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第1章 視頻監(jiān)控技術(shù)概述 1
1.1 引子 2
1.1.1 安全防范的雛形 2
1.1.2 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 2
1.1.3 智能視頻識(shí)別 2
1.1.4 智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 3
1.1.5 高清視頻監(jiān)控 3
1.1.6 云視頻監(jiān)控 4
1.2 視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展過程 4
1.2.1 模擬視頻監(jiān)控時(shí)代 5
1.2.2 數(shù)字視頻監(jiān)控時(shí)代 7
1.2.3 智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控時(shí)代 8
1.2.4 高清視頻監(jiān)控時(shí)代 9
1.3 視頻監(jiān)控的核心技術(shù) 9
1.3.1 光學(xué)成像器件 9
1.3.2 視頻編碼壓縮算法 10
1.3.3 視頻編碼壓縮芯片 10
1.3.4 視頻管理平臺(tái) 11
1.4 視頻監(jiān)控的發(fā)展方向 11
1.5 智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控概念 13
1.5.1 本書內(nèi)容、范圍說明 13
1.5.2 本書術(shù)語(yǔ)、縮寫說明 13
1.5.3 本書內(nèi)容拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖 15
第2章 模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng) 17
2.1 模擬監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成 18
2.2 視頻采集設(shè)備 19
2.2.1 攝像機(jī)相關(guān)技術(shù) 19
2.2.2 鏡頭相關(guān)介紹 24
2.2.3 防護(hù)罩 28
2.2.4 云臺(tái)及解碼器 29
2.2.5 一體球型攝像機(jī) 30
2.3 信號(hào)傳輸設(shè)備 33
2.3.1 視頻信號(hào)的傳輸 33
2.3.2 視頻分配器 35
2.3.3 控制信號(hào)的傳輸 35
2.3.4 系統(tǒng)供電 35
2.4 矩陣控制設(shè)備 36
2.4.1 矩陣工作原理 36
2.4.2 矩陣的主要功能 37
2.4.3 PTZ控制原理 38
2.4.4 控制鍵盤介紹 38
2.5 顯示與錄像設(shè)備 39
2.5.1 多畫面處理器 39
2.5.2 圖像顯示設(shè)備 41
2.5.3 長(zhǎng)延時(shí)錄像機(jī) 42
2.6 夜視技術(shù)及應(yīng)用 42
2.6.1 主動(dòng)紅外攝像機(jī) 42
2.6.2 激光夜視技術(shù) 44
2.6.3 被動(dòng)紅外夜視 45
2.6.4 透霧攝像機(jī) 46
2.7 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 47
2.7.1 系統(tǒng)需求分析 47
2.7.2 攝像機(jī)的選型 49
2.7.3 鏡頭的選型 51
2.7.4 矩陣的選型 51
2.8 本章小結(jié) 52
第3章 視頻編碼壓縮技術(shù) 53
3.1 多媒體技術(shù)基礎(chǔ) 54
3.1.1 圖像的色彩模型 54
3.1.2 圖像的色彩空間變換 57
3.1.3 圖像的基本屬性 58
3.1.4 圖像的格式與質(zhì)量 59
3.1.5 數(shù)據(jù)壓縮方法 60
3.2 靜態(tài)圖像壓縮技術(shù) 64
3.2.1 色相變換過程 65
3.2.2 區(qū)塊切割與采樣 66
3.2.3 離散余弦(DCT)變換 68
3.2.4 量化過程介紹 69
3.2.5 Z字形編碼過程 71
3.2.6 DC系數(shù)及AC系數(shù)編碼 72
3.2.7 熵編碼介紹 73
3.2.8 JPEG數(shù)據(jù)流介紹 73
3.2.9 JPEG解壓縮過程 73
3.3 視頻(動(dòng)態(tài)圖像)編碼壓縮 74
3.3.1 視頻壓縮的必要性 74
3.3.2 視頻壓縮的可行性 75
3.3.3 圖像格式說明 75
3.3.4 逐行掃描與隔行掃描 79
3.3.5 幀率、碼流與分辨率 80
3.3.6 視頻編碼模型 81
3.3.7 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)介紹 82
3.4 主流視頻編碼技術(shù) 83
3.4.1 MJPEG編碼壓縮 84
3.4.2 MPEG-1技術(shù)介紹 85
3.4.3 MPEG-2技術(shù)介紹 90
3.4.4 MPEG-4技術(shù)介紹 91
3.4.5 H.264技術(shù)說明 96
3.4.6 H.265編碼技術(shù) 98
3.4.7 視頻編解碼技術(shù)應(yīng)用 103
3.5 本章小結(jié) 105
第4章 硬盤錄像機(jī)(DVR)技術(shù) 107
4.1 DVR產(chǎn)品介紹 108
4.1.1 DVR發(fā)展歷史 108
4.1.2 DVR工作原理 109
4.1.3 軟壓縮與硬壓縮 110
4.1.4 DVR芯片介紹 111
4.1.5 DVR的錄像文件管理 113
4.1.6 DVR配置及接口 114
4.1.7 DVR的關(guān)鍵技術(shù) 117
4.1.8 DVR術(shù)語(yǔ)介紹 118
