视频系统基础知识
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安防监控系统一、安防监控简介安防监控系统是应用光纤、同轴电缆或微波在其闭合的环路内传输视频信号,并从摄像到图像显示和记录构成独立完整的系统。
它能实时、形象、真实地反映被监控对象,不但极大地延长了人眼的观察距离,而且扩大了人眼的机能,它可以在恶劣的环境下代替人工进行长时间监视,让人能够看到被监视现场的实际发生的一切情况,并通过录像机记录下来。
同时报警系统设备对非法入侵进行报警,产生的报警型号输入报警主机,报警主机触发监控系统录像并记录。
二、安防监控系统的构成前端部分:前端完成模拟视频的拍摄,探测器报警信号的产生,云台、防护罩的控制,报警输出等功能。
主要包括:摄像头、电动变焦镜头、室外红外对射探测器、双监探测器、温湿度传感器、云台、防护罩、解码器、警灯、警笛等设备(设备使用情况根据用户的实际需求配置)。
摄像头通过内置CCD及辅助电路将现场情况拍摄成为模拟视频电信号,经同轴电缆传输。
电动变焦镜头将拍摄场景拉近、推远,并实现光圈、调焦等光学调整。
温、湿度传感器可探测环境内温度、湿度,从而保证内部良好的物理环境。
云台、防护罩给摄像机和镜头提供了适宜的工作环境,并可实现拍摄角度的水平和垂直调整。
解码器是云台、镜头控制的核心设备,通过它可实现使用微机接口经过软件控制镜头、云台。
传输部分:这里介绍的传输部分主要由同轴电缆组成。
传输部分要求在前端摄像机摄录的图像进行实时传输,同时要求传输具有损耗小,可靠的传输质量,图像在录像控制中心能够清晰还原显示。
控制部分:该部分是安防监控系统的核心,它完成模拟视频监视信号的数字采集、MPEG-1压缩、监控数据记录和检索、硬盘录像等功能。
它的核心单元是采集、压缩单元,它的通道可靠性、运算处理能力、录像检索的便利性直接影响到整个系统的性能。
控制部分是实现报警和录像记录进行联动的关键部分。
电视墙显示部分:该部分完成在系统显示器或监视器屏幕上的实时监视信号显示和录像内容的回放及检索。
视频相关的理论知识与基础概念本文将视频相关的理论知识与基础概念划分为 11 个知识点,如下:•视频•分辨率•比特率•采样率•帧率•视频编码•编码标准•视频封装格式•视频解码•视频播放原理•视频与流媒体1.视频根据人眼视觉暂留原理,每秒超过 24 帧的图像变化看上去是平滑连续的,这样的连续画面叫视频。
2.分辨率分辨率是以横向和纵向的像素数量来衡量的,表示平面图像的精细程度。
视频精细程度并不只取决于视频分辨率,还取决于屏幕分辨率。
1080P 的 P 指 Progressive scan(逐行扫描),即垂直方向像素点,也就是"高",所以1920X1080 叫1080P,不叫 1920P。
当 720P 的视频在 1080P 屏幕上播放时,需要将图像放大,放大操作也叫上采样。
上采样几乎都是采用内插值方法,即在原有图像的像素点之间采用合适的插值算法插入新的元素,所以图像放大也称为图像插值。
简单的记录一下插值算法:image.png(1)邻插值算法:将四个像素(放大一倍)用原图一个像素的颜色填充,较简单易实现,早期的时候应用比较普遍,但会产生明显的锯齿边缘和马赛克现象。
(2)双线性插值法:是对邻插值法的一种改进,先对两水平方向进行一阶线性插值,再在垂直方向上进行一阶线性插值。
能有效地弥补邻插值算法的不足,但还存在锯齿现象并会导致一些不期望的细节柔化。
(3)双三次插值法:是对双线性插值法的改进,它不仅考虑到周围四个直接相邻像素点灰度值的影响,还考虑到它们灰度值变化率的影响,使插值生成的像素灰度值延续原图像灰度变化的连续性,从而使放大图像浓淡变化自然平滑。
除此之外还有很多更复杂效果更优的算法,比如小波插值、分形等等。
当 1080P 的视频在 720P 屏幕上播放时,需要将图像缩小,缩小操作也叫下采样。
下采样的定义为:对于一个样值序列,间隔几个样值取样一次,得到新序列。
