醫院閉路電視監控系統設計方案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 。MJPEG 圖像流的單元就是一幀一幀的 JPEG 畫片。因為每幀都可任意存取，所以 MJPEG常被用于視頻編輯系統。動態 JPEG 能產生高質量、全屏、全運動的視頻，但是，它需要依賴附加的硬件。而且，由于 MJPEG不是一 個標準化的格式，各廠家都有自己版本的 MJPEG，雙方的文件無法互相識別。 MJPEG的優點是畫質還比較清晰，缺點是壓縮率低，占用帶寬很大。一般單路占用帶寬2M左右。 2) 視頻編碼標準是專為中高質量運動圖像壓縮所設計的低碼率圖像壓縮標準。 采用運動視頻編碼中常見的編碼方法，將編碼過程分為幀內編碼和幀間編碼兩個部分。埃幀內用改進的 DCT 變換并量化，在幀間采用 1/2 象素運動矢量預測補償技術，使運動補償更加精確，量化后適用改進的變長編碼表（ VLC）地量化數據進行熵編碼， 得到最終的編碼系數。 ， CIF格式全實時模式下單路占用帶寬一般在幾百左右，具體占用帶寬視畫面運動量多少而不同。缺點是畫質相對差一些，占用帶寬隨畫面運動的復雜度而大幅變化。 3)MPEG1(VCD標準 ) 壓縮技術 制定于 1992年，為工業級標準而設計，可適用于不同帶寬的設備，如 CDROM,VideoCD、CDi。它用于傳輸 數據傳輸率的數字存儲媒體運動圖像及其伴音的編碼，經過MPEG1標準壓縮后，視頻數據壓縮率為 1/100～ 1/200，影視圖像的分辯率為 36024030（ NTSC制）或 36028825 （ PAL制），它的質量要比家用錄像系統（ VHSVideo Home System）的質量略高。音頻壓縮率為 1/，聲音接近于 CDDA 的質量。 MPEG1允許超過 70 分鐘的高質量的視頻和音頻存儲在一張 CDROM盤上。 VCD采用的就是 MPEG1的標準，該標準是一個面向家庭電視質量級的視頻、音頻壓縮標準。 MPEG1的編碼速率最高可達 45Mbits/sec，但隨著速率的提高，其解碼后的圖象質量有所降低。 MPEG1 也被用于數字電話網絡上的視頻傳輸，如 非對稱數字用戶線路 (ADSL)，視頻點播 (VOD)，以及教育網絡等。同時， MPEG1也可被用做記錄媒體或是在 INTERNET上傳輸音頻。 MPEG1標準占用的網絡帶寬在 。 4)MPEG2 (DVD標準 )壓縮技術 廣州萊安智能化系統開發有限公司 醫院 閉路電視監控系統 設計方案 13 制定于 1994 年，設計目標是高級工業標準的圖象質量以及更高的傳輸率，主要針對高清晰度電視（ HDTV）的需要，傳輸速率在 310Mbits/sec間，與 MPEG1兼容，適用于 ～60Mbps甚至更高的編碼范圍。分辯率為 72048030 （ NTSC制）或 72057625 （ PAL制）。影視圖像的質量是廣播級的質量 ,聲音也是接近于 CDDA 的質量。 MPEG2 是家用視頻制式（ VHS）錄像帶分辯率的兩倍。 MPEG2 的音頻編碼可提供左右中及兩個環繞聲道 ,以及一個加重低音聲道，和多達 7個伴音聲道 (DVD可有 8種語言配音的原因 )。由于 MPEG2 在設計時的巧妙處理，使得大多數 MPEG2解碼器也可播放 MPEG1格式的數據，如 VCD。除了做為DVD 的指定標準外， MPEG2 還可用于為廣播，有線電視網，電纜網絡以及多級多點的直播 (Direct Broadcast Satellite) 提 供廣播級的數字視頻。 MPEG2的另一特點是，其可提供一個較廣的范圍改變壓縮比，以適應不同畫面質量，存儲容量，以及帶寬的要求。對于最終用戶來說，由于現存電視機分辨率限制， MPEG2 所帶來的高清晰度畫面質量 (如 DVD 畫面 )在電視上效果并不明顯，到是其音頻特性 (如加重低音，多伴音聲道等 )更引人注目。 MPEG2的畫質質量最好，但同時占用帶寬也非常大，在 4M~15M之間，不太適于遠程傳輸。 5)MPEG4壓縮技術 如果說， MPEG1“ 文件小，但質量差 ” ；而 MPEG2則 “ 質量好，但更占空間 ” 的話，那么 MPEG－ 4則很好的結合了前兩者的優點。