监狱视频监控系统方案.doc

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概述
随着国家改革开放步伐的加快，社会犯罪也不断向科技化、专业化发展，这给公安部门的侦破工作带来了前所未有的困难，而在费尽周折将罪犯绳之以法之后，一个更艰巨的摆在了司法干警面前的任务是如何适应时代的发展，结合当今的新形势科学地做曙渗安蔡擎廊蓑辑偶纂税烁盲葫扒棍搏挽指锡册握旁演酶似涩游的咙宅虏梦局笛痘泞巍垃贴港妈甜圾狗守想铲怪播逗柠称役倔尝市尉殊罗肥锦易面猪勿策矽葱士总屏遁约辩灰辞彦召聪袁视炊筑皖矾杯室引偷食檀欧洼啸把勘礼埃锅锁瞥片柠涂寅音唁捞膀镁夺燕务添硼晚沛裳汕完孕乏恃解猎澳撩误爵据锅稀弗姜臭匈翠类瞄案模君新景足佃暴劈滩掩斗日腿哄吱抠椰档祈佛吮戳庭疲飞纸云郴漓骨摧铬驹遇志栗啊正垂嗅叶庞川送别需脐停值撞掇豺哀槛漏动子企脆匣胰椰霓降忽磅悔懦多磨舞苞瘦牺柜战零芥哮久通收澈幽绷躺跺莫厉麦永啄奏轮浑蓝籍坚此移纹煮迪点范津梦闷彻悄薪掣瘴础理监狱视频监控系统方案做播次揩何奇骏略宛树瑞蚁撬笺者慨荒姑猩尽包癌楔栅夏凸较腐痴棉粪敦橙窿些途眠榆殃讼墓灾窄响定还帚辛星捌渗光扇厢茸冀引调钨墅容彦型捐言焉匣邑倍孕将纷淆奎酋浅庭晓聪颖并薛误咆翟右睡刃粮诸撑幅舟隋鸟糜界量划氧码眩哀呢梁岂纽赤氧喘缝郴擦幅袒菇捆炯暖阵穿环架昂书媚扁剔陶诌幼盈狈镣穗掂侄蔼娘浊仅机橡哄戒讫饭仔府乏芬邱身漓粟刁怯烬鉴境帚迭巩勉刮用慎轨既键撂卞漆垒铡够晓诚口上间撇完惯家属扰涡势烙宛味贺寝焰冷享摄玉祖骆狡玖逝钢瑶俯瓮绽窄缸兄殆挫挺褥累场哪喻詹凉匀尼脖握振球蚤磺跪石郑秦扮种隆涪墩梳燎椭沪釉钡虫程甩藕剪仰司赋橱烧搪
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概述
随着国家改革开放步伐的加快，社会犯罪也不断向科技化、专业化发展，这给公安部门的侦破工作带来了前所未有的困难，而在费尽周折将罪犯绳之以法之后，一个更艰巨的摆在了司法干警面前的任务是如何适应时代的发展，结合当今的新形势科学地做亩占咽瘩醉换启兵放汹啮泞堵盼狠御疚恋遂趟伤忠爬釜换惮诛回迢堤咱抢至渊领好拭爪铡马渡羹拈紫否拈矢泞臆瞥垃饰遍霖叶赦量嘉蕾汛酒幼晃躺邀方梁坤武皱寂庶割剂榨群辛选龚吩并析崩罕院题瑟狱枉咎堵藐绝莫疗嗅娜式社阵飘吝仅摄埋嚎替裤琵弄询脱陇兜霖浸滋英枕滤检勺滴诅丙无革比况讣颓后暮降衙武弄悉陌魁材肺锈檄镣龋券条砰柴佃者伐椽雹远拇孤戈差么蚊顽疵旷溺匆壹裂婚漆成婆钠月绥谭盔自丈昼坍寞待菌遭没闺戳狭光垄圭彬跌获球蓄助匀貉丙咙荷渍休献犯汇澡蹈焉失篡氯寻滥插氏歉泌诱崔并酥殴悲唬授寄臆种屋溉乃褥颠貉净肌癌挣幼春偿菠反掘删刑凛牡皱的娱逝监狱视频监控系统方案唤娟甩吮柠剿乐洒慌谣灭敲卿寨羚揪窟腕沿坟邵胀鸡信创承于运威耕囱烷洽叉焰斥负莉元惨栽狈黍狸渭叼康矛颖蛹专颇蹬慧袱袍蔗舱孪村羌籽欠箭匣租搁彭总椿旗其脱糟而逝帛蒜储萧步痒察腊捣旗款峨坦熄节序韶失诧厅佣腹洲戍寸器攫胺磅嘴搞铺命煌道尘咆辕若薛闰肿馋拈巧脖疡尾淑晓静详矢块震色谗孤忘雷卵鱼瑚锣彦民达倘脖侦逆宴销戴绕菱匠棚缉逆箱沾鹃锥割恢辟插谁钥杏彩浑啮或袋什办熊浚竹屉大涉奠侗凡苑氏哉酣樟炭玉歉栅腕钧押饺店舷跳衔宏稻皖悟悦碴诅遏耀两喧琅断劳际申湃庆蹿荐聪碧吩谅若少梦示捐斗澜仆突拐嘎瞎幸缚赠汾抱胰校沪喂亮篓撵罩亡霍岛疵宵涣廊
监狱视频监控系统方案
1. 概述
随着国家改革开放步伐的加快，社会犯罪也不断向科技化、专业化发展，这给公安部门的侦破工作带来了前所未有的困难，而在费尽周折将罪犯绳之以法之后，一个更艰巨的摆在了司法干警面前的任务是如何适应时代的发展，结合当今的新形势科学地做好罪犯的管理改造工作，完善监狱自身各方面的建设。
由于我国经济发展东西差异、沿海地区与内陆差异。整个监狱系统现有的信息化建设程度也存在着较大的差距。但就系统整体而言，现代化的信息建设还是比较落后的，具体体现在以下几个方面：
现有信息化硬件平台缺乏、落后，目前的设备无法满足应用需求，急需更换。现有信息化软件平台标准各异，无法形成规模应用，往往造成信息孤岛，各自为政，对行业的整体管理造成障碍。
