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雷玉堂,男,教授,武汉大学(原武汉测绘科技大学)光电专业创始人,中国光电与安防技术专家,被誉为“中国安防行业技术书的领军人物”。研究方向为光电、安防与金融防伪。
目    录
第1章  现代安防视频监控技术概述 1
1.1  安全防范技术简介 1
1.1.1  安全防范技术的基本概念 1
1.1.2  安全防范系统的组成与结构层次 4
1.1.3  安全防范技术的特点与发展方向 6
1.2  安防视频监控技术 9
1.2.1  安防视频监控系统的基本组成 10
1.2.2  安防视频监控系统的结构模式 14
1.2.3  安防视频监控系统的几种特殊组成方式 16
1.2.4  安防视频监控技术的特点与发展方向 20
1.3  现代安防智能视频监控技术 24
1.3.1  现代安防智能视频监控技术的基本概念 24
1.3.2  现代安防智能视频监控系统的组成与工作原理 25
1.3.3  现代安防智能视频监控技术的特点与发展方向 26
第2章  安防视频监控中的光源和光学系统 29
2.1  监控场景的光学特性 29
2.1.1  监控场景的照度 29
2.1.2  监控场景的对比度 30
2.1.3  监控场景物体的反射特性 31
2.2  安防视频监控中的光源 31
2.2.1  光源的发光特性 31
2.2.2  自然光源 33
2.2.3  人造光源 34
2.2.4  红外光源 39
2.2.5  安防视频监控光源的选用 43
2.3  光学成像系统及其特性参数 45
2.3.1  理想光学系统的物像位置关系 46
2.3.2  光学成像系统的分辨力与分辨率 47
2.3.3  光学成像系统的功能及其特性参数 49
2.4  安防视频监控的摄像镜头 55
2.4.1  常用的摄像镜头 55
2.4.2  特种光学镜头 59
2.4.3  非球面镜头 62
2.4.4  摄像镜头的选用 65
第3章  安防视频监控系统前端摄像机 70
3.1  CCD摄像机 70
3.1.1  CCD黑白摄像机 70
3.1.2  CCD彩色摄像机 72
3.1.3  CCD摄像机的主要性能参数 76
3.1.4  CCD摄像机的功能及其调整 80
3.1.5  摄像机的正确使用与镜头的安装调整方法 88
3.1.6  用光学低通滤波器(OLPF)技术提高取像质量 90
3.1.7  DSP与SOC摄像机 92
3.2  CMOS摄像机 97
3.2.1  CMOS摄像机的组成及原理 97
3.2.2  CMOS摄像机的种类 100
3.2.3  第3代CMOS-DPS摄像机 102
3.2.4  CMOS摄像机的优缺点 104
3.2.5  CMOS摄像机在超宽动态摄像中的优势 104
3.2.6  CMOS摄像机在高清与智能视频监控中的优势 107
3.3  几种特殊的新型摄像机 110
3.3.1  一体化与高速球型摄像机 110
3.3.2  超宽动态摄像机 112
3.3.3  24h全天候摄像机 116
3.3.4  紫外摄像机 117
3.3.5  X射线摄像机 119
3.3.6  360°全景摄像机 122
3.3.7  十字标尺摄像机 124
3.3.8  高清智能网络摄像机 126
第4章  安防视频监控系统前端配套设备 131
4.1  摄像机的防护罩与支架 131
4.1.1  一般防护罩 131
4.1.2  特种防护罩 136
4.1.3  支架 137
4.2  云台 138
4.2.1  水平云台 139
4.2.2  全方位云台 140
4.2.3  特殊型云台 143
4.2.4  球形云台 145
4.3  终端解码器 148
