像机内部加装硬盘,以便在网络堵塞或断线的情况下,摄像端仍可保持摄像和及时存储资料,网络连通后再将资料送至远端,但这种方法也会使产品的成本增加,同时带来维护的问题。

无线网络

除了局域网、INTERNET等常用的网络之外,今年来,网络摄像机、视频服务器与无线网络的结合也成为网络型产品的推广应用起到了促进作用。

基于无线网络传输的协议有802.11B、802.11G、802.11A、SDH数字微波通信等,目前网络摄像机、视频服务器主要使用的无线网络有802.11B、SDH数字微波通信。使用802.11B通讯,理论上最大距离可达到30公里,但实际使用中所能达到的距离也会受到现场的环境、气候和地理位置的影响。SDH数字微波通信的组成形式可以时一条主干线,中间有若干分支,也可以是一个枢纽站向若干方向分支,其主干线可长达几千公里,另有若干条支线线路,除了线路两端的终端站外,还有大量中继站和分路站,构成一条数字微波中继通信线路。

另外,目前还有一个趋势是利用基于移动公网的网络,例如GPRS可达30公里,CDMA可达80公里,网络覆盖面广,因此移动公网也将会成为一部分市场采用的网络。

网络摄像机、视频服务器于DVR 这里所说的DVR指的是在传统DVR的基础上扩展了网络功能的DVR产品,这样使得更多的用户可以进行访问,正是由于这种产品开发的理念,令到带网络功能的DVR产品还是传统意义上的DVR,其主要功能仍然是 D D存储,这也决定了它的市场定位是在小范围的网络环境中,监控点也有限. 而网络摄像机和视频服务器的主要功能侧重于网络传输,这里所说网络是一个大的概念,产品的设计定位在可适应不同的网络环境,如LAN,WAN,INTERNET或无线网络等,且不限制监控点的数量,不限制用户访问的数量等。

从产品的应用来看,网络摄像机和视频服务器的着眼点在于远端监控,如道路交通、无人值守的变电站、油田生产管理、电信机房监控等领域,这些领域的监控点分散,距离较远布线困难,如果要建立一个全新的系统,则可以直接选用网络摄像机,如果系统已有传统的监控前端,则可以采用视频服务器作为有效的补充;

部分网络产品的制造商认为,DVR只是一个过渡性产品,假使未来时间内网络环境更为成熟、网络型产品的价格调整下来,在后端电脑上随意安装一套软件就可实现远程监控,这样将代替目前的产品。

信息化时代的来临,人们对网络应用提出了更高的要求,网络摄像机和视频服务器可以在世界的任何一个角落透过INTERNET进行远端监控,免去了复杂的网络配置和布线工作,大大减少了工程成本,在远距离集中监控的环境中起到了不容忽视的作用。虽然网络摄像机和视频服务器作为网络时代的代表性产品,也还处在不断发展和改进的过程中,当它的网络优势愈来愈受到业界内人士重视,相信随着网络资源的不断完善,产品也将进一步发挥出它的潜力。

posted @ 2007-05-10 22:51 安防专家 阅读(251) | 评论 (0)编辑 收藏

红外灯的原理选择与应用

一、概述

  在电视监控系统工程中,过去很少应用红外灯,近年来,不但金库、油库、军械库、图书文献库、文物部门、监狱等重要部门采用,而且也在一般监控系统中都被采用。甚至居民小区电视监控工程也应用了红外灯。这说明人们对电视监控系统工程的要求愈来愈规范、愈来愈高。不但要求白天和夜间可见光照明监控,而且要求夜间隐蔽性监控。

  随着电视监控系统工程技术的发展,购买红外灯用户的迅猛增加,也出现不少问题,例如:某用户购买了十几个红外灯,说一个都不亮,经过询问了解才知道,他采用的是普通彩色摄像机,而普通彩色摄像机是不感受红外光的;有的用户说你们的红外灯达不到标称的照射距离,经过了解,他们缺乏红外灯对摄像机、镜头、防护罩和供电系统配套性要求的认识,在电视监控工程设计中没有作为一个红外低照度低照度假夜视系统工程来总体考虑;有的用户对红外灯自以为了解,自行增加DC12V红外灯供电电压,以此增加红外灯的辐照功率,或采用不稳压直流电源给DC12V红外灯供电造成红外灯烧毁;有的用户反映它们按红外灯要求的照度选配了摄像机,在红外灯标称的照射距离内却不能获得清晰图象,而不知有的摄像机生产厂家给出的最低照度有水分,或有意无意地使用了含糊的最低照度概念,以所谓的靶面照度代替景物照度;此外,有的用户对摄像机照度之外影响获得清晰图像的因素,如摄像机和镜头的标称尺寸、镜头光圈F、焦距f、对摄像机功能要求等不十分了解。我们认为现在向电视监控器材经销商、工程商和用户介绍一些红外灯的原理、选择和应用方法是有益的。

  实现夜视的方法,可以采用常规的可见光照明,但此法不仅不能隐蔽,反而更加暴露监控目标(在居民小区还有扰民问题)。隐蔽的夜视监控,目前都是采用红外摄像技术。红外摄像技术分为被动红外摄像技术和主动红外摄像技术。被动红外摄像技术是利用任何物质在绝对零度以上都有红外光发射,人体和热机发出的红外光较强,其它物体发出的红外光很微弱,利用特殊的红外摄像机可以实现夜间监控。但是,这种特殊的红外摄像机造价昂贵,而且不能反映周围环境状况,因此在夜视系统中不被采用。在夜视系统中经常采用主动红外摄像技术,即采用红外辐射“照明”,产生人眼看不见而普通摄像机能捕捉到的红外光,辐射“照明”景物和环境,应用普通低照度黑白摄像机、白天彩色夜间自动变黑白摄像机或红外低照度彩色摄像机,感受周围环境反射回来的红外光实现夜视。

 

  二、红外灯的原理及其特性

  光是一种电磁波,它的波长区间从几个纳米(1nm=10-9m)到1毫米(mm)左右。人眼可见的只是其中一部分,我们称其为可见光,可见光的波长范围为380nm~780nm,可见光波长由长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光,波长比紫光短的称为紫外光,波长比红外光长的称为红外光。

  普通CCD黑白摄像机可以感受光的光谱特性,它不仅能感受可见光,而且可以感受红外光。这就是利用普通CCD黑白摄像机,配合红外灯可以比较经济地实现夜视的基本原理。而普通彩色摄像机的光谱特性不能感受红外光,因此不能用于夜视。

  红外灯按其红外光辐射机理分为半导体固体发光(红外发射二级管)红外灯和热辐射红外灯两种。其原理及特性我们介绍如下:

  1. 红外发射二极管(LED)红外灯的原理及特性

  由红外发光二级管矩阵组成发光体。红外发射二级管由红外辐射效率高的材料(常用砷化镓GaAs)制成PN结,外加正向偏压向PN结注入电流激发红外光。光谱功率分布为中心波长830~950nm,半峰带宽约40nm左右,它是窄带分布,为普通CCD黑白摄像机可感受的范围。其最大的优点是可以完全无红暴,(采用940~950nm波长红外管)或仅有微弱红暴(红暴为有可见红光)和寿命长。

  红外发光二极管的发射功率用辐照度μW/m2表示。一般来说,其红外辐射功率与正向工作电流成正比,但在接近正向电流的最大额定值时,器件的温度因电流的热耗而上升,使光发射功率下降。红外二极管电流过小,将影响其辐射功率的发挥,但工作电流过大将影响其寿命,甚至使红外二极管烧毁。

  当电压越过正向阈值电压(约0.8V左右)电流开始流动,而且是一很陡直的曲线,表明其工作电流对工作电压十分敏感。因此要求工作电压准确、稳定,否则影响辐射功率的发挥及其可靠性。辐射功率随环境温度的升高(包括其本身的发热所产生的环境温度升高)会使其辐射功率下降。红外灯特别是远距离红外灯,热耗是设计和选择时应注意的问题。

  红外二极管的最大辐射强度一般在光轴的正前方,并随辐射方向与光轴夹角的增加而减小。辐射强度为最大值的50%的角度称为半强度辐射角。不同封装工艺型号的红外发光二极管的辐射角度有所不同。

  2. 热辐射红外灯的基本原理及其特性

  热辐射现象是极为普通的,物体在温度较低时产生的热辐射全部是红外光,所以人眼不能直接观察到。当加热500度左右时,才会产生暗红色的可见光,随着温度的上升,光变得更亮更白。在热辐射光源中通过加热灯丝来维持它的温度,供辐射继续不断的进行。维持一定的温度而从外部提供的能量与因辐射而减少的能量达到平衡。

  辐射体在不同加热温度时,辐射的峰值波长是不同的,其光谱能量分布也是不同的。

  根据以上原理,经特殊设计和工艺制成的红外灯泡,其红外光成分最高可达92~95%。国外生产的这种红外灯泡的技术性能为:

  功率100~375W;电源电压 230~250V;使用寿命5000小时、辐射角度60~80度。

  普通黑白摄像机感受的光谱频率范围也是很宽的,且红外灯泡一般可制成比较大的功率和大的辐照角度,因此可用于远距离红外灯,这是它最大的优点。其最大不足之处是包含可见光成份,即有红暴,且使用寿命短,如果每天工作10小时,5000小时只能使用一年多,考虑散热不够,寿命还要短。而对于客户来讲,更换灯泡是麻烦和不愉快的事情。

  在克服热辐射红外灯缺点方面进行了许多努力,首先是研制和应用了高通红外滤波钢化玻璃。波长愈长,红暴愈小,甚至可达到全无红暴,但是,红外光的效率愈低,红外灯发热就愈高。红外玻璃的波长可根据用户对红暴要求高低加以选择,一般而言,相同有效辐照距离时,对红暴要求愈高,造价愈高。红外玻璃经过钢化,可以耐受急冷急热的变化,在内部红外灯泡由于可见光滤除的部分,转化产生热量,温度会很高,外部冷风及雨雪的突袭下,急冷而不致损坏。为提高热辐射红外灯的寿命,采用了光控开关电路,以减小其工作时间;采用了变压稳压整流电路,使其发光功率得以充分发挥而且提高了红外灯的寿命;而更重要的是考虑灯丝冷阻是非常小的,如100W红外灯泡,灯丝热阻为529Ω,这时的工作电流只有0.4348A,而冷阻只有36Ω,红外灯接通电源瞬间为6.39A瞬时功达到1470W,这一瞬间灯丝负荷过载达几十倍,这对灯丝寿命有非常大的影响。人们研制的灯丝保护电路,相信红外灯灯泡的工作寿命会成倍增长。此外,还增加了延时开关电路以防环境的光干扰。

 

  三.红外灯的选择和使用

  红外灯的选择最重要的问题是成套性,即红外灯与摄像机、镜头、防护罩、供电电源等的成套性。在设计方案时对所有器材综合考虑设计,把它作为一个红外低照度夜视监控系统工程来考虑设计。有的人买完了摄像机、镜头、防护罩、电源之后甚至安装之后才去考虑购买红外灯,这是不正确的,在考虑成套性时,特别要注意以下几个问题。

  1. 使用黑白摄像机或特殊彩色摄像机

  CCD图象传感器具有很宽的感光光谱范围,其感光光谱不但包括可见光区域,还延长到红外区域,利用此特性,可以在夜间无可见光照明的情况下,用辅助红外光源照明也可使CCD图象传感器清晰的成像。而普通彩色摄像机为了能传输彩色信号,从CCD器件的输出信号中分离出绿蓝红三种基色视频信号,然后合成彩色电视信号,其感光光谱只在可见光区域。

  随着技术的进步出现白天彩色/晚上黑白摄像机,它采用两个CCD进行切换或采用一个CCD利用数位电路的切换来实现,但是存在黑白照度偏高、有的对彩色色彩的不利影响等缺点。而红外低照度彩色摄像机红外感度比一般摄像机高4倍以上,随着成本的降低,会成为发展趋势的。

  2. 要求选用低照度摄像机

  摄像机的最低照度是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。测定此参数时,还应特别注明镜头的光圈F的大小。例如使用F1.2的镜头,

  当被摄影景物的照度值低到0.02Lx时,摄像机输出的视频信号幅值为标准幅值700mv的50%-33%,则称此摄像机的最低照度为0.02Lx/F1.2。有的摄像机生产厂家给出不同光圈F时的最低照度。当选择摄像机最低照度高于红外灯要求时,红外灯的有效距离将受到一定影响。应当提醒用户的是市场上出售的摄像机技术性能标出的最低照度有两种不正常情况,一种是摄像机制造商所标的最低照度是所谓的靶面照度,即CCD图象传感器上的光照度,它比景物照度低10倍左右;另一种是有个别摄像机制造商或销售商虚报最低照度。目前市场上比较经济的黑白摄像机(售价在700元左右,有的最低照度标为0.01~0.02Lx)

