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1、网络高清摄像机 2013 ZHUHAI RAYSHARP TECHNOLOGY CO.,LTD.IP CAMERAAIPC IntroductionIPC 综述BCDDistinguishing Feature产品特性Equipment Selection设备选型Industry Case行业案例EProduct Model产品型号 珠海安联锐视科技股份有限公司是由上市公司投资组建，集安防产品的研究开发、生产制造、系统集成和国内外贸易于一体的高新科技公司，注册资金4600万元。安联锐视是安防领域技术创新和行销战略的倡导者和推动者，是国内领先的数字化安防设备及系统解决方案的专业供应商，是中国安全
2、生产科学研究院安全监控产品研发基地以及北京理工大学产学研合作基地。安联锐视拥有业界最为强大的生产制造能力，是国内大型的消费型监控产品生产制造厂商。公司简介 安联锐视与珠海市政府签约，将在珠海市国家高新技术开发区设立嵌入式数字硬盘录像机研发及生产基地，项目总投资2亿元，占地面积32000平方米。建成后的研发基地，不仅为安联锐视的后续发力和腾飞提供足够的空间，而且研发基地将成为具备研发、生产、销售服务、技术培训于一体的全球数字视频技术总部基地。销售体系安联锐视以珠海为总部，营销网络覆盖全球近百个国家和地区，国内营销网点遍布31个省市自治区，经过专业培训的安联锐视工程师将为您提供优质高效的服务。AI
3、PC IntroductionIPC 综述IPC 综述|产品概述网络摄像机：又叫IP CAMERA（简称IPC），是新一代网络视频监控系统中的核心硬件设备，采用嵌入式架构，集成了视频音频采集、信号处理、编码压缩、前端存储及网络传输等多种功能，再结合网络视频存储录像系统（NVR）及管理平台软件，就可以构建成大规模。分布式的网络视频监控系统。产品特性|产品类别 按摄像机形状分：枪机、球机、微型针孔机 按感光芯片分：CCD摄像机、CMOS摄像机 按输出图像信号格式划分:模拟摄像机、数字摄像机 按成像色彩划分：彩色、黑白 按分辨率划分：420TVL、480TVL、540TVL、650TVL、700TV
4、L 按像素分：30W、100W、130W、200W、300W、400W、500W 按灵敏度划分：普通、月光、星光、红外照明 按感光元件靶面大小划分：1”、2/3”、1/2”、1/3”、1/4”摄像机分类IPC 综述|产品特点 网络摄像机不仅可基于计算机局域网用于区域监控，如住宅小区监控、办公楼、银行、商场等传统地监控；而且也能通过INTERNET用于新型地跨区域远程监控及网上展示，远程儿童及老人看护、无人值守通信机房监控、旅游景点网上演播、产品网上展览等。应用优势IPC 综述|产品原理CCD/CMOS ISPTG/AGCDSPB GG R控制信号数据信号镜头滤光片网络信号输出监视器NVR成像原
5、理：IPC 综述|产品原理是一种把景物光像转变为电信号的装置，其结构大致可分为三部分：光学系统：主要指镜头 光电转换系统：主要指摄像管或固体摄像器件 电路系统：主要指视频处理电路镜头：将景物成像在传感器的感光面上；图像传感器（CCD/CMOS）：将光信号转化成电信号；处理器（DSP）：进行模数转换，图像处理，实现各种功能，输出网络信号摄像机组成：作用：IPC 综述|产品原理感光元件：CCD:电荷耦合器件(Charge Coupled Device)，传感器中每一行中每一个像素的电荷数据都会依次传送到下一个像素中，由最底端部分输出，再经由传感器边缘的放大器进行放大输出。CMOS:互补性氧化金属半
6、导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor)，传感器中每个像素都会邻接一个放大器及A/D转换电路，用类似内存电路的方式将数据输出。IPC 综述|产品原理编码压缩网络摄像机的图像压缩编码标准主要有MPEG4、H.263、H.264、M-JPEG等。H.264是ITU-T的VCEG和ISO/IEC的MPEG的联合视频组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MPEG4的第十部分。M-JPEG技术即运动静止图像压缩技术，它把运动的视频序列作为连续的静止图像来处理，这种压缩技术方式单独完整地压缩每一帧，在编辑过程中可随