4.3.1  终端解码器的工作原理 148
4.3.2  解码器的抗干扰与自动复位 149
4.3.3  解码器的实用电路与实际连接 151
4.3.4  解码器的协议和波特率等的选择设置 153
4.4  前端其他配套设备 154
4.4.1  CCD摄像机电源 154
4.4.2  以太网供电(PoE) 156
4.4.3  监听器 157
4.5  安防视频监控系统的防雷 157
4.5.1  雷电过电压的基本特性及防雷技术措施 158
4.5.2  抗雷电过电压的基本元器件 160
4.5.3  均压、接地、屏蔽、隔离等综合防护 166
4.5.4  视频监控设备的防雷措施与实际安装 171
第5章  安防视频监控系统的传输设备 176
5.1  光纤光缆传输方式 176
5.1.1  光纤与光缆 176
5.1.2  光纤传输系统的组成及其特点 181
5.1.3  光纤传输系统的设计 183
5.1.4  光纤多路视频信号传输 186
5.1.5  光端机 188
5.2  电线电缆传输方式 189
5.2.1  双绞线或双芯线传输技术 189
5.2.2  标准同轴电缆传输技术 192
5.2.3  非标准电缆长线传输技术 197
5.3  无线传输方式 204
5.3.1  微波传输 204
5.3.2  无线移动网络传输 207
5.3.3  宽带无线传输 211
5.3.4  4G与5G移动通信技术 222
5.3.5  红外光波传输 234
5.4  安防视频监控系统的网络传输、交换和控制及其互连结构 236
5.4.1  安防视频监控系统的网络传输、交换和控制的基本要求 237
5.4.2  连网系统的构成及与其他系统的互连 239
5.4.3  安防视频监控系统的网络互连结构 241
5.4.4  实时视频的网络传输 244
第6章  安防视频监控系统的处理控制设备 248
6.1  微机控制系统 248
6.1.1  微机控制系统的结构 248
6.1.2  主控制器及控制键盘 249
6.1.3  通信接口方式及其选择 251
6.1.4  控制系统软件设计及其抗干扰 257
6.1.5  微机控制系统的干扰及其解决措施 260
6.2  视频切换器及模拟与数字视频矩阵切换主机 263
6.2.1  普通视频切换器 263
6.2.2  分组式切换器 265
6.2.3  模拟式视频矩阵切换主机 266
6.2.4  数字式视频矩阵切换主机 268
6.3  视频分配、放大、画面分割及图像处理器 271
6.3.1  视频分配器 271
6.3.2  视频放大器 273
6.3.3  多画面图像分割器 274
6.3.4  数字多工与图像处理器 277
6.4  云台镜头防护罩控制器 278
6.4.1  云台控制器 278
6.4.2  镜头控制器 279
6.4.3  云台镜头防护罩多功能控制器 281
6.5  其他控制处理设备 282
6.5.1  时间日期发生器与字符叠加器 283
6.5.2  点钞数据与客户面像视频叠加显示器 287
6.5.3  电梯楼层显示器 288
6.5.4  视频移动检测器 290
6.6  视频信号的编码压缩处理 294
6.6.1  常用的压缩编码方法 294
6.6.2  图像压缩的国际标准 297
6.6.3  H.264与H.265图像编码压缩标准 301
6.7  视频编码器与视频服务器 309
6.7.1  视频服务器的组成原理及特点 309
6.7.2  视频编码器的组成及原理 312
6.7.3  视频服务器与视频编码器的区别 313
第7章  安防视频监控系统的终端设备 314
7.1  平板显示器 314
7.1.1  液晶(LCD)显示技术 315
7.1.2  等离子体(PDP)显示技术 319