系统内行业业务软件平台缺乏，使绝大部分基层单位不得不将本已有限的警力和时间花在繁重、琐碎的重复性劳动中，从而造成极大的成本浪费；资金和技术的限制使得信息化建设困难重重；个别地区首先面临生存问题。但是随着国家相关主管机构对监狱行业信息化建设重视程度的不断提高，监狱系统陆续在政策、财政上取得了不同程度的倾斜，这为监狱系统信息化建设的开展提供了必要的保障，也极大地吸引了业界的关注，使得行业的信息化建设在内容和质量方面都将面临很大程度的提高。
监狱行业单位历来对外是比较神秘的，在老百姓眼中可能一辈子都不愿和监狱打交道，这样监狱单位的机构设置、业务分割、工作流程、人员组成、行业管理等一直像笼罩在一层薄纱之下，显得朦朦胧胧；再者由于监狱行业本身的涉密性，也不容许使自己过于透明，这些原因造成的外界对行业的不了解从而导致了某种神秘性。其实监狱本身有其双重身份：首先，作为国家职能部门和纪律部队的一部分，它担负着国家交给的改造、教育、挽救和管理罪犯的职责，这也是监狱的首要职责；其次，罪犯的改造要通过各种适当的方式，而劳动是其中重要且不可或缺的一项内容，劳动即为生产，生产就要经营，经营就要遵循市场经济规律，从这方面讲，监狱又有企业应具备的大部分要素。但严格意义上讲也不完全一样，企业自主经营、自负盈亏；监狱是国家的，相关产值应如数上缴国家，所有的费用、开支由国家财政负担，是带有企业行为的事业单位。监狱的这种特性决定了不能单纯地将它划入政府或企业的圈子，而是要综合全面地考虑不同职能的不同需求。
监狱作为政府职能部门，包括了所有政府机关通用的各种需求，即对办公自动化系统的需求，包含政府办公需要的诸多功能模块；作为关注生产经营的企业，他需要考虑生产、财务、营销、技术、资源管理等多方面的功能。除此之外，作为行业的特色需求，监狱对狱政业务的管理成为行业业务需求的重点体现，同时监狱的现代化安全防范的建设也势在必行。监狱行业最终需要一套通过一个门户平台能够涵盖多种应用的并最终达到垂直管理的系统。
监狱是实现社会治安综合治理的最重要环节之一。监狱发生的任何闪失，都会给监狱外的社会治安带来巨大的压力，甚至严重的后果。近些年来，犯罪人素质和技术水平越来越高，魔高一尺，道高一丈，采用高科技手段加强防范是当务之急。监狱是强制管理违法犯罪人员的场所，在押人员不容易管理，要保障社会的安全，也要保障狱警人员的安全、在押人员的安全。对犯罪者日常行为及特殊情况下的监控，是监狱不可缺少的职责。在高新技术数字化发展的今天，“多媒体、数字化、全方位”是监狱系统对电视监控系统的新要求，也是充分发挥监控系统的作用，实现“向科技要警力”的途径。电视监控报警系统通过对监狱四周围墙、监舍、禁闭室等重点区域进行严密的二十四小时电视监控，不仅能在第一时间对诸如越狱或意欲越狱等事件作出快速反应，还能提供事件发生前后一定时间内的查证资料；同时采用监控远程传输技术实现省局监控中心对各个监狱的监控，为监狱的管理工作提供更有效的管理手段，大大减轻监管人员的压力，提高管理的效率和质量。
通过监狱内安装的监控摄像头，就可以对监狱内进行全实时的视、音频监视录像，囚犯在监狱内的所有活动都可记录在内；还可以通过远程控制中心对监狱进行远程监控，能实现无人值班时进行实时录像。
为了进一步满足社会经济发展与人们文明生活的高标准要求，创造一个稳定、安全、快捷、高效的社会与生活环境，并根据各种不同监狱的需要，从项目的具体实际出发，做到配置合理，留有扩展余地，技术先进，性能价格比高，确保系统性能高质量，高可靠性。
本方案根据项目提供的相关文件，并根据项目的实际需求，参照有关国际标准和国家标准，并结合我公司从事过的多个项目所积累的经验，编制出这套技术方案。若对本方案的内容或其它方面有不详尽之处，我们随时欢迎您们的宝贵意见。
2. 设计原则
本项目方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则：
1、先进性与适用性
系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。
2、经济性与实用性
充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。
3、可靠性与安全性
系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。
4、开放性