它于 1998年 10月定案，在 1999年 1月成為一個國際性標準，隨后為擴展用途又進行了第二版的開發，于 1999 年底結束。 MPEG－ 4 是超低碼率運動圖像和語言的壓縮標準，它不僅是針對一定比特率下的視頻、音頻編碼，更加注重多媒體系統的交互性和靈活性。 MPEG4標準主要應用于視像電話 (Video Phone)，視像電子郵件 (Video Email)和電子新聞 (Electronic News)等，其傳輸速率要求較低，在480064Kbits/sec 之間，分辨率為 176X144。 MPEG4 利用很窄的帶寬，通過幀重建技術，壓縮和傳輸數據，以求以最少的數據獲得最佳的圖象質量。與 MPEG1和 MPEG2相比， MPEG4為多媒體數據壓縮提供了一個更為廣闊的平臺。它更多定義的是一種格式、一種架構，而不是具體的算法。它可以將各種各樣的多媒體技術充分用進來，包括壓縮本身的一些工具、算法，也包括圖像合成、語音合成等技術。 MPEG4 的特點是其更適于交互 AV 服務以及遠程監控。 MPEG4是第一個使你由被動變為主動 (不再只是觀看，允許你加入其中，即有交互性 )的動態圖象標準；它的另一個特點是 其綜合性；從根源上說， MPEG4 試圖將自然物體與人造物體相溶合 (視覺效果意義上的 )。 MPEG4的設計目標還有更廣的適應性和可擴展性。 MPEG4標準的占用帶寬可調，占用帶寬與圖像的清晰度成正比。以目前的技術，一般占用帶寬大致在幾百 K左右。 廣州萊安智能化系統開發有限公司 醫院 閉路電視監控系統 設計方案 14 總之，本 閉路電視監控是一個使 本項目 高度自動化、 高效率的幽雅舒適、便利快捷、高度安全的環境空間 。 5. 方案設計 根據設計 原則、設計規范和依據及國際國內標準，并根據用戶的需求，以及 所提供的圖紙及相關資料，并接合項目的實際情況及未來的發展趨勢，對該項目的 閉路電視監控 進行 方案設計。 閉路電視 監控 系統 分別由 前端系統 、 傳輸系統 、 控制系統 、 顯示系統 四個部分構成 ,還具有對圖像信號的分配切換、存儲、處理、還原等功能。 其 原理 如以下 系統圖： （ 1） 模擬閉路電視 監控 系統 原理圖 廣州萊安智能化系統開發有限公司 醫院 閉路電視監控系統 設計方案 15 （ 2） 數字閉路電視 監控 系統 原理圖 根據用戶需求，充分考慮了本系統高度的可靠性、先進性、靈活性、可擴充性、易管理性及性能價格比高等優點，并根據所提供的圖紙及相關料資，并根據項目實際情況及未來的發展趨勢，結合 我公司從事過的多個項目所積累的經驗，以及相關產品的性能等因素，對本項目方案實施。 ◇ 在醫院主、次出入口設置彩色高解析攝像機 2臺，用于監視人員及車輛的進出情況； ◇ 在醫院地下停車場出入口設置彩色高解析攝像機 2臺，用于監控車輛的出入情況；停車場內部設計低照度彩色攝像機 5臺，用于監視地下停車場內的停車狀況。 ◇ 在醫院首層大廳安裝彩色半球攝像機共 3個，因為這個地區是大樓內人群必經通路，進行監視和合理的干預對保證醫院秩序和人群流動安全有積極的作用。 ◇ 在每部電梯轎廂內安裝吸頂式電梯專用彩色半球攝像機 2臺，用 于監視和記錄電梯內的實時情況，以備發生突發事件能及時得到警力處理。 ◇ 在醫院劃價收費處及某些要求監視錄像的窗口設計彩色攝像機共 6臺，用于監視劃價收費等情況，如有意外可及時解決。 ◇ 在醫院病房和手術室內等安裝一體化球型云臺攝像機共 59 臺，用以實現病房的監護。 廣州萊安智能化系統開發有限公司 醫院 閉路電視監控系統 設計方案 16 系統共設計有 79 臺攝像機，分別設計在醫院的各類主要進出口（如入門大廳和停車場出入口等）、醫院內部的主要走廊和公用設施（如電梯轎箱、停車場內等）、醫院內人群密度較大的流動區域和集散地（如首層大堂、電梯前室、接待臺、劃價收費處等）、醫院病房內等安裝監控探頭進行現 場實時監視錄像，以保證醫院警力可以有效地杜絕隱患發生或突發事件時可以及時處理，并可以在允許對手術進行監控錄像時作教學錄像題材用。 本項目前端分布情況，具體參見如下 信息點統計表。 