对于一幅分辨率为 MN 的图像,对其进行 s 倍下采样,即得到 (M/s)(N/s) 分辨率的图像(s 应为M、N 的公约数),就是把原始图像s*s 窗口内的图像变成一个像素,这个像素点的值就是窗口内所有像素的均值。
一.视频基础知识1. 视频编码原理视频图像数据有极强的相关性,也就是说有大量的冗余信息。
其中冗余信息可分为空域冗余信息和时域冗余信息。
压缩技术就是将数据中的冗余信息去掉(去除数据之间的相关性),压缩技术包含帧内图像数据压缩技术、帧间图像数据压缩技术和熵编码压缩技术。
1.1去时域冗余信息使用帧间编码技术可去除时域冗余信息,它包括以下三部分:A.运动补偿:运动补偿是通过先前的局部图像来预测、补偿当前的局部图像,它是减少帧序列冗余信息的有效方法。
B.运动表示:不同区域的图像需要使用不同的运动矢量来描述运动信息。
运动矢量通过熵编码进行压缩。
C.运动估计:运动估计是从视频序列中抽取运动信息的一整套技术。
注:通用的压缩标准都使用基于块的运动估计和运动补偿。
1.2去空域冗余信息主要使用帧内编码技术和熵编码技术:A.变换编码:帧内图像和预测差分信号都有很高的空域冗余信息。
变换编码将空域信号变换到另一正交矢量空间,使其相关性下降,数据冗余度减小。
B.量化编码:经过变换编码后,产生一批变换系数,对这些系数进行量化,使编码器的输出达到一定的位率。
这一过程导致精度的降低。
C.熵编码:熵编码是无损编码。
它对变换、量化后得到的系数和运动信息,进行进一步的压缩。
2. 视频编码解码标准2.1 H.264H.264是国际标准化组织(ISO)和国际电信联盟(ITU)共同提出的继MPEG4之后的新一代数字视频压缩格式,它即保留了以往压缩技术的优点和精华又具有其他压缩技术无法比拟的许多优点。
H.264最大的优势是具有很高的数据压缩比率,在同等图像质量的条件下,H.264的压缩比是MPEG-2的2倍以上,是MPEG-4的1.5~2倍。
举个例子,原始文件的大小如果为88GB,采用MPEG-2压缩标准压缩后变成3.5GB,压缩比为25∶1,而采用H.264压缩标准压缩后变为879MB,从88GB到879MB,H.264的压缩比达到惊人的102∶1。
视频会议重要基础知识点视频会议已成为当今现代通信的重要手段之一。
作为一个大学教授,了解一些视频会议的基础知识点可以帮助我们更好地应对工作和学习中的挑战。
以下是视频会议的一些重要基础知识点:1. 视频会议的定义和作用:视频会议是一种通过网络连接远程参与者的交互式通信方式。
它可以用于远程办公、远程教育、商务会议等各种场景,使得参与者能够面对面地交流和协作,节约时间和成本。
2. 视频会议的基本组成:视频会议系统通常由摄像头、麦克风、扬声器和显示设备等硬件组成。
软件方面,视频会议系统需要支持音视频编码、传输协议和会议控制等功能。
3. 视频会议的传输方式:视频会议可以通过不同的传输方式实现远程通信。
常见的传输方式包括IP网络传输和ISDN传输。
IP网络传输是目前主流的方式,可以利用互联网实现远程通信。
4. 视频会议的网络要求:视频会议对网络的要求比较高,主要包括带宽、延迟、抖动和丢包率等指标。
为了获得良好的视频质量和流畅的会议体验,需要保证网络的稳定性和足够的带宽支持。
5. 视频会议的会议控制:视频会议系统需要支持会议控制功能,包括会议预约、会议邀请、会议记录和会议结束等操作。
会议控制可以通过中心服务器或分布式方式进行管理。
6. 视频会议的安全性:视频会议中的信息传输需要保证安全性,防止信息被窃取或篡改。
常用的安全措施包括加密传输、身份验证和权限管理等。
7. 视频会议的常用应用:视频会议广泛应用于各个领域,包括远程办公、在线教育、远程医疗和跨地域协作等。
它能够提高工作效率、降低沟通成本,促进信息共享和合作创新。
以上是视频会议的一些重要基础知识点。
对于大学教授来说,了解并掌握这些知识将有助于更好地利用视频会议技术进行教学和研究工作。
视频监控系统基础知识培训教程视频监控系统已经成为现代社会中保护财产和人员安全的重要工具。