  它们的实际最低照度仅为0.1~0.2Lx,如果,使用的红外灯要求摄像机的最低照度为0.02Lx,必然影响红外灯的有效照射距离,而购买最低照度0.02Lux的摄像机,价格可能比0.1~0.2Lx摄像机最少高一倍左右。这时有两种选择,在摄像机上多花钱,在红外灯上就少花钱;在摄像机上少花钱,在红外灯上就多花钱。经验表明室外特别是距离较远时,选择前者是比较经济的。

  3. 要求摄像机的尺寸规格

  摄像机标称尺寸曰趋小型化,目前市场上的摄像机尺寸规格有1/2" 1/3" 1/4",摄像机尺寸大,接受的光通量大,摄像机尺寸小,接受的光通量少,如红外灯标称的有效距离是在1/2"摄像机条件下试验的,如采用1/3"或者1/4"摄像机,有效距离也将受到一定影响。1/3"摄像机光通量只有1/2”摄像机光通量的44%

  4. 镜头的尺寸规格 与摄像机的尺寸规格同理,不再赘述

  5. 摄像机和镜头的功能要求

  摄像机有自动电子快门功能,AGC自动增益控制功能,镜头有自动光圈,以适应昼夜照度很大的变化。

  6. 电源供应

  电视监控系统前端设备的电源供应要统一考虑设计。红外灯的电源供应,考虑到红外管的工作电流对供电电压十分敏感,而电缆长度不同对直流电压衰减不同。在多个红外灯距控制室的距离相差较大时,采用DC12V集中供电可能使距控制室近的红外灯供电电压高,距控制室远的红外灯供电电压低。加之电源电压调整上的偏差,可能造成电压过高的红外灯寿命缩短甚至烧坏,电压低的红外灯发射功率不足。因此建议尽可能采用AC220V供电或配一对一的直流稳压电源,这种直流稳压电源有的在电网电压波动在AC100V-245V时输出直流电压都是稳定的,保证红外灯红外辐射功率都是稳定可靠的。

  除配套性外,还要考虑到以下因素,选择红外灯时,在选择红外灯辐照距离时留有余地。

  1.摄像机给出的最低照度。这里的最低照度概念是什么?摄像机产生的视频信号标称值为1V,标准值为0.7V,而最低照度时的视频信号值为1/3-1/2标准植。所以摄像机在最低照度时的图像,决不会“如同白昼一样”。

  2.摄像机在最低照度时产生的图像清晰度,是用电视信号测试卡进行测式的,其黑白相间的条纹,要求黑色反射率近于0%,白色反射率大于89.9%。而我们在现场观察时有时不具备这样的条件,比如:树叶和草地的反射率很低,反差很小,就不易获得清晰图像。

  3.给出摄像机最低照度的同时,还要给出光圈F的要求值,而变焦镜头一般只给出1:F的最大值,即光圈F的最小值(光圈实际尺寸最大值),F=f/D,那么D为定值,在f焦距拉大10倍时,F变得很大(即光圈实际尺寸变得很小)。光通量将受到很大影响。

  4.在使用自动光圈镜头、自动增益控制或自动电子快门摄像机时,镜头光圈F值也会发生变化。例如,在摄像机近处有景物,反射回强光给摄像机,或附近有灯光照射摄像机,这时摄像机的灵敏度将减小、自动光圈的尺寸将被关小,光通量也将受到很大影响。

  5.防护罩对红外灯的效果也有影响,红外光在传输过程中,通过不同介质,透射率和反射率也不同。不同的视窗玻璃,,特别是自动除霜镀膜玻璃,对红外光的衰减也不同。

  6.有的器材生产或销售商,不给出红外灯的辐照距离,只给出功率数,这样对生产、销售商来说麻烦可能少一些,但是这是非常含糊的概念,因为功率消耗除转化为红外光能外,还有电源热损耗、电路热损耗、光源热损耗、滤光玻璃片红外光效率等等。相同功率的红外灯,其辐照距离可能相差很远。

  随着红外夜视系统的迅速发展,红外灯生产供应厂家也会增加,但红灯产品并非象有的人想象的那样容易,在技术、检测仪器设备等方面条件也不同,希望用户多多加比较,慎重选择。

  用户使用红外灯首先要仔细阅读使用说明书,特别是为保证人身设备安全的注意事项。检查前面所讲述的配套性方面是否达到要求,应考虑到的影响因素是否考虑到,如未达到要求,可及时调整所用器材。

  用户不应擅自提高供电电压,因为红外灯在设计时,既考虑到其辐照度的充分发挥,又考虑到其安全可靠性。提高供电电压,可能使红外灯烧毁,更不应擅自拆改红外灯。如果这样做,生产厂家可能不再负责维修。如果红外灯出现问题,应与生产厂家或供货商联系。

posted @ 2007-05-10 22:50 安防专家 阅读(354) | 评论 (2)编辑 收藏

E1线路基础知识

E1线路基础知识

E1线路基础知识

1、一条E1是2.048M的链路,用 PCM 编码

2、一个E1的帧长为256个bit,分为32个时隙,一个时隙为8个bit

3、每秒有8k个E1的帧通过接口,即8K*256=2048kbps

4、每个时隙在E1帧中占8bit,8*8k=64k,即一条E1中含有32个64K

5、E1帧结构:E1有成帧,成复帧与不成帧三种方式,在成帧的E1中第0时隙用于传输帧同步数据,其余31个时隙可以用于传输有效数据;在成复帧的E1中,除了第0时隙外,第16时隙是用于传输信令的,只有第1到15,第17到第31共30个时隙可用于传输有效数据;而在不成帧的E1中,所有32个时隙都可用于传输有效数据


E1基础知识

在E1信道中,8bit组成一个时隙(TS),由32个时隙组成了一个帧(F),16个 帧组成一个复帧(MF)。在一个帧中,TS0主要用于传送帧定位信号(FAS)、CRC-4(循环冗余校验)和对端告警指示,TS16主要传送随路信令(CAS)、复帧定 位信号和复帧对端告警指示,TS1至TS15和TS17至TS31共30个时隙传送话音或数据 等信息。我们称TS1至TS15和TS17至TS31为“净荷”,TS0和TS16为“开销”。 如果采用带外公共信道信令(CCS),TS16就失去了传送信令的用途,该时隙也可用来传送信息信号,这时帧结构的净荷为TS1至TS31,开销只有TS0了。

由PCM编码介绍E1:由PCM编码中E1的时隙特征可知,E1共分32个时隙TS0-TS31。每个时隙为64K,其中TS0为被帧同步码,Si, Sa4, Sa5, Sa6,Sa7,A比特占用, 若系统运用了CRC校验,则Si比特位置改传CRC校验码。TS16为信令时隙, 当使用到信令(共路信令或随路信令)时,该时隙用来传输信令, 用户不可用来传输数据。所以2M的PCM码型有:

  • PCM30:PCM30用户可用时隙为30个,TS1-TS15,TS17-TS31。TS16传送信令,无CRC校验
  • PCM31: PCM30用户可用时隙为31个,TS1-TS15,TS16-TS31。TS16不传送信令,无CRC校验
  • PCM30C: PCM30用户可用时隙为30个,TS1-TS15,TS17-TS31。TS16传送信令,有CRC校验
  • PCM31C: PCM30用户可用时隙为31个,TS1-TS15,TS16-TS31。TS16不传送信令,有CRC校验

CE1,就是把2M的传输分成了30个64K的时隙,一般写成N*64,你可以利用其中的几个时隙,也就是只利用n个64K,必须接在ce1/pri上。CE1----最多可有31个信道承载数据 timeslots 1----31 timeslots 0 传同步

接口

E1线路有:G.703非平衡的75 ohm和平衡的120 ohm2种接口


使用方法

1、将整个2M用作一条链路,如DDN 2M

2,将2M用作若干个64k及其组合,如128K,256K等,这就是CE1

3,在用作语音交换机的数字中继时,这也是E1最本来的用法,是把一条E1作为32个64K来用,但是时隙0和时隙15是用作signaling即信令的,所以一条E1可以传30路话音。PRI就是其中的最常用的一种接入方式,标准叫PRA信令。用2611等的广域网接口卡,经V.35-G.703转换器接E1线。这样的成本应该比E1卡低的目前DDN的2M速率线路通常是经HDSL线路拉至用户侧。E1可由传输设备出的光纤拉至用户侧的光端机提供E1服务


注意事项

E1接口对接时,双方的E1不能有信号丢失/帧失步/复帧失步/滑码告警,但是双方在E1接口参数上必须完全一致,因为个别特性参数的不一致,不会在指示灯或者告警台上有任何告警,但是会造成数据通道的不通/误码/滑码/失步等情况。这些特性参数主要有:阻抗、帧结构和CRC4校验

阻抗:有75ohm和120ohm两种

帧结构:有PCM31/PCM30/不成帧三种;在新桥节点机中将PCM31和PCM30分别描述为CCS和CAS,对接时要告诉网管人员选择CCS

CRC4校验:是否进行CRC校验可以灵活选择,关键要双方一致,这样采可保证物理层的正常


问题

1、E1与CE1是由谁控制,电信还是互连的两侧的用户设备?

首先由电信决定,电信可提供E1和CE1两种线路,但一般用户的E1线路都是CE1,除非你特别要只用E1,然后才由你的设备所决定,CE1可以当E1用,但 E1却不可以作CE1

2、CE1是32个时隙都可用是吧?

CE1的0和16时隙不用,0是传送同步号,16传送控制命令,实际能用的只有30个时隙1-15,16-30

3、E1/CE1/PRI又是如何区分的和通常说的2M的关系?和DDN的2M又如何关联啊?

E1和CE1都是E1线路标准,PRI是ISDN主干线;30B+D,DDN的2M是透明线路,你可以他上面跑任何协议

4、E1/CE1/PRI与信令、时隙的关系?

E1,CE1,都是32时隙,30时隙,0、16分别传送同步信号和控制信今,PRI采用30B+D,30B传数据,D信道传送信令,E1都是CAS结构,叫带内信令,PRI信令与数据分开传送,即带外信令

5.、CE1可否接E1。CE1 和E1?

当然可以互联。但CE1必需当E1用,即不可分时隙使用

6、为实现利用CE1实现一点对多点互连,此时中心肯定是2M了,各分支速率是N*64K<2M,分支物理上怎么接呢?电信如何控制电路的上下和分开不同地点呢?

在设备上划分时隙,然到在电信的节点上也划分一样同样的时隙顺序,电信只需要按照你提供的时隙顺序和分支地点,将每个对应的时隙用DDN线路传到对应分支点就行了

7、CE1端口能否直接连接E1电缆,与对端路由器的E1端口连通?

不行

8、Cisco7000系列上的ME1与Cisco2600/3600上的E1、CE1有什么区别?

Cisco7000上的ME1可配置为E1、CE1,而Cisco2600/3600上的E1、CE1仅支持自己的功能


 

补充

光端机用法:光纤--光端机--同轴线--G703转v35转换器--同步串口 或 BNC--DB15,BNC--RJ45--CE1

什么是PCM?

PCM(Pulse Code Modulation----脉码调制录音)。所谓PCM录音就是将声音等模拟信号变成符号化的脉冲列,再予以记录。PCM信号是由[1]、[0]等符号构成的数字信号。与模拟信号比,它不易受传送系统的杂波及失真的影响。动态范围宽,可得到音质相当好的影响效果。PCM轨迹与视频轨迹不同,故也可用于后期录音。但在Hi8的摄像机中要实现PCM,必须通过其他的专业器材,仅靠摄像机是无法达到该效果的

posted @ 2007-05-10 22:50 安防专家 阅读(944) | 评论 (0)编辑 收藏

2007年4月28日

视频服务器的关键指标都有哪些?如何选购?

目前,在视频图像监控领域,数字化、网络化、智能化已成为一种发展趋势,数字视频图像监控系统也逐步进入大规模商业应用阶段。和传统的第一代模拟视频监控系统相比,数字视频图像监控系统至今已经历了两个发展阶段:九十年代末期,利用计算机多媒体技术来实现视频图像的数字化监控,称为第二代准数字化本地视频监控系统,典型的产品就是数字硬盘录像机(DVR);二十一世纪初期,以网络为依托,以数字视频处理技术为核心,综合利用光电传感器、数字化图像处理、嵌入式计算机系统、数据传输网络、自动控制和人工智能等技术的一种新型数字监控系统横空出世,它不仅具有第一代本地数字监控系统所具有的计算机快速处理能力、数字信息抗干扰能力、便于快速查询记录、视频图像清晰及单机显示多路图像等优点,而且依托网络,真正发挥了宽带网络的优势,通过IP网络,把监控中心和网络可以到达的任何地方的监控目标组合成一个系统,真正适应了目前对视频监控系统远程、实时、集中的需求,这就是第三代全数字化远程视频监控系统,典型的产品就是网络视频服务器。

  虽然,与传统的模拟监控系统相比,基于数字硬盘录像机的准数字化本地视频监控系统不亚于一次飞跃,但是,由于其本身技术架构的局限性,数字硬盘录像机始终无法解决网络远程监控环境中的长延时、无法多路同时监控、高集成度集中监控等问题。在此就不赘述了。

