内容简介
《安防天下2：智能高清视频监控原理精解与*佳实践》是具有多年行业经验的安防专业人士呈现的“诚意之作”，其目的在于和行业朋友分享、交流、探讨“智能高清视频监控系统”的原理、应用、产品、技术发展趋势等。本书的内容涉及了模拟视频监控系统、编码压缩、DVR、DVS、IPC、NVR、视频分析、高清IP摄像机、视频传输、CMS、视频存储、解码显示、大屏幕、PSIM、物联网、云计算、大数据、数字高清摄像机、模拟高清摄像机、镜头等各个方面，并辅有大量的相关应用案例供读者参考，以期让读者更好地理解和应用。
《安防天下2：智能高清视频监控原理精解与*佳实践》共分19章，第1章是概述部分，第2章简单介绍了模拟电视监控系统，第3～7章分别介绍了编码压缩技术、DVR技术、DVS技术、NVR技术、IPC技术，第8章介绍了高清监控系统，第9章介绍了视频内容分析技术，第10章介绍了网络传输系统，第11章介绍了CMS技术，第12章介绍了存储系统，第13章介绍了解码显示，第14章介绍了智能网络视频监控系统实战应用，第15章是智能网络视频监控系统相关案例的介绍，第16章介绍了PSIM技术，第17章介绍了物联网相关技术，第18章介绍了云计算相关技术，第19章介绍了大数据相关技术及其与视频监控的结合应用。
《安防天下2：智能高清视频监控原理精解与*佳实践》适合初学者或者有一定行业经验的读者阅读，特别适合“弱电、安全防范、视频监控、物联网”相关从业人员作为入门及深入学习的参考。
目录
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
1.1.5 高清视频监控 3
1.1.6 云视频监控 4
1.2 视频监控技术发展过程 4
1.2.1 模拟视频监控时代 5
1.2.2 数字视频监控时代 7
1.2.3 智能网络视频监控时代 8
1.2.4 高清视频监控时代 9
1.3 视频监控的核心技术 9
1.3.1 光学成像器件 9
1.3.2 视频编码压缩算法 10
1.3.3 视频编码压缩芯片 10
1.3.4 视频管理平台 11
1.4 视频监控的发展方向 11
1.5 智能网络视频监控概念 13
1.5.1 本书内容、范围说明 13
1.5.2 本书术语、缩写说明 13
1.5.3 本书内容拓扑结构图 15
第2章 模拟视频监控系统 17
2.1 模拟监控系统的构成 18
2.2 视频采集设备 19
2.2.1 摄像机相关技术 19
2.2.2 镜头相关介绍 24
2.2.3 防护罩 28
2.2.4 云台及解码器 29
2.2.5 一体球型摄像机 30
2.3 信号传输设备 33
2.3.1 视频信号的传输 33
2.3.2 视频分配器 35
2.3.3 控制信号的传输 35
2.3.4 系统供电 35
2.4 矩阵控制设备 36
2.4.1 矩阵工作原理 36
2.4.2 矩阵的主要功能 37
2.4.3 PTZ控制原理 38
2.4.4 控制键盘介绍 38
2.5 显示与录像设备 39
2.5.1 多画面处理器 39
2.5.2 图像显示设备 41
2.5.3 长延时录像机 42
2.6 夜视技术及应用 42
2.6.1 主动红外摄像机 42
2.6.2 激光夜视技术 44
2.6.3 被动红外夜视 45
2.6.4 透雾摄像机 46
2.7 闭路电视监控系统设计 47
2.7.1 系统需求分析 47
2.7.2 摄像机的选型 49
2.7.3 镜头的选型 51
2.7.4 矩阵的选型 51
2.8 本章小结 52
第3章 视频编码压缩技术 53
3.1 多媒体技术基础 54
3.1.1 图像的色彩模型 54
3.1.2 图像的色彩空间变换 57
3.1.3 图像的基本属性 58
3.1.4 图像的格式与质量 59
3.1.5 数据压缩方法 60
3.2 静态图像压缩技术 64
3.2.1 色相变换过程 65
3.2.2 区块切割与采样 66
3.2.3 离散余弦(DCT)变换 68
3.2.4 量化过程介绍 69
3.2.5 Z字形编码过程 71
