網(wǎng)絡視頻控技術材料

網(wǎng)絡視頻監(jiān)控技術及要素××××2017-01-25目錄1.網(wǎng)絡視頻：簡介、優(yōu)點及應用................................-1-1.1網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)簡介..................................................-1-1.2優(yōu)點.............................................................-1-1.3應用..............................................................-3-1.3.1零售..............................................................-3-1.3.2交通..............................................................-4-1.3.3教育..............................................................-4-1.3.4工業(yè)..............................................................-4-1.3.5城市監(jiān)控..........................................................-4-1.3.6政府..............................................................-4-1.3.7醫(yī)療保健..........................................................-4-1.3.8銀行與金融........................................................-5–2.網(wǎng)絡攝像機.......................................................-5-2.1什么是網(wǎng)絡攝像機?.................................................-5-2.2網(wǎng)絡攝像機類型....................................................-6-2.2.1固定網(wǎng)絡攝像機....................................................-6-2.2.2固定半球網(wǎng)絡攝像機................................................-6-2.2.3PTZ攝像機和PTZ網(wǎng)絡快球...........................................-6-機械式PTZ網(wǎng)絡攝像機..............................................-7-非機械式PTZ網(wǎng)絡攝像機............................................-7-PTZ網(wǎng)絡快球......................................................-8-2.3日夜兩用型網(wǎng)絡攝像機...............................................-8-2.4百萬像素網(wǎng)絡攝像機.................................................-9-2.5選擇網(wǎng)絡攝像機的基本準則...........................................-9-3.攝像機要素........................................................-11-3.1感光度............................................................-11-3.2鏡頭要素…........................................................-12-3.2.1視野..............................................................-12-3.2.2鏡頭與傳感器匹配..................................................-13-3.2.3鏡頭座標準........................................................-13-3.2.4F值與曝光.......................................................-13-3.2.5手動或自動光圈...................................................-14-3.2.6景深.............................................................-14-3.3圖像傳感器.......................................................-15-3.3.1CCD技術.........................................................-15-3.3.2CMOS技術........................................................-15-3.3.3百萬像素傳感器...................................................-15-3.4I圖像掃描技術.....................................................-16-3.4.1隔行掃描.........................................................-16-3.4.2逐行掃描.........................................................-16-3.5圖像處理.........................................................-16-3.5.1背光補償...................................................-17-3.5.2曝光區(qū)...........................................................-17-3.5.3寬動態(tài)范圍.......................................................-17-3.6安裝網(wǎng)絡攝像機.................................................-17-4.攝像機保護與防護罩.......................................-18-4.1通用攝像機外殼...................................................-18-4.2透明護罩........................................................-19-4.3固定攝像機在防護罩中的位置.......................................-19-4.4環(huán)境防護.........................................................-19-4.5防破壞和防拆卸...................................................-20-4.5.1攝像機/防護罩設計................................................-20-4.5.2安裝.............................................................-20–4.5.3攝像機布局.......................................................-20-4.5.4智能視頻.........................................................