4.2 DVR軟硬件構(gòu)成 119
4.2.1 嵌入式DVR 119
4.2.2 PC式DVR 122
4.2.3 嵌入式對(duì)比PC式DVR 123
4.3 DVR應(yīng)用軟件功能 125
4.3.1 設(shè)備配置及管理 126
4.3.2 錄像管理 126
4.3.3 報(bào)警管理 127
4.3.4 視頻存儲(chǔ)與備份 127
4.3.5 視頻瀏覽與回放 128
4.3.6 設(shè)備網(wǎng)管維護(hù) 129
4.3.7 用戶的管理 129
4.3.8 用戶操作日志審計(jì) 130
4.4 DVR的應(yīng)用架構(gòu) 130
4.4.1 單機(jī)工作模式 130
4.4.2 模數(shù)混合架構(gòu) 131
4.4.3 多機(jī)聯(lián)網(wǎng)模式 132
4.5 DVR的亮點(diǎn)功能 136
4.5.1 DVR的多碼流技術(shù) 136
4.5.2 視頻分析技術(shù)應(yīng)用 138
4.5.3 混合DVR技術(shù) 139
4.5.4 智能檢索與回放 140
4.5.5 場(chǎng)景重組技術(shù) 141
4.5.6 視頻加密技術(shù) 142
4.6 DVR產(chǎn)品選型 142
4.7 DVR的常見故障 145
4.7.1 PC式DVR的常見故障 145
4.7.2 嵌入式DVR的常見故障 145
4.8 DVR應(yīng)用案例 146
4.8.1 DVR帶寬設(shè)計(jì) 146
4.8.2 DVR存儲(chǔ)設(shè)計(jì) 148
4.9 DVR設(shè)置與操作 148
4.9.1 DVR的系統(tǒng)設(shè)置 149
4.9.2 DVR的應(yīng)用操作 153
4.10 DVR的遠(yuǎn)程訪問 155
4.10.1 流媒體服務(wù) 156
4.10.2 DVR的公網(wǎng)配置 158
4.10.3 DVR的轉(zhuǎn)碼應(yīng)用 161
4.11 本章小結(jié) 162
第5章 視頻編碼器技術(shù) 163
5.1 DVS產(chǎn)品介紹 164
5.1.1 DVS發(fā)展歷程 164
5.1.2 DVS對(duì)比DVR 165
5.1.3 DVS的工作原理 166
5.2 DVS產(chǎn)品軟硬件構(gòu)成 168
5.2.1 DVS硬件構(gòu)成 168
5.2.2 DVS軟件構(gòu)成 169
5.3 DVS系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu) 172
5.3.1 矩陣+DVS混合架構(gòu) 172
5.3.2 DVS+NVR架構(gòu) 173
5.4 DVS的亮點(diǎn)功能 174
5.4.1 DVS的ANR技術(shù) 174
5.4.2 DVS冗余技術(shù) 176
5.4.3 DVS的多碼流技術(shù) 177
5.4.4 DVS的PoE技術(shù) 178
5.4.5 DVS的音頻功能 179
5.4.6 DVS組播應(yīng)用 180
5.4.7 帶視頻分析功能的DVS 181
5.5 DVS產(chǎn)品選型 182
5.5.1 DVS的主要參數(shù) 182
5.5.2 DVS產(chǎn)品的架構(gòu) 182
5.5.3 編碼壓縮方式 182
5.5.4 視頻分析功能 183
5.5.5 各類接口資源 183
5.5.6 標(biāo)準(zhǔn)化與開放性 184
5.5.7 設(shè)備的穩(wěn)定性 184
5.6 DVS的集成整合 185
5.6.1 DVS的SDK集成 185
5.6.2 DVS的SDK功能 186
5.7 DVS設(shè)置與應(yīng)用 187
5.7.1 DVS工作流程 187
5.7.2 DVS碼流分析 188
5.7.3 DVS主要參數(shù)說明 189
5.7.4 DVS配置過程 190
5.8 SDI-DVS產(chǎn)品介紹 192
5.9 DVS常見故障及公網(wǎng)接入 193
5.10 本章小結(jié) 194
第6章 網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)(NVR)技術(shù) 195
6.1 NVR產(chǎn)品介紹 196
6.1.1 NVR的功能角色 196
6.1.2 NVR的功能模塊 197
6.1.3 NVR對(duì)比DVR 198
6.1.4 PC式與嵌入式NVR 200
6.2 NVR的技術(shù)指標(biāo) 202
6.2.1 NVR的平臺(tái)需求 202
6.2.2 NVR的瓶頸分析 203
6.2.3 NVR的軟件功能 205
6.2.4 NVR的兼容性 212
6.3 NVR產(chǎn)品亮點(diǎn)功能 212
6.3.1 視頻中間件技術(shù)應(yīng)用 212
6.3.2 ANR技術(shù) 214
6.3.3 NVR冗余技術(shù) 215
6.3.4 視頻標(biāo)簽功能 216
6.3.5 帶視頻分析功能的NVR 216
6.3.6 軟件的進(jìn)程隔離技術(shù) 216
6.3.7 軟件定制化設(shè)計(jì) 217
6.4 NVR產(chǎn)品選型要點(diǎn) 217
6.4.1 NVR典型參數(shù) 217
6.4.2 NVR產(chǎn)品選型 217
6.5 NVR應(yīng)用案例分析 219
6.5.1 需求分析 219
6.5.2 網(wǎng)絡(luò)帶寬設(shè)計(jì) 221
6.5.3 NVR存儲(chǔ)設(shè)計(jì) 222
6.6 NVR的ONVIF接入 223
6.7 本章小結(jié) 225
第7章 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(IPC)技術(shù) 227
