视频监控原理与应用

本书集音频、视频、视频监控系统和视频监控设备于一身，精选大量实用案例，循序渐进地介绍了音视频的基本原理及其应用技术。注重结合实例讲解难点和关键技术，在实例上侧重实用性和启发性。全书分为9章，内容包括： 音视频技术基础，视频监控技术概述，视频监控系统前端摄像机，视频监控系统前端配套器件，视频监控系统的传输设备，视频监控系统的处理控制设备，视频监控系统的终端设备，视频监控系统的存储设备和视频监控系统的行业应用。
每个单元的核心知识点强调在音视频方面*重要和实用的知识，尤其在视频监控系统方面，集成了大量的实际应用的图片，更加易于学生理解。第1章重在打下坚实的理论基础，主要介绍声学的基础常识，数字音频的获取与处理以及压缩和编码技术。第2章主要从宏观的角度介绍视频监控技术，包括视频监控系统的组成与功能，视频监控系统的发展过程与方向。第3章主要介绍视频监控系统的前端设备，包括视频监控系统的镜头及其技术指标，图像传感器的分类和技术指标，以及摄像机的功能分类情况和基本参数。第4章主要介绍视频监控系统前端的配套设备，包括摄像机的防护罩与支架，以及云台的材质和功能，前端配套设备和终端解码器的具体应用。第5章主要介绍视频监控系统的传输方式和常用传输设备，以及前沿的网络视频传输技术。第6章主要介绍视频监控系统的处理控制设备，包括微机控制系统，视频切换器及模拟与数字视频矩阵切换主机，视频分配器，视频放大器，云台镜头防护罩控制器，视频编码器和其他控制处理设备，*后详细介绍了视频监控管理系统，从整体架构到大数据的引入和人工智能分析等技术。第7章主要介绍视频监控系统的终端设备，如平板显示器等，重点介绍了大屏与投影显示器的知识，并对投影显示器进行了分类讲解。第8章主要介绍视频监控系统的存储设备，包括磁性存储、闪存技术、光存储的原理及蓝光存储技术。第9章从行业应用的角度整体介绍了视频监控系统的具体应用，并详细介绍了视频监控系统的应用步骤，包括需求分析、监控系统设计、智能技术及视频智能应用等。
本书由辽宁警察学院和大连市公安局诸位专家合作编著，其中，第1章由张爽编写，第2章由李锦编写，第3章由闫薇编写，第4、5章由宇忠源编写，第6章由洪云编写，第7章由赵家兴编写。在此对诸位老师和专家表示*诚挚的谢意。*后还要感谢清华大学出版社，鼓励作者把理论和实践经验相结合并整理成书籍出版。
编者

2020年10月

于大连

本书通过对普通和高端视频技术原理的解读，引入对实际应用工作中视频设备、应用平台系统方案的介绍，*后结合实际业务，通过实践案例完成视频应用过程中的各个细节的补充。*终将前沿应用的理论与实践相结合，提升学生对视频新技术的认知，启发学生的创新思维。

洪云，女，1970年生，吉林大学数学系理学学士。现任职大连市公安局公共安全视频监控建设联网应用管理中心主任。省市视频技术知名专家，曾获中国公安机关信息通信网运行管理工作先进个人、辽宁省“巾帼建功标兵”“三八红旗手”等荣誉称号，多次荣获个人二等功、三等功。大连市“雪亮工程”国家示范项目规划设计建设主要参与者。发表专业论文四篇，并长期从事视频规划建设联网应用相关工作。