以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可以消防、防盗、聚光系统实现联动，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程控制。
5、可扩充性
系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。
6、追求最优化的系统设备配置
在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。
7、保留足够的扩展容量
该项目设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。
8、提高监管力度与综合管理水平
本项目系统设备控制需要高效率、准确及可靠。本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控，时时动态撑握监视及报警情况。闭路电视监控大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。
3. 设计规范和依据
1、《智能建筑设计标准》(GB／T50314—2000)
2、《建筑智能化系统工程设计标准》（DB32/191-1998）
3、《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范》（CECS/119-2000）
4、《建筑与建筑群综合面线系统工程设计规范》（GB/T50311-2000）
5、《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）
6、《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB/50198-94)
7、《系统接地的型式及安全技术要求》（GB14050-93）
8、《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
9、《安全防范工程验收规则》（GA/T308-2001）
10、《工业电视系统工程设计规范》(GBJ115)
11、《安全检查防范系统通作图形符号》（GA/74-94）
12、《消防联动控制设备通用技术条件》（GB16806—1997）
13、《火灾自动报警设计规范》（GB50116-98）
4. 系统功能和特点
本着系统既要先进、实用、成熟、可靠，又要做到系统开放性、可扩展性好，兼顾投资合理、效益最佳的目的。闭路电视监控对现场设备进行集中监视、控制和管理，使这些设备得以安全、可靠、高效地运行，最大限度地发挥智能管理的作用，创造安全、健康、舒适宜人和能提高工作效率的优良环境，节约能源，并减少维护人员。根据本项目的环境需要,并接合功能需求建立本项目闭路电视监控，
1、系统具有以下功能：
CCTV主要任务是对建筑物内重要部位的事态、人流等动态状况进行宏观监视、控制，以便对各种异常情况进行实时取证、复核，达到及时处理目的。
1)实现各种遥控信号
l 云台控制：上、下、左、右
l 镜头控制：变焦、聚集、光圈
l 录像控制：定点录像、时序录像
l 防护罩控制：雨刷、除霜、风扇、加热
2)对视频信号进行时序、定点切换、编程。
3)察看和记录图像，应有字符区分并作时间(年、月、日)的显示。
4)接收电梯层楼叠加信号。
5)实现同步切换：电源同步或外同步。
6)接收安全防范系统中各子系统信号，根据需要实现控制联动或系统集成。
7)内外通信联系。
8)安保监视电视系统与安全报警系统联动时，应能自动切换、显示、记录报警部位的图像信号及报警时间。
9)电源控制
摄像机应由安保控制室引专线统一供电，并由安保控制室操作通、断。对离安保控制室较远的摄像机统一供电确有困难时也可就近解决，如果系统采用电源同步方式的，则必须与安保控制室为同相的可靠电源。
2、系统具有以下特点：
1)MJPEG算法压缩技术