7.1 IPC產(chǎn)品介紹 228
7.1.1 IPC的定義 228
7.1.2 IPC的主要功能 229
7.1.3 IPC的分類 230
7.1.4 IPC的優(yōu)勢(shì) 231
7.1.5 IPC的常用術(shù)語(yǔ)介紹 234
7.2 IPC的組成及工作原理 235
7.2.1 IPC的硬件構(gòu)成 235
7.2.2 IPC的軟件構(gòu)成 238
7.2.3 IPC的工作原理 239
7.3 IPC數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸 239
7.3.1 網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議介紹 240
7.3.2 視音頻流的傳輸 241
7.3.3 控制信號(hào)的傳輸 242
7.4 IPC的核心技術(shù) 242
7.4.1 光學(xué)成像技術(shù) 243
7.4.2 視頻編碼算法 243
7.4.3 編碼壓縮芯片 244
7.4.4 視頻分析技術(shù) 244
7.5 IPC的亮點(diǎn)功能 246
7.5.1 IPC的3G/4G功能 246
7.5.2 PoE技術(shù) 247
7.5.3 本地緩存功能 248
7.5.4 DDNS支持 248
7.5.5 IPC的安全通信 249
7.5.6 報(bào)警改變幀率技術(shù) 250
7.5.7 IPC的多碼流技術(shù) 251
7.5.8 視頻質(zhì)量控制QoS 252
7.5.9 視頻移動(dòng)探測(cè) 253
7.6 IPC的選型要點(diǎn) 253
7.6.1 IPC的主要參數(shù) 253
7.6.2 圖像質(zhì)量 253
7.6.3 網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性 254
7.6.4 編碼壓縮算法 254
7.6.5 系統(tǒng)安裝與升級(jí) 254
7.6.6 產(chǎn)品許可授權(quán)方式 255
7.6.7 二次開發(fā)與集成 255
7.6.8 廠商產(chǎn)品線考察 255
7.7 IPC的應(yīng)用設(shè)計(jì) 256
7.7.1 需求分析 256
7.7.2 系統(tǒng)架構(gòu) 258
7.7.3 帶寬與存儲(chǔ)設(shè)計(jì) 258
7.7.4 系統(tǒng)的主要功能 259
7.8 IPC的參數(shù)設(shè)置 260
7.8.1 設(shè)置前的準(zhǔn)備工作 260
7.8.2 IP地址設(shè)置 261
7.8.3 視頻流參數(shù) 262
7.8.4 攝像機(jī)圖像參數(shù)設(shè)置 263
7.8.5 事件參數(shù)設(shè)置 264
7.8.6 系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)功能 265
7.9 本章小結(jié) 266
第8章 高清視頻監(jiān)控技術(shù) 267
8.1 高清監(jiān)控概述 268
8.1.1 高清監(jiān)控目前格局 268
8.1.2 IP高清與HD-SDI對(duì)比 269
8.2 960H高清技術(shù) 271
8.2.1 EFFIO方案介紹 272
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精彩書摘

　　15.1 高鐵智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)
　　15.1.1 高鐵項(xiàng)目簡(jiǎn)介
　　首先看看關(guān)于“高鐵”的定義。國(guó)際通常將高速鐵路定義在時(shí)速200公里以上，我國(guó)的高鐵，即CRH（China Railway High-speed），時(shí)速也定義在200公里以上。另外，我國(guó)又增加了“客運(yùn)專線”的等級(jí)，客運(yùn)專線是以客運(yùn)為主的快速鐵路，時(shí)速為200~350km/h。
　　高速鐵路不同于一般的鐵路系統(tǒng)，是一個(gè)系統(tǒng)化、集成化的大型工程，僅通信部門就涉及到10多個(gè)子系統(tǒng)，包括有線、數(shù)據(jù)、傳輸、調(diào)度、應(yīng)急通信、視頻監(jiān)控等。高鐵與普通鐵路或地鐵區(qū)別很大，例如地鐵通常時(shí)速在60公里左右，列車間隔在3分鐘左右，而高鐵時(shí)速可能達(dá)到300公里，但時(shí)間間隔可能與地鐵差不多，這就對(duì)高鐵的通信指揮系統(tǒng)提出了更高的要求，同時(shí)，作為一個(gè)重要的輔助設(shè)施，對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)要求也非常高。
　　15.1.2 高鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)
　　高鐵的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，要求采用先進(jìn)的視頻監(jiān)控技術(shù)，基于鐵路系統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建數(shù)字化、智能化、分布式的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，滿足公安、安監(jiān)、客運(yùn)、調(diào)度、車務(wù)、機(jī)務(wù)、工務(wù)、電務(wù)、車輛、供電等業(yè)務(wù)部門及防災(zāi)監(jiān)控、救援搶險(xiǎn)和應(yīng)急管理等多種需求，實(shí)現(xiàn)視頻網(wǎng)絡(luò)資源和信息資源共享。