-21-4.6天花板安裝....................................................-21-4.6.1墻壁安裝.........................................................-21-4.6.2架桿安裝.........................................................-21-4.6.3懸垂安裝.........................................................-21-4.6.4安裝方法.........................................................-21-5.視頻編碼器.......................................................-225.1什么是視頻編碼器?................................................-22-5.1.1視頻編碼器構成及考慮因素.........................................-22-5.1.2事件管理與智能視頻...............................-23-5.2獨立式視頻編碼器.................................................-23-5.3機架式視頻編碼器.................................................-23-5.4視頻編碼器支持PTZ攝像機與PTZ網(wǎng)絡快球……….....................-24-5.5去隔行技術.......................................................-24-5.6視頻解碼器........................................................-24-6.分辨率...........................................................-25-6.1NTSC與PAL分辨率................................................-25-6.2VGA分辨率.......................................................-26-6.3百萬像素分辨率....................................................-26-6.4高清電視（HDTV）分辨率............................................-27-7.視頻壓縮..........................................................-27-7.1壓縮基本原理..................................................-28-7.1.1視頻編解碼器.......................................................-28-7.1.2圖像壓縮與視頻壓縮.................................................-28-7.2壓縮格式...........................................................-30-7.2.1M-JPEG………….....................................................-30-7.2.2MPEG-4.............................................................-30-7.2.3H.264orMPEG-4Part10/AVC......................................-30-7.3可變與固定比特率.................................................-31-7.4比較標準.........................................................-31-8.音頻.............................................................-32-8.1音頻應用.........................................................-32-8.2音頻支持與設備...................................................-32-8.3音頻模式..........................................................-33-8.3.1單工...............................................................-33-8.3.2半雙工.............................................................-33-8.3.3全雙工.............................................................-33-8.4音頻檢測報警.......................................................-33-8.5音頻壓縮...........................................................-34-8.5.1采樣頻率...........................................................-34-8.5.2比特率.............................................................-34-8.5.3音頻編解碼器........................................................-34-8.6音頻與視頻同步.....................................................-34-9.網(wǎng)絡技術...........................................................-35-9.1局域網(wǎng)和以太網(wǎng).....................................................-35-9.1.1以太網(wǎng)類型..........................................................-35-9.1.2交換機.............................................................-36-9.1.3以太網(wǎng)供電.........................................................-37-802.3af標準與高性能PoE.........................................-37-中跨設備與分離器.................................................-38-9.2互聯(lián)網(wǎng)...........................................................-39-IIP尋址.......................................................-39-Pv4地址.......................................................-40-9.2.1IPv6地址.......................................................-41-9.2.2網(wǎng)絡視頻數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議..............................................-42-9.3VLAN.............................................................-43-9.4服務質(zhì)量.........................................................