安防系統(tǒng)的重點在監(jiān)控，監(jiān)控的未來在網(wǎng)絡視頻監(jiān)控，網(wǎng)絡視頻監(jiān)控的核心硬件是網(wǎng)絡攝像機（IPC）。未來，前端IPC接入網(wǎng)絡，后端部署云架構(gòu)，用戶通過遠程視頻終端進行瀏覽查看，架構(gòu)非常簡單，系統(tǒng)將逐步扁平化，因此IPC作為核心硬件，其地位尤其重要。不論對于廠商、工程商還是用戶，設計、銷售還是工程技術(shù)人員，了解IPC的關(guān)鍵參數(shù)、含義及如何進行選型，非常重要。

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IPC的簡單的參數(shù)說明：

壓縮率: 通常用編碼的量化參數(shù)（QP或DFR值）表示，數(shù)字越大，壓縮越狠，圖像質(zhì)量越差當然碼流越低。廠商常將后臺QP值用Low/Mid/High對應顯示。

分辨率: 常見如4CIF,720P,130萬,1080P,300萬/500萬/1000萬像素等

PPF(像素密度): 不同的PPF水平實現(xiàn)不同監(jiān)視目的，比如10PPF可以區(qū)分出人或車輛；50PPF可以識別更多細節(jié)，100PPF可以進行清晰的人臉或者車牌識別……

視場的水平范圍: 目標視場（攝像機成像后覆蓋的范圍）的定義很重要，他決定攝像機的PPF值的計算&選擇及鏡頭焦距的選擇。

攝像機距離監(jiān)視目標的距離: 用來進行鏡頭焦距參數(shù)選擇

低照度: 用來表征攝像機在多“黑”的環(huán)境下依然能夠清晰成像，但是由于標準不統(tǒng)一，存在虛標現(xiàn)象。目前行業(yè)主流IPC產(chǎn)品通常在0.0x的水平。

曝光設定：參數(shù)范圍1s到1/10000，常規(guī)設定建議在1/30以避免出現(xiàn)運動目標的拖影現(xiàn)象，再長的曝光值意味著要忍受明顯拖影，但畫面會稍亮。

寬動態(tài)：主要針對監(jiān)控場景內(nèi)目標主體與背景光線反差較大的應用情況，需要注意寬動態(tài)有不同的技術(shù)實現(xiàn)方式，導致效果差別較大、成本差異較大。

幀率：選擇范圍通常1-30，最大可60，如果沒有特殊要求，在安防行業(yè)5-15幀即可，多了也是浪費。高幀率通常用于賭場或工業(yè)等特殊監(jiān)控需求場所。

音頻：音頻通常包括麥克風和廣播，如果真的有音頻需求，建議選擇全雙工模式，并且需要確認是否后臺CMS軟件支持雙向音頻功能。

室外防護等級：室外有防塵、防水（IP等級）、防爆及寬溫等指標要求

壓縮方式：H.264, MPEG-4, MJPEG; 目前主流 H.264方式

多碼流：常見單碼流、雙碼流、多碼流，不同碼流可不同參數(shù)設定

碼流模式：通常分為固定碼流（CBR）及可變碼流(VBR)

錄像模式:通常分為連續(xù)錄像模式及移動偵測觸發(fā)錄像模式

板載錄像容量：32GB, 64GB, 128GB 等，目前主流SD卡，品牌如 SanDisk

VMS兼容性：需要明確IPC兼容的VMS品牌，或者具體符合的ONVIF標準

電源供應：目前電源供應有PoE及常規(guī)低壓，注意很多新攝像機僅僅支持PoE.

自動聚焦：分為自動后焦調(diào)整（Auto Back Focus）及自動聚焦（ Auto Focus）

光圈類型：分為手動光圈、自動光圈、P光圈三種

鏡頭類型：固定焦距及可變焦距，普通常規(guī)室內(nèi)監(jiān)控應用通常4-9mm焦距鏡頭較多，10-50mm鏡頭用于距離稍遠的場景應用

PTZOptical Zoom: 通常范圍2倍到40倍，室內(nèi)一般10倍，室外25倍以上

IPC的設計及選型指南：

了解IP攝像機的參數(shù)及細節(jié)，無論對廠商還是用戶人員，都很有必要。尤其在項目招標及投標中，當徹底了解參數(shù)細節(jié)情況后，可以很容易能看出其他廠家標注或設計的參數(shù)門檻或者參數(shù)陷阱，做到心里有數(shù)。

