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第1章 视频监控技术概述1

1.1 引子2

1.1.1 安全防范的雏形2

1.1.2 网络视频监控2

1.1.3 智能视频识别2

1.1.4 智能网络视频监控3

1.2 视频监控技术发展过程3

1.2.1 模拟视频监控时代4

1.2.2 数字视频监控时代6

1.2.3 智能网络视频监控时代7

1.3 视频监控的核心技术8

1.3.1 光学成像器件8

1.3.2 视频编码压缩算法8

1.3.3 视频编码压缩芯片9

1.3.4 视频管理平台9

1.4 视频监控的发展方向10

1.5 智能网络视频监控概念11

1.5.1 本书内容、范围说明11

1.5.2 本书术语、缩写说明11

1.5.3 本书内容拓扑结构图12

第2章 模拟视频监控系统13

2.1 模拟监控系统的构成14

2.2 视频采集设备14

2.2.1 摄像机相关技术15

2.2.2 镜头相关介绍19

2.2.3 防护罩23

2.2.4 云台及解码器23

2.2.5 一体球型摄像机24

2.3 信号传输设备27

2.3.1 视频信号的传输27

2.3.2 视频分配器28

2.3.3 控制信号的传输28

2.3.4 系统供电29

2.4 矩阵控制设备29

2.4.1 矩阵工作原理29

2.4.2 矩阵的主要功能30

2.4.3 PTZ控制原理31

2.4.4 控制键盘介绍31

2.5 显示与录像设备31

2.5.1 多画面处理器31

2.5.2 图像显示设备33

2.5.3 长延时录像机34

2.6 闭路电视监控系统设计34

2.6.1 系统需求分析34

2.6.2 摄像机的选型36

2.6.3 镜头的选型37

2.6.4 矩阵的选型37

2.7 典型厂家设备介绍37

2.7.1 泰科Discover系列半球37

2.7.2 泰科SpeedDome快球38

2.7.3 泰科MegaPower 48矩阵40

2.8 本章小结41

第3章 视频编码压缩技术43

3.1 多媒体技术基础44

3.1.1 图像的色彩模型44

3.1.2 图像的色彩空间变换46

3.1.3 图像的基本属性47

3.1.4 图像的格式与质量48

3.1.5 数据压缩方法49

3.2 静态图像压缩技术53

3.2.1 色相变换过程54

3.2.2 区块切割与采样55

3.2.3 离散余弦（DCT）变换57

3.2.4 量化过程介绍58

3.2.5 Z字形编码过程59

3.2.6 DC系数及AC系数编码59

3.2.7 熵编码介绍61

3.2.8 JPEG数据流介绍61

3.2.9 JPEG解压缩过程61

3.3 视频（动态图像）编码压缩62

3.3.1 视频压缩的必要性62

3.3.2 视频压缩的可行性62

3.3.3 图像格式说明63

3.3.4 逐行扫描与隔行扫描66

3.3.5 帧率、码流与分辨率67

3.3.6 视频编码模型68

3.3.7 运动补偿技术介绍69

3.4 主流视频编码技术70

3.4.1 MJPEG编码压缩70

3.4.2 MPEG-1技术介绍71

3.4.3 MPEG-2技术简介75

3.4.4 MPEG-4技术介绍76

3.4.5 H.264技术说明80

3.4.6 视频编解码技术应用82

3.5 本章小结84

第4章 硬盘录像机（DVR）技术87

4.1 DVR产品介绍88

4.1.1 DVR发展历史88

4.1.2 DVR工作原理89

4.1.3 软压缩与硬压缩89

4.1.4 DVR芯片介绍91

4.1.5 DVR的录像文件管理92

4.1.6 DVR配置及接口93

4.1.7 DVR的关键技术96

4.1.8 DVR术语介绍96

4.2 DVR软硬件构成97

4.2.1 嵌入式DVR97

4.2.2 PC式DVR100

4.2.3 嵌入式对比PC式DVR101

4.3 DVR软件功能102

4.3.1 设备配置及管理103

4.3.2 录像管理103

4.3.3 报警管理104

4.3.4 视频存储与备份105

4.3.5 视频浏览与回放105

4.3.6 设备网管维护106

4.3.7 用户的管理106

4.3.8 用户操作日志审计107