-43-9.5網(wǎng)絡安全.........................................................-44-9.5.1用戶名與密碼驗證.................................................-44-9.5.2IP地址過濾......................................................-44-9.5.3IEEE802.1X......................................................-44-9.5.4HTTPS或SSL/TLS..................................................-45-9.5.5VPN（虛擬專網(wǎng)）………................................-45–10.無線技術.........................................................-45-10.1802.11WLAN標準.................................................-46-10.2WLAN安全........................................................-46-10.2.1WEP（有線等效加密）.............................................-46-10.2.2WPA/WPA2（WiFi保護訪問）........................................-46-10.2.3建議............................................................-47-III10.3無線網(wǎng)橋.........................................................-47-11.視頻管理系統(tǒng).....................................................-47-11.1硬件平臺.........................................................-47-11.1.1服務器平臺.......................................................-47-11.1.2NVR平臺.........................................................-48–11.2軟件平臺.........................................................-48-11.2.1內(nèi)置功能.........................................................-48-11.2.2Windows客戶端軟件..............................................-48-11.2.3基于Web的軟件...................................................-49-11.2.4視頻管理軟件擴展能力.............................................-49-11.2.5開放式與特定供應商軟件...........................................-49-11.3軟件功能….......................................................-49–11.3.1觀看.............................................................-49-11.3.2多流..........................................................-50-11.3.3視頻記錄.......................................................-50-11.3.4記錄與存儲........................................................-50–11.3.5事件管理與智能視頻...............................................-50-11.3.6維護與管理功能...................................................-53–11.3.7安全............................................................-54–11.4集成系統(tǒng)........................................................-54-11.4.1應用編程接口.....................................................-54–11.4.2銷售點...........................................................-54–11.4.3進出控制.........................................................-55–11.4.4建筑管理.......................................................-55–11.4.5工業(yè)控制系統(tǒng).....................................................-55–11.4.6RFID...........................................................-55-12.帶寬與存儲考慮因素...............................................-55-12.1帶寬與存儲計算...................................................-56-12.1.1帶寬需求量.....................................................-56–12.1.2計算存儲需求量...................................................-56-12.2基于服務器存儲...................................................-58-12.3NAS與SAN.......................................................-58-12.4備份存儲.........................................................-58-12.5系統(tǒng)配置.........................................................-59-IV1.網(wǎng)絡視頻：簡介、優(yōu)點及應用與電子郵件、網(wǎng)絡服務和計算機電話集成等其他通信方式一樣，網(wǎng)絡視頻可通過有線或無線IP（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）網(wǎng)絡傳輸。數(shù)字視頻流和音頻流以及其他數(shù)據(jù)可通過同一網(wǎng)絡基礎架構進行通信。網(wǎng)絡視頻可以為用戶（特別是安全監(jiān)控產(chǎn)業(yè)）帶來大量優(yōu)于傳統(tǒng)模擬CCTV（閉路電視）系統(tǒng)的特性。本章將簡要介紹網(wǎng)絡視頻及其優(yōu)點，以及網(wǎng)絡視頻在各種行業(yè)中的應用。通過與模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)的比較，可以更好地了解數(shù)字網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)的應用領域及應用潛力。1.1網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)簡介在安保行業(yè)中，網(wǎng)絡視頻往往也稱為基于IP視頻監(jiān)控或IP監(jiān)控，它采用有線或無線IP網(wǎng)絡作為主干網(wǎng)絡來傳輸數(shù)字視頻、音頻及其他數(shù)據(jù)。