避免含糊不清的參數(shù)：

經(jīng)常遇到設備參數(shù)需求“含糊不清”，比如，要求“高分辨率低照度攝像機”，此類參數(shù)要求通常會導致很多問題，但是卻屢見不鮮，原因無非是需求方對技術(shù)不了解或者比較懶惰。顯然，供應商會提供最低成本的設備給用戶，因為顯然用戶并不關(guān)心具體參數(shù)，而此時設備的報價將會在投標中起主導作用。

避免作繭自縛的參數(shù)：

IP攝像機不像PC那樣，可以定制化，比如，你不能想當然地聲稱選購一個500萬像素，60幀、30倍光學變焦、IP68、低照度0.001lux的槍式攝像機。但是，在項目招標采購過程中，經(jīng)常遇到如此“拍腦袋”拼湊出來的設備參數(shù)，求其原因，通常是用戶東拼西湊的設備參數(shù)，其實各項指標湊到一起，市場上可能根本找不到能夠響應的設備，投標商要么看出破綻不予響應，要么費盡周折尋找設備。

避免借別人的參數(shù)：

招標方或者用戶可能會直接從廠商或者其他項目借方案及需求書過來，結(jié)果導致投標者的困惑。通常，某個廠商或項目的方案書自然會列出該項目或廠商特定設備的個性化或者獨有的參數(shù)，而這通常是其他廠商根本無法響應的。必比如AXIS的覓光者技術(shù)（Lightfinder）或者松下的寬動態(tài)（SuperDynamic II），很多人以為這些是工業(yè)標準，其實只是廠家自己定義的特性功能或者專有名稱而已。

進行實驗性測試：

在項目規(guī)劃及設計階段，用戶經(jīng)常被廠商的銷售&售前支持人員利用精美PPT噴的天花亂墜，而一旦項目實施，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)呈現(xiàn)的效果根本不是當初設計的那回事，因此，搭環(huán)境進行實際測試很必要。目前，IP系統(tǒng)日趨簡單，不同廠商的IP攝像機拿到現(xiàn)場模擬實際環(huán)境進行測試，效果一目了然，非常簡單但很有必要。

IPC的詳細參數(shù)說明：

攝像機的低照度：

低照度的要求越來越普遍，而目前表征攝像機照度的就是Lux值，實際上，單單的Lux值比較已經(jīng)意義不大，因為還有其他參數(shù)制衡作用，另外，廠商對Lux的標注目前看很多都是隨心所欲，或者調(diào)整其他參數(shù)得到的“優(yōu)化值”。

目前，安防行業(yè)人員利用Lux值表征攝像機低照度。招投標文件也是以此為唯一的參考，一刀切模式來進行攝像機的甄選或者入圍，其實弊端很大：

• 很多廠商的標稱是虛假的毫無意義的

很多廠商標注0.001lux的低照度性能甚至更低，0.001lux？太“黑”了。實際上，絕大多數(shù)常規(guī)攝像機在如此真實環(huán)境都很難成像，或者是漆黑一片無意義。

• 該參數(shù)沒有標準流程約束

各個廠商標稱值是通過該廠商自己的標準和流程測試出來的，整個行業(yè)沒用通用或者強制性的流程、工具，因此，不同廠商之間沒有可比性，造成廠商虛標。

• 沒有相應地說明圖像質(zhì)量如何

在最低照度下，沒有相應的成像標準來參考，也就難怪不同廠商虛標泛濫。你的0.1lux，我的0.01lux，你管我圖像質(zhì)量呢，反正沒人提這事。

• 沒有相應地說明攝像機其他參數(shù)設定值

很多廠商采用“技巧”模式來標稱低照度值，就是調(diào)整快門（shutter）速度，眾所周知攝像機曝光因素有快門及光圈大小，采用超低快門將增加曝光使攝像機在較低照度下能夠成像（當然，畫面中快速移動目標將出現(xiàn)鬼影）。

紅外燈配置攝像機：

目前攝像機配置主動紅外燈變得越來越普遍且實際，尤其是短距離夜視應用，在黑白模式可被接受時通常是很好的選擇，需要注意如下事項：

• 請不要指定紅外燈的數(shù)量，12顆或者24顆并無實際意義。實際上，紅外（LED）燈有不同等級，便宜的消費級別的紅外燈需要較多數(shù)量，而要達到相同效果，專業(yè)的LED則需要相對少的顆數(shù)。
• 無需指定紅外燈的有效距離，實際上，目前大多廠商對紅外燈有效距離都是續(xù)標，通?？梢源蛞话胝劭郏梢詫嶋H測量一下有效距離。