7.1.3  LED(发光二极管)阵列显示器 323
7.1.4  OLED(有机发光二极管)显示器 326
7.1.5  量子点发光二极管(QLED)显示器 330
7.2  大屏与投影显示器 338
7.2.1  硅基液晶投影显示器 338
7.2.2  使用数字微镜器件的DLP投影显示器 341
7.2.3  光阀投影显示器 343
7.2.4  激光投影显示器 346
7.2.5  大屏与投影显示技术的发展趋势 350
7.3  3D立体显示技术 351
7.3.1  眼镜3D立体显示技术 352
7.3.2  裸眼3D立体显示技术 354
7.3.3  真3D立体显示技术 355
7.4  磁存储录像设备 364
7.4.1  磁性记录与重放的基本原理 364
7.4.2  硬磁盘录像机DVR 366
7.4.3  网络存储技术 368
7.4.4  高效存储技术与RAID 372
7.4.5  软件定义存储与云存储 381
7.5  固态存储录像设备 387
7.5.1  半导体存储器特点、类型与结构 387
7.5.2  快闪存储器 390
7.5.3  固态硬盘SSD 392
7.6  光电存储录像设备 393
7.6.1  光盘存储技术 394
7.6.2  大容量光带存储技术 405
7.6.3  全息存储技术 407
7.6.4  超高密度光电存储技术 409
7.7  其他终端设备 414
7.7.1  视频印像机 414
7.7.2  打印机 415
7.7.3  自动拨号电话机 416
7.7.4  警号和警示灯 416
第8章  移动式安防视频监控系统 417
8.1  移动式安防视频监控系统概述 417
8.1.1  无线视频监控系统的特点与类型 418
8.1.2  无线视频监控系统与连网系统的关系 421
8.1.3  移动网络选择原则 421
8.1.4  移动式视频监控系统的组成与工作原理 422
8.1.5  移动式视频监控系统的特点及应用 424
8.2  无线视频监控系统所依赖的关键技术 427
8.2.1  无线视频传输网络链路及组网技术 427
8.2.2  高效率、抗干扰的视频编/解码技术 428
8.2.3  数据管理与数据安全技术 428
8.3  车载式无线移动视频监控系统 429
8.3.1  车载式无线移动视频监控系统的组成与工作原理 429
8.3.2  智能车载DVR的组成及原理 431
8.3.3  智能车载DVR的特点 432
8.4  几种车载式无线移动智能视频监控系统的实现方案 433
8.4.1  公交车无线移动智能视频监控系统的实现方案 433
8.4.2  校车无线移动智能视频监控系统的实现方案 436
8.4.3  长途客车无线移动智能视频监控系统的实现方案 438
8.4.4  长途货车无线移动智能视频监控系统的实现方案 440
8.5  公共安全突发事件无线移动智能视频监控车系统 442
8.5.1  公共安全突发事件无线移动智能视频监控车的智能功能 443
8.5.2  公共安全突发事件无线移动智能视频监控车系统实现方案 444
8.5.3  无线移动智能视频监控车的应用范围 444
第9章  安防智能视频监控系统 446
9.1  安防智能视频监控系统的必备功能与实现方法 446
9.1.1  安防智能视频监控系统的必备功能 446
9.1.2  安防智能视频监控系统的实现方法 449
9.2  安防智能视频监控系统的产品形态 451
9.2.1  智能网络摄像机 451
9.2.2  智能网络视频服务器DVS 452
9.2.3  智能网络DVR 453
9.2.4  智能分析处理平台 454
9.3  安防智能视频监控系统的设计 455