  网络视频服务器产品市场虽不至于像数字硬盘录像机市场那样五花八门、良莠不齐的现状,但实际质量、性能差异性还是比较大的。所以,客户包括安防工程商应该考虑具体的应用环境尤其是网络环境,并从以下几个产品标准、性能指标、功能完善度进行权衡来做出购买决定。

1、 产品是否具备相关资质

  产品资质并不完全代表产品的质量与性能,但却是很多系统集成项目验收的基础条件,而且也是产品是否合格的基本条件。

2、 产品的后台管理软件的知识产权保障

  但凡网络视频服务器产品,必定有配套的后台监控管理软件。由于目前市场上大量的贴牌产品以及非法仿造产品,令客户防不胜防。硬件设备可以仿造,软件更可以拷贝。而原厂家为防止非法软拷贝,往往在软件上设置陷阱,但用户却成了无辜的受害者。

  因此,产品配套的后台监控管理软件是否有知识产权证明,将是客户判断产品的重要标准之一。

3、 传送标准实时活动图像的实际带宽需求

  这是衡量网络视频服务器总体性能的重要指标之一。高带宽意味着网络使用费用的增加,对最终用户而言,这将动摇他们采用数字监控模式的决心,毕竟经济性是任何企业单位都不得不考虑的问题。

  由于不同的图像状态(静止、正常活动、高速运动)、图像分辨率、传送图像帧数,其占用网络带宽差异很大,因此许多网络视频服务器生产厂家在推荐产品时,总是竭力试图模糊这一指标。对此,我们可以设置一种比较统一的图像状态,即对于正常活动图像,图像分辨率达到352*288,帧数为25帧/秒的情况下,一路视频图像所占用的网络带宽。据我们了解,包括台湾、韩国的相当一部分厂家的产品的带宽要求在500-600K之间,有的甚至要求800-900K。

4、 远程视频传输的延时性

  虽然说,传输延时对任何一种网络视频服务器都是不可避免的,但是不同的网络视频服务器的延时值不同。延时值高低将直接影响数字监控的效果。试想一下,当监控人员在监控中心通过鼠标控制前端摄像机云台时,在五秒钟内点击了五次鼠标,而在第十秒钟后才在显示器上看到第一次点击后的云台控制效果,那会怎么样呢?

  由于不同帧速率下传输延时不等(同一产品,帧速率越高,传输延时越低),为对比统一性,条件设为25帧/秒的情况下。

5、 报警预触发录像功能

  市场上各种网络视频服务器在录像功能上均相当完善,有实时录像、定时录像、报警录像等,报警录像又可分为移动触发录像、手动触发录像、外界传感器(比如红外线探测器)触发录像等。

  但是,比如手动触发报警,基本是在事故发生后结束前才启动,录像记录的也只能是报警触发后的图像。对于事件的事后追踪而言,其记录资料是不完整的。

  目前有少数厂家的网络视频服务器已具备报警预触发录像功能,能够保存报警触发前数秒钟至数十秒钟的图像信号,这一功能对于用户事后的报警事件跟踪判断具有特别的意义。

6、 电子地图功能

  对于大型的网络监控应用系统,由于监控点多且分散,客户端在监控管理上诸多不便,电子地图功能将大大简化用户的功能操作。

7、 IE 监控功能

  常规的监控管理软件为实现功能的完整性,操作繁琐不便,甚至需要专门培训学习才能熟练掌握。

8、 图像压缩算法标准

  目前的主流网络视频服务器的压缩算法标准不外乎有MJPEG、MPEG-1、MPEG-4三种。

  MJPEG压缩技术标准源于JPEG图片压缩技术,是一种简单的帧内JPEG压缩,压缩后图像清晰度较好。但由于这种方式本身的技术限制,无法作大比例压缩,数据量较高,录像每小时1-2G空间,网络传输耗费大量的带宽资源,不大适用于移动物体图像的压缩,也不大适用于国内长时间保安录像的需求。

  MPEG-1压缩技术标准采用前后帧多帧预测的压缩算法,具有很大的压缩灵活性,应用最为广泛,这种算法技术发展成熟,数据压缩率相比MJPEG要高,但数据量还是较大,录像每小时300-400M空间,若用于银行长时间实时录像,占用硬盘空间较大,尤其是网络传输占用带宽较大,不大实用于视频图像远程传输。

  MPEG-4压缩技术标准是目前进入实用阶段的最为先进的压缩技术,它利用很窄的带宽,通过帧重建技术压缩和传送图像,以求以最少的数据获得最佳的图像质量。MPEG-4的特点使其更适于交互AV服务以及远程监控,采用MPEG-4压缩算法,图像压缩比较高,录像每小时100-200M空间,图像清晰度高,网络传输占用带宽小,能通过各种传输方式进行远程视频图像传输。

9、 监控中心可以同时监控、录像的视频路数

  由于网络视频监控服务器多用于对多个分散网点的远程、实时、集中监控,因此,监控中心可以同时监控、录像的视频路数是衡量远程集中监控效果的重要指标。

10、 多路网络视频服务器的图像传输的帧数

  目前市场上的网络视频服务器可支持一路或两路或四路视频图像输入。由于支持的图像路数越多,对产品技术及处理性能的要求越高,因此多数产品为单路或“准多路”产品。

  我们所说的真正的多路网络视频服务器,能够支持每路输出25帧/秒的数字视频图像,是真正的“实时”。而“准多路”产品无论两路或四路,其输出的数字视频图像的总帧数资源为25帧/秒,也就是多路共享25帧/秒,在图像处理技术上和单路产品几乎没有区别。这一点从价格上可以进行简单的判别,某些厂家的单路和两路产品价格仅相差数百元,基本上可以判断其两路产品为“准两路产品”。

11、 如何有效支持多用户同时访问同一个监控前端

  在基于网络视频服务器的大型网络视频集中监控系统中,监控中心通常设置了多个监控客户端,往往存在同一时间段访问某一个前端监控网点并发出实时监控或录像调用请求的情况。当监控中心有N个监控客户端需要同时观看远程某一个监控点图像时(假设一路图像带宽占用为250K),常规模式下外网带宽占用为(N*250)K,通常会导致数据堵塞从而影响监控效果,因此常规的网络视频服务器系统一般只能支持三、四个客户端的同时访问要求。示意图如下。