　　高鐵的視頻監(jiān)控系統(tǒng)通常采用先進(jìn)的視頻編碼及視頻分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低碼流下高清晰視頻圖像采集、編碼、傳輸、錄像、轉(zhuǎn)發(fā)及自動(dòng)報(bào)警功能。指揮人員和警務(wù)人員通過自己工作區(qū)域內(nèi)的大屏幕或電腦工作站可清楚地了解轄區(qū)和全線車站、區(qū)間、橋梁、路基、機(jī)房等重點(diǎn)區(qū)段和設(shè)備的情況，并迅速、準(zhǔn)確地處置突發(fā)事件。
　　1. 高鐵視頻監(jiān)控主要需求
　　路基、路口、橋梁、隧道、公跨鐵、咽喉區(qū)的視頻監(jiān)視，保證車輛安全運(yùn)行。
　　車站廣場(chǎng)、站臺(tái)、候車大廳、旅客通道等人流密集區(qū)域視頻監(jiān)視，了解旅客情況。
　　無人值守變電站等重要配電設(shè)備集中監(jiān)控，及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行情況。
　　對(duì)出現(xiàn)的緊急狀況，如暴風(fēng)雪、泥石流、洪水、交通意外等遠(yuǎn)程了解并及時(shí)反應(yīng)。
　　應(yīng)急指揮監(jiān)控，將突發(fā)緊急事件的視頻通過無線傳輸?shù)娇刂浦行摹?br>　　高鐵視頻監(jiān)控應(yīng)用的具體設(shè)備包括攝像機(jī)（多數(shù)是室外PTZ云臺(tái)攝像機(jī)及室內(nèi)外快球一體攝像機(jī)）、編碼器、硬盤錄像機(jī)（DVR）、網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)（NVR）、中央管理平臺(tái)（CMS）、視頻分析設(shè)備（VCA）、解碼顯示及存儲(chǔ)設(shè)備。
　　對(duì)高鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體要求是：安全、可靠、開放、可擴(kuò)充等。做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、實(shí)用可靠。
　　2. 高鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)難點(diǎn)
　　視頻監(jiān)控點(diǎn)位通常比較分散、跨度比較大，一般幾百甚至上千公里。
　　視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)需要戶外工作，環(huán)境通常比較惡劣。
　　監(jiān)控點(diǎn)多為室外高桿或鋼架上安裝，施工難度比較大。
　　視頻采集、編解碼及部分存儲(chǔ)設(shè)備分散分布在無人值守機(jī)房，安裝調(diào)試成本高。
　　用戶數(shù)量眾多，系統(tǒng)需要有良好的權(quán)限管理、視頻流并發(fā)訪問及轉(zhuǎn)發(fā)能力支持。
　　視頻分析環(huán)境復(fù)雜，風(fēng)、霜、雨、雪、霧、攝像機(jī)抖動(dòng)、燈光等干擾因素可能導(dǎo)致誤報(bào)警。
　　3. 高鐵綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用
　　綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用主要包括：運(yùn)營(yíng)調(diào)度視頻監(jiān)控、公安視頻監(jiān)控、通信/信號(hào)視頻監(jiān)控、牽引供電視頻監(jiān)控、電力供電視頻監(jiān)控等。并預(yù)留客運(yùn)服務(wù)視頻監(jiān)控和防災(zāi)安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)接入，具體業(yè)務(wù)和功能包括如下幾個(gè)方面。
　　運(yùn)營(yíng)調(diào)度視頻監(jiān)控
　　實(shí)現(xiàn)對(duì)全線“公跨鐵”立交橋的全天候遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)落物發(fā)現(xiàn)、人員入侵、設(shè)備遺失等異常情況實(shí)施全天候監(jiān)控，防止影響安全事故的發(fā)生；對(duì)各車站咽喉區(qū)實(shí)施視頻監(jiān)控，全天候監(jiān)視列車進(jìn)出站情況，對(duì)咽喉區(qū)的異物入侵、設(shè)備丟失等情況進(jìn)行主動(dòng)警示；對(duì)各車站行車情況實(shí)施視頻監(jiān)控。
　　通信/信號(hào)視頻監(jiān)控部分
　　對(duì)各車站通信/信號(hào)室、各信號(hào)中繼站、GSM-R基站、維修工區(qū)的通信室等無人值守機(jī)房進(jìn)行視頻監(jiān)控，通過與相關(guān)系統(tǒng)的配合，實(shí)現(xiàn)告警后觸發(fā)相關(guān)視頻的動(dòng)作及聯(lián)動(dòng)。
　　變配電站視頻監(jiān)控
　　對(duì)全線開閉所、牽引變電所、AT所/分區(qū)所等無人值守場(chǎng)所進(jìn)行視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控；對(duì)10kV配電所無人值守設(shè)備工作狀態(tài)及場(chǎng)所進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。
　　客運(yùn)服務(wù)視頻監(jiān)控
　　對(duì)全線車站重點(diǎn)場(chǎng)所以及其他相關(guān)場(chǎng)所進(jìn)行視頻監(jiān)控。