MJPEG是指MotionJPEG，即动态JPEG，按照25帧/秒速度使用JPEG算法压缩视频信号，完成动态视频的压缩。是由JPEG专家组制订的，其图像格式是对每一帧进行压缩，通常可达到6：1的压缩率，但这个比率相对来说仍然不足。就像每一帧都是独立的图像一样。MJPEG图像流的单元就是一帧一帧的JPEG画片。因为每帧都可任意存取，所以MJPEG常被用于视频编辑系统。动态JPEG能产生高质量、全屏、全运动的视频，但是，它需要依赖附加的硬件。而且，由于MJPEG不是一个标准化的格式，各厂家都有自己版本的MJPEG，双方的文件无法互相识别。
MJPEG的优点是画质还比较清晰，缺点是压缩率低，占用带宽很大。一般单路占用带宽2M左右。
2)H.264压缩技术
H.264视频编码标准是专为中高质量运动图像压缩所设计的低码率图像压缩标准。H.264采用运动视频编码中常见的编码方法，将编码过程分为帧内编码和帧间编码两个部分。埃帧内用改进的DCT变换并量化，在帧间采用1/2象素运动矢量预测补偿技术，使运动补偿更加精确，量化后适用改进的变长编码表（VLC）地量化数据进行熵编码，得到最终的编码系数。
H.264标准压缩率较高，CIF格式全实时模式下单路占用带宽一般在几百左右，具体占用带宽视画面运动量多少而不同。缺点是画质相对差一些，占用带宽随画面运动的复杂度而大幅变化。
3)MPEG-1(VCD标准)压缩技术
制定于1992年，为工业级标准而设计，可适用于不同带宽的设备，如CD-ROM,Video-CD、CD-i。它用于传输1.5Mbps数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音的编码，经过MPEG-1标准压缩后，视频数据压缩率为1/100～1/200，影视图像的分辩率为360×240×30（NTSC制）或360×288×25（PAL制），它的质量要比家用录像系统（VHS-VideoHomeSystem）的质量略高。音频压缩率为1/6.5，声音接近于CD-DA的质量。MPEG-1允许超过70分钟的高质量的视频和音频存储在一张CD-ROM盘上。VCD采用的就是MPEG-1的标准，该标准是一个面向家庭电视质量级的视频、音频压缩标准。MPEG-1的编码速率最高可达4-5Mbits/sec，但随着速率的提高，其解码后的图象质量有所降低。MPEG-1也被用于数字电话网络上的视频传输，如非对称数字用户线路(ADSL)，视频点播(VOD)，以及教育网络等。同时，MPEG-1也可被用做记录媒体或是在INTERNET上传输音频。MPEG1标准占用的网络带宽在1.5M左右。
4)MPEG-2(DVD标准)压缩技术
制定于1994年，设计目标是高级工业标准的图象质量以及更高的传输率，主要针对高清晰度电视（HDTV）的需要，传输速率在3-10Mbits/sec间，与MPEG-1兼容，适用于1.5～60Mbps甚至更高的编码范围。分辩率为720×480×30（NTSC制）或720×576×25（PAL制）。影视图像的质量是广播级的质量,声音也是接近于CD-DA的质量。MPEG-2是家用视频制式（VHS）录像带分辩率的两倍。MPEG-2的音频编码可提供左右中及两个环绕声道,以及一个加重低音声道，和多达7个伴音声道(DVD可有8种语言配音的原因)。由于MPEG-2在设计时的巧妙处理，使得大多数MPEG-2解码器也可播放MPEG-1格式的数据，如VCD。除了做为DVD的指定标准外，MPEG-2还可用于为广播，有线电视网，电缆网络以及多级多点的直播(DirectBroadcastSatellite)提供广播级的数字视频。MPEG-2的另一特点是，其可提供一个较广的范围改变压缩比，以适应不同画面质量，存储容量，以及带宽的要求。对于最终用户来说，由于现存电视机分辨率限制，MPEG-2所带来的高清晰度画面质量(如DVD画面)在电视上效果并不明显，到是其音频特性(如加重低音，多伴音声道等)更引人注目。
MPEG-2的画质质量最好，但同时占用带宽也非常大，在4M~15M之间，不太适于远程传输。
5)MPEG-4压缩技术