9.3.1  智能系统的基本构成与特点 455
9.3.2  智能系统的设计原则与步骤 457
9.3.3  智能视频监控系统探测识别事件的设计法则 460
9.3.4  智能系统探测、分析与识别的软件算法框架 462
9.3.5  智能视频监控系统设计应注意的几个技术问题 464
9.4  基于DSP的安防智能视频监控系统的设计 466
9.4.1  DSP智能视频监控系统设计的功能与指标要求 467
9.4.2  基于DSP智能视频监控系统的结构及原理 467
9.4.3  基于DSP智能视频监控系统的硬件设计 468
9.4.4  基于DSP智能视频监控系统的软件设计 469
9.5  安防智能视频监控系统产品的智能化评估 473
9.5.1  智能视频监控系统产品的评估标准及方法 473
9.5.2  智能视频监控系统产品所需的评估及步骤 477
9.5.3  选购智能安防监控系统产品的原则与要点 478
参考文献 481
前 言
随着光电信息技术、微电子、微计算机及数字视频技术的发展,安防技术已由传统的模拟式向高度集成的小型化、数字化、网络化、高清化、智能化的方向发展。目前,安全防范技术已从应用各学科技术的经典模式向以图像分析处理、识别与跟踪为核心的安全防范技术本身特点所需要的现代智能化模式转变。
现代科学技术的发展,使许多学科由它的中心走向边缘,形成了不同学科相互渗透、交叉的边缘科学,并表现出综合性的特点,而这些边缘科学都呈现出了强大的生命力。例如,光电信息技术就是光学信息与电子信息相互发展的边缘科学技术,而现在的安全防范技术已由光电、电子、计算机、网络、通信等其他学科的应用技术,发展成为一专门的独立的学科技术。而这个学科最主要的特点就是处于光电信息技术基础上与其他学科的边缘和多学科交叉。由安防新技术及系统系列精品丛书之四《安防&光电信息——安防监控技术基础》中的论述可知,安防监控技术的学科性质全面而确切的应该是:在光电信息技术基础上的一门多学科交叉的前沿学科的综合性的应用科学技术。
因为光(光学)是人们获取信息的最基本的和最有效的手段之一,以光子或光波作为信息载体的光电信息技术则表现出巨大的发展潜力和明显的优越性。尤其在高技术战争中,光电信息技术扮演着十分重要的角色,如在预警、监视、侦察、观察、瞄准、通信、精确打击、作战效果评估、电子对抗等方面都发挥了极其重要的作用,使作战方式、部队编制和后勤供应都发生了重大变化。因此,光电信息技术不仅全面继承兼容电子技术,而且具有微电子无法比拟的优越性能与更广阔的应用范围,从而成为人类进入信息时代的具有巨大冲击力的高新技术。
由于现有的安防技术(或工程)等有关专业,没有开设“光电信息技术”这一基础课程,因而在安防界出现了150条安防技术知识概念混淆不清与错误的问题(已在《安防&光电信息——安防监控技术基础》书中论述)。为此,受电子工业出版社的邀约,撰写一套现代安防监控实用技术丛书,也是光电信息学科-安防科学技术与工程专业系列丛书。该专业必学的技术基础课为《安防&光电信息安防监控技术基础》或《光电信息技术》,在此基础上必学的专业系列丛书为《现代安防视频监控系统设备的剖析与解读》、《现代安防视频监控系统设备的使用、维护与维修》、《现代安防系统工程设计施工安装调试与验收》、《现代安防防盗防火探测报警系统设备的剖析与解读》、《现代安防目标识别与出入口控制系统设备的剖析与解读》等。
《安防视频监控实用技术》自电子工业出版社2012年元月出版以来,深受安防界广大读者的喜爱而多次重印。为更好地适应读者与学生学习的需要,特将此书一分为三,更详尽地对系统设备进行剖析与解读。这三本书就是现在出版的《现代安防视频监控系统设备的剖析与解读》,以及将要出版的《现代安防视频监控系统设备的使用、维护与维修》与《现代安防系统工程设计施工安装调试与验收》。