　　15.1.3 高鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)層次
　　高鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)決定了“數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)”是最好的選擇。通常，高鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)分成三級(jí)節(jié)點(diǎn)，核心節(jié)點(diǎn)在鐵道部（或路局），有視頻監(jiān)控調(diào)用、匯總的需求；二級(jí)節(jié)點(diǎn)在各個(gè)路局/客專調(diào)度，主要為分散分布的網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)（NVR）、硬盤錄像機(jī)（DVR）、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，同時(shí)也有大屏監(jiān)控、網(wǎng)管、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)等需求；三級(jí)節(jié)點(diǎn)為各個(gè)車段/站，負(fù)責(zé)視頻的前端采集、編碼等。
　　高鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)如圖15.1所示。
　　圖15.1 高鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)
　?。?） 設(shè)備接入
　　視頻采集、接入設(shè)備主要是指各類攝像機(jī)，一般機(jī)房監(jiān)控、客運(yùn)監(jiān)控等場(chǎng)所為室內(nèi)環(huán)境，可根據(jù)具體情況選擇安裝一體球型攝像機(jī)或固定攝像機(jī)；而室外環(huán)境包括大橋、隧道、鐵路沿線等，通常環(huán)境非常惡劣，自然現(xiàn)象風(fēng)、霜、雨、雪及高速列車帶來的巨大震動(dòng)等因素，都對(duì)攝像機(jī)質(zhì)量、工藝、安裝方式提出了嚴(yán)格的要求，遠(yuǎn)距離信號(hào)一般采用光纖傳輸。
　?。?） 三級(jí)節(jié)點(diǎn)
　　在各個(gè)站點(diǎn)，車輛段，安裝部署編碼器、硬盤錄像機(jī)，實(shí)現(xiàn)視頻的編碼壓縮和部分本地存儲(chǔ)功能。由于前端設(shè)備分布廣，因此系統(tǒng)穩(wěn)定性是第一要素，系統(tǒng)的不穩(wěn)定將會(huì)給后期維護(hù)工作帶來巨大的壓力。另外，設(shè)備需要具有遠(yuǎn)程維護(hù)能力，如遠(yuǎn)程升級(jí)，遠(yuǎn)程備份，遠(yuǎn)程啟動(dòng)等。對(duì)于變電機(jī)房、一般部署PTZ攝像機(jī)，可聯(lián)動(dòng)溫感、煙感、水淹、門磁等探測(cè)器，對(duì)機(jī)房實(shí)施全面保護(hù)，因此，編碼器或DVR的輸入輸出節(jié)點(diǎn)數(shù)目、聯(lián)動(dòng)功能都是需要考慮的。
　?。?） 二級(jí)節(jié)點(diǎn)
　　二級(jí)節(jié)點(diǎn)主要為鐵路局，不同于三級(jí)節(jié)點(diǎn)單獨(dú)的視頻采集和簡(jiǎn)單視頻瀏覽功能需求，二級(jí)節(jié)點(diǎn)存在大量的用戶，對(duì)本區(qū)段的視頻資源進(jìn)行調(diào)用、回放、PTZ控制等。通常，在路局節(jié)點(diǎn)，一般設(shè)置多個(gè)客戶端工作站、存儲(chǔ)陣列、存儲(chǔ)服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、解碼器、電視墻等終端，是系統(tǒng)真正的主干，也是應(yīng)用的核心。二級(jí)節(jié)點(diǎn)是視頻存儲(chǔ)和視頻流轉(zhuǎn)發(fā)的核心環(huán)節(jié)，通常采用大規(guī)模的集中存儲(chǔ)設(shè)備，如FC SAN和DAS等；而部署流媒體服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)來自三級(jí)節(jié)點(diǎn)的視頻流向上轉(zhuǎn)發(fā)功能。
　?。?） 一級(jí)節(jié)點(diǎn)
　　一級(jí)節(jié)點(diǎn)是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)核心節(jié)點(diǎn)，注意是“數(shù)據(jù)核心節(jié)點(diǎn)”，而不是應(yīng)用核心節(jié)點(diǎn)。一級(jí)節(jié)點(diǎn)一般在鐵道部的數(shù)據(jù)中心（或路局中心），相當(dāng)于平安城市的城市公安局指揮中心。一級(jí)節(jié)點(diǎn)會(huì)連接各個(gè)高鐵、鐵路的視頻系統(tǒng)，并根據(jù)需要，可有選擇地調(diào)用、控制、回放各個(gè)鐵路線的視頻資源，一般設(shè)置中心管理服務(wù)器、工作站、歸檔備份服務(wù)器等。