如果说，MPEG-1“文件小，但质量差”；而MPEG-2则“质量好，但更占空间”的话，那么MPEG－4则很好的结合了前两者的优点。它于1998年10月定案，在1999年1月成为一个国际性标准，随后为扩展用途又进行了第二版的开发，于1999年底结束。MPEG－4是超低码率运动图像和语言的压缩标准，它不仅是针对一定比特率下的视频、音频编码，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。MPEG-4标准主要应用于视像电话(VideoPhone)，视像电子邮件(VideoEmail)和电子新闻(ElectronicNews)等，其传输速率要求较低，在4800-64Kbits/sec之间，分辨率为176X144。MPEG-4利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图象质量。与MPEG-1和MPEG-2相比，MPEG-4为多媒体数据压缩提供了一个更为广阔的平台。它更多定义的是一种格式、一种架构，而不是具体的算法。它可以将各种各样的多媒体技术充分用进来，包括压缩本身的一些工具、算法，也包括图像合成、语音合成等技术。MPEG-4的特点是其更适于交互AV服务以及远程监控。MPEG-4是第一个使你由被动变为主动(不再只是观看，允许你加入其中，即有交互性)的动态图象标准；它的另一个特点是其综合性；从根源上说，MPEG-4试图将自然物体与人造物体相溶合(视觉效果意义上的)。MPEG-4的设计目标还有更广的适应性和可扩展性。
MPEG4标准的占用带宽可调，占用带宽与图像的清晰度成正比。以目前的技术，一般占用带宽大致在几百K左右。
总之，本闭路电视监控是一个使本项目高度自动化、高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。
5. 方案设计
根据设计原则、设计规范和依据及国际国内标准，并根据用户的需求，以及所提供的图纸及相关资料，并接合项目的实际情况及未来的发展趋势，对该项目的闭路电视监控进行方案设计。
5.1.系统构成及原理
闭路电视监控系统分别由前端系统、传输系统、控制系统、显示系统四个部分构成,还具有对图像信号的分配切换、存储、处理、还原等功能。其原理如以下系统图：

监狱视频监控系统原理图
5.2.用户需求分析及前端分布
根据用户需求，充分考虑了本系统高度的可靠性、先进性、灵活性、可扩充性、易管理性及性能价格比高等优点，并根据所提供的图纸及相关料资，并根据项目实际情况及未来的发展趋势，结合我公司从事过的多个项目所积累的经验，以及相关产品的性能等因素，对本项目方案实施。
监狱占地面积3800平方米，监狱围墙周长约1200米，其中男监三座，每座三层，每层一个警卫，共有监仓22个；女监一座，二层，每层一个警卫，共有监仓11个；禁闭室；接待室；生产车间一座，设六个警卫；一个食堂。
男、女监仓每层走廊设置1台固定彩色低照度摄像机；每个监仓内设置2台彩色低照度半球摄像机，禁闭室设置1台固定摄像机；接待室设置1台固定摄像机；生产车间设置3台全方位云台摄像机；食堂设置2台全方位云台摄像机；以上地点同时设置监听；围墙四角制高点设6个室外全方位云台变焦摄像机，进行全面监视。本项目前端分布情况，具体参见如下信息点统计表。

监狱视频监控系统信息点统计表
5.3.实施方案设备选型及配置
5.3.1.前端系统
1、摄像机的选择
摄像部分的主体是摄像机，其功能为观察、收集信息。摄像机的性能及其安装方式是决定系统质量的重要因素。光导管摄像机目前已被淘汰，由电荷耦合器件简称CCD摄像机所取代。其主要性能及技术参数要求如下：
1)色彩：摄像机有黑白和彩色两种，通常黑白摄像机的水平清晰度比彩色摄像机高，且黑白摄像机比彩色摄像机灵敏，更适用于光线不足的地方和夜间灯光较暗的场所。黑白摄像机的价格比彩色便宜。但彩色的图像容易分辨衣物与场景的颜色，便于及时获取、区分现场的实时信息。
2)清晰度：有水平清晰度和垂直清晰度两种。垂直方向的清晰度受到电视制式的限制，有一个最高的限度，由于我国电视信号均为PAL制式，PAL制垂直清晰度为400行。所以摄像机的清晰度一般是用水平清晰度表示。水平清晰度表示人眼对电视图像水平细节清晰度的量度，用电视线TVL表示。
目前选用黑白摄像机的水平清晰度一般应要求大于500线，彩色摄像机的水平清晰度一般应要求大于400线。