7、机 存储每一帧，可进行精确到帧地编辑。在相同的重建图像质量下，H.264 能够比H.263 节约50 左右的码率，比目前根据MPEG4 实现的视频格式在性能方面提高33 左右。M-JPEG 只对帧内地空间冗余进行压缩，不对帧间的时间冗余进行压缩，故压缩效率不高。IPC 综述|产品特点 采用百万像素CMOS感光器件，逐行扫描编码 标准的H.264算法，低码流下实现高清编码 720P实时、双码流编码/1080P实时编码 自动3A控制（自动曝光、自动白平衡、自动增益）显著特点：BDistinguishing Feature产品特性SONY CCDSHARP CCD 松下 CCDA1 CCD产品特性|
8、核心部件CCD分类 1/4”CCD大多使用在一体化摄像机，球机上；1/3”CCD为市面绝大多数摄像机所使用；1/2”CCD基本上用于低照度、道路监控等摄像机市场上的摄像机大多采用SONY的CCDSHARP CCD大多在低端摄像机上使用，而且基本上是1/4”尺寸的。因为其成本较低，效果较差，为低端用户所钟爱。监控类模拟摄像机使用的CCD主要有SONY和SHARP两大品牌。产品特性|核心部件CMOS CMOS传感器响应速度比CCD快，因此更适合高清监控的大数据量特点。CMOS图像传感器因其价格低廉，宽动态效果极佳而在监控摄像机领域占有一席之地。随着CMOS方案的不断优化，CCD将逐步被它替代。因为
9、更加优良的系统集成、较低的功率要求、更加灵活的图像捕获、智能化程度更高的接口、更大的动态范围以及更高的感光度是人们最向往的特性。产品特性|基本参数传感器的尺寸图像传感器的尺寸基本决定了摄像机的档次传感器尺寸对照表（mm）尺寸 长 宽 对角线 应用1 英寸 12.7 9.6 16百万像素，工业检测2/3 英寸 8.8 6.6 11百万像素，工业检测1/2 英寸 6.4 4.8 8交通监控，工业检测1/3 英寸 4.8 3.6 6普通摄像机1/4 英寸 3.2 2.4 4低端监控或者一体机产品特性|基本概念最低照度效果对比指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
10、的景物光亮度值。一般彩色摄像机的最低照度为23LUX，照度的测定是以在一定的镜头光圈系数为前提，因此，不能只看摄像机说明书中标明的最低照度，应按摄像机在同一光圈系数下其照度值的大小。最低照度越小，摄像机档次越高。相对于彩色摄像机而言，黑白摄像机由于没有色度处理而只对光线的强弱（亮度）信号敏感，所以黑白摄像机的照度比彩色摄像机照度要低，一般可做到0.1LUX在F1.4时，至于微光摄像机则更低。产品特性|基本概念水平解析度 水平清晰度是用与画面高度相等宽度的黑白相间的垂直平行线作被摄物时，在水平方向上屏幕中间所能够再现的线数。而黑白条图形都是一定频率的方波信号，所以根据行扫描速度和传送带宽也可确定
11、水平清晰度的值。水平清晰度用RH表示，如果一条扫描线上能够再现m个象素，则可用下式来表示水平清晰度：RH=V/Hm（7）公式中，m为水平方向的象素数，V是画面的垂直高度，H为水平长度，V/H也叫做光栅高宽比。一般V/H=3/4=0.75，所以（7）式可写成RH=0.75m（8）因此，对象素数为500（H）582（V）的摄像机来说，其水平清晰度RH=0.75500=375TVL，所以对分辩率无特殊优化处理等功能的一般摄像机来说，不可能有420TVL（当前市场没有规范，应统一）。产品特性|基本概念信噪比S/N信噪比，即SNR（Signal to Noise Ratio），又称为讯噪比。反映摄像机成