采用以太網(wǎng)供電（PoE）技術，可以通過網(wǎng)絡為網(wǎng)絡視頻產(chǎn)品供電。網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)可通過網(wǎng)絡隨處監(jiān)控和記錄視頻，無論該網(wǎng)絡是局域網(wǎng)（LAN）還是廣域網(wǎng)（WAN），如互聯(lián)網(wǎng)等。網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)的主要構成包括網(wǎng)絡攝像機、視頻編碼器（用于連接模擬攝像機）、網(wǎng)絡、服務器與存儲器以及視頻管理軟件等。由于網(wǎng)絡攝像機和視頻編碼器是基于計算機的設備，因此其性能是模擬CCTV攝像機無法比擬的。網(wǎng)絡攝像機、視頻編碼器和視頻管理軟件是IP監(jiān)控解決方案的基礎。網(wǎng)絡、服務器和存儲器等組件都是標準IT設備。能夠使用通用設備是網(wǎng)絡視頻的主要優(yōu)點之一。網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)的其他組件包括攝像機防護罩、PoE中跨設備及分離器等附件。本文其他章節(jié)將更深入地介紹網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)的每一個組部件。1.2優(yōu)點數(shù)字網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供了模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)所不能提供的一系列優(yōu)勢和先進功能。其優(yōu)點包括遠程訪問、高質(zhì)量圖像、事件管理與智能視頻功能、易于集成以及更高的可擴展性、靈活性和經(jīng)濟高效性。遠程訪問：網(wǎng)絡攝像機和視頻編碼器可進行遠程配置和遠程訪問，多個授權用戶可同時從全球幾乎所有的聯(lián)網(wǎng)位置隨時查看現(xiàn)場視頻和記錄的視頻。這一優(yōu)勢體現(xiàn)在當用戶需要第三方機構（如保安公司）訪問視頻時，采用傳統(tǒng)模擬CCTV系統(tǒng)，用戶只能在特定現(xiàn)場位置監(jiān)控和管理視頻，如果沒有視頻編碼器或網(wǎng)絡數(shù)字視頻錄像機（DVR）等設備，則無法實現(xiàn)異地訪問視頻。DVR是替代盒式磁帶錄像機的數(shù)字產(chǎn)品。超凡的圖像質(zhì)量：在視頻監(jiān)控應用領域中，若要清晰地捕捉事件發(fā)生的過程，并識別這一過程中所涉及的人物和目標，就必須具有超凡的圖像質(zhì)量。憑借逐行掃描和百萬像素技術，網(wǎng)絡攝像機可以提供更卓越的圖像質(zhì)量以及更高的分辨率，這是模擬CCTV攝像機所望塵莫及的。關于逐行掃描和百萬像素技術的詳細信息，請參見第2、第3和第6章。與模擬監(jiān)控系統(tǒng)相比，網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)可以更輕松地保持圖像質(zhì)量。目前，以DVR作為記錄介質(zhì)的模擬系統(tǒng)，需要進行經(jīng)過大量的從多次模擬到數(shù)字的轉換：首先，模擬信號要在攝像機中轉換為數(shù)字信號，然后再轉換成模擬信號進行傳輸；到達中心之后，又需要對模擬信號進行數(shù)字化才能進行記錄。每次模擬與數(shù)字間的轉換，以及布線距離都會造成中心所獲圖像質(zhì)量的下降和信號的衰減。在全數(shù)字IP監(jiān)控系統(tǒng)中，來自網(wǎng)絡攝像機的圖像只需進行一次數(shù)字化，就可以始終保持數(shù)字制式，而不必反復進行無謂的轉換，而且圖像質(zhì)量也不會隨著網(wǎng)絡傳輸距離的延長而下降。此外，與將模擬圖像存儲到模擬錄像帶的做法相比，數(shù)字圖像將會更易于存儲和檢索。?事件管理與智能視頻：錄制的視頻資料過多而沒時間進行應有的有效分析是很普遍的現(xiàn)象。具有內(nèi)置智能或分析功能的先進網(wǎng)絡攝像機和視頻編碼器能夠減少無關記錄的數(shù)量，并按照預先設定的程序做出響應，從而有效地解決了這一問題。然而，模擬系統(tǒng)并不具備這樣的功能。網(wǎng)絡攝像機和視頻編碼器內(nèi)置了視頻移動偵測、音頻檢測報警、主動防拆卸報警、I/O（輸入/輸出）連接以及報警和事件管理等功能。這些特性使網(wǎng)絡攝像機和視頻編碼器能夠?qū)斎氲男畔⑦M行持續(xù)分析，偵測事件是否發(fā)生，并自動進行視頻記錄和發(fā)送報警通知等相應操作，對事件做出響應。事件管理功能可通過網(wǎng)絡視頻產(chǎn)品的用戶界面或視頻管理軟件程序進行配置。用戶可以通過設置觸發(fā)器的類型和觸發(fā)時間來定義報警或事件。用戶還可以配置響應措施（例如，記錄到一個或多個站點，無論是用于本地和/或異地安全監(jiān)控；激活報警器、燈光和門等外部設備；以及向用戶發(fā)送通知消息）。關于視頻管理的更多信息，請參見第11章。可滿足未來需求的輕松集成：除視頻管理和應用軟件外，基于開放標準的網(wǎng)絡視頻產(chǎn)品還可以與計算機和基于以太網(wǎng)的信息系統(tǒng)、音頻或安全系統(tǒng)以及其他網(wǎng)絡設備輕松集成。例如，可將網(wǎng)絡攝像機的視頻集成到銷售PoS終端系統(tǒng)或智能建筑系統(tǒng)中。關于集成系統(tǒng)的更多信息，請參見第11章?？蓴U展性和靈活性：網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)可根據(jù)用戶的需要進行擴展?；贗P的系統(tǒng)使大量網(wǎng)絡攝像機和視頻編碼器以及其他類型的應用，能夠通過同一個有線或無線網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)，因此系統(tǒng)中可添加任意數(shù)量的網(wǎng)絡視頻產(chǎn)品，而不必對網(wǎng)絡基礎架構進行大量改造或高成本的改造。模擬系統(tǒng)不具備這種特點。在模擬視頻系統(tǒng)中，每臺攝像機必須通過專用的同軸電纜直接連接到監(jiān)控/記錄站。如果需要音頻功能，還必須單獨連接音頻線。網(wǎng)絡視頻產(chǎn)品幾乎可以安裝在任何位置，并幾乎可以從任何位置進行聯(lián)網(wǎng)，而且系統(tǒng)可以根據(jù)需要調(diào)整其開放或封閉程度。經(jīng)濟高效：IP監(jiān)控系統(tǒng)的總擁有成本一般低于傳統(tǒng)模擬CCTV系統(tǒng)。企業(yè)中往往已部署了用于支持其他應用的IP網(wǎng)絡基礎架構，因此網(wǎng)絡視頻應用完全可以直接利用現(xiàn)有的基礎架構。與模擬CCTV系統(tǒng)的傳統(tǒng)同軸電纜和光纖布線相比，采用基于IP的網(wǎng)絡和無線功能選項的成本要低得多。此外，數(shù)字視頻流可通過各種可互操作的基礎架構在全球范圍內(nèi)傳輸。由于后端應用和存儲運行在符合行業(yè)標準的、基于開放系統(tǒng)的服務器上，不像模擬CCTV系統(tǒng)那樣需要采用DVR等專有硬件，因此大幅降低了管理和設備成本。不僅如此，網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)還可以采用以太網(wǎng)供電技術，但這種技術無法應用于模擬視頻系統(tǒng)。以太網(wǎng)供電（PoE）技術可通過支持以太網(wǎng)供電的交換機或中跨設備，利用傳輸數(shù)據(jù)的同一條以太網(wǎng)線纜為網(wǎng)絡設備供電。以太網(wǎng)供電技術顯著降低了安裝成本，并且可以提高系統(tǒng)可靠性。關于以太網(wǎng)供電的更多信息，請參見第9章。1.3應用網(wǎng)絡視頻幾乎可以用于任何應用。不過，大部分用途主要用來對人員、地點、財產(chǎn)和操作進行安全監(jiān)控或遠程監(jiān)控。以下是網(wǎng)絡視頻在主要行業(yè)領域的典型應用。1.3.1零售零售店采用網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)可顯著減少盜竊情況的發(fā)生，加強人員安全保護，優(yōu)化商店管理。網(wǎng)絡視頻的主要優(yōu)點是可與商店EAS（電子商品監(jiān)控）系統(tǒng)或POS（銷售點）系統(tǒng)集成，提供商品失竊等相關活動的圖像和記錄。系統(tǒng)可以快速檢測潛在異常以及欺詐情況。網(wǎng)絡視頻具有很高的系統(tǒng)互操作性，可以加快投資回報速度。