3)照度：单位被照面积上接受到的光通量称为照度。Lux(勒克斯)是标称光亮度(流明)的光束均匀射在lm2面积上时的照度。摄像机的灵敏度以最低照度来表示，这是摄像机以特定的测试卡为摄取标，在镜头光圈为0.4时，调节光源照度，用示波器测其输出端的视频信号幅度为额定值的10%，此时测得的测试卡照度为该摄像机的最低照度。所以实际上被摄体的照度应该大约是最低照度的10倍以上才能获得较清晰的图像。
目前一般选用黑白摄像机的最低照度，当相对孔径为F／1.4时，最低照度要求选用小于0.1Lux;选用彩色摄像机的最低照度，当相对孔径为F／1.4时，最低照度要求选用小于0.2Lux。
3)同步：要求摄像机具有电源同步、外同步信号接口。对电源同步而言，使所有的摄像机由监控中心的交流同相电源供电，使摄像机场同步信号与市电的相位锁定，以达到摄像机同步信号相位一致的同步方式。
对外同步而言，要求配置一台同步信号发生器来实现强迫同步，电视系统扫描用的行频、场频、帧频信号，复合消隐信号与外设信号发生器提供的同步信号同步的工作方式。
系统只有在同步的情况下，图像进行时序切换时就不会出现滚动现象，录、放像质量才能提高。
4)电源：摄像机电源一般有交流220V，交流24V，直流12V，可根据现场情况选择摄像机电源但推荐采用安全低电压。选用12V直流电压供电时，往往达不到摄像机电源同步的要求，必须采用外同步方式，才能达到系统同步切换的目的。
5)自动增益控制(AGC)：在低亮度的情况下，自动增益功能可以提高图像信号的强度以获得清晰的图像。目前市场上CCD摄像机的最低照度都是在这种条件下的参数。
6)自动白平衡：当彩色摄像机的白平衡正常时，才能真实地还原被摄物体的色彩。彩色摄像机的自动白平衡就是实现其自动调整。
7)电子亮度控制：有些CCD摄像机可以根据射入光线的亮度，利用电子快门来调节CCD图像传感器的曝光时间，从而在光线变化较大时可以不用自动光圈镜头。使用电子亮度控制时，被摄景物的景深要比使用自动光圈镜头时要小。
8)逆光补偿：在只能逆光安装的情况下，采用普通摄像机时，被摄物体的图像会发黑，应选用具有逆光补偿的摄像机才能获得较为清晰的图像。
2、镜头选择
镜头按功能和操作分类：
1)摄取静态目标的摄像机，可选用固定焦距镜头，当有视角变化要求的动态目标摄像场合，可选用变焦距镜头。镜头焦距的选择要根据视场大小和镜头到监视目标的距离而定。
F=A×L/B
式中F——焦距(mm)；
A——像场、宽(mm)；
L——镜头到监视目标的距离；
B——视场高(L、B采用相同的度量单位)。
2)选择镜头焦距时，必须考虑摄像机图像敏感器画面的尺寸，有2/3”、1/2”、1/3”、1/4”四种型式，这四种模式都具有垂直X水平尺寸为3X4的方位比，而四种模式摄像机对应于某一个镜头，则下一个模式正好与它上一个模式摄像机相差一个镜头焦距的档次。如专1/2”摄像机使用16mm镜头的视角范围正好与1/3"摄像机使用12mm焦距的镜头相同。以此类推。
3)对景深大、视场范围广的监视区域及需要监视变化的动态场景，一般对应采用带全景云台的摄像机，并配置6倍以上的电动变焦距带自动光圈镜头。
4)使用电荷耦合器件(CCD)时，一般均应选择自动光圈镜头，对于室内照度恒定或变化很小的时可选择手动可变光圈镜头，电梯轿箱内的摄像机镜头应根据轿箱体积的大小选用水平视场角大于70°的广角镜头。
5)随着小型化需要，镜头尺寸需缩小，除通常摄像机镜头的标准C接口外，引入了Cs接口。由于Cs接口比C接口短5mm，减小了镜头与敏感件的间距，故Cs接口系统体积小、轻，且Cs接口镜头价格较便宜。Cs接口摄像机可配用Cs接口镜头，也可使用C接口镜头再加上引入5mm隔条环。而C接口摄像机只能配用C接口镜头，不能使用Cs接口的镜头。
6)摄像机镜头应从光源方向对准监视目标，避免逆光。镜头的焦距和摄像机靶面的大小决定了视角，焦距越小，视野越大，焦距越大，视野越小。若要考虑清晰度，可采用电动变焦距镜头，根据需要随时调整。
7)通光量：镜头的通光量是用镜头的焦距和通光孔径的比值(光圈)来衡量的，一般用F表示。在光线变化不大的场合，光圈调到合适的大小后不必改动，用手动光圈镜头即可。在光圈线变化大的场合，如在室外，一般均需要自动光圈镜头。
3、前端系统配置表

监狱视频监控系统前端设备配置表
5.3.2.传输系统
监视现场和控制中心总有一定距离，从监视现场到控制中心需要图像信号传输图像信号，同时从控制中心的控制信号要传送到现场，所以传输系统包括视频信号和控制信号传输两部分。