12、 是否支持本地录像资料的远程在线智能化检索、回放和转录

  针对于多个分散网点的远程、实时、集中监控系统应用情况,由于目前公网带宽资源的稀缺性和有偿性,出于经济方面的考虑,多数用户会采用ADSL宽带线路进行远程数字视频信号的传输。目前电信部门提供的包月ADSL线路带宽理论值为上行带宽512K,下行2M,但实际的上行带宽往往只有200多K。为充分满足监控应用需求,实际系统中多采用“中心远程实时轮巡监控、网点本地实时录像、中心远程随时调看录像”的功能模式。

  对于网点本地录像资料的远程调看应用,目前多数网络视频服务器软件还不能提供有效的解决方案,多数由网点本地的工作人员选择所需的录像资料文件并远程拷贝或E-MAIL给中心监控人员,中心监控人员接收到后再打开观看,操作繁琐费时。

13、 是否支持动态IP网络环境下的自动连接

  在基于ADSL宽带线路的网络应用环境下,电信公司提供给用户的接入方式是动态IP接入方式,即用户通过虚拟拨号技术动态获得IP地址来上网的方式:用户通过本地电脑安装的拨号程序,驱动ADSL Modem拨号接入INTERNET时,ISP通常会随机分配给用户一个公共IP地址,在断线之前这个IP地址是唯一的,其他用户可以通过这个IP地址来访问该用户,但是一旦断线后再次连接时,ISP会重新随机分配另外一个IP地址给该用户。

  在利用网络视频服务器实现远程视频集中监控应用中,在基于ADSL宽带线路的网络应用环境下,如何简便地实现在动态IP地址条件下监控中心对监控前端的实时访问,仍是目前困扰诸多工程商、系统集成商以及网络视频服务器生产厂家的难题之一。目前许多网络视频服务器不能提供动态IP接入的解决方案,一旦工程商或用户利用网络视频服务器并通过ADSL来组建远程监控系统,很可能会导致系统无法实现预期的功能。

14、 是否具备ADSL自动拨号功能

  常规的ADSL宽带应用必须通过和ADSL Modem相连的电脑驱动拨号上网。但是,如果该ADSL仅作远程监控接入用途,那么为了一个简单的ADSL拨号功能而专门在每一个监控前端配置一台电脑,无疑造成用户设备资源的极大浪费。在上述情况下,是否具备ADSL自动拨号功能将直接影响用户的投资预算。

15、 是否具备电子地图功能

  在大型的视频监控系统中,由于监控网点多、分布广,各个监控点的状态信息复杂(如部分点设置成报警联动录像功能,部分点设置成定时录像功能,部分点设置成全实时录像功能等等),监控中心的工作人员在选择性监控、录像、功能设置时将面临操作复杂繁琐的问题。电子地图功能可以提供全系统监控网点分布示意图,示意图上可直观显示监控点分布状况以及监控点的预警、报警联动等状态信息,用户可以在示意图上根据需要自主配置各监控点的功能,并可快捷提取监控点视频图像。

16、 是否能够将监控系统和其它管理系统进行集成

  在某些系统应用情况下,视频监控系统仅仅是整个大型系统的一个应用子系统,如果能将视频监控系统和其它系统进行有机整合,将大大方便用户的系统操作使用。

17、 保修问题

  保修问题是工程商最为关注的问题之一。由于工程商直接面对最终用户,不尽人意的保修服务将直接影响工程商的声誉。一般的厂商对产品实行一年免费保修。

posted @ 2007-04-28 20:50 安防专家 阅读(418) | 评论 (1)编辑 收藏

计算机科学家探索人脑“面孔”识别技术

据www.physorg.com网站2007年2月7日报道,计算机视觉研究人员最富挑战性的工作就是设计一种能自动识别特有面孔的系统。人类可以在不到50毫秒的时间内几乎不知不觉完成识别,好像人在出生时就预编好程序似的。但是由于目前的计算技术滞后于生物技术的发展,科学家希望将来有一天计算机技术不仅能满足面孔识别需求,而且还能超越以及不断改善人的视觉处理能力。

    美国哈佛大学科学家理查德.拉塞尔告诉PhysOrg网站说,“人的大脑具有惊人的脸部识别能力。如果不从中学习将是一种浪费,特别是目前还没有任何计算机技术能够接近人类大脑所表现出的这种脸部识别能力。”

    麻省理工学院研究员帕旺.辛哈、本杰明.巴拉斯和虞利.奥斯特维斯基与拉塞尔一样虽对计算机科学有着浓厚的兴趣,却花费了大量时间来研究人类大脑。他们最近在美国电气和电子工程师协会学报上发表了一篇题为“人类面孔识别:所有计算机视觉研究人员应当了解的19种结果”的论文,研究小组汇编了19幅小插图以研究人如何识别面孔。尽管他们非常谨慎地指出视觉系统不会盲目地模仿人的感知,但是科学家还是充分考虑到了19个结果分别对自动面孔识别系统设计的影响。

    研究给了我们一个非常有趣的整体印象,即人在识别面孔方面表现卓越,甚至在极其模糊的状态下也是如此。比如,人可以从非常低分辨率图像中识别出熟悉的面孔。科学家推测,我们之所以能做到这点,是因为我们经常必须在很远的距离和运动中识别人。然而,识别一张不熟悉面容的模糊图像将显得更加困难,这正好可以解释为什么在警察一堆人中识别出未知嫌疑犯非常困难的原因。

    我们并不需要在识别一个人时观察他脸上的所有特征,我们能够从横坐标或者纵坐标严重扭曲的图像中(或者是在一个哈哈镜中)很容易识别出面孔。巴拉斯解释道,“人识别能力不仅在严重失真的环境下表现良好,而且甚至在环境极佳的情况下,我们的视觉系统也不会费心去储存我们所看到物体的精确图像。识别可以毫无困难地找到从图像中恢复其精确特征的途径,但是通常情况下,在快速判断解决上却遇到更多的困难。”科学家解释称,这些识别能力可能是基于人大脑处理面容的一种本性:面部特征不像其它物体,大脑可以对面容进行整体而不是零碎处理。然而,年幼小孩大脑可能是利用零碎的处理方式,而在长到约10岁之后开始采用整体处理方法。

    单一面部特征是进行识别的最重要因素,但让人有点惊讶的是,人们似乎在进行面部识别时最依赖的面部特征并不是眼睛而是眉毛。尽管面部形态在识别过程中发挥着重要作用,但研究人员指出皮肤颜色(甚至细小的肤色差别)发挥着与面部形态至少是相同的重要作用。辛哈等人暗示,这些面部区域也行会引起计算机设计师的高度关注。