3.2.6 DC系数及AC系数编码 72
3.2.7 熵编码介绍 73
3.2.8 JPEG数据流介绍 73
3.2.9 JPEG解压缩过程 73
3.3 视频(动态图像)编码压缩 74
3.3.1 视频压缩的必要性 74
3.3.2 视频压缩的可行性 75
3.3.3 图像格式说明 75
3.3.4 逐行扫描与隔行扫描 79
3.3.5 帧率、码流与分辨率 80
3.3.6 视频编码模型 81
3.3.7 运动补偿技术介绍 82
3.4 主流视频编码技术 83
3.4.1 MJPEG编码压缩 84
3.4.2 MPEG-1技术介绍 85
3.4.3 MPEG-2技术介绍 90
3.4.4 MPEG-4技术介绍 91
3.4.5 H.264技术说明 96
3.4.6 H.265编码技术 98
3.4.7 视频编解码技术应用 103
3.5 本章小结 105
第4章 硬盘录像机(DVR)技术 107
4.1 DVR产品介绍 108
4.1.1 DVR发展历史 108
4.1.2 DVR工作原理 109
4.1.3 软压缩与硬压缩 110
4.1.4 DVR芯片介绍 111
4.1.5 DVR的录像文件管理 113
4.1.6 DVR配置及接口 114
4.1.7 DVR的关键技术 117
4.1.8 DVR术语介绍 118
4.2 DVR软硬件构成 119
4.2.1 嵌入式DVR 119
4.2.2 PC式DVR 122
4.2.3 嵌入式对比PC式DVR 123
4.3 DVR应用软件功能 125
4.3.1 设备配置及管理 126
4.3.2 录像管理 126
4.3.3 报警管理 127
4.3.4 视频存储与备份 127
4.3.5 视频浏览与回放 128
4.3.6 设备网管维护 129
4.3.7 用户的管理 129
4.3.8 用户操作日志审计 130
4.4 DVR的应用架构 130
4.4.1 单机工作模式 130
4.4.2 模数混合架构 131
4.4.3 多机联网模式 132
4.5 DVR的亮点功能 136
4.5.1 DVR的多码流技术 136
4.5.2 视频分析技术应用 138
4.5.3 混合DVR技术 139
4.5.4 智能检索与回放 140
4.5.5 场景重组技术 141
4.5.6 视频加密技术 142
4.6 DVR产品选型 142
4.7 DVR的常见故障 145
4.7.1 PC式DVR的常见故障 145
4.7.2 嵌入式DVR的常见故障 145
4.8 DVR应用案例 146
4.8.1 DVR带宽设计 146
4.8.2 DVR存储设计 148
4.9 DVR设置与操作 148
4.9.1 DVR的系统设置 149
4.9.2 DVR的应用操作 153
4.10 DVR的远程访问 155
4.10.1 流媒体服务 156
4.10.2 DVR的公网配置 158
4.10.3 DVR的转码应用 161
4.11 本章小结 162
第5章 视频编码器技术 163
5.1 DVS产品介绍 164
5.1
试读
15.1 高铁智能网络视频监控系统
15.1.1 高铁项目简介
首先看看关于“高铁”的定义。国际通常将高速铁路定义在时速200公里以上，我国的高铁，即CRH（China Railway High-speed），时速也定义在200公里以上。另外，我国又增加了“客运专线”的等级，客运专线是以客运为主的快速铁路，时速为200~350km/h。
高速铁路不同于一般的铁路系统，是一个系统化、集成化的大型工程，仅通信部门就涉及到10多个子系统，包括有线、数据、传输、调度、应急通信、视频监控等。高铁与普通铁路或地铁区别很大，例如地铁通常时速在60公里左右，列车间隔在3分钟左右，而高铁时速可能达到300公里，但时间间隔可能与地铁差不多，这就对高铁的通信指挥系统提出了更高的要求，同时，作为一个重要的辅助设施，对视频监控系统的相关要求也非常高。
15.1.2 高铁视频监控系统的特点