　　15.1.4 高鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)?br>　　典型高鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖15.2所示，整個(gè)系統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)視頻的采集、編碼壓縮存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)及虛擬矩陣的功能。攝像機(jī)采集到視頻信號(hào)，通過同軸電纜連接到DVR或編碼器，實(shí)現(xiàn)視頻的采集、編碼壓縮和傳輸，PTZ攝像機(jī)的控制信號(hào)通過RS485進(jìn)行傳輸；編碼器將視頻流通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到NVR進(jìn)行集中存儲(chǔ)備份；存儲(chǔ)服務(wù)器可以將DVR或NVR的視頻資料進(jìn)行歸檔備份；流媒體服務(wù)器可以在多個(gè)用戶并發(fā)訪問時(shí)進(jìn)行視頻轉(zhuǎn)發(fā)而減少網(wǎng)絡(luò)及前端設(shè)備的壓力；解碼器與電視墻連接，實(shí)現(xiàn)視頻的集中大屏幕顯示。
　　圖15.2 典型高鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)拓?fù)?br>　　另外，視頻監(jiān)控系統(tǒng)還需要與防災(zāi)系統(tǒng)、動(dòng)力、環(huán)境檢測(cè)等其他系統(tǒng)進(jìn)行必要的聯(lián)動(dòng)集成功能，其他系統(tǒng)可以以干接點(diǎn)或API接口的方式，實(shí)現(xiàn)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的集成報(bào)警聯(lián)動(dòng)。相關(guān)系統(tǒng)報(bào)警發(fā)生后，視頻監(jiān)控系統(tǒng)接收到該告警信息，可按照預(yù)先設(shè)置好的聯(lián)動(dòng)程序，完成自動(dòng)啟動(dòng)錄像、改變錄像幀率或分辨率、告警視頻畫面自動(dòng)彈出、PTZ預(yù)置位調(diào)出、觸發(fā)繼電器輸出驅(qū)動(dòng)燈光、警鈴設(shè)備等動(dòng)作。
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前言/序言

　　《安防天下》第一版于2010年2月出版發(fā)行，累計(jì)加印6次，印數(shù)超過20000冊(cè)，引起較大的行業(yè)反響。4年過后，很多新技術(shù)、新應(yīng)用涌現(xiàn)，，如云計(jì)算及大數(shù)據(jù)等，《安防天下2》于是基于第一版讀者的反饋，進(jìn)行了的優(yōu)化調(diào)整：去掉了一些產(chǎn)品，增加了參考案例及配置應(yīng)用等，增加了物聯(lián)網(wǎng)、PSIM、大屏幕、HD-CCTV、高清鏡頭、虛擬化、云計(jì)算、智能檢索等內(nèi)容，以期更加全面地覆蓋智能高清應(yīng)用。
　　本書是一名具有多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的"草根"級(jí)安防人士的"誠(chéng)意之作"，其目的是與行業(yè)中的朋友們分享、交流、探討"智能網(wǎng)絡(luò)著高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)"的原理、產(chǎn)品、應(yīng)用、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)等。本書的內(nèi)容涉及了模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)、編碼壓縮、DVR、DVS、IPC、NVR、視頻分析、高清攝像機(jī)、視頻傳輸、CMS、視頻存儲(chǔ)、解碼顯示、PSIM、云技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)，并輔有大量的相關(guān)應(yīng)用案例供讀者參考，以期讓讀者更好地理解和應(yīng)用。
　　"視頻監(jiān)控系統(tǒng)"屬于"安全防范系統(tǒng)"的一個(gè)分支，它與光學(xué)技術(shù)、傳感技術(shù)、芯片技術(shù)、編碼壓縮技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)、電氣技術(shù)等密切相關(guān)，任何相關(guān)行業(yè)的技術(shù)突破與革新都可能會(huì)給"視頻監(jiān)控系統(tǒng)"帶來新的思路、新的模式甚至是顛覆性的變革。作者從事"安防視頻監(jiān)控"工作13年，經(jīng)歷了視頻監(jiān)控系統(tǒng)從"模擬時(shí)代"、"DVR時(shí)代"到"智能網(wǎng)絡(luò)&高清時(shí)代"的演進(jìn)全過程，深知需要不斷學(xué)習(xí)方可跟上行業(yè)快速發(fā)展的節(jié)奏，作者自認(rèn)為本書是其多年來不斷學(xué)習(xí)過程中的積累而已。
　　也許正因?yàn)樯厦娴脑?，目前市?chǎng)上此題材的"貼近實(shí)際、與時(shí)俱進(jìn)"的圖書或教程十分短缺，很多朋友也跟作者探討過這一問題?？紤]再三，作者決定將自己多年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)積累拿出來，與大家分享和探討。
　　很顯然，要編寫這樣一本書，難度是非常大的，不僅因?yàn)樗婕暗募夹g(shù)面非常廣、專業(yè)性很強(qiáng)，更重要的是編寫者要有非常全面、豐富的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，要對(duì)安防所涉及的各種工程技術(shù)、產(chǎn)品有全面和深入的掌握。