4.4 DVR的应用架构107

4.4.1 单机工作模式107

4.4.2 模数混合架构108

4.4.3 多机联网模式109

4.5 DVR的亮点功能111

4.5.1 DVR的多码流技术111

4.5.2 视频分析技术应用113

4.5.3 混合DVR技术113

4.5.4 智能检索与回放115

4.5.5 场景重组技术116

4.5.6 视频加密技术116

4.6 DVR产品选型117

4.7 DVR的常见故障119

4.7.1 PC式DVR的常见故障119

4.7.2 嵌入式DVR的常见故障119

4.8 DVR应用案例120

4.8.1 DVR带宽设计120

4.8.2 DVR存储设计121

4.9 DVR设置与操作122

4.9.1 DVR的系统设置122

4.9.2 DVR的应用操作122

4.10 DVR产品介绍123

4.10.1 海康DS-9000介绍123

4.10.2 朗驰欣创LC7300介绍126

4.11 本章小结129

第5章 视频编码器技术131

5.1 DVS产品介绍132

5.1.1 DVS发展历程132

5.1.2 DVS对比DVR132

5.1.3 DVS的工作原理134

5.2 DVS产品软硬件构成135

5.2.1 DVS硬件构成135

5.2.2 DVS软件构成136

5.3 DVS系统应用架构139

5.3.1 矩阵＋DVS混合架构139

5.3.2 DVS+NVR架构140

5.4 DVS的亮点功能141

5.4.1 DVS的ANR技术141

5.4.2 DVS冗余技术142

5.4.3 DVS的多码流技术143

5.4.4 DVS的PoE技术145

5.4.5 DVS的音频功能145

5.4.6 DVS组播应用146

5.4.7 带视频分析功能的DVS147

5.5 DVS产品选型147

5.5.1 DVS的主要参数147

5.5.2 DVS产品的架构148

5.5.3 编码压缩方式148

5.5.4 视频分析功能148

5.5.5 各类接口资源149

5.5.6 标准化与开放性150

5.5.7 设备的稳定性150

5.6 DVS的集成整合150

5.6.1 DVS的SDK集成150

5.6.2 DVS的SDK功能151

5.7 DVS设置与应用152

5.7.1 DVS工作流程152

5.7.2 DVS码流分析153

5.7.3 DVS主要参数说明153

5.7.4 DVS配置过程154

5.8 DVS产品介绍155

5.8.1 NICE编码器NVE1008155

5.8.2 朗驰欣创LC8304编码器157

5.8.3 海康DS-6100编码器160

5.9 本章小结162

第6章 网络录像机（NVR）技术163

6.1 NVR产品介绍164

6.1.1 NVR的功能角色164

6.1.2 NVR的功能模块166

6.1.3 NVR对比DVR166

6.1.4 PC式与嵌入式NVR168

6.2 NVR的技术指标170

6.2.1 NVR的平台需求170

6.2.2 NVR的瓶颈分析171

6.2.3 NVR的软件功能173

6.3 NVR产品亮点功能178

6.3.1 视频中间件技术应用178

6.3.2 ANR技术179

6.3.3 NVR冗余技术180

6.3.4 视频标签功能181

6.3.5 带视频分析功能的NVR181

6.4 NVR产品选型要点181

6.4.1 NVR典型参数181

6.4.2 NVR产品选型182

6.5 NVR应用案例分析183

6.5.1 需求分析183

6.5.2 网络带宽设计185

6.5.3 NVR存储设计186

6.6 NVR产品介绍187

6.6.1 东方网力NVR2000介绍187

6.6.2 科达NVR2860介绍191

6.7 本章小结195

第7章 网络摄像机（IPC）技术197

7.1 IPC产品介绍198

7.1.1 IPC的定义198

7.1.2 IPC的主要功能199

7.1.3 IPC的分类199

7.1.4 IPC的优势200

7.1.5 IPC的常用术语介绍203

7.2 IPC的组成及工作原理204

7.2.1 IPC的硬件构成204

7.2.2 IPC的软件构成206