    “在过去几年中识别技术主要强调的是安全功能,比如:发现恐怖主义分子和罪犯;确认有权进入一些敏感地区。”奥斯特维斯基说:“但是识别技术还有许多其它有趣的或实际的应用价值,比如:在拥挤的露天体育场找到你的朋友或在进行新闻广播时自动确认名人或政治家的身份。未来,它还可以为你的电子设备进行快速个性化设置。(比如,计算机、手机和‘智能家居’产品)。我们做许多事情需要分别依靠周围不同的人,而电子设置应该可以做同样的事情而不再需要每次都明确地注册。

    由于人类可以在光线不断变化、背景噪声嘈杂或远距离的情况下很轻松地进行面部识别,计算机系统也可以通过学习大脑的识别机制而获益。正如科研人员所暗示的那样,我们的大脑很可能在进行面部识别时运用了专门的神经资源——也许计算机可以利用类似的“大脑”区域来处理面部特征。但是计算机也许可以找到更好的识别方式。

    “当有人想方设法进行欺骗并盗用他人的身份时,过份通用化可能是一个缺点。”辛哈解释道:“在这些情况下,一种以细节为导向的设计方案也许更加适当,比如检查虹膜的精确形态或面部特殊之间的精确距离,尽管对人而言这是难以做到的。”  

 

    由于人类可以在光线不断变化、背景噪声嘈杂或远距离的情况下很轻松地进行面部识别,计算机系统也可以通过学习大脑的识别机制而获益。正如科研人员所暗示的那样,我们的大脑很可能在进行面部识别时运用了专门的神经资源——也许计算机可以利用类似的“大脑”区域来处理面部特征。但是计算机也许可以找到更好的识别方式。

    “当有人想方设法进行欺骗并盗用他人的身份时,过份通用化可能是一个缺点。”辛哈解释道:“在这些情况下,一种以细节为导向的设计方案也许更加适当,比如检查虹膜的精确形态或面部特殊之间的精确距离,尽管对人而言这是难以做到的。” 

posted @ 2007-04-28 20:50 安防专家 阅读(287) | 评论 (0)编辑 收藏

2007年4月22日

网络视频服务器的发展趋势

任何产品都是在市场中发展,任何技术都是在应用中成熟,任何事业都是在发展中不断前进。让我们一起来描述网络视频服务器的发展轨迹。


1、图象:高清晰图像实时传输,所谓实时就是说要求延时小,高清晰就是要求图像清晰、色彩丰富不失真。

2、多用户访问:在视频流上加载组播协议,满足多用户并发访问,并不会造成网络堵塞。

3、智能视频监控(Intelligent Video):这是更高端的视频监控应用,在网络摄像机或视频服务器中嵌入智能视频模块,对监控画面进行不间断分析,过滤掉用户不关心的信息,提供有用关键信息。发现异常情况以最快方式发出警报,最大限度减少误报和漏报,大大提高报警精度。改变以往由安全工作人员对监控画面进行监视和分析的模式。

   (1)安全相关类应用:识别可疑活动,在安全威胁发生之前,提示安全人员关注;有高级视频移动侦测(Advanced VMD)、物体追踪(Motion Tracking)、人物面部识别(Facial Detection)、车辆识别(Vehicle Identification)和非法滞留(Object Persistence,比如有人在公共场所遗留了可疑物体,或者有人在敏感区域停留的时间过长)等。

   (2)非安全相关类应用,如自动识别大客户用户的特征,并通知客服人员及时做好服务工作;发现人群中有人不慎跌倒,及时通知商场附近的工作人员提供帮助。此外,智能视频系统还可以帮助零售店老板统计当天光顾的客户数量;交通部门进行交通流量控制等。

    深圳亿创科技有限公司已经推出其智能视频产品,其中包括YC6000系列视频服务器,该系列集成了人脸识别模块,对于日益成熟的视频监控市场有着很大的应用空间,同时推出车牌号识别、非法滞留识别系统等。


4、支持IPv6网络协议

    目前计算机网络采用Ipv4协议,IP地址的分配已经完成,资源将迅速耗尽,互联网的发展受严重限制;相对窄小的网络带宽制约着宽带视频流业务的蓬勃发展;居心叵测的黑客时刻威胁着互联网网络的安全。科学家们已经进行了卓有成效的开发和研究。下一代互联网将逐渐放弃Ipv4,启用Ipv6地址协议,Ipv4的地址是32位,IPv6的地址是128位,从2的32次方增加到2的128次方。下一代互联网的网络传输速度将比现在提高1000倍以上,基础带宽可能会达到40G(每秒400亿比特)以上。下一代互联网将充分建构牢固的网络安全体系,那些黑客将难以入侵你的网络。

    2005年12月25日,中国第一个下一代互联网暨中国下一代互联网示范工程核心网(CERNET2)正式开通,这是世界上规模最大的纯Ipv6(互联网协议第6版)互联网,标志着我国下一代互联网建设全面拉开序幕,并在世界下一代互联网发展上取得先机。下一代互联网首先在中国推出为网络视频的发展提供了优秀的平台,为中国的安防企业提供了广阔的发展空间。

网络摄像机

posted @ 2007-04-22 22:36 安防专家 阅读(80) | 评论 (0)编辑 收藏

网络摄像机监控系统的优势

在需要集中管理与远距离监控时,视频服务器、视频服务器、网络摄像机是最好的选择!

  集中管理是指例如一个国际机场那样,有600个点的系统,如果采用传统模拟CCTV系统是难以控制的;远距离是指范围超过50公里的系统,如果采用传统模拟CCTV系统,如光纤等,将使成本大到难以接受。

  视频服务器、网络摄像机除了能在世界的任何一个角落通过Internet进行远端监控之外,通过网络监控也可以有效地降低成本,它的"即插即用"功能,无须像模拟摄像机一样必须安装同轴电缆。只要利用现有的网络就可以使用,这都是视频服务器、网络摄像机的优势之处。

系统优势

  基于视频服务器、网络摄像机的系统具有如下优点:

  先进性:利用现有的综合布线网络传输图像,进行实时监控系统所需的前端设备少,连线简洁,后端仅需一套软件系统即可;
可靠性:主要设备视频服务器、网络摄像机采用了嵌入式实时操作系统,所需设备简单,而图像的传输是通过综合布线网络实现的,系统可靠性相当高;

  性能价格比:所需设备极其简单,系统的控制由后端的软件系统实现,省去了传统模拟监控系统中的大量设备,如昂贵的矩阵、画面分割器、切换器、视频转网络的主机等。由于图像的传输通过综合布线网络,省去了大量的视频同轴电缆,降低了费用;

  安全性:系统设置了不同等级的使用者权限,仅有最高级权限的用户才可对整个系统进行设置或更改,没有权限的用户是接收不到图像的。另外,图像数据的存储是专有的格式;