　　當(dāng)然作者在這方面也同樣存在許多不足：專業(yè)積累和沉淀不夠，對(duì)各個(gè)底層知識(shí)點(diǎn)的理解不夠透徹，文字組織能力還不夠強(qiáng)……，因此本書也必然會(huì)有很多紕漏和錯(cuò)誤，誠(chéng)愿各位讀者和專家發(fā)現(xiàn)后及時(shí)與出版社或作者本人聯(lián)系，在此對(duì)支持本書的讀者表示最真摯的謝意。
　　1. 本書內(nèi)容
　　本書共分19章。
　　第1章是概述部分，第2章簡(jiǎn)單介紹模擬電視監(jiān)控系統(tǒng)，第3~7章分別介紹編碼壓縮技術(shù)、DVR技術(shù)、DVS技術(shù)、NVR技術(shù)、IPC技術(shù)，第8章介紹高清監(jiān)控系統(tǒng)，第9章介紹視頻內(nèi)容分析技術(shù)，第10章介紹網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，第11章介紹CMS技術(shù)，第12章介紹存儲(chǔ)系統(tǒng)，第13章介紹解碼顯示，第14章介紹了智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用，第15章介紹IVS在不同行業(yè)中的應(yīng)用，第16章介紹了PSIM技術(shù)，第17章介紹了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，第18章介紹了云計(jì)算相關(guān)技術(shù)，第19章介紹了大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)及其與視頻監(jiān)控的結(jié)合應(yīng)用。
　　本書主體內(nèi)容的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖所示。
　　本書各個(gè)章節(jié)的安排基本上就是"視頻監(jiān)控"行業(yè)發(fā)展的歷程，通過各章之間有機(jī)結(jié)合，給讀者一個(gè)全面、系統(tǒng)的介紹。
　　2. 本書特色
　　本書的特色主要可以歸結(jié)為如下3點(diǎn)：
　　圖文結(jié)合、便于閱讀--全書配有大量插圖，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行文字闡述之后，利用插圖進(jìn)行更深入的說明。尤其對(duì)于設(shè)備原理、系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)流等內(nèi)容進(jìn)行介紹時(shí)，插圖的作用是顯而易見的，這會(huì)有助于讀者對(duì)相關(guān)內(nèi)容的理解。
　　理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合--在闡明理論的同時(shí)輔以相應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用案例，為讀者提供全面的設(shè)計(jì)、應(yīng)用、維護(hù)案例參考，讓讀者"知其然并知其所以然"，以達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果。
　　新技術(shù)、新產(chǎn)品、新案例--本書對(duì)網(wǎng)絡(luò)高清監(jiān)控的各個(gè)環(huán)節(jié)，尤其是最新的視頻分析技術(shù)、高清監(jiān)控、中央管理平臺(tái)、存儲(chǔ)技術(shù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等都有很多闡述；有針對(duì)性地精選了行業(yè)主流廠家的設(shè)備，讓讀者能夠更加深入地了解相關(guān)產(chǎn)品，其中對(duì)產(chǎn)品的介紹客觀、公正；各個(gè)案例，如機(jī)場(chǎng)、鐵路、平安城市，都是非常"新鮮"的素材。
　　3. 關(guān)于作者
　　潘國(guó)輝，網(wǎng)名"西剎子"，現(xiàn)居北京，國(guó)家首批一級(jí)建造師，2000年畢業(yè)于沈陽(yáng)建筑工程學(xué)院工業(yè)自動(dòng)化專業(yè)，具有13年安全防范與視頻監(jiān)控從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。曾經(jīng)服務(wù)于SIEMENS、TYCO、NICE等公司，具有大量的機(jī)場(chǎng)、鐵路、地鐵、平安城市等安防項(xiàng)目的規(guī)劃/設(shè)計(jì)/實(shí)施/調(diào)試/服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，目前在一家國(guó)際公司任職安防經(jīng)理，全面負(fù)責(zé)公司安防系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)維、管理、應(yīng)急響應(yīng)、風(fēng)險(xiǎn)控制等。曾先后在國(guó)內(nèi)多個(gè)主流安防雜志上發(fā)表過大量論文，個(gè)人博客(www.sas123.cn)，取名"安天下"，口號(hào)是"安防天下、服務(wù)萬家"，旨在與業(yè)內(nèi)朋友分享、交流，探討安防行業(yè)的新技術(shù)、新產(chǎn)品及應(yīng)用。
　　讀者在閱讀本書的過程中若遇到疑問或難題，或?qū)@本書有什么看法，可以發(fā)送E-mail至xichazi@126.com，或者登錄www.sas123.cn進(jìn)行討論或?qū)で笾С帧?br>　　西剎子微信號(hào)：xichazi
　　安天下微信公眾號(hào)：
　　西剎子新浪微博：http://weibo.com/xichazi
　　安天下技術(shù)交流群（QQ群）：116982193