7.2.3 IPC的工作原理208

7.3 IPC数据的网络传输208

7.3.1 网络传输协议介绍208

7.3.2 视音频流的传输210

7.3.3 控制信号的传输211

7.4 IPC的核心技术211

7.4.1 光学成像技术211

7.4.2 视频编码算法211

7.4.3 编码压缩芯片212

7.4.4 视频分析技术212

7.5 IPC的亮点功能214

7.5.1 IPC的3G功能214

7.5.2 PoE技术215

7.5.3 本地缓存功能215

7.5.4 DDNS支持216

7.5.5 IPC的安全通信216

7.5.6 报警改变帧率技术218

7.5.7 IPC的多码流技术218

7.5.8 视频质量控制QoS219

7.5.9 视频移动探测220

7.6 IPC的选型要点220

7.6.1 PC的主要参数220

7.6.2 图像质量221

7.6.3 网络适应性221

7.6.4 编码压缩算法221

7.6.5 系统安装与升级222

7.6.6 产品许可授权方式222

7.6.7 二次开发与集成222

7.6.8 厂商产品线考察223

7.7 IPC的应用设计223

7.7.1 需求分析223

7.7.2 系统架构225

7.7.3 带宽与存储设计225

7.7.4 系统的主要功能226

7.8 IPC产品介绍227

7.8.1 AXIS公司P33系列IPC227

7.8.2 海康DS-2CD862MF介绍229

7.9 本章小结231

第8章 高清视频监控技术233

8.1 模拟监控时代的高清234

8.1.1 电视制式及分辨率234

8.1.2 高清模拟摄像机235

8.1.3 高清信号传输235

8.1.4 高清显示设备235

8.2 数字时代的高清技术236

8.2.1 高清电视（HDTV）标准236

8.2.2 高清IP摄像机237

8.3 高清摄像机的优势237

8.3.1 覆盖范围238

8.3.2 图像细部特征239

8.3.3 数字云台功能239

8.3.4 视频校正与处理240

8.3.5 360°全景摄像机241

8.4 高清摄像机的关键技术241

8.4.1 高清配套镜头242

8.4.2 图像传感器242

8.4.3 图像灵敏度问题242

8.4.4编码压缩算法242

8.4.5 高清信号传输243

8.4.6 视频管理平台支持243

8.4.7 高清信号显示243

8.5 高清监控的障碍243

8.5.1 高带宽占用244

8.5.2 海量存储问题244

8.5.3 高成本问题244

8.6 高清摄像机的应用245

8.6.1 需求分析245

8.6.2 像素数量计算245

8.6.3 摄像机选型246

8.6.4 系统架构说明247

8.6.5 视频传输与存储247

8.7 百万高清的产品介绍247

8.7.1 Mobotix智能高清摄像机247

8.7.2 AXIS高清摄像机Q1755251

8.8 本章小结253

第9章 视频内容分析（VCA）技术255

9.1 视频分析技术说明256

9.1.1 视频内容分析技术背景256

9.1.2 视频分析实现的功能257

9.1.3 视频数据结构介绍259

9.2 VMD技术介绍261

9.2.1 VMD技术原理介绍261

9.2.2 VMD技术的缺陷261

9.3 VCA技术介绍262

9.3.1 VCA技术的原理262

9.3.2 VCA技术的突破262

9.3.3 VCA的关键技术264

9.4 视频分析工作机制265

9.4.1 视频分析软件框架265

9.4.2 视频分析的工作流265

9.4.3 视频分析算法模块266

9.4.4 视频分析过程269

9.5 视频分析技术难点271

9.5.1 环境因素271

9.5.2 视频场景相关因素272

9.5.3 平台及芯片的限制272

9.5.4 成像因素273

9.6 视频分析系统架构274

9.6.1 前端独立单元274

9.6.2 后端服务器方式275

9.6.3 智能DVS或IPC276

9.6.4 前后端混合架构277

9.6.5 目前的架构情况277

9.7 视频分析的主要应用278

9.7.1 安全类应用278

9.7.2 非安全类应用281