高铁的视频监控系统，要求采用先进的视频监控技术，基于铁路系统的IP网络，构建数字化、智能化、分布式的网络视频监控系统，满足公安、安监、客运、调度、车务、机务、工务、电务、车辆、供电等业务部门及防灾监控、救援抢险和应急管理等多种需求，实现视频网络资源和信息资源共享。
高铁的视频监控系统通常采用先进的视频编码及视频分析技术，实现低码流下高清晰视频图像采集、编码、传输、录像、转发及自动报警功能。指挥人员和警务人员通过自己工作区域内的大屏幕或电脑工作站可清楚地了解辖区和全线车站、区间、桥梁、路基、机房等重点区段和设备的情况，并迅速、准确地处置突发事件。
1. 高铁视频监控主要需求
路基、路口、桥梁、隧道、公跨铁、咽喉区的视频监视，保证车辆安全运行。
车站广场、站台、候车大厅、旅客通道等人流密集区域视频监视，了解旅客情况。
无人值守变电站等重要配电设备集中监控，及时了解设备运行情况。
对出现的紧急状况，如暴风雪、泥石流、洪水、交通意外等远程了解并及时反应。
应急指挥监控，将突发紧急事件的视频通过无线传输到控制中心。
高铁视频监控应用的具体设备包括摄像机（多数是室外PTZ云台摄像机及室内外快球一体摄像机）、编码器、硬盘录像机（DVR）、网络录像机（NVR）、中央管理平台（CMS）、视频分析设备（VCA）、解码显示及存储设备。
对高铁视频监控系统的总体要求是：安全、可靠、开放、可扩充等。做到技术先进、经济合理、实用可靠。
2. 高铁视频监控系统的建设难点
视频监控点位通常比较分散、跨度比较大，一般几百甚至上千公里。
视频监控摄像机需要户外工作，环境通常比较恶劣。
监控点多为室外高杆或钢架上安装，施工难度比较大。
视频采集、编解码及部分存储设备分散分布在无人值守机房，安装调试成本高。
用户数量众多，系统需要有良好的权限管理、视频流并发访问及转发能力支持。
视频分析环境复杂，风、霜、雨、雪、雾、摄像机抖动、灯光等干扰因素可能导致误报警。
3. 高铁综合视频监控系统的应用
综合视频监控系统应用主要包括：运营调度视频监控、公安视频监控、通信/信号视频监控、牵引供电视频监控、电力供电视频监控等。并预留客运服务视频监控和防灾安全视频监控系统接入，具体业务和功能包括如下几个方面。
运营调度视频监控
实现对全线“公跨铁”立交桥的全天候远程实时监控，对落物发现、人员入侵、设备遗失等异常情况实施全天候监控，防止影响安全事故的发生；对各车站咽喉区实施视频监控，全天候监视列车进出站情况，对咽喉区的异物入侵、设备丢失等情况进行主动警示；对各车站行车情况实施视频监控。
通信/信号视频监控部分
对各车站通信/信号室、各信号中继站、GSM-R基站、维修工区的通信室等无人值守机房进行视频监控，通过与相关系统的配合，实现告警后触发相关视频的动作及联动。
变配电站视频监控
对全线开闭所、牵引变电所、AT所/分区所等无人值守场所进行视频远程监控；对10kV配电所无人值守设备工作状态及场所进行远程视频监控。
客运服务视频监控
对全线车站重点场所以及其他相关场所进行视频监控。
15.1.3 高铁视频监控系统层次
高铁视频监控系统的特点决定了“数字网络视频监控系统”是最好的选择。通常，高铁视频监控系统分成三级节点，核心节点在铁道部（或路局），有视频监控调用、汇总的需求；二级节点在各个路局/客专调度，主要为分散分布的网络录像机（NVR）、硬盘录像机（DVR）、存储转发设备，同时也有大屏监控、网管、流媒体转发等需求；三级节点为各个车段/站，负责视频的前端采集、编码等。
高铁视频监控系统层次结构如图15.1所示。
图15.1 高铁视频监控系统的层次结构
（1） 设备接入
前言/序言
《安防天下》第一版于2010年2月出版发行，累计加印6次，印数超过20000册，引起较大的行业反响。4年过后，很多新技术、新应用涌现，，如云计算及大数据等，《安防天下2》于是基于第一版读者的反馈，进行了的优化调整：去掉了一些产品，增加了参考案例及配置应用等，增加了物联网、PSIM、大屏幕、HD-CCTV、高清镜头、虚拟化、云计算、智能检索等内容，以期更加全面地覆盖智能高清应用。