　　《安防天下2》讀者服務(wù)群（QQ群）：147341910
　　《安防天下2》課件下載地址：http://qun.yunpan.#/12098046
　　4. 讀者群
　　行業(yè)初學(xué)者或者有一定從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的朋友，經(jīng)常遇到的問題是個(gè)人知識(shí)點(diǎn)的不系統(tǒng)及經(jīng)驗(yàn)的不夠連續(xù)，本書將有助于讀者將行業(yè)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)條理化、系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化，并能幫助讀者解決以前曾經(jīng)困惑過的一些問題。本書特別適合"弱電、安全防范、視頻監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)"相關(guān)專業(yè)的人員作為入門及深入學(xué)習(xí)的參考用書。由于作者既非專家又非學(xué)者，而是業(yè)內(nèi)的普通實(shí)踐人士，因此，建議讀者在閱讀本書的過程中多加思考，對(duì)有疑問或不理解的地方，可與作者本人或其他業(yè)界人士探討，相信這樣可以更有收獲。
　　5. 鳴 謝
　　董波（EMC）
　　馮程（東方網(wǎng)力）
　　韓曦（BOSCH）
　　何智勇（廣州睿捷）
　　欒大成（清華大學(xué)出版社）
　　李麗（中天恒）
　　劉寶林（海康威視）
　　呂洋（TYCO）
　　馬曉東《中國(guó)公共安全雜志》
　　彭真《安全自動(dòng)化雜志》
　　彭志遠(yuǎn)（朗馳欣創(chuàng)）
　　沈?yàn)]章（NICE）
　　孫勝利（EMC）
　　魏宏（CRSC）
　　王偉（AVIGILON）
　　汪怡平（中國(guó)電子工程設(shè)計(jì)院）
　　王海增（中星電子）
　　席旸（CICC）
　　徐薈云（MAGAL）
　　楊勇《安防經(jīng)理雜志》
　　楊哲紅（SIEMENS）
　　張淂?！栋踩詣?dòng)化雜志》
　　張冬《大話存儲(chǔ)》作者
　　張新房（Honeywell）
　　曾遂全《中國(guó)安防雜志》
　　張?jiān)鲦i（JohnsonControls）
　　以上排名按照姓氏字母。
　　6. 品牌聲明
　　本書內(nèi)容包括模擬監(jiān)控、DVS、DVR、IPC、CMS、NVR、高清監(jiān)控、視頻存儲(chǔ)、視頻內(nèi)容分析、網(wǎng)絡(luò)傳輸、解碼顯示、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云技術(shù)等，每個(gè)部分都獨(dú)立成章。為了讓讀者更好地對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行理解，本書在各個(gè)章節(jié)之后精選了一些行業(yè)主流廠商的相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行深入介紹，以期讀者可以將相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品結(jié)合應(yīng)用。
　　本書參考如下公司產(chǎn)品資料（按字母排序） ：
　　作者重點(diǎn)關(guān)注并參考如下公司產(chǎn)品（按字母排序） ：
　　本書中各個(gè)章節(jié)對(duì)以上公司的產(chǎn)品所做的介紹，僅僅是為了讓讀者更好地了解相關(guān)技術(shù)，作者已經(jīng)盡力去保證其完整、客觀、中立，其中大部分資料由各個(gè)公司提供，少量資料來源于相應(yīng)公司的公開產(chǎn)品資料或網(wǎng)站資料，一切產(chǎn)品圖片、公司LOGO、技術(shù)規(guī)范等知識(shí)產(chǎn)權(quán)均為各個(gè)公司所有，各個(gè)公司保留因產(chǎn)品升級(jí)而變更設(shè)計(jì)的權(quán)利。雖然所有資料均經(jīng)過仔細(xì)核對(duì)，力求準(zhǔn)確，但仍可能產(chǎn)生誤差。如有設(shè)計(jì)、投標(biāo)、采購(gòu)、應(yīng)用等具體需求請(qǐng)務(wù)必與相關(guān)廠商聯(lián)系以做進(jìn)一步了解和確認(rèn)，本書不承擔(dān)由此產(chǎn)生的任何后果。
　　必須提到的是，當(dāng)作者將"在各個(gè)章節(jié)之后加入廠家產(chǎn)品"的想法與相關(guān)廠商交流的時(shí)候，幾乎得到大多數(shù)廠家的絕對(duì)信任和鼎力支持。需要注意的是，作者有言在先，要求各家提供的資料必須"真實(shí)、客觀、無主觀傾向"，而這個(gè)要求也得到他們的完全理解和支持。從某種意義上講，這是一次"視頻監(jiān)控產(chǎn)品"的集體"亮劍"。
　　7. 參考資料聲明
　　為了順利地展開主題，本書在編寫過程中參考了國(guó)內(nèi)外的相關(guān)技術(shù)文章、資料、圖片，并引用、借鑒了其中的一些內(nèi)容(見書后的"參考資料")。由于部分內(nèi)容來源于互聯(lián)網(wǎng)，因此無法一一查明原創(chuàng)作者、無法準(zhǔn)確列出出處，敬請(qǐng)諒解。如有內(nèi)容引用了貴機(jī)構(gòu)、貴公司或您個(gè)人的文章、技術(shù)資料或作品卻沒有注明出處，歡迎及時(shí)與出版社或作者本人聯(lián)系，我們將會(huì)在博客或相關(guān)媒體中予以說明、澄清或致歉，并會(huì)在下一版中予以更正及補(bǔ)充。

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