9.7.3 摄像机状态检测283

9.7.4 特色功能介绍284

9.8 视频分析软件及设置285

9.8.1 视频分析设置程序285

9.8.2 VCA设置过程举例286

9.9 视频分析技术实施288

9.9.1 视频分析实施流程289

9.9.2 摄像机部署要点289

9.9.3 VCA效果评定289

9.10 视频分析产品选型290

9.10.1 算法实现方式291

9.10.2 系统架构291

9.10.3 集成性与易用性291

9.11 视频分析产品介绍292

9.11.1 NICE视频分析技术介绍292

9.11.2 中星电子视频分析技术293

9.12 本章小结296

第10章 网络视频传输与交换297

10.1 网络视频监控系统的特点298

10.1.1 网络视频监控系统的结构298

10.1.2 MPEG-4技术说明298

10.1.3 系统中的视频传输299

10.2 网络传输协议介绍300

10.2.1 OSI模型介绍300

10.2.2 传输层介绍303

10.2.3 TCP与UDP协议304

10.2.4 RTP与RTCP协议307

10.2.5 RTSP与RTVP简介309

10.2.6 网管协议SNMP310

10.3 视频监控系统的数据传输310

10.3.1 网络视频监控数据流310

10.3.2 视频流的编码311

10.3.3 RTP打包过程311

10.3.4 视频流封装过程312

10.3.5 视频封装格式312

10.3.6 视频传输过程313

10.3.7 网络性能参数说明313

10.4 组播技术介绍316

10.4.1 单播、组播与广播316

10.4.2 组播在视频监控中的应用319

10.5 流媒体技术在视频监控中的应用320

10.5.1 视频监控系统需求分析320

10.5.2 流媒体概念321

10.5.3 流媒体在视频监控中的应用322

10.6 SIP协议介绍324

10.6.1 信道分离技术324

10.6.2 SIP架构下的数据传输325

10.7 视频互联互通326

10.7.1 视频互联互通的意义326

10.7.2 视频互联互通的方式326

10.7.3 ONVIF及PSIA介绍326

10.8 本章小结327

第11章 中央管理软件（CMS）329

11.1 CMS介绍330

11.1.1 CMS的定义330

11.1.2 CMS的发展历程331

11.1.3 CMS的发展方向336

11.2 CMS的原理及组成338

11.2.1 CMS的结构338

11.2.2 CMS的组成338

11.2.3 CMS的工作流程345

11.3 CMS的主流架构348

11.3.1 完全集中型348

11.3.2 完全分散型348

11.3.3 多级CMS架构349

11.4 CMS的客户软件功能350

11.4.1 设备管理模块350

11.4.2 视频操作模块353

11.4.3 事件调查与用户审计358

11.4.4 报警管理功能358

11.4.5 系统诊断与维护359

11.4.6 用户权限管理360

11.5 CMS的增强功能362

11.5.1 CMS服务器冗余362

11.5.2 冗余NVR机制364

11.5.3 网络冗余机制365

11.5.4 安全登录功能365

11.6 CMS的特色功能365

11.6.1 智能回放检索技术365

11.6.2 多路图像拼接367

11.6.3 应急预案功能368

11.6.4 视频时间链表368

11.6.5 视频编辑器369

11.6.6 模糊索引功能369

11.7 CMS平台的考核369

11.7.1 平台稳定性369

11.7.2 系统可扩展性370

11.7.3 系统兼容性370

11.7.4 系统升级371

11.7.5 系统安全性371

11.7.6 CMS的维护372

11.7.7 系统容量支持372

11.7.8 系统管理及维护375

11.7.9 良好的人机界面376

11.8 视频监控系统的集成377

11.8.1 系统集成的意义377

11.8.2 硬件集成方式377

11.8.3 API方式集成378

11.8.4 视频转码技术介绍380