網(wǎng)絡視頻還可以用來觀察商店中客流量最大的商品區(qū)，記錄消費者的活動和購物行為，從而優(yōu)化店面或展示布局。同時，網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)可以識別需要補貨的貨架，或出現(xiàn)收銀排隊時加開收銀機的需要。1.3.2交通網(wǎng)絡視頻可用來加強機場、公路、火車站和其他交通樞紐，以及公交車、火車和客輪等移動交通工具的人員安全和治安保障。網(wǎng)絡視頻還可以用于監(jiān)控交通狀況，減少擁堵，提高通行效率。許多交通領域必須采用高質(zhì)量圖像（網(wǎng)絡攝像機可通過逐行掃描技術實現(xiàn)）、高幀速和長時間存儲的最佳系統(tǒng)。在一些惡劣的使用環(huán)境下，如公交車和火車，可選用耐受溫度、濕度、灰塵、振動及破壞的網(wǎng)絡攝像機。1.3.3教育從幼兒園到大學，網(wǎng)絡攝像機可以提供耐受破壞的監(jiān)控系統(tǒng)，提高師生的安全水平。在已建有IT基礎架構的教育機構，網(wǎng)絡視頻是一種優(yōu)于模擬系統(tǒng)的經(jīng)濟高效的解決方案，因為網(wǎng)絡視頻不需要重新布線。此外，網(wǎng)絡攝像機事件管理功能可以生成報警，為保安人員采取相應措施提供準確、實時的圖像。網(wǎng)絡視頻還可以用于遠程教學，如無法上課的學生。1.3.4工業(yè)網(wǎng)絡視頻可用來監(jiān)控和提高生產(chǎn)線、加工流程和物流系統(tǒng)的工作效率，保證倉庫和庫存控制系統(tǒng)的安全。網(wǎng)絡視頻還可以用來舉行虛擬會議，獲得遠程技術支持。1.3.5城市監(jiān)控網(wǎng)絡視頻是制止犯罪，保護市民安全最有效的工具之一，可用于檢查和防范刑事案件的發(fā)生。網(wǎng)絡視頻可利用無線網(wǎng)絡在整個城市有效部署。網(wǎng)絡視頻的遠程監(jiān)控功能便于警察根據(jù)實況觀察對犯罪活動迅速做出響應。1.3.6政府網(wǎng)絡視頻是制止犯罪，保護市民安全最有效的工具之一，可用于檢查和防范刑事案件的發(fā)生。網(wǎng)絡視頻可利用無線網(wǎng)絡在整個城市有效部署。網(wǎng)絡視頻的遠程監(jiān)控功能便于警察根據(jù)實況觀察對犯罪活動迅速做出響應。1.3.7醫(yī)療保健網(wǎng)絡視頻提供經(jīng)濟高效、高質(zhì)量圖像的患者監(jiān)控和視頻監(jiān)控解決方案，有助于加強工作人員、患者、探視者以及設施的安全保護。例如，經(jīng)過授權的醫(yī)務人員可在多個地點查看現(xiàn)場圖像、檢查活動并提供遠程護理。1.3.2交通網(wǎng)絡視頻可用來加強機場、公路、火車站和其他交通樞紐，以及公交車、火車和客輪等移動交通工具的人員安全和治安保障。網(wǎng)絡視頻還可以用于監(jiān)控交通狀況，減少擁堵，提高通行效率。許多交通領域必須采用高質(zhì)量圖像（網(wǎng)絡攝像機可通過逐行掃描技術實現(xiàn)）、高幀速和長時間存儲的最佳系統(tǒng)。在一些惡劣的使用環(huán)境下，如公交車和火車，可選用耐受溫度、濕度、灰塵、振動及破壞的網(wǎng)絡攝像機。1.3.3教育從幼兒園到大學，網(wǎng)絡攝像機可以提供耐受破壞的監(jiān)控系統(tǒng)，提高師生的安全水平。在已建有IT基礎架構的教育機構，網(wǎng)絡視頻是一種優(yōu)于模擬系統(tǒng)的經(jīng)濟高效的解決方案，因為網(wǎng)絡視頻不需要重新布線。此外，網(wǎng)絡攝像機事件管理功能可以生成報警，為保安人員采取相應措施提供準確、實時的圖像。網(wǎng)絡視頻還可以用于遠程教學，如無法上課的學生。1.3.4工業(yè)網(wǎng)絡視頻可用來監(jiān)控和提高生產(chǎn)線、加工流程和物流系統(tǒng)的工作效率，保證倉庫和庫存控制系統(tǒng)的安全。網(wǎng)絡視頻還可以用來舉行虛擬會議，獲得遠程技術支持。1.3.5城市監(jiān)控網(wǎng)絡視頻是制止犯罪，保護市民安全最有效的工具之一，可用于檢查和防范刑事案件的發(fā)生。網(wǎng)絡視頻可利用無線網(wǎng)絡在整個城市有效部署。網(wǎng)絡視頻的遠程監(jiān)控功能便于警察根據(jù)實況觀察對犯罪活動迅速做出響應。1.3.6政府網(wǎng)絡視頻是制止犯罪，保護市民安全最有效的工具之一，可用于檢查和防范刑事案件的發(fā)生。網(wǎng)絡視頻可利用無線網(wǎng)絡在整個城市有效部署。網(wǎng)絡視頻的遠程監(jiān)控功能便于警察根據(jù)實況觀察對犯罪活動迅速做出響應。1.3.7醫(yī)療保健網(wǎng)絡視頻提供經(jīng)濟高效、高質(zhì)量圖像的患者監(jiān)控和視頻監(jiān)控解決方案，有助于加強工作人員、患者、探視者以及設施的安全保護。例如，經(jīng)過授權的醫(yī)務人員可在多個地點查看現(xiàn)場圖像、檢查活動并提供遠程護理。1.3.2交通網(wǎng)絡視頻可用來加強機場、公路、火車站和其他交通樞紐，以及公交車、火車和客輪等移動交通工具的人員安全和治安保障。網(wǎng)絡視頻還可以用于監(jiān)控交通狀況，減少擁堵，提高通行效率。許多交通領域必須采用高質(zhì)量圖像（網(wǎng)絡攝像機可通過逐行掃描技術實現(xiàn)）、高幀速和長時間存儲的最佳系統(tǒng)。在一些惡劣的使用環(huán)境下，如公交車和火車，可選用耐受溫度、濕度、灰塵、振動及破壞的網(wǎng)絡攝像機。1.3.3教育從幼兒園到大學，網(wǎng)絡攝像機可以提供耐受破壞的監(jiān)控系統(tǒng)，提高師生的安全水平。在已建有IT基礎架構的教育機構，網(wǎng)絡視頻是一種優(yōu)于模擬系統(tǒng)的經(jīng)濟高效的解決方案，因為網(wǎng)絡視頻不需要重新布線。此外，網(wǎng)絡攝像機事件管理功能可以生成報警，為保安人員采取相應措施提供準確、實時的圖像。網(wǎng)絡視頻還可以用于遠程教學，如無法上課的學生。1.3.4工業(yè)網(wǎng)絡視頻可用來監(jiān)控和提高生產(chǎn)線、加工流程和物流系統(tǒng)的工作效率，保證倉庫和庫存控制系統(tǒng)的安全。網(wǎng)絡視頻還可以用來舉行虛擬會議，獲得遠程技術支持。1.3.5城市監(jiān)控網(wǎng)絡視頻是制止犯罪，保護市民安全最有效的工具之一，可用于檢查和防范刑事案件的發(fā)生。網(wǎng)絡視頻可利用無線網(wǎng)絡在整個城市有效部署。網(wǎng)絡視頻的遠程監(jiān)控功能便于警察根據(jù)實況觀察對犯罪活動迅速做出響應。1.3.6政府網(wǎng)絡視頻是制止犯罪，保護市民安全最有效的工具之一，可用于檢查和防范刑事案件的發(fā)生。網(wǎng)絡視頻可利用無線網(wǎng)絡在整個城市有效部署。網(wǎng)絡視頻的遠程監(jiān)控功能便于警察根據(jù)實況觀察對犯罪活動迅速做出響應。1.3.7醫(yī)療保健網(wǎng)絡視頻提供經(jīng)濟高效、高質(zhì)量圖像的患者監(jiān)控和視頻監(jiān)控解決方案，有助于加強工作人員、患者、探視者以及設施的安全保護。例如，經(jīng)過授權的醫(yī)務人員可在多個地點查看現(xiàn)場圖像、檢查活動并提供遠程護理。視頻圖像外，EIS還可以通過壓縮圖像減小文件大小，節(jié)省可用存儲空間。隱密保護。隱密保護功能通過遮擋避免看到或記錄場面中的部分區(qū)域，各種網(wǎng)絡視頻產(chǎn)品均可配置這種功能。PTZ攝像機或PTZ網(wǎng)絡快球可在攝像機改變?nèi)【皶r保持隱密保護，因為隱密區(qū)可隨著調(diào)整系統(tǒng)一起移動。預設位置。許多PTZ攝像機和PTZ網(wǎng)絡快球可以預設大量位置，一般在20到100之間，攝像機設定預設位置后，操作者可快速地由一個位置移至下一個位置。電子翻轉。PTZ網(wǎng)絡快球裝在天花板上對人員進行監(jiān)控時（例如在零售店中），會出現(xiàn)人員恰好位于攝像機下方的情況。沒有電子翻轉（E-flip）功能，人員跟蹤顯示倒立圖像。這時，E-flip電子翻轉功能可將圖像旋轉180度。這個功能自動執(zhí)行，不需要操作者控制。自動翻轉。與PTZ網(wǎng)絡快球不同，由于受機械定位的限制無法做連續(xù)圓周運動，PTZ攝像機一般不能連續(xù)360度全方位旋轉拍攝。而采用自動翻轉功能，PTZ網(wǎng)絡攝像機可在零點位置180度翻轉攝像頭連續(xù)旋轉拍攝。攝像機可連續(xù)跟蹤任意方向經(jīng)過的人員。自動跟蹤。自動跟蹤是一種智能視頻功能，可以檢測移動中的人員或車輛，在攝像機的視距范圍內(nèi)進行跟蹤。在需要注意偶然出現(xiàn)的人員或車輛的無人區(qū)視頻監(jiān)控場合，自動跟蹤功能非常實用。