本书是一名具有多年行业经验的"草根"级安防人士的"诚意之作"，其目的是与行业中的朋友们分享、交流、探讨"智能网络着高清视频监控系统"的原理、产品、应用、技术发展趋势等。本书的内容涉及了模拟视频监控系统、编码压缩、DVR、DVS、IPC、NVR、视频分析、高清摄像机、视频传输、CMS、视频存储、解码显示、PSIM、云技术、物联网、大数据等各个技术环节，并辅有大量的相关应用案例供读者参考，以期让读者更好地理解和应用。
"视频监控系统"属于"安全防范系统"的一个分支，它与光学技术、传感技术、芯片技术、编码压缩技术、网络传输技术、计算机技术、存储技术、电气技术等密切相关，任何相关行业的技术突破与革新都可能会给"视频监控系统"带来新的思路、新的模式甚至是颠覆性的变革。作者从事"安防视频监控"工作13年，经历了视频监控系统从"模拟时代"、"DVR时代"到"智能网络&高清时代"的演进全过程，深知需要不断学习方可跟上行业快速发展的节奏，作者自认为本书是其多年来不断学习过程中的积累而已。
也许正因为上面的原因，目前市场上此题材的"贴近实际、与时俱进"的图书或教程十分短缺，很多朋友也跟作者探讨过这一问题。考虑再三，作者决定将自己多年的从业经验、知识积累拿出来，与大家分享和探讨。
很显然，要编写这样一本书，难度是非常大的，不仅因为它所涉及的技术面非常广、专业性很强，更重要的是编写者要有非常全面、丰富的实际工程经验，要对安防所涉及的各种工程技术、产品有全面和深入的掌握。
当然作者在这方面也同样存在许多不足：专业积累和沉淀不够，对各个底层知识点的理解不够透彻，文字组织能力还不够强……，因此本书也必然会有很多纰漏和错误，诚愿各位读者和专家发现后及时与出版社或作者本人联系，在此对支持本书的读者表示最真挚的谢意。
1. 本书内容
本书共分19章。
第1章是概述部分，第2章简单介绍模拟电视监控系统，第3~7章分别介绍编码压缩技术、DVR技术、DVS技术、NVR技术、IPC技术，第8章介绍高清监控系统，第9章介绍视频内容分析技术，第10章介绍网络传输系统，第11章介绍CMS技术，第12章介绍存储系统，第13章介绍解码显示，第14章介绍了智能网络视频监控系统实战应用，第15章介绍IVS在不同行业中的应用，第16章介绍了PSIM技术，第17章介绍了物联网相关技术，第18章介绍了云计算相关技术，第19章介绍了大数据相关技术及其与视频监控的结合应用。
本书主体内容的拓扑结构如下图所示。
本书各个章节的安排基本上就是"视频监控"行业发展的历程，通过各章之间有机结合，给读者一个全面、系统的介绍。
2. 本书特色
本书的特色主要可以归结为如下3点：
图文结合、便于阅读--全书配有大量插图，对知识点进行文字阐述之后，利用插图进行更深入的说明。尤其对于设备原理、系统架构、数据流等内容进行介绍时，插图的作用是显而易见的，这会有助于读者对相关内容的理解。
理论与实践的有机结合--在阐明理论的同时辅以相应的实际应用案例，为读者提供全面的设计、应用、维护案例参考，让读者"知其然并知其所以然"，以达到最佳的学习效果。
新技术、新产品、新案例--本书对网络高清监控的各个环节，尤其是最新的视频分析技术、高清监控、中央管理平台、存储技术、云计算、物联网、大数据等都有很多阐述；有针对性地精选了行业主流厂家的设备，让读者能够更加深入地了解相关产品，其中对产品的介绍客观、公正；各个案例，如机场、铁路、平安城市，都是非常"新鲜"的素材。
3. 关于作者
潘国辉，网名"西刹子"，现居北京，国家首批一级建造师，2000年毕业于沈阳建筑工程学院工业自动化专业，具有13年安全防范与视频监控从业经验。曾经服务于SIEMENS、TYCO、NICE等公司，具有大量的机场、铁路、地铁、平安城市等安防项目的规划/设计/实施/调试/服务经验，目前在一家国际公司任职安防经理，全面负责公司安防系统规划、设计、运维、管理、应急响应、风险控制等。曾先后在国内多个主流安防杂志上发表过大量论文，个人博客(www.sas123.cn)，取名"安天下"，口号是"安防天下、服务万家"，旨在与业内朋友分享、交流，探讨安防行业的新技术、新产品及应