12、像的抗干扰能力，反应在画质上就是画面是否干净无噪点；狭义来讲是指放大器的输出信号的功率与同时输出的噪声功率的比，常常用分贝数表示，设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。一般来说，信噪比越大，说明混在信号里的噪声越小，声音回放的音质量越高，否则相反。信噪比一般不应该低于70dB，高保真音箱的信噪比应达到110dB以上。产品特性|基本概念扫描制式 PAL制：采用25fps帧率，目前全世界大部分国家（包括欧洲多数国家、非洲、澳洲和中国）使用；NTSC制：采用30fps帧率（精确地讲为29.97 fps），美国、日本、加拿大等国使用；SECAM制：采用25fps帧率，主要用于法国、前苏联及东欧国家。电
13、视制式是指一个国家的电视系统所采用的特定制度和技术标准。现在世界上共有三种电视制式。产品特性|功能介绍背光补偿(BLC)所谓BLC：实质为根据图像的亮度，恰当的调整摄像机的增益和CCD的电荷积累时间（同电子光圈的作用）。不过这时所测的亮度，不是整幅图像的平均亮度，而是选定的某些部分（“窗口”）的亮度。备注：适用于逆光的场景，为突显前景特征，设置背光补偿，提升前景亮度。当然因为亮度是整个画面提升，故提升后，前景亮度合适，背景亮度却曝光过度。产品特性|功能介绍动态范围动态范围表示图像中所包含的从“最暗”至“最亮”的范围。动态范围越大，所能表现的层次越丰富，所包含的色彩空间也越广。宽动态关 宽动态开
14、产品特性|功能介绍强光抑制当强光（如车灯）进入监控范围时，摄像机开启PLC（强光抑制）功能，可以降低自动光圈对强光的敏感度，避免光圈快速的闭合，而使得画面快速变暗，达到强光抑制的效果。抑制前 抑制后产品特性|功能介绍日夜切换(IRCUT)电子式日夜切换：采用双通滤光片，摄像机内部程序实现彩色转黑白功能 机械式日夜切换：采用两块滤光片，日用与夜用分开，由马达或者线圈控制其来回切换，从而达到更好的图像效果切换前切换后产品特性|功能介绍自动增益控制为了在监视器观看时，尽可能保持在一定的亮度范围内因此对亮度信号的处理就要用一个放大器，根据情况随时自动控制放大量，这就是所谓的自动增益控制（AGC）。AG
15、C 适用于较暗的环境中调试：备注：自动增益越高，画面越亮，但是噪点越大！增益前后对比产品特性|功能介绍电子快门 说明：用于拍摄快速移动中的物体；电子快门设置越高，拍摄移动中的物体的边缘会清晰，但低照效果会差；当设置为固定的电子快门时，必须使用自动光圈镜头；1/1000s 1/4s产品特性|功能介绍白平衡 色还原性，即彩色图像与景物的原有色彩对人眼观察的感觉是否一致。同样的景物，处在同样色温的光源的照射下，彩色摄像机在分色处理过程中，又能对彩色信号的亮度色度饱和度（颜色的纯度）施加影响，改变一定色温光照下的色度，使其更加接近自然光照下人眼已有的习惯感觉，这种功能称为白平衡。它有手调和自动两种方式
16、。这种调整的实质，是调节红绿蓝三路的增益，保持摄像机拍摄白色（白纸白墙）景物时，三基色信号电压幅度一致。处理前 处理后产品特性|功能介绍自动白平衡：AWBAutomatic White Balance，在监控系统的应用中，摄像机都是长时间工作，光源色温及电路参数都会发生一定的变化，因此AWB就确保了摄像机的连续工作中随时校正白平衡。AWB分为连续白平衡ATW和自动控制白平衡AWC两种方式。产品特性|功能介绍连续白平衡：也称为自动跟踪白平衡（Automatic Tracking White balance，ATW），是随着景物色彩温度的改变而连续地调整，范围为28006000K。这种方式对于景物
17、的色彩温度在拍摄期间不断改变的场合是最适宜的，使色彩表现自然，但对于景物中很少甚至没有白色时，如场景大部分是蓝天白云或夕阳等高色温物体及场景比较昏暗的场合下，连续的白平衡不能产生最佳的彩色效果。自动控制白平衡：AWCAutomatic White balance Control，需要先将摄像机对准诸如白墙等白色参考目标，然后将WB设置改变为自动方式，保留在该位置几秒钟或者至图像呈现白色为止，在白平衡被执行后，重新WB设置为手动位置以锁定该白平衡的设置，其范围为230010000K，在此期间，即使摄象机断电也不会丢失该设置。CEquipment Selection设备选型设备选型|前端设备透镜分