由于監(jiān)控場景中只需少量攝像機，因此這一功能可顯著降低監(jiān)控成本。而且，PTZ攝像機或PTZ網(wǎng)絡快球僅對監(jiān)控場合中的活動進行記錄，從而提高了解決方案的經(jīng)濟效益。盡管PTZ攝像機和PTZ網(wǎng)絡快球功能相似，但仍存在以下差別：受機械定位限制，PTZ網(wǎng)絡攝像機不能連續(xù)360度全方位旋轉拍攝。這意味著，攝像機不能圍繞攝像機連續(xù)進行人員跟蹤。配有自動翻轉功能的PTZ攝像機除外。攝像機由一個預設位置移到下一位置時，PTZ網(wǎng)絡攝像機不能連續(xù)自動操作，即不能進行巡查。以下章節(jié)詳細介紹機械式和非機械式PTZ網(wǎng)絡攝像機，以及PTZ網(wǎng)絡快球。機械式PTZ網(wǎng)絡攝像機機械式PTZ攝像機主要用于室內(nèi)以及有操作人員的場合。PTZ攝像機光學變焦一般為10倍到26倍。PTZ攝像機可安裝在天花板或墻壁上。非機械式PTZ網(wǎng)絡攝像機非機械式PTZ網(wǎng)絡攝像機及其防破壞版具有旋轉、俯仰和縮放功能，不需要移動部件，因此不存在設備磨損。采用廣角鏡時，取景范圍大于機械式PTZ網(wǎng)絡攝像機。非機械式PTZ攝像機采用百萬像素圖像傳感器，操作者可立即放大場景中的局部圖像，圖像分辨率不會受到任何影響。這樣可以顯示VGA分辨率（640x480pixels）全景，攝像機甚至可以采集更高分辨率的圖像。全景圖像局部放大時，攝像機采用原有百萬像素分辨率顯示VGA分辨率的1:1圖像。給出的特寫圖像細節(jié)更加清晰并保持原有銳度。采用一般數(shù)字放大技術，放大圖像往往缺失細節(jié)，銳度也會受到影響。非機械式PTZ攝像機適合用于隱蔽式墻壁安裝。PTZ網(wǎng)絡快球PTZ網(wǎng)絡快球具有更加靈活的旋轉、俯仰和縮放功能，可以覆蓋廣泛區(qū)域。這類攝像機可進行360度連續(xù)旋轉，俯仰角一般可以達到180度。由于具有設計、安裝（特別是天花板吊裝）和難以觀察攝像機視角（半球護罩可以透明或半透明）的特點，PTZ網(wǎng)絡快球適合用于隱蔽安裝。PTZ網(wǎng)絡快球具有很高的機械強度，支持巡查模式下連續(xù)工作，攝像機還可以按預定順序或隨機方式，由一個位置自動移至下一個預設位置。一般可設置20次巡查，在一天的不同時間啟動。巡查模式下，一臺PTZ半球網(wǎng)絡攝像機可以覆蓋10臺固定網(wǎng)絡攝像機監(jiān)控的區(qū)域。其主要缺點是，在給定的任意時間內(nèi)只能監(jiān)控一個位置，其他九個位置處于非監(jiān)控狀態(tài)。PTZ網(wǎng)絡快球的光學變焦一般為10倍到35倍。PTZ網(wǎng)絡快球適合用于有操作人員的場合。室內(nèi)使用時，這種攝像機通常安裝在天花板，在戶外安裝時，則安裝在架桿或建筑物墻壁上。2.3日夜兩用型網(wǎng)絡攝像機包括固定、固定半球、PTZ和PTZ網(wǎng)絡快球，所有類型的網(wǎng)絡攝像機都具有日夜兩用功能。日夜兩用攝像機可用于室外安裝，或照明條件較差的室內(nèi)環(huán)境。日夜兩用彩色網(wǎng)絡攝像機可在白天提供彩色圖像。當光線低于某個級別時，攝像機可自動切換到夜間模式，利用近紅外光（IR）給出高質(zhì)量黑白圖像。近紅外光波長為700至1000納米（nm），肉眼看不到。但大部分攝像機傳感器可以檢測并利用近紅外光。白天，日夜兩用攝像機采用紅外線阻止濾鏡。濾除紅外光可避免肉眼看到的圖像顏色失真。夜間（黑白）模式時，取下攝像機紅外線阻止濾鏡，攝像機感光度可降低到0.001lux以下。日夜兩用攝像機用于人造光源使用受到限制的環(huán)境，包括低亮度狀態(tài)下的視頻監(jiān)控、隱蔽監(jiān)控以及隱藏監(jiān)控等。例如，夜間明亮照明會干擾司機的交通監(jiān)控。日夜兩用攝像機也可以結合紅外照明器（IR）提供近紅外光，進一步提高攝像機在低亮度或夜間條件下的視頻質(zhì)量。2.4百萬像素網(wǎng)絡攝像機固定攝像機和固定半球攝像機中的百萬像素網(wǎng)絡攝像機配有百萬像素圖像傳感器，圖像質(zhì)量可達100萬像素以上。這至少是模擬攝像機像素分辨率的兩倍。百萬像素固定網(wǎng)絡攝像機有兩種使用方法：觀看者查看高分辨率圖像中的細微情景，以便于識別人員和目標；或者，在圖像分辨率保持與非百萬像素攝像機相同的情況下，用來覆蓋更大的場景。目前百萬像素攝像機的感光度一般低于非百萬像素網(wǎng)絡攝像機。百萬像素攝像機生成高分辨率視頻流也對網(wǎng)絡帶寬和記錄的存儲空間提出更高要求，盡管采用H.264視頻壓縮標準會對此有所緩解。關于H.264的更多信息，請參見第7章。2.5選擇網(wǎng)絡攝像機的基本準則網(wǎng)絡攝像機種類多種多樣，最好掌握一些選擇網(wǎng)絡攝像機的基本準則。確定監(jiān)控目標：一般觀察還是細微識別。一般觀察圖像旨在大致了解整個場景，或觀察人員的一般流動情況。細微圖像對于識別人員或目標是十分重要的（例如，面孔或證件識別，銷售點監(jiān)控）。監(jiān)控目標決定取景范圍、攝像機位置及所需的攝像機類型。關于鏡頭的更多信息，參見第3章。覆蓋范圍。針對給定地點，確定關注的區(qū)域數(shù)量，覆蓋的區(qū)域范圍，各區(qū)域的位置彼此相近還是相對獨立。區(qū)域決定攝像機類型以及需要使用的攝像機數(shù)量。-百萬像素還是非百萬像素。例如，兩個監(jiān)控區(qū)域面積較小，彼此之間相距較近，這時應采用一臺百萬像素攝像機配廣角鏡頭，而不是使用兩臺非百萬像素攝像機。-固定還是PTZ。（下面所述固定攝像機也指固定半球攝像機，PTZ攝像機也指PTZ網(wǎng)絡快球。）一個區(qū)域可由多臺固定攝像機監(jiān)控，也可以采用少量PTZ攝像機監(jiān)控。需要考慮的因素是，配有變焦功能的PTZ攝像機可以提供細微圖像，觀察的區(qū)域面積比較大。不過，PTZ攝像機每次只能簡略查看監(jiān)控區(qū)域的中一部分，而固定攝像機始終提供監(jiān)控區(qū)域的全景圖像。為充分利用PTZ攝像機的功能，需要操作者控制或設置自動巡查。室內(nèi)還是室外環(huán)境。-感光度和照明要求。室外環(huán)境下應考慮采用日夜兩用攝像機。需要考慮攝像機的感光度，以及是否需要增加照明或采用專用光源，如紅外燈。請注意，網(wǎng)絡攝像機的流明測量在不同網(wǎng)絡視頻產(chǎn)品供應商之前沒有可比性，因為目前尚沒有測量感光度的工業(yè)標準。-防護罩。如果攝像機安裝在戶外或需要防塵、防濕或防破壞的環(huán)境下應采用防護罩。關于防護罩的更多信息，請參見第4章。公開或隱蔽監(jiān)控。除有助于選擇防護罩和安裝方法外，這還將有助于選擇可采用非隱蔽或隱蔽安裝的攝像機。其他需要考慮的攝像機重要功能因素包括：圖像質(zhì)量。圖像質(zhì)量是任何攝像機最重要的一個方面，且很難量化并加以測量。確定圖像質(zhì)量最好的方法是安裝不同的攝像機觀察視頻效果。如果優(yōu)先考慮清晰捕捉移動目標，網(wǎng)絡攝像機采用逐行掃描技術是十分重要的。關于逐行掃描的更多信息，請參見第3章。分辨率。要求圖像細節(jié)清晰的應用，最好采用百萬像素攝像機。關于百萬像素分辨率的更多信息，請參見第6章。壓縮。網(wǎng)絡視頻產(chǎn)品支持H.264、MPEG-4和M-JPEG三種視頻壓縮標準。H.264是最新標準，可以最大限度節(jié)省帶寬和存儲空間。關于視頻壓縮的更多信息，請參見第7章。音頻。如果需要音頻功能，應考慮采用單路還是雙路音頻。一些網(wǎng)絡攝像機提供音頻支持，配有內(nèi)置麥克風/外接麥克風及揚聲器輸入，或外接揚聲器線路輸出。關于音頻功能的更多信息，請參見第8章。事件管理與智能視頻。事件管理功能往往采用事件管理軟件程序進行配置，由網(wǎng)絡攝像機或視頻編碼器的輸入/輸出端口和智能視頻功能加以支持。視頻基于事件觸發(fā)器通過網(wǎng)絡視頻產(chǎn)品的輸入端口和智能視頻功能進行記錄，節(jié)省帶寬和存儲空間，除非發(fā)生報警/事件，不必對所有攝像機進行現(xiàn)場監(jiān)控，因此操作人員可以監(jiān)控更多的攝像機。關于事件管理功能的更多信息，請參見第11章。網(wǎng)絡功能。考慮因素包括PoE、對視頻流加密后再通過網(wǎng)絡傳輸?shù)腍TTPS加密、允許或拒絕訪問定義IP地址的IP地址過濾、控制網(wǎng)絡訪問的IEEE802.1X、IPv6以及無線功能。關于網(wǎng)絡和安全的更多信息，請參見第9章開放式接口與應用軟件。采用開放式接口的網(wǎng)絡視頻產(chǎn)品便于集成其他系統(tǒng)。同時，支持產(chǎn)品合理選擇應用軟件和管理軟件，易于安裝和升級網(wǎng)絡視頻產(chǎn)品也是十分重要的。關于視頻管理系統(tǒng)的更多信息，請參見第11章。除網(wǎng)絡攝像機外，另一個重要考慮因素是選擇網(wǎng)絡視頻產(chǎn)品供應商。