无论是商业场所、住宅区域还是公共场所,视频监控系统都发挥着关键的作用。
本篇文章将深入讲解视频监控系统的基础知识,为读者提供全面的培训教程。
我们将从硬件和软件两方面介绍视频监控系统的关键组成部分,讲解安装和配置过程,并探讨一些最佳实践。
一、硬件设备1.摄像头:摄像头是视频监控系统的核心组件之一。
它通过电子传感器将图像或视频转换成电子信号,然后通过连接线传输给监控设备。
摄像头的选择应该根据需要确定,例如室内或室外,需要多大的视角范围,是否需要红外夜视功能等。
例如,室外摄像头通常需要耐用的外壳来抵御恶劣的天气条件。
2.录像机:录像机是视频监控系统的核心设备之一,用于接收和记录来自摄像头的视频信号。
它可以是独立的硬件设备,也可以是安装在计算机中的软件程序。
录像机的一项重要功能是存储视频数据,以便后续检索和审查。
3.存储设备:存储设备用于存储录像机记录下来的视频数据。
这些设备包括硬盘驱动器、网络存储设备和云存储服务等。
选择适当的存储设备取决于系统需求,例如存储容量、数据保留期限和可靠性。
4.监视器:监视器用于显示来自摄像头的视频信号。
它的尺寸和分辨率取决于需要监视的区域规模和所需的图像质量。
二、软件配置1.网络连接:为了实现远程访问和控制,视频监控系统需要正确配置网络连接。
这包括为录像机和监视器分配IP地址,设置端口转发以实现远程访问,以及配置防火墙和路由器以确保网络安全。
2.用户权限:为了保护系统安全,需要为不同的用户分配不同的权限。
例如,系统管理员应该有完全的访问权限,而一般用户可能只能查看视频,而不能进行配置更改。
3.移动应用:现代视频监控系统通常提供移动应用程序,允许用户通过智能手机或平板电脑远程访问和控制系统。
为了使用这些应用程序,需要正确配置移动设备和系统之间的连接。
三、最佳实践1.合理布置摄像头:摄像头的布置应覆盖所需监控的区域,避免死角和重叠,以确保全面的监控。
视频监控系统基本知识一、视频监控发展史视频监控系统发展经历了二十几年的时间,从最早的模拟监控(CCTV)到数字监控再到现在方兴未艾的网络监控,发生了翻天覆地的变化。
从技术的角度出发,视频监控系统的发展划分为模拟视频监控系统(CCTV)、基于“PC+多媒体卡”的数字视频监控系统(DVR)和基于“智能视频监控管理软件+芯片及的嵌入式视频编码器”的网络视频监控系统(NVS)。
1. 模拟视频监控系统视频监控系统是随着电视和摄像机的出现发展壮大起来的。
最早期的产品,多以摄像机与监视器(电视)一对一监视系统为主,开始了视频监控系统的先河。
在构建视频监控系统的实践中,为了避免对监视器极大的浪费,出现采用简单硬件电路方式的视频切换器。
随着新技术革命的兴起,微处理器进一步普及和发展,出现了以微处理器为核心的矩阵切换控制系统。
在九十年代,伴随着计算机多媒体技术的萌芽及发展,模拟视频监控系统利用矩阵切换器外挂计算机的方式,实现了对监控系统的多媒体控制,使模拟视频监控系统有了良好的人机界面,初步显示出了数字视频监控系统的雏形。
2. 数字视频监控系统九十年代末,随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的快速提高,以及各种实用视频处理技术的出现,视频监控步入了数字化时代。
数字视频监控系统以本地局域以太网为依托,以数字视频的压缩、存储和播放为核心,以单机管理软件为特色,引发了视频监控行业的技术革命,相继出现了上百种数字硬盘录像机产品。
数字硬盘录像机(DVR)通过在工控机箱安装视频压缩卡,将前端模拟信号转换为数字信号再上网传输,属非嵌入式系统。
优点:能实现在网上“互联互通”及授权客户直接访问;便于构建系统及方便联网;成本低廉。
缺点:现场不能脱离PC机;系统稳定性差;扩展性和灵活性差;不利于远程传输。
3. 网络视频监控系统网络视频监控系统是随着计算机技术、多媒体技术、数字图像压缩技术以及网络应用的飞速发展,迎应模拟CCTV监控系统和数字视频监控系统的弊端与时代发展的需求而产生的。