第1章音视频技术基础

1.1音频技术基础

1.1.1声学的基础常识

1.1.2数字音频

1.1.3音频的获取与处理

1.1.4音频编码技术

1.2视频技术基础

1.2.1数字图像基础

1.2.2静态图像压缩技术

1.2.3视频编码压缩

1.2.4主流视频编码技术

1.2.5视频编解码技术应用

第2章视频监控技术概述

2.1视频监控系统的组成与功能

2.1.1视频监控系统的组成和特点

2.1.2视频监控系统的基本功能

2.2视频监控系统的发展过程

2.3视频监控的发展方向

第3章视频监控系统前端摄像机

3.1镜头

3.1.1镜头的分类

3.1.2镜头的术语及技术指标

3.1.3镜头的选择原则

3.2图像传感器

3.2.1CCD图像传感器

3.2.2CMOS图像传感器

3.2.3图像传感器技术指标

3.3摄像机

3.3.1摄像机的分类

3.3.2摄像机的基本参数

3.3.3网络摄像机

3.3.4智能摄像机

第4章视频监控系统前端配套器件

4.1摄像机的防护罩与支架

4.1.1一般防护罩

4.1.2特种防护罩

4.1.3支架

4.2云台

4.2.1水平云台

4.2.2全方位云台

4.2.3球形云台

4.2.4特殊云台

4.3终端解码器

4.3.1终端解码器的工作原理

4.3.2解码器的抗干扰与自动复位

4.3.3解码器的实用电路与实际连接

4.3.4解码器的协议和波特率等的选择设置

4.4视频监控系统的防雷

4.4.1雷电过电压的基本特性及防雷技术措施

4.4.2抗雷电过电压的基本元器件

4.4.3均压、接地、屏蔽、隔离等综合防护

4.4.4视频监控设备的防雷措施与实际安装

4.5前端其他配套设备

4.5.1摄像机电源

4.5.2以太网供电

4.5.3监听器

第5章视频监控系统的传输设备

5.1视频监控系统信号的传输方式

5.1.1光纤传输方式

5.1.2无线传输方式

5.2视频监控系统的常用传输设备

5.2.1视频同轴电缆

5.2.2光端机

5.2.3光纤及光纤收发器

5.2.4交换机及路由器

5.3网络视频传输技术

5.3.1网络视频监控的系统架构

5.3.2网络视频传输协议

5.3.3媒体分发技术

5.3.4视频监控系统的互连互通

第6章视频监控系统的处理控制设备

6.1微机控制系统

6.1.1微机控制系统的结构

6.1.2主控制器及控制键盘

6.1.3通信接口方式及其选择

6.1.4控制系统软件设计及其抗干扰

6.1.5微机控制系统的干扰及其解决措施

6.2视频切换器及模拟与数字视频矩阵切换主机

6.2.1普通视频切换器

6.2.2模拟式视频矩阵切换主机

6.2.3数字式视频矩阵切换主机

6.3视频分配、放大、画面分割及图像处理器

6.3.1视频分配器

6.3.2视频放大器

6.3.3多画面图像分割器

6.3.4数字多画面图像处理器

6.4云台镜头防护罩控制器

6.4.1云台控制器

6.4.2镜头控制器

6.4.3云台镜头防护罩多功能控制器

6.5其他控制处理设备

6.5.1时间日期发生器与字符叠加器

6.5.2点钞数据与客户面像视频叠加显示器

6.5.3电梯楼层显示器

6.5.4视频移动检测器

6.6视频编码器与视频服务器

6.6.1视频服务器的组成原理及特点

6.6.2视频编码器的组成及原理

6.6.3视频服务器与视频编码器的区别

6.7视频监控管理系统

6.7.1视频监控管理系统整体架构

6.7.2视频监控管理系统

6.7.3视频分发与转发系统

6.7.4视频存储系统

6.7.5大数据系统

6.7.6智能分析系统

6.7.7结构化数据接入

6.7.8设备接入协议与跨域交换协议

6.7.9视频数字化切换

6.7.10用户、资源及权限管理模型

第7章视频监控系统的终端设备

7.1平板显示器

7.1.1LCD显示器

7.1.2PDP显示技术

7.1.3LED阵列显示器

7.1.4OLED显示器

7.1.5QLED显示器

7.2大屏与投影显示器

7.2.1硅基液晶投影显示器

7.2.2使用数字微镜器件的DLP投影显示器

7.2.3光阀投影显示器

7.2.4激光投影显示器

7.2.5大屏与投影显示技术的发展趋势

第8章视频监控系统的存储设备

8.1磁性存储

8.1.1磁性存储基本原理

8.1.2硬盘录像机DVR

8.1.3网络录像机NVR

8.1.4专业存储IPSAN

8.1.5分布式云存储系统

8.2闪存技术

8.2.1闪存原理

8.2.2固态硬盘

8.3光存储

8.3.1光存储原理

8.3.2大容量蓝光存储技术

8.3.3全息存储技术

第9章视频监控系统的行业应用

9.1需求分析

9.2监控系统设计

9.3智能技术

9.4视频智能应用

参考文献

本书从音视频的技术基础入手，以视频监控系统为主要技术结构，精选大量的实用案例，循序渐进地介绍了视频监控系统的基本原理及其应用技术。适合作为高等院校公安视听技术、计算机科学与技术、网络工程、多媒体信息技术等专业中视频监控系统方面的课程教材，也特别适合作为视频行业人员的工具书。