由于工程可能的擴展和調(diào)整，因此應從合作伙伴的角度來考慮供應商。也就是說，選擇能夠提供全線網(wǎng)絡視頻產(chǎn)品和附件，滿足當前及今后需求的供應商是十分重要的。供應商還應具備創(chuàng)新、支持、升級和產(chǎn)品的長期發(fā)展路線圖。確定所需攝像機之后，最好先買一臺進行質(zhì)量測試，然后再下批量訂單。3.攝像機要素影響圖像質(zhì)量和取景的攝像機要素很多，因此選擇網(wǎng)絡攝像機時有必要了解這些要素。其中包括攝像機感光度、鏡頭類型、圖像傳感器類型、掃描技術以及圖像處理功能等。本章將討論這些要素，并在結束部分介紹一些系統(tǒng)安裝的基本考慮原則。3.1感光度網(wǎng)絡攝像機感光度一般以勒克斯（lux）為單位，表示攝像機看到可用圖像所需照明度。勒克斯指標越低，攝像機感光度越好。通常，物體照度至少達到200lux才能獲得質(zhì)量良好的圖像。一般情況下，物體光線越亮，圖像越清楚。光線過差難以聚焦，圖像模糊和/或昏暗。為在昏暗光線條件下拍攝質(zhì)量良好的圖像，日夜兩用攝像機需采用近紅外光。關于日夜兩用攝像機的更多信息，請參見第2章。不同光線條件照度不同。許多自然場景的照度相當復雜，場景中陰影和高亮不同部分的勒克斯讀數(shù)是不一樣的。因此，有必要注意，一個勒克斯讀數(shù)并不能表示整個場景的光線條件。照度照明條件100,000lux強陽光10,000lux晴朗日光500lux辦公室照明100lux光線差的房間許多制造商規(guī)定了網(wǎng)絡攝像機看到可用圖像所需的最低照度。盡管這些技術指標有助于比較同一廠家攝像機之間的感光度，但卻不能根據(jù)這些數(shù)據(jù)比較不同廠家的攝像機。這是因為不同制造商評估可用圖像的方法不同，采用的標準也不一樣。為正確對比兩臺不同攝像機照明條件強陽光晴朗日光辦公室照明光線差的房間昏暗光線下的性能，可將攝像機放在一起觀看昏暗光線下的拍攝效果。3.2鏡頭要素網(wǎng)絡攝像機鏡頭組合具有多種功能，包括：決定視野，即決定取景范圍以及細節(jié)拍攝的清晰程度?？刂茍D像傳感器進光量，使圖像正確曝光。通過調(diào)整鏡頭組合中的組件，或鏡頭總成與圖像傳感器之間的距離聚焦。3.2.1視野視野是選擇攝像機時需要考慮的因素之一，即拍攝的取景范圍及細節(jié)的清晰程度。視野由鏡頭焦距和圖像傳感器尺寸決定，網(wǎng)絡攝像機數(shù)據(jù)手冊中規(guī)定了這兩個指標。鏡頭焦距指主鏡頭（或復雜鏡頭總成中的特定點）與所有光線聚集到一點（通常為攝像機的圖像傳感器）之間的距離。焦距越長，視野越窄。確定拍攝視野所需焦距的鏡頭時，還必須結合網(wǎng)絡攝像機圖像傳感器的尺寸，一般為1/4”、1/3”、1/2”和2/3”。視野分為三類：普通視野：與肉眼的視野相同。長焦視野：場面較窄，畫面細節(jié)一般比肉眼識別更加清晰。當監(jiān)控目標較少或距攝像機較遠時，采用長焦鏡頭。長焦鏡頭聚光能力一般低于普通鏡頭。廣角：場面較大，畫面細節(jié)低于普通視野。廣角鏡頭通常景深比較好，昏暗光線下可以獲得清晰的拍攝效果。廣角鏡頭有時會產(chǎn)生幾何形狀變形，類似“魚眼”效果。鏡頭主要分為三種類型：定焦鏡頭：這類鏡頭的焦距是固定的，即只有一種視野（普通、長焦或廣角）。固定網(wǎng)絡攝像機鏡頭普通焦距為4mm。變焦鏡頭：這種鏡頭的焦距可在一定范圍內(nèi)變化，提供不同視野。視野可手動調(diào)整。當視野變化時，用戶可手動調(diào)整鏡頭重新聚焦。網(wǎng)絡攝像機變焦鏡頭的焦距范圍一般為3mm至8mm。高倍鏡頭：高倍鏡頭與變焦鏡頭相似，可供用戶選擇不同視野。不過，當視野變化時，高倍鏡頭不需要重新聚焦。變焦范圍內(nèi)可保持焦距。例如6mm至48mm。鏡頭標示（如8x變焦）表示鏡頭最長與最短焦距之比。3.2.2鏡頭與傳感器匹配如果網(wǎng)絡攝像機可更換鏡頭，選擇適合攝像機使用的鏡頭是十分重要的。配用1/2英寸圖像傳感器的鏡頭可用于1/2英寸、1/3英寸和1/4英寸圖像傳感器，但不適合用于2/3英寸圖像傳感器。如果采用小于攝像機中實際安裝的圖像傳感器的鏡頭，圖像會存在黑角。如果采用大于攝像機中實際安裝的圖像傳感器的鏡頭，由于部分信息“丟失”在圖像傳感器外部，因此視野會小于鏡頭拍攝能力。這種情況會產(chǎn)生長焦效果，拍攝的圖像被放大了。更換百萬像素攝像機鏡頭時，由于百萬像素傳感器的像素要比VGA傳感器（640x480像素）的小得多，因此需要采用高質(zhì)量鏡頭。為充分利用攝像機能力，鏡頭分辨率與攝像機分辨率最好相互匹配。3.2.3鏡頭座標準更換鏡頭時，了解網(wǎng)絡攝像機鏡頭座類型也是十分重要的。網(wǎng)絡攝像機主要采用兩種標準鏡頭座：CS型底座和C型底座。兩種鏡頭座螺距均為1英寸，外觀相同。其區(qū)別是攝像機上安裝的鏡頭至傳感器的距離不同：CS型底座。傳感器至鏡頭的距離為12.5mm。C型底座。傳感器至鏡頭之間的距離為17.526mm。C型底座鏡頭可采用5mm墊塊（C/CS適配環(huán)）安裝在CS型底座攝像機機身上。如果攝像機不能聚焦，有可能使用的鏡頭類型不對。3.2.4F值與曝光光線昏暗條件下，特別是在室內(nèi)環(huán)境中，網(wǎng)絡攝像機的一個重要因素是確定鏡頭聚光能力。這由鏡頭的F值（f-系數(shù)）決定，也稱光圈級數(shù)（f-stop）。F值決定鏡頭進光量。F值是鏡頭焦距與孔徑直徑，即光圈直徑之比，F(xiàn)值=焦距/光圈。F值越?。ㄏ鄬τ诠馊咕喽?，或相對于焦距光圈大），鏡頭聚光能力越高；即通過鏡頭進入圖像傳感器的進光量越多?；璋倒饩€條件下，光圈越大，拍攝的圖像質(zhì)量越好。（不過由于設計方面的原因，有些傳感器在昏暗光線條件下不能采用大光圈。）另一方面，小光圈可以改善景深，關于景深參見3.2.6節(jié)說明。F值較小的鏡頭一般比F值較大的鏡頭貴。F值通常記為F/x。斜線代表除號。F/4表示光圈直徑等于焦距除以4。因此，如果攝像機采用8mm鏡頭，光圈開度的進光直徑為2mm。盡管自動調(diào)整光圈的鏡頭（DC鏡頭）的F值有一定范圍，但一般僅標記這個范圍末端（最小F值）的最大進光量。鏡頭聚光能力或F值，以及曝光時間（即圖像傳感器曝光時長）是控制圖像傳感器接收進光量的兩個主要因素。第三個因素是放大器增益，放大器用來加大圖像亮度。不過，提高增益也會加大圖像噪聲（粗糙度）。因此，應首先調(diào)整曝光時間或光圈開度。一些攝像機可通過設置限制曝光時間和增益。曝光時間越長，圖像傳感器接收的進光量越多。光線較亮的環(huán)境，應縮短曝光時間，而光線較暗的環(huán)境應延長曝光時間。延長曝光時間也會增加運動模糊，而增加光圈開度將對景深造成不良影響，了解這一點是十分重要的，我們將3.2.6節(jié)詳細說明。確定曝光時，建議縮短快速運動或高幀速曝光時間。光線差的條件下，延長曝光時間可以提高圖像質(zhì)量，但也會增加運動拖尾，而且由于延長了每幀曝光時間，因此總幀速下降。一些網(wǎng)絡攝像機配有自動曝光設置，可隨著可用光量提高或降低幀速。光照度下降的情況下，需要考慮增加人工光源或優(yōu)化幀速或圖像質(zhì)量。3.2.5手動或自動光圈在光照度恒定的室內(nèi)環(huán)境下，可采用手動光圈鏡頭。這種鏡頭要么配有光圈調(diào)整環(huán)，要么將光圈安裝在某個F值。室外及場景照明不斷變化的環(huán)境下，建議采用自動光圈鏡頭。這種光圈的孔徑由攝像機控制，在沒有曝光和增益設置或在網(wǎng)絡攝像機中，用來保持最佳照明度。這種光圈還可以用來控制景深（將在下面加以說明），獲得輪廓清晰的圖像。大部分自動光圈鏡頭由攝像機處理器通過直流（DC）進行控制，因此稱為“直流驅(qū)動光圈”鏡頭。另外有些自動光圈攝像機采用視頻驅(qū)動（VideoDrive，簡稱VD）方式，攝像機將視頻信號電平輸出到自動光圈鏡頭的內(nèi)部，再由其內(nèi)部的驅(qū)動電路輸出控制電壓使鏡頭的光圈調(diào)整電動機轉動，以此調(diào)整光圈的大小。3.2.6景深景深是視頻監(jiān)控應用的一個重要標準。景深指清晰顯示焦點近處及遠處物體的距離。景深可以是很重要的因素，例如監(jiān)控停車場時，需要識別20、30和50米（60、90和150英尺）遠的汽車牌照。景深受三個因素的影響：焦距、光圈直徑和攝像機距目標的距離。焦距長、光圈大或攝像機與物體之間距離短都將限制景深。3.3圖像傳感器光線經(jīng)鏡頭聚焦在攝像機的圖像傳感器上。圖像傳感器由大量感光像元組成，每個感光像元對應于圖像傳感器上的一個成像元素，簡稱“像素”。圖像傳感器上的每個像素記錄曝光量，并將其轉換為相應數(shù)量的電子。光線越強，生成的電子越多。組裝攝像機時，攝像機圖像傳感器可采用兩種主要技術：CCD（電荷耦合器件）CMOS（互補金屬氧化物半導體）盡管CCD與CMOS傳感器往往相互競爭，但兩種傳感器各有優(yōu)缺點，適用于不同的應用。CCD傳感器采用專門針對攝像機行業(yè)開發(fā)的技術。