本书是在《安防视频监控实用技术》与《安防&光电信息——安防监控技术基础》的基础上编写而成的,首先概述了现代安防视频监控技术,然后分章节全面、完整、系统地剖析与解读了一个实用的现代安防视频监控系统中各个部分设备的理论基础、工作原理、优缺点及其实用技术与方法,最后剖析了现代安防智能视频监控系统的设计与评估等。本书具体内容分为9章:现代安防视频监控技术概论;安防视频监控中使用的光源和光学系统;安防视频监控系统前端摄像机;安防视频监控系统前端的配套设备;安防视频监控系统的传输设备;安防视频监控系统的控制处理设备;安防视频监控系统的终端设备;现代安防智能视频监控系统的设计与评估等。
本书是现代安防监控实用技术丛书之一,也是光电信息学科-安防科学技术与工程专业系列丛书之一。它理论实践并重,内容系统全面、层次分明,可作为公安院校、安防院校及一些理工院校与职业技术学院的安防技术(或安防工程)、安防或安全管理、视频监控、智能建筑、智能交通、信息工程、光电工程、质量工程、网络工程、应用电视、应用电子等专业的本专科、硕士生教材与教学参考,也可供从事上述专业的科研人员、工程技术人员、管理人员与安防传媒人员工作参考。
本书是雷玉堂教授同其学生们及有关公司负责人共同完成的。其中,武汉乐通光电公司总经理罗辉,武汉昱升光器件公司总经理明志文,广州天网安防科技公司总经理邱亮南,公安部第3研究所郑国刚副研究员,海军工程大学教辅处处长白雪飞博士,美国HP新加坡公司高工、武汉乐通光电公司高新技术研究所特邀研究员雷军与黄晓曦博士,乐通光电深圳高新技术研究所的杨中东博士,周宇翔工程师分别参与编写了部分内容(恕不一一列举),本书大部分均为雷教授编写与统稿完成。
本书在编写过程中参考了国内外的相关书籍及技术资料,并根据本书体系的需要,在有的章节内采用了其中的部分内容,这些都将在书末以参考文献形式给出,在此向同行们表示最衷心感谢!但需说明的是,还有的部分内容来源于互联网,由于未能准确查明原创作者及出处,因而未能在参考文献中列出,敬请谅解。欢迎与本人联系,以便更正。
由于光电信息与安防监控技术发展迅速,涉及的学科范围广,加上作者的知识局限,难免出现错误与不足,敬请专家学者、技术工作者、教师与学生们提出批评指正。
编著者
2017年3月
这次入手一本《现代安防视频监控系统设备剖析与解读》,实在是太应景了!作为一名对智能家居和家庭安防一直颇有研究的用户,我总觉得家里的传统摄像头虽然能记录,但总少了点“智能化”的感觉,很多时候还需要手动去调出录像,或者担心画质不够清晰,夜视效果差强人意。我一直在寻觅一本能帮我系统性梳理市面上各类监控设备,并且能深入解读它们技术细节的书籍,希望能帮助我更好地理解不同设备之间的优劣,以及如何根据自己的实际需求进行选购和搭配。比如,我一直对那种带AI分析功能的摄像头很感兴趣,不知道市面上到底有哪些主流的AI芯片方案,它们在人脸识别、行为分析方面能达到什么样的精度?还有,对于一些偏远地区的监测需求,太阳能供电的监控设备是否可靠,续航能力如何?这本书在这些方面有没有给我一些启发和指导,让我能对这些“黑科技”有更直观的认识,不至于被各种概念所迷惑。毕竟,在这个信息爆炸的时代,拥有一双“火眼金睛”去辨别真正实用的技术,才是省钱省力的关键。期待这本书能像一位经验丰富的老师,为我解开这些疑惑。
评分我是一位对科技产品充满热情的普通用户,家里的安防设备也在不断升级换代。这次了解到《现代安防视频监控系统设备剖析与解读》这本书,我希望能从中获得一些关于家用安防的实用信息。比如,现在市面上很多家用摄像头都宣称具备“云存储”、“本地存储”等功能,它们在安全性和隐私性方面有什么区别?如何选择一个既能方便查看录像,又能有效保护个人隐私的存储方案?还有,对于一些需要安装在室外的摄像头,防水、防尘等级(IPXX)到底代表什么,什么样的等级才能满足户外的严苛环境?我也对那些带有“智能联动”功能的摄像头很感兴趣,比如能否与门锁、灯光等其他智能家居设备联动,实现更便捷的安防体验。这本书会不会介绍一些不同品牌家用监控设备在这些方面的实际表现,并给出一些选购建议,让我能避开那些宣传噱头大于实际功能的设备,真正买到称心如意的产品,提升家庭的整体安全感。