WDR參數(shù)設定：

WDR即寬動態(tài)功能，主要應用于主體及背景光線對比差別較大場景比如樓宇大堂。利用DB值標稱寬動態(tài)意義不大，如同利用Lux標稱低照度性能一樣。真正的寬動態(tài)是“多次曝光技術(shù)”支撐的，不要相信所謂電子或者數(shù)字寬動態(tài)。當然，寬動態(tài)與背景光補償（BLC）也是兩回事，雖然兩者功能確實有類似。

分辨率的選擇：

分辨率的選擇需要基于現(xiàn)場監(jiān)控范圍大小，盲目選擇高分辨率毫無意義，除了成本因素外，較低分辨率攝像機通常在夜視方面更有優(yōu)勢。

• 1080P攝像機比720P攝像機能夠提供更多有用的細節(jié)，1080P攝像機具有更大的FOV(視場)，其他方面，其與720P攝像機差別不大。
• 300萬像素攝像機提高了垂直方向覆蓋范圍，因為4：3比例的300萬像素攝像機相比16：9的1080P攝像機，垂直方向增加了500+像素單位。
• 500萬像素是個飛躍，除了像素增加之外，帶來很多副作用，比如幀率可能降低，可能沒有WDR功能、低照度表現(xiàn)不佳等等諸多限制。

目前看，如果不確定，1080P攝像機是比較穩(wěn)妥的選擇。另外，需要引入PPF來針對具體項目需求進行設計規(guī)劃以達到用戶需求。

PPF(像素密度概念)

像素密度的概念在安天下微信號（sas123cn）有文字介紹及視頻短片解說。PPF逐漸成為高清IP攝像機選型的重要參考，當然，前提是現(xiàn)場光照正常、視頻壓縮比正常。行業(yè)目前總結(jié)出PPF在不同應用的參考經(jīng)驗如下：

• 很難探測（Detect）到一個人: < 8 pixels/英尺
• 能夠大概識別一個人（年齡、性別）: 5 - 12 pixelss/英尺
• 相對容易識別一個人 (頭發(fā)、服飾等): 15 - 24 pixels s/英尺
• 模糊的臉 (如果你認識那個人，則可以認出來): 25 - 50 s/英尺
• 清楚的臉 (針對陌生人): 50 - 80 pixels s/英尺
• 電視標準的圖像質(zhì)量 (跟電視一樣效果): 80+ pixels s/英尺

如上圖，PPF在80的數(shù)量水平，能夠很清晰識別一個人臉，及車牌識別。關(guān)于PPF的具體概念，可參看安天下往期推出的視頻講座。需要注意的是，雖然PPF用來進行攝像機規(guī)劃很有意義，但并非唯一決定因素。

攝像機主要監(jiān)視目標

定義攝像機的主要監(jiān)視目標在選擇攝像機時很有意義，所謂主要監(jiān)視目標，如同進行攝影時，進行構(gòu)圖一樣，需要了解畫面Cover的范圍，及畫面的主體內(nèi)容，通俗地講，要知道“攝像機用來看啥”，看停車場、柜臺、ATM機、出入口等等。同一畫面中不同目標物在攝像機的成像效果會與目標距離有很大關(guān)系，即距離攝像機近的目標自然比遠的目標具有更多畫面細節(jié)。因此，盡早規(guī)劃、定義攝像機場景中的監(jiān)視目標并重點規(guī)劃攝像機規(guī)格及安裝位置與角度很重要。

場景的水平范圍

像素密度（PPF）不是系統(tǒng)設計的充分條件，要進行攝像機的選型，還需要明確被監(jiān)控的目標場景（FoV）的水平范圍（Width）。舉例說，用戶需要系統(tǒng)能夠達到50PPF的水平，但是沒有明確實際現(xiàn)場具體水平范圍，那么，如果現(xiàn)場3米寬，那么標清的攝像機即滿足要求，而如果5米寬，則標準攝像機可能無法達到像素密度要求。出現(xiàn)此問題原因在于系統(tǒng)設計時，前提條件不充分。

存儲周期陷阱

用戶、包括一些監(jiān)管機構(gòu)，對存儲周期的要求是不明確的，通常簡單提出“30天、3個月”等純粹的數(shù)字。如此的描述或者要求，實際上為用戶或集成商提供了很大的“靈活性”。為了保證30天或者三個月的存儲周期，可以在圖像質(zhì)量、編碼參數(shù)、幀率、分辨率等方面進行調(diào)整，即使720P攝像機，硬件參數(shù)達標，可以設置較低分辨率、較低幀率及碼流進行存儲，存儲周期大大增加。