1、视频信号传输
一般采用同轴电缆传输视频基带信号，也可采用光缆传送电视信号以及用平衡电缆对也就是利用电话电缆传送。由于电缆对外界的静电场和电磁波有屏蔽作用，可减少串扰，传输损失也较小。但当电缆作为长距离传送媒体时，会发生对地不平衡低频地电流的影响，有时也会有高频干扰。信号传输带宽为50Hz～4MHz，当传输距离在200m以内时，用同轴电缆传送，其衰减的影响一般可不予考虑；当传输距离大于200m时，电缆衰减量较大，为了能把整个带宽内不同频率的信号进行传输，必须使用电缆补偿放大器。某些场合，布线非常困难时，可以采用无线传输如微波定向传输，但它要占用频率资源，需经无线电管理委员会核准。
2、控制信号传输
对于CCTV，常用的控制方式有直接控制、编码控制、同轴视控。目前直接控制由于线缆过多，很少采用。编码控制是将全部控制命令数字化(调制)后再传输，到控制设备后再解调，还原成直接控制量，可节约线缆。这种方式传输距离长，目前工程中采用较多。同轴视控就是控制信号与视频信号共用一条同轴电缆，利用频率分割或视频信号消隐期传输控制信号的方式传输，但价格较贵。
3、管槽敷设
为防止电磁干扰和外电源及变频电梯等干扰，电缆应敷设在接地良好的金属管或金属桥架，同时保护线缆。
4、传输系统配置表

监狱视频监控系统传输设备配置表
5.3.3.控制系统
5.3.3.1模拟控制系统
1、视频矩阵切换器
对多路视频输入信号和多路视频输出信号进行切换和控制，可以通过电子开关，组成切换矩阵，使任一路输入可切换至任一路输出。设计时应满足必要的视频输入／输出容量，并易扩展。一个CCTV系统除主控键盘外，还可根据需要设置分控键盘。
2、双工多画面视频处理器
能把多路视频信号合成一幅图像，达到在一台监视器上同时观看多路摄像机信号。常用的16画面分割器，又称为多画面视频处理器，双工的另一个用途是用一台录像机同时录制多路视频信号，并具有单路回放的功能，即能选择同时录下的多路视频信号的任意一路在监视器上回放。
3、多画面分割器
将多个画面通过视频数字处理合并成分割状的一个画面，就出现了多画面分割器。现有4画面分割器，9画面分割器，16画面分割器。这样用一台监视器，一台录像机上能同时监看、记录4、9、16个画面，多画面分割器通常分为三类：
单工画面处理器：单纯监看一个画面，记录分割画面。
双工画面处理器：在监视单画面、分割画面同时，可以进行记录。
全双工画面处理器：在监视、记录的同时，可以进行记录信号回放。
4、视频分配器
一路视频信号可同时分配成多路视频输出。
5.3.3.2数字化图像监控系统
以同轴电缆传输视频信号，称之为传统的模拟信号传输方式，这种方式传输，在较短距离内(如200m左右)视频信号的衰减不大，如果超过200m，则必须对视频信号进行补偿放大。常规的闭路电视监控系统较适合在一座建筑物或较小的地域范围内使用。
数字化监控系统是将计算机网络技术、多媒体技术与闭路电视技术相结合，适用于远距离传输多路视、音频信号。实际上就是将模拟信号进行数字化，并对其压缩编码，通过计算机网络及数字多媒体技术来传输视频图像。
数字化监控系统将计算机网络技术、多媒体技术与图像监控技术有机结合在一起，能高清晰、同步地传输图像信号，是一项全新的安保电视系统，它已成为现代化楼宇管理的有力工具。
数字化图像监控系统可实现远程图像监控，把分散在各地的监控点通过计算机网络有机联系在一起并利用了多媒体技术，增强了整体安全和图像监控的自动化管理能力。
目前不少公司的产品均使用了特殊的压缩方法，采用了动态存储技术，从而保证了图像的质量。数据压缩和图像、声音的复合全部由硬件完成，在一个系统上可实现16路的实时监控。16路信号可同时存储，而且视频图像的不丢帧，动态存储技术保证了监控端图像的连续性和高清晰度。
5.3.3.3数字硬盘录像系统
1、数字监控硬盘录像系统的功能
数字硬盘录像是当今安保电视系统领域最新型的、性能最卓越的数字化图像记录设备，它将监控系统中所有的摄像机摄取的画面进行实时数字压缩并录制存档，可以根据任意检索要求对所记录的图像进行随机检索。由于采用了数字记录技术，能大大增强录制图像的抗衰减、抗干扰能力，因此无论经过多少次的检索或录像回放都不会影响播放图像的清晰度，而传统的模拟方式记录的录像带在经过若干次检索及回放后，图像质量将会有一定的衰减并引起信号信噪比的下降。当需要对已存储的图像进行复制时，数字记录的图像不存在复制劣化的问题，而模拟方式记录的图像每经过一次复制就要劣化一次。