11.9 CMS产品介绍381

11.9.1 互信互通全球眼平台381

11.9.2 中星电子ViVS平台381

11.9.3 东方网力PVG平台389

11.9.4 广州睿捷CMS介绍396

11.10 本章小结401

第12章 视频监控系统存储应用403

12.1 存储基础知识404

12.1.1 计算机I/O技术404

12.1.2 磁盘结构与原理404

12.1.3 硬盘接口技术408

12.1.4 磁盘阵列技术410

12.1.5 磁盘IOPS及带宽412

12.1.6 磁盘的性能测试413

12.2 RAID技术介绍415

12.2.1 RAID技术基础415

12.2.2 RAID0技术介绍418

12.2.3 RAID1技术介绍420

12.2.4 RAID2简介421

12.2.5 RAID3技术介绍421

12.2.6 RAID4简介422

12.2.7 RAID5技术介绍422

12.2.8 RAID技术的比较423

12.3 DAS、NAS和SAN424

12.3.1 存储系统架构的发展424

12.3.2 DAS技术425

12.3.3 NAS技术427

12.3.4 SAN技术430

12.3.5 iSCSI技术431

12.3.6 存储架构比较433

12.4 视频监控中的存储应用435

12.4.1 视频监控存储特点435

12.4.2 视频监控存储需求437

12.4.3 视频存储的瓶颈说明440

12.4.4 视频存储的主要架构443

12.4.5 视频数据归档备份446

12.4.6 视频存储设计部署447

12.4.7 视频存储应用案例一449

12.4.8 视频存储应用案例二451

12.5 视频存储系统的扩容452

12.5.1 DVR系统存储扩容453

12.5.2 NVR系统存储扩容453

12.5.3 存储扩展注意事项453

12.6 本章小结453

第13章 视频解码与图像显示455

13.1 监视器456

13.1.1 监视器的分类456

13.1.2 CRT与LCD监视器456

13.2 视频解码器457

13.2.1 硬解码器457

13.2.2 软解码器458

13.2.3 万能解码器458

13.2.4 解码器的考核点459

13.3 控制中心应用459

13.3.1 系统架构配置460

13.3.2 控制室操作应用461

13.4 本章小结463

第14章 智能网络视频系统实战465

14.1 智能网络视频系统设计466

14.1.1 本书知识点回顾466

14.1.2 系统架构设计469

14.1.3 系统稳定性考虑470

14.2 智能网络视频系统选型471

14.2.1 视频编码系统471

14.2.2 平台系统考核472

14.2.3 视频内容分析系统472

14.2.4 网络系统设计473

14.2.5 存储系统设计473

14.3 系统应用设计模拟473

14.3.1 项目需求分析473

14.3.2 系统响应结论475

14.4 10年之后大话IVS477

第15章 IVS在不同行业的应用479

15.1 高铁智能网络视频监控系统480

15.1.1 高铁项目简介480

15.1.2 高铁视频监控系统的特点480

15.1.3 高铁视频监控系统层次481

15.1.4 高铁视频监控系统拓扑483

15.1.5 高铁视频监控关键因素483

15.1.6 视频分析技术的应用484

15.1.7 视频监控存储的考虑486

15.1.8 铁路视频监控的平台软件486

15.2 机场智能网络视频监控应用487

15.2.1 机场视频监控系统的特点487

15.2.2 机场视频监控系统的架构487

15.2.3 智能网络视频监控构成489

15.2.4 视频监控系统关键因素490

15.2.5 视频分析技术在机场的应用491

15.2.6 机场视频监控系统的存储491

15.2.7 机场视频监控的平台软件492

15.3 平安城市视频监控系统应用493

15.3.1 平安城市简介493

15.3.2 平安城市视频监控的特点494

15.3.3 平安城市监控主流架构495

15.3.4 全球眼监控平台介绍497

15.3.5 某平安城市应用案例503

参考文献507