  使用及维护性:系统的安装极其简单,软件系统的安装及使用也非常易懂。在维护性方面,系统的接线十分简洁,而主要设备的可靠性很高,维护性能好,而且可实现远程维护;

  扩展及延伸性:当需要增加监控点和监控主机时,只需要通过现有网络增加一台摄像机或PC机即可,不需要对现有布线系统做什么改动;

  应用范围广阔:区域性监控,利用网络传送实时图像,如办公室、大楼等;跨区远端监控,连锁事业、大型工厂机房、远端老人、儿童看护、公共建筑、无人环境监控、金融机构分行监控、交通监管、错误警报辩识等。


与其他方案比较

  相对于传统的闭录电视监控系统:视频服务器、网络摄像机监控系统无须同轴电缆、无须庞大的视频分配器;软件实现NxN多对多(即多个观察员可同时看多个镜头画面);安装所需设备少,工程成本大幅降低(整个安装过程就是架设摄像机和在PC机上安装系统管理软件),大幅减少线材;充分利用网络资源,用宽带网络图像传输非常廉价,增强了监控范围的灵活性,可直接实现远端监控,利用网络更新软件。这些都是传统的闭录电视系统无法比拟的。

  相对于当前的监控系统:视频服务器、网络摄像机监控系统对PC机的要求范围减少,一般普通配置即可;无须软件维护;无须机房,可以安装在过道和环境差的地点;可以避免了死机现像和重新启动时造成无法监控的缺陷。这些是基于PC的数字监控系统无法比拟的。

投资分析

  基于视频服务器、网络摄像机的监控系统和传输监控系统成本比较需要考虑许多因素。主要因素有监控点数、监控副控数、监控范围、录像范围、录像要求、报警要求等。

  在比较基于视频服务器、网络摄像机的监控系统和传统监控系统的成本时,还有一个重要的出发点:是否将网络布线和电脑计入成本?计入成本的理由很简单;不计入成本的理由是网络布线和电脑是已有投资,不做监控也需要。

  在一个大楼内,当监控点数到达50个,监控副控数到10个时,两种方案的投资相近(35万)。可以看到,随着系统的监控点数的增加,视频服务器、网络摄像机与传统监控系统上的投资就越来越接近,最终传统监控系统上的投资将超过视频服务器、网络摄像机。  

视频服务器、网络摄像机应用趋势

  以太网技术成熟后,宽带信息网络将以太网络端口延伸到整个大楼,除了提供高速的网络接入外,还能取代铜轴电缆图像传输线路,将实时图像监控纳入宽带信息网络应用范围,这就使得信息网络代替传统闭录电视成为了必然。

  随着数字视频压缩编码技术的日益成熟,微机的普及化,为基于PC的多媒体监控创造了条件。基于PC的多媒体监控系统功能较强,但是主要解决了小范围监控的问题。当传输距离远或者需要上网时,基于PC的多媒体监控稳定性不够好、功耗高、需要有人值守、软件的开放性不好。这就为基于网络和嵌入式 技术的网络视频监控提供了舞台。

  视频服务器、网络摄像机集成普通摄像机和网络转换器,将图像转换为基于TCP/IP网络标准的数据包,使摄像机所摄的画面通过RJ-45以太网接口直接传送到网络上,通过网络即可远端监视画面。

  视频服务器、网络摄像机采用了最先进的摄像技术和网络技术,具有强大的功能。内置的系统软件能实现真正的即插即用,使用户免去了复杂的网络配置;内置的大 容量内存能存储警报触发前的图像;内置的I/O端口和通讯口便于扩充外部周边设备如:门禁系统、红外线感应装置、全方位云台;另外还提供软件包 (SDK)便于用户自行快速开发应用软件。

posted @ 2007-04-22 22:33 安防专家 阅读(289) | 评论 (0)编辑 收藏

2007年4月18日

什么是视频服务器?

 

从某种角度上说,视频服务器可以看作是不带镜头的网络摄像机,或是不带硬盘的DVR,它的结构也大体上与网络摄像机相似,是由一个或多个模拟视频输入口、图像数字处理器、压缩芯片和一个具有网络连接功能的服务器所构成。视频服务器将输入的模拟视频信号数字化处理后,以数字信号的模式传送至网络上,从而实现远程实时监控的目的。由于视频服务器将模拟摄像机成功地“转化”为网络摄像机,因此它也是网络监控系统与当前CCTV模拟系统进行整合的最佳途径。

  视频服务器除了可以达到与网络摄像机相同的功能外,在设备的配置上更显灵活。网络摄像机通常受到本身镜头与机身功能的限制,而视频服务器除了可以和普通的传统摄像机连接之外,还可以和一些特殊功能的摄像机连接,例如:低照度摄像机、高灵敏度的红外摄像机等。

  目前市场上的视频服务器以1路和4路视频输入为主,且具有在网络上远程控制云台和镜头的功能,另外,产品还可以支持音频实时传输和语音对讲功能,亿创视频服务器还有动态侦测和引发事件后的报警功能,且具备人脸识别功能.

posted @ 2007-04-18 22:04 安防专家 阅读(310) | 评论 (0)编辑 收藏

2007年4月17日

视频服务器 安防专家

深圳亿创科技有限公司专业致力于数字视频处理、网络通讯、音视频编解码、图像处理、嵌入式操作系统及生物识别技术应用、安防预警系统等领域产品研发,生产和销售的专业厂家;公司已形成以网络视频服务器及生物识别预警系统为核心的两大产品系列;公司已构架形成了集研发、生产,销售和服务为一体的高科技公司。公司以技术和质量为核心,以实现客户价值为己任。公司位于高科技之都深圳,同时整合人才、技术、信息等全方位资源,为客户提供全面、个性化的整体解决方案。

公司拥有强大的技术研发能力和人才储备,拥有一批在行业内具有丰富经验的技术骨干和视频监控领域的专家;并与行业研究机构和著名院校建立合作,使亿创公司在数字视频、安防监控及生物识别技术应用等领域始终保持着行业领先,开发了网络视频服务器及生物识别预警系统两大系列的产品。公司的产品已广泛应用于公共安全、交通、金融、学校、军队、电力、石油、矿山、厂矿企业及住宅小区等各个领域。

公司本着“以质为基,以人为本,以诚立身,以锐求存”的企业精神;以实现客户价值为己任,以专业诚挚的服务谋市场,实现与客户共成长,同发展!

posted @ 2007-04-17 12:11 安防专家 阅读(202) | 评论 (0)编辑 收藏