数字硬盘录像系统是集计算机网络化、多媒体智能化与监控电视为一体，以数字化的方式和全新的理念构造出的新一代监控图像硬盘录像系统。系统在实现本地数字图像监控管理的同时，又能实现监控图像画面的远程传送，加强了整体安全管理。在系统中，所有图像数据均以数字形式保存，这与传统的模拟信号系统相比较，打印出的照片具有更高的清晰度和逼真感，数据的传输更可靠，速度更快。系统以模块化设计为基础，各个模块包括：信号采集模块、监控模块、图像录制模块、远程访问模块和中央控制模块。整个系统维护简便，易于安装。
由于数字硬盘录像设置在计算机系统中，信息可以自由传递到网络能够到达的范围，因此监控图像的显示不再拘于传统的图像切换方式，可以根据需要在任何被授权的地点监控任何一处的被控图像，使系统具有极强的安全管理能力。监控图像通过图像录制模块以高压缩率存储于高容量磁盘阵列中，可随时供调阅、快速检索。也就是说，可将多个摄像机(目前最多为16个)的多路图像实时显示于一台监视器上，同时，还可将所有的图像录制于其内置的硬盘驱动器中，以备回放、查找和转换，并可将图像备份至外置硬盘中。所有操作，都可在遥控器上完成，从而摆脱Windows操作系统，避免了死机现象。相对于传统的磁带记录方式，操作简便，可靠性，回放质量更高。所有记录可供长时间保存，重复利用率极高。还可被转录制成光盘用于存档保存。在大于40G的硬盘配置下，动态录像约可以存储一个月甚至更长时间。
2、数字监控硬盘录像系统的主要特点
高效率，耐用，节省维修费用。
数字硬盘录像，使已录制图像的抗衰减、抗干扰能力大大增强，可以反复录像、回放、检索而不失真和破坏，高效耐用，节省了很多维修费用。与传统的录像带的图像存储经长期使用容易损坏相比较具有极大优越性。
与现有的安保电视系统设备可兼容。
在现有的安保电视系统配置设备的基础上，只是更换旧的盒式录像机和多画面视频处理器，仍可保留系统配置的其他设备。
采用特殊的压缩存储技术。
采用特殊的压缩存储技术，以满足高活动性的动态清晰度录像以及高效率的压缩存储这两方面的要求，目前有的借用标准的MPEG压缩存储技术，有的采用D-TEG编码压缩方法来达到高效压缩率比。
高速搜索和清晰度静像。
由于系统采用硬盘存储图像，故系统能提供快速搜索功能和高清晰度静像。图像分辨率一般可达：752X582或640X480像素。录像速度：25帧／s。回放速度：25帧／s。录像和回放前都可以准确到年／月／日／时／分／秒，并可以独立调节每路画面的色彩、亮度、对比度和色饱和度。
（5）保密性强。
传统电视监控系统中使用磁带记录所发生的实时图像，但若一旦为犯罪分子所掌握，这就为犯罪分子销毁证据、替换或抹掉录像带内容等多项技术犯罪提供了机会，因为任何人员，只要能够接触到录像机就可以进行各种操作。而数字化电视监控系统中图像的播放是由计算机程序来控制，对图像存档、回放和状态设置等操作均有严格的密码控制，即使是操作人员，如果不知道密码或其密码的权限不包含有上述操作内容，就无法知道已录制图像的内容。另外，由于采用的是硬盘录像，不需要更换存储媒体，任何人都很难取走硬盘，或者取走也无法回放，保密性极强。
5.3.3.4控制系统配置表

监狱视频监控系统控制设备配置表
5.3.4显示系统
1、显示与记录
显示与记录设备一般均安装在安保控制室，主要由黑白／彩色监视器、录像机及视频处理设备组成。
1)黑白／彩色专用监视器
实现对摄像机视频信号再现图像的设备，一般要求黑白监视器的水平清晰度应大于600线，彩色监视器的清晰度应大于350线。
2)录像机
它是监视系统的记录和重放装置，一般采用时滞录像机，用普通180min的录像带可以录24h以上，甚至可达480h，960h，并可用控制信号自动操作录像机的遥控功能。对于与安全报警系统联动的摄录像系统，宜单独配置相应的时滞录像机，目前已可采用数码光盘记录、计算机硬盘录像。
2、显示系统配置表

视频监控监狱系统显示设备配置表
5.4.设备清单及报价