早期CMOS傳感器基于已在諸如PC存儲芯片中廣泛采用的標準技術?，F(xiàn)代CMOS傳感器已采用更加專業(yè)化技術，傳感器質(zhì)量迅速提高。3.3.1CCD技術CCD傳感器已在攝像機中使用30多年，在質(zhì)量方面具有許多優(yōu)點。一般來說，它們的感光度略好一點，產(chǎn)生的圖像噪聲略低于CMOS傳感器。感光度越高，微弱光線條件下生成的圖像質(zhì)量越好。不過，CCD傳感器較貴，在攝像機中的構成也比較復雜。CCD的耗電量是同等COMS傳感器的100倍。3.3.2CMOS技術近來，隨著CMOS傳感器技術的進步，其圖像質(zhì)量已接近CCD傳感器。CMOS傳感器含有裝配攝像機的所有邏輯電路，可以降低攝像機的總成本。與CCD相比，CMOS傳感器集成能力更高，功能更加豐富。CMOS傳感器讀出速度快（這在需要高分辨率圖像時十分有利）、功率耗散低、系統(tǒng)體積小。百萬像素CMOS傳感器有更加廣泛的用途，成本低于百萬像素CCD傳感器。3.3.3百萬像素傳感器從成本角度看，百萬像素攝像機采用的許多百萬像素傳感器（即含有100萬以上像素的傳感器），其體僅積相當于甚至略小于分辨率為640x480（307,200）像素的VGA傳感器。這意味著，百萬像素傳感器每個像素的尺寸小于VGA傳感器上的像素。例如，百萬像素傳感器（如1/3英寸200萬像素傳感器），每個像素尺寸僅為3urn（微米/microns）。相比之下，1/3英寸VGA傳感器的像素尺寸為7.5urn。因此，百萬像素攝像機分辨率更高，畫面更為精細，同時由于像素體積小，物體反射光會散射給更多像素，因此其光敏度低于VGA傳感器。3.4圖像掃描技術隔行掃描和逐行掃描是目前讀取和顯示圖像傳感器信息采用的兩種技術。隔行掃描主要用于CCD。逐行掃描則用于CCD或CMOS傳感器。網(wǎng)絡攝像機可以采用兩種掃描技術。（而模擬攝像機只能采用隔行掃描技術通過同軸電纜傳送圖像，在模擬監(jiān)控器上顯示。）3.4.1隔行掃描CCD生成交錯圖像時產(chǎn)生兩個行場：一個場顯示奇數(shù)行，另一個場顯示偶數(shù)行。不過，為生成奇場，需要組合CCD傳感器奇行和偶行信息。偶場的情況也同樣，需要組合偶數(shù)行和奇數(shù)行信息形成隔行圖像。傳輸交錯圖像時，每次僅傳送一半行數(shù)（奇數(shù)行與偶數(shù)行交替）的圖像，帶寬利用率降低了一半。監(jiān)控器（以傳統(tǒng)TV為例）也必須采用隔行掃描技術。首先顯示圖像的奇數(shù)行，再顯示偶數(shù)行，然后以25fps（PAL制）或30fps（NTSC制）交替刷新。這樣，人的視覺系統(tǒng)看到的是完整的圖像。所有模擬視頻格式以及部分現(xiàn)代HDTV格式都采用隔行掃描。盡管隔行掃描技術由于‘缺失’數(shù)據(jù)產(chǎn)生偽像或失真，但在隔行掃描監(jiān)控器上看不到這種現(xiàn)象。但是，當以逐行掃描監(jiān)控器顯示交錯視頻時，例如計算機監(jiān)控器，由于連續(xù)掃描圖像的行，因此可以看到偽像。這種偽像看上去是“間斷”的，這是由于奇行和偶行刷新略有時延造成的，僅有一半行數(shù)與運動圖像保持同步，另一半等待刷新。視頻停放以及視頻定格進行分析時，這種情況特別明顯。3.4.2逐行掃描逐行掃描圖像傳感器連續(xù)獲取傳感器每個像素的值，并連續(xù)掃描每一行圖像生成全幀圖像。換句話說，捕捉到的圖像不用被分割為類似隔行掃描中單獨的掃描場。采用逐行掃描時，網(wǎng)絡傳輸整幀圖像，然后在逐行掃描計算機監(jiān)控器上顯示，屏幕上按順序一次顯示一行圖像。因此，采用逐行掃描技術的計算機屏幕可以更好地顯示移動物體。在視頻監(jiān)控應用中，觀察移動物體（如奔跑的人）的細節(jié)是十分重要的。3.5圖像處理背光補償、曝光區(qū)域和寬動態(tài)范圍是網(wǎng)絡攝像機提高圖像質(zhì)量的三種功能。3.5.1背光補償盡管攝像機自動曝光功能極力使圖像顯示的亮度與人眼看到的場景相同，但很可能適得其反。強背光會造成前景中的物體變暗。配有背光補償功能的網(wǎng)絡攝像機盡力忽略有限的高亮區(qū)域，如同不存在一樣。這樣，即使明亮區(qū)域感光過度，仍然可以看到前景中的物體。這種照明狀況也可以通過提高攝像機動態(tài)范圍來處理，參見3.5.3節(jié)說明。3.5.2曝光區(qū)除處理有限高亮區(qū)外，網(wǎng)絡攝像機自動曝光還必須選擇圖像中需要確定曝光值的區(qū)域。例如，背景（一般為圖像底部）所含信息可能比天空（一般為圖像頂部）等前景中的更重要。場景中不重要的部分應確定為非過度曝光區(qū)。采用高級網(wǎng)絡攝像機，用戶可以選擇場景中部、左部、右部、頂部或底部作為曝光區(qū)，從而更加準確地曝光。3.5.3寬動態(tài)范圍有些網(wǎng)絡攝像機具有寬動態(tài)范圍功能，可處理照明變化大的場景。區(qū)域過亮或過暗，或人位于玻璃幕墻背光場景中，一般攝像機生成的圖像，處于暗區(qū)中的物體很難清晰看到。寬動態(tài)范圍技術采用場景中不同物體不同曝光率等方法解決這一問題，使得明暗區(qū)域中的物體都能看得很清楚。3.6安裝網(wǎng)絡攝像機購買網(wǎng)絡攝像機后，安裝方法十分重要。下面就如何根據(jù)攝像機位置及環(huán)境條件，獲得最佳質(zhì)量視頻監(jiān)控提出部分建議。監(jiān)控目標。如果是為了監(jiān)控一個區(qū)域，跟蹤移動的人員或物體，一定要將攝像機安裝在便于觀察物體的位置。如果是為了識別人員或物體，攝像機必須以適當方式進行部署或?qū)?，從而獲得足夠豐富的圖像細節(jié)，以支持進行識別。關于攝像機的最佳部署位置也可向當?shù)毓矙C關咨詢。根據(jù)需要采用多點照明或提高亮度。一般比較簡單且經(jīng)濟、高效的方法是在室內(nèi)或室外增加強光燈，以便為獲得良好圖像提供必要照明條件。避免陽光直射，因為這樣會使攝像機“什么也看不見”，圖像傳感器性能下降。在可能的情況下，攝像機的位置應背對陽光。避免背光。拍攝窗前物體時一般會出現(xiàn)這種問題。為解決這一問題，可調(diào)整攝像機位置，或在可能的條件下采用窗簾或關閉百葉窗。如果攝像機不能重新定位，可增加前景照明。在背光的環(huán)境下，最好采用支持寬動態(tài)范圍的攝像機。減小場景動態(tài)范圍。室外環(huán)境下，廣闊的天空會造成動態(tài)范圍過寬。如果攝像機不支持寬動態(tài)范圍，解決辦法是將其安裝在高于地面的位置，必要時可采用架桿。調(diào)整攝像機設置。必要時，可以調(diào)整白平衡、亮度和銳度，以獲得最佳圖像。在光線微弱的條件下，用戶必須首先考慮幀速或圖像質(zhì)量。法律因素。各國情況不同，視頻監(jiān)控可能受到限制或禁止。安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)前，建議檢查本地區(qū)相關法律規(guī)定。例如，特別是在公共場所，必要時必須注冊或領取視頻監(jiān)控牌照。可能要求做標志。視頻記錄可能需要標記時間和日期。視頻保存時間可能也有相關的監(jiān)管規(guī)定。有可能不允許進行音頻記錄。4.攝像機保護與防護罩監(jiān)控攝像機經(jīng)常在極為惡劣的環(huán)境下使用。攝像機應配置防護罩以避免雨淋、高溫和寒冷環(huán)境，以及灰塵、腐蝕性物質(zhì)、振動和破壞的影響。攝像機和攝像機附件制造商采用各種方法解決使用環(huán)境中面臨的問題。解決辦法包括將攝像機裝在單獨的防護罩中、設計專用內(nèi)置攝像機外殼，或利用智能程序感知攝像機工作條件的變化，及時向用戶報警。下面將介紹攝像機護罩、固定攝像機在外殼中的位置、環(huán)境防護、防破壞和防拆卸以及各種安裝方法。4.1通用攝像機外殼當環(huán)境變化超出攝像機運行條件時，需采用防護罩。攝像機防護罩尺寸和質(zhì)量各異，有不同的功能。防護罩可采用金屬或塑料材質(zhì)，一般分為兩類，槍式防護罩和半球攝像機防護罩。選擇外殼時，應結合各種因素加以考慮，包括：側開口還是滑動開口（槍式防護罩）安裝支架透明還是煙色球罩（半球攝像機防護罩）線纜管理溫度及其他額定條件（可考慮加熱器、遮陽板、風扇和雨刷器）電源（12V,24V,110V等）抗破壞級別有些防護罩還配有外設裝置，如用于無線環(huán)境的天線。金屬防護罩需要采用外置天線。內(nèi)置在塑料防護罩中的無線攝像機不需要采用外置天線。4.2透明護罩攝像機護罩的“窗口”或透明護罩一般采用優(yōu)質(zhì)玻璃或耐用聚碳酸脂塑料。由于窗口與光學鏡頭的作用一樣，因此應選用高質(zhì)量的材質(zhì)，以免影響圖像質(zhì)量。透明材料的內(nèi)部瑕疵會影響透明度。PTZ攝像機和PTZ網(wǎng)絡快球?qū)Ψ雷o罩的要求更為嚴格。護罩不僅需要專門設計為球形，而且必須具有極高的清晰度，因為塵埃微粒等瑕疵將會