18、为凸透镜和凹透镜。凸透镜对光线有会聚作用，所以也叫会聚透镜、正透镜。常用的凸透镜有双凸、平凸、正弯月三类，凹透镜对光线有发散作用，所以也叫发散透镜、负透镜。作用是从被摄物体收集光信号到摄像机光电传感器的光敏区，镜头是由一组透镜和光阑组成的。透镜镜头组成 光阑 能进入镜头成像的光束，其大小是由透镜框和其他金属框决定的。往往这样限制光束还不够，还要在镜头中设置一些带孔的金属薄片来限制光束，称为光阑。光阑的通光孔一般呈圆形，其中心在透镜的中心轴上，镜头的金属框也是一种光阑。设备选型|前端设备镜头标准C-mount 图像传感器到镜头之间的距离应为17.5mmCS-mount 图像传感器到镜头之间的距离
19、应为12.5mm设备选型|前端设备镜头类型 单一焦距焦距是固定的，如4mm、8mm、12mm、16mm。变焦镜头可以在一定范围内调整焦距，如4-10mm；焦距变化时焦点不变。变焦点镜头这是一种低成本的变焦镜头；当焦距更改时，镜头必须重新聚焦；通常为3.5-8mm。可变光圈 固定光圈：光阑为固定值，进入镜头的光通量不可控，一般使用在相对低端一些的产品。手动可变光圈转动一个环，以调节可变光圈。DC自动可变光圈摄影机的输出调节可变光圈。影像自动可变光圈类比影像信号调节可变光圈；此类型目前不常使用。室外一般采用自动可变光圈镜头，能保护影像感测器免遭强光的损坏。设备选型|前端设备感测器尺寸感测器尺寸越大
20、，镜头越昂贵；1/2镜头适用於1/2、1/3和1/4感测器，但不适用於2/3感测器。如果在大感测器上使用一个较小感测器制造的镜头，影像将会出现黑角。一般来讲此值越大越好，感光面积越大成像质量越好。焦距焦距与感测器组合在一起形成了视角；小焦距的视角较宽，较大焦距具有狭窄的远摄视角，而在调整远摄镜头的聚焦时，操作必须更为精确。靶面尺寸（inch）1 2/3 1/2 1/3 1/4 对角线（mm）16 11 8 6 4.5垂直（mm）9.6 6.6 4.8 3.6 2.7水平（mm）12.7 8.8 6.4 4.8 3.6设备选型|前端设备 景深表示聚焦清楚的范围，长景深表示聚焦清楚的范围大，短景深
21、表示聚焦清楚的范围小。景深和光圈的关系：光圈越大，景深越小 广角镜头通常比望远镜头有较大景深，高F值也有较大景深。景深设备选型|前端设备镜头的角度数与焦距、距离的关系:序号角度（）焦距/mm 距离/m 精确距离/m1 95 2.8 10 462 70 4.0 15 8103 48 6.0 20 10124 36 8.0 24 12145 25 12.0 27 14206 17 16.0 30 20设备选型|前端设备镜头选择注意事项 监控现场的大小：根据现场，选用广角、标准等镜头 被摄物体的高度 物距 焦距：根据物体的距离、大小测算出镜头焦距长度 靶面尺寸：根据靶面选用相符合的镜头 光的照度：物
22、理环境的光照条件，是否逆光,红外光补偿？传感器的灵敏度：监视目标的最低环境照度应高于摄像机最低照度的10倍 分辩率：靶面越小，对镜头分辩率要求越高 镜头接口：C or CS 光圈驱动方式：VIDEO or DV,驱动电压（6vor9v12v）设备选型|前端设备镜头安装镜头施工与安装技艺并非高深莫测，然而在施工过程中，由于种种原因，镜头施工安装错误屡见不鲜，以致镜头结构或电路受损。那么，这些常见问题主要包含哪些呢?镜头配接环组装顺序错误镜头组装未带手套致使镀膜损坏镜头装于保护罩中未适当留下窗口间距 镜头在没有适当的保护下进行组装镜头组装自动光圈连接线路焊接错误设备选型|传输设备更长的传输距离更低
23、的成本 更长的传输距离更低的成本LONGER transmission distance but LOWER LONGER transmission distance but LOWER cost cost设备选型|传输设备 千兆网交换机-最普通的网络设备 Gigabit switchthe most common network device 高可靠性低成本 High reliability and low cost 由顶级制造商生产(如H3C，华为,思科等)Produced by top manufacture H3C,Huawei,Cisco etc.设备选型|存储设备NVRNVR，全称