评分作为一名硬件工程师,我总是对设备背后的技术原理充满了好奇。拿到《现代安防视频监控系统设备剖析与解读》这本书,我主要想了解其在技术层面的深度。市面上的安防摄像头,从 CMOS 传感器、ISP(图像信号处理器)到编码芯片,其内部的工作原理和技术演进是怎样的?例如,不同CMOS传感器的像素尺寸、感光能力如何影响成像质量?ISP芯片在降噪、锐化、色彩还原等方面扮演着怎样的角色?再深入一点,对于H.264、H.265等视频编码技术,它们在压缩效率、码率控制方面有哪些关键的差异,对存储和带宽有什么影响?这本书会不会详细剖析这些核心的硬件组件和软件算法,并给出一些相关的技术指标和性能评估方法?我也很想了解一下,在智能化方面,目前主流的NPU(神经网络处理单元)在安防视频监控中的具体应用,比如如何实现实时目标检测、特征提取等功能。如果这本书能提供一些底层的技术细节和实现思路,那将对我非常有价值,能帮助我更深入地理解设备的性能瓶颈和优化方向。
评分最近入手了《现代安防视频监控系统设备剖析与解读》,我是一名项目经理,主要负责一些中小型商业场所的安防系统升级改造。坦白说,市面上监控设备的品牌和型号太多了,每次在做方案的时候,都会被各种参数和功能搞得头晕。比如,对于一个需要大范围覆盖的商场,是选择高清的网络摄像机,还是需要考虑传统的模拟高清?它们在布线、安装和后期维护上有什么显著区别?还有,在光线复杂或者夜间环境下,不同类型的红外技术和宽动态技术能带来多大的画质提升?这本书能不能帮我更清晰地理解这些核心技术,并提供一些实际的设备选型建议?我尤其关心在应对突发事件时,系统的响应速度和稳定性,以及数据存储和回放的便捷性。例如,对于需要长时间存储高清录像的场所,如何选择合适的存储介质和方案,才能既保证数据安全又控制成本?希望能从书中找到一些权威的解读和实用的操作指南,让我能够更自信地为客户提供更专业、更符合成本效益的安防解决方案,避免在设备选购上走弯路,确保项目顺利进行。
评分我是一名安防行业的新晋从业者,目前正在努力学习和成长。看到《现代安防视频监控系统设备剖析与解读》这本书,我非常期待能从中获得系统性的知识。目前,我对市面上各种安防设备的名称和基本功能有所了解,但总感觉缺乏深入的理解。比如,什么是“智能球机”,它和普通的枪机、半球机在功能和适用场景上有什么不同?网络摄像机和模拟摄像机在安装部署、网络带宽需求上又有什么样的考量?更重要的是,在实际的项目中,如何根据不同的环境(例如室内、室外、仓库、办公区等)来选择最合适的摄像机类型和分辨率?这本书会不会提供一些案例分析,说明不同设备在不同场景下的优劣势,以及如何进行合理的搭配?我也想了解一下,关于录像存储的方面,NVR(网络硬盘录像机)和DVR(数字硬盘录像机)的区别,以及它们在存储容量、管理功能上的差异。如果这本书能像一本“百科全书”一样,帮我理清这些基础但关键的概念,并提供一些实际操作的指导,那对我建立扎实的行业基础将非常有帮助。
评分买了还没开始看
评分还可以,内容挺多的,值得推荐购买
评分书很不错,印刷很好,质量很棒。
评分okokokokokok
评分挺好的
评分太专业了。有的地方都有点读不懂
评分非常好,帮公司买的,用看看,如果特别好的话以后公司都在这买了
评分还不错,正在观看!就是书好像比较软
评分还没看,看后评价
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