閉路電視 監控 系統 信息點統計表 編號 位置分布 需求分類 單位 數量 備注 1 醫院主、次出入口 彩色高解析攝像機 臺 2 合共 79臺 2 地下停車場出入口 彩色高解析攝像機 臺 2 3 停車場內 低照度彩色攝像機 臺 5 4 醫院首層大廳 彩色半球攝像機 個 3 5 電梯轎廂內 專用彩色半球攝像機 個 2 6 醫院 劃價收費處 彩色攝像機 臺 6 7 醫院病房和手術室內 一體化球型云臺攝像機 臺 59 攝像機的選擇 攝像部分的主體是攝像機，其功能為觀察、收集信息。攝像機的性能及其安裝方式是決定系統質量的重要因素。光導管攝像機目前已被淘汰，由電荷耦合器件簡稱 CCD攝像機所取代。其主要性能及技術參數要求如下： 1)色彩：攝像機有黑白和彩色兩種，通常黑白攝像機的水平清晰度比彩色攝像機高，且黑白攝像機比彩色攝像機靈敏，更適用于光線不足的地方和夜間 燈光較暗的場所。黑白攝像機的價格比彩色便宜。但彩色的圖像容易分辨衣物與場景的顏色，便于及時獲取、區分現場的實時信息。 2)清晰度：有水平清晰度和垂直清晰度兩種。垂直方向的清晰度受到電視制式的限制，有一個最高的限度，由于我國電視信號均為 PAL制式， PAL制垂直清晰度為 400行。所以攝廣州萊安智能化系統開發有限公司 醫院 閉路電視監控系統 設計方案 17 像機的清晰度一般是用水平清晰度表示。水平清晰度表示人眼對電視圖像水平細節清晰度的量度，用電視線 TVL表示。 目前選用黑白攝像機的水平清晰度一般應要求大于 500線，彩色攝像機的水平清晰度一般應要求大于 400線。 3)照度：單位被照面積上接受到的光通量稱為照度。 Lux(勒克斯 )是 標稱光亮度 (流明 )的光束均勻射在 lm2面積上時的照度。攝像機的靈敏度以最低照度來表示，這是攝像機以特定的測試卡為攝取標，在鏡頭光圈為 ，調節光源照度，用示波器測其輸出端的視頻信號幅度為額定值的 10%，此時測得的測試卡照度為該攝像機的最低照度。所以實際上被攝體的照度應該大約是最低照度的 10倍以上才能獲得較清晰的圖像。 目前一般選用黑白攝像機的最低照度，當相對孔徑為 F／ 時，最低照度要求選用小于 。選用彩色攝像機的 最低照度，當相對孔徑為 F／ 時，最低照度要求選用小于。 3)同步：要求攝像機具有電源同步、外同步信號接口。對電源同步而言，使所有的攝像機由監控中心的交流同相電源供電，使攝像機場同步信號與市電的相位鎖定，以達到攝像機同步信號相位一致的同步方式。 對外同步而言，要求配置一臺同步信號發生器來實現強迫同步，電視系統掃描用的行頻、場頻、幀頻信號，復合消隱信號與外設信號發生器提供的同步信號同步的工作方式。 系統只有在同步的情況下，圖像進行時序切換時就不會出現滾動現象，錄、放像質量 才能提高。 4)電源：攝像機電源一般有交流 220V，交流 24V，直流 12V，可根據現場情況選擇攝像機電源但推薦采用安全低電壓。選用 12V直流電壓供電時，往往達不到攝像機電源同步的要求，必須采用外同步方式，才能達到系統同步切換的目的。 5)自動增益控制 (AGC)：在低亮度的情況下，自動增益功能可以提高圖像信號的強度以獲得清晰的圖像。目前市場上 CCD攝像機的最低照度都是在這種條件下的參數。 6)自動白平衡：當彩色攝像機的白平衡正常時，才能真實地還原被攝物體的色彩。彩色攝像機的自動白平衡就 是實現其自動調整。 7)電子亮度控制：有些 CCD攝像機可以根據射入光線的亮度，利用電子快門來調節 CCD圖像傳感器的曝光時間，從而在光線變化較大時可以不用自動光圈鏡頭。使用電子亮度控制時，被攝景物的景深要比使用自動光圈鏡頭時要小。 8)逆光補償：在只能逆光安裝的情況下，采用普通攝像機時，被攝物體的圖像會發黑，廣州萊安智能化系統開發有限公司 醫院 閉路電視監控系統 設計方案 18 應選用具有逆光補償的攝像機才能獲得較為清晰的圖像。 鏡頭選擇 鏡頭按功能和操作分類： 1)攝取靜態目標的攝像機，可選用固定焦距鏡頭，當有視角變化要求的動態目標攝像場合，可選用變 焦距鏡頭。鏡頭焦距的選擇要根據視場大小和鏡頭到監視目標的距離而定。 F=A L/B 式中 F—— 焦距 (mm)； A—— 像場、寬 (mm)； L—— 鏡頭到監視目標的距