24、Network Video Recorder，即网络视频录像机。NVR实质上是“中间件”，是软件。IPC或DVS处理后的数字信号，以IP码流的形式传输到NVR，由NVR进行集中录像存储、管理和转发，NVR不受物理位置的制约，可以在网络任意位置部署。这种基于网络的全IP视频监控解决方案，可以任意部署及进行后期扩展，是比其他视频监控系统架构（模拟系统、DVR系统等）更有优势的解决方案。设备选型|存储设备NVR特性NVR不可以独立工作、自成系统，NVR需要与前端的IPC或DVS配合使用，实现对前端视频的存储和管理。在实际应用中，NVR的部署是灵活而不受物理位置限制的，只要网络连通就可以了，主要需要考
25、虑的网络视频流带宽的合理分配及部署。NVR配合前端高清IPC合一实现真正的高清存储与视频转发。若果需要实现真正的高清，从视频的采集、编码压缩、存储到显示各个环节均需要高清的支持。高清IPC可以产生百万像素级的图像，然后直接进行网络传输、存储、显示或回放。NVR采用开放的IP架构，需要与编码器、管理平台、操作系统、网络传输及存储设备配合使用，实现完整的功能。NVR可以基于通用的服务器及操作系统运行，因此逐渐打破了安防监控领域设备专有、封闭的格局，进一步有利于购买和维护。非独立性物理位置高清存储开放性成本对于分布式的大型视频监控系统，如果具有良好的网络建设、并计划部署集中存储系统设备，NVR系统架
26、构是不错的选择。NVR可以采用各种方式进行存储，如DAS、SAN、NAS等，可以采取各种级别的RAID技术实现数据保护，并且NVR的集中存储方式更有利于存储设备的集中部署，从而降低存储设备成本、维护成本、机房成本。但是NVR的存储要求网络实施畅通，一旦网络中断，视频录像数据将会丢失，需要前端的IPC或DVS具有本地视频数据的缓存功能。设备选型|存储设备DIndustry Case行业案例行业案例|典型案例首都机场集团沈阳万豪酒店华中电网太原大唐电厂珠海高新区高栏港教育系统智能交通解决方案智能大厦解决方案电力行业解决方案教育行业解决方案行业案例|工程案例EProduct Model产品型号产品型
27、号|枪机系列H.264/MPEG-4/MJPEG，多码流720P(1280720)/30帧130万像素 1/3 超低照度CMOSCS智能IRCUT红外滤片式1路，3.5mm音频接口147(mm)*72(mm)*54(mm)H.264/MPEG-4/MJPEG，多码流720P(1280720)/30fps130万像素 1/3 超低照度CMOSCS，4/6/8mm F1.6（多种镜头供选择）麦克风输入，全向，频率响应5016000Hz，信噪比大于60dB智能IRCUT红外滤片式298(mm)*101(mm)*97(mm)H.264/MPEG-4/MJPEG，多码流720P(1280720)/30f
28、ps130万像素 1/3 超低照度CMOSM12，4-9mm,2.8-12mm F1.2-1.6（多种镜头供选择）智能IRCUT红外滤片式麦克风输入，全向，频率响应5016000Hz，信噪比大于60dB298(mm)*101(mm)*97(mm)产品型号|半球系列H.264/MPEG-4/MJPEG，多码流720P(1280720)/30帧130万像素 1/3 超低照度CMOSM12/CS，4-9mm,2.8-12mm F1.2-1.6（多种镜头供选择）智能IRCUT红外滤片式麦克风输入，全向，频率响应5016000Hz，信噪比大于60dB直径145.00(mm)*高117(mm)H.264/MPEG-4/MJPEG，多码流720P(1280720)/30帧130万像素 1/3 超低照度CMOS智能IRCUT红外滤片式直径134.2(mm)*高94.2(mm)M12，4/6/8mm F1.6（多种镜头供选择）H.264/MPEG-4/MJPEG，多码流720P(1280720)/30帧130万像素 1/3 超低照度CMOS智能IRCUT红外滤片式麦克风输入，全向，频率响应5016000Hz，信噪比大于60dBM12/CS，4/6/8mm F1.6（多种镜头供选择）直径134.2(mm)*高94.2(mm)