需要注意，為了提升存儲周期，即使在分辨率及幀率維持不變前提下，如果調(diào)整編碼參數(shù)（有的廠商稱之為圖像質(zhì)量，高/中/低；有的廠商稱之為壓縮參數(shù)，從1-100，數(shù)值越高壓縮率越高，質(zhì)量降低），那么顯然PPF是受影響的。

如下圖，容易分辨哪個圖像質(zhì)量好，但是實際上，兩幅圖片來自同一攝像機、相同編碼壓縮方式、分辨率、幀率、唯一不同的是編碼參數(shù)（QP值）。

幀率設定（Frame/Second）

幀率設定是視頻監(jiān)控系統(tǒng)最常見設置，目前幀率設定值尚有不同的觀點，有的觀點認為幀率值“夠用即可，不必浪費”，有的觀點認為幀率應該是“全幀率”的，以免漏掉信息。實際上，幀率設定基本原則就是：法律或者行業(yè)有強制約定的當然嚴格執(zhí)行；畫面中有快速移動情景（現(xiàn)金操作、卡牌等），如果不能達到30幀則至少要15幀以上；否則，通常的安防用視頻監(jiān)控，5-10幀足矣。

關(guān)于幀率的深入解釋及與快門、存儲關(guān)系，可參看安天下（微信號sas123cn）歷史文章推出的視頻短片解說。

編碼方式（CODEC）

目前編碼方式?jīng)]有多少選擇，主流H.264，間雜MJPEG及MPEG-4，MxPEG是MOBOTIX公司私有編碼格式，類似MPEG-4，JPEG2000為Avigilon采用。

即使相同的編碼方式，比如H.264，也有不同的參數(shù)(Level/Profiles)。

利用AVInaptic andVLC工具，分析視頻編碼壓縮量化（Quantization），可以用來打開AVI及MPEG文件，觀察編碼壓縮的多項參數(shù)，如碼流，幀率，總幀數(shù)，非常直觀，另外，可以顯示量化值及幀大小，下圖顯示AVInaptic界面。

攝像機距離監(jiān)視目標的距離：

攝像機到監(jiān)視目標物的距離經(jīng)常被忽略，但是，這個與鏡頭焦距選擇關(guān)系密切。如果目標距離攝像機3~5米，那么大多攝像機可以滿足此要求，如果距離更遠，則需要針對焦距進行選擇，比如，墻面安裝的攝像機需要監(jiān)視20米遠人的人臉識別。需要注意，部分攝像機，比如半球攝像機，可能無法滿足此要求。

鏡頭類型Lens Type

通常，用戶對鏡頭選擇不需要考慮太多參數(shù)，主要關(guān)注鏡頭的焦距（固定）及鏡頭焦距范圍（可變）。當然，目標距離攝像機越遠，鏡頭焦距需要越長。鏡頭的選擇有軟件參考，可以基于現(xiàn)場條件及攝像機具體參數(shù)，生成具體需求。

光圈類型：

光圈類型有三種：手動光圈、自動光圈及P光圈。手動光圈，需要在初次安裝時進行調(diào)整并鎖死；自動光圈則可以自行調(diào)整；P光圈與自動光圈類似，但是可以提供更好的增益控制（Gain Control）。通常情況下，可根據(jù)現(xiàn)場光照情況進行選擇，但是需要注意，一旦選擇了P光圈鏡頭，則攝像機選型受限制。

自動聚焦功能：

大多數(shù)攝像機需要手動聚焦，此工作通常在初始安裝時一次性完成。然而，攝像機工作一段時間后可能因為碰撞、震動、溫度變換及日夜模式切換等原因出現(xiàn)脫焦或者虛焦現(xiàn)象。越來越多的攝像機內(nèi)置了自動聚焦的按鈕或者支持通過網(wǎng)絡界面遠程操作，這樣的好處是降低了現(xiàn)場進行調(diào)焦的成本。有兩類自動聚焦模式，一個是自動聚焦（AutoFocus）一個是自動后焦調(diào)整（AutoBack Focus），兩者效果一樣但是過程不同，AutoFocus是鏡頭調(diào)整位置而Auto Back Focus是鏡頭的位置不同而傳感器（Imager）的位置調(diào)整，兩者可謂殊途同歸。

音頻功能：

通常，IPC的廠家提供4種音頻功能，但拾音、單廣播、半雙工及全雙工音頻，半雙工音頻模式像對講機（常見如摩托羅拉），全雙工音頻如我們常見的電話通話模式。所以，需要根據(jù)具體情況，了解IPC的音頻支持特性。需要注意，目前安防監(jiān)控行業(yè)，音頻的使用率不足5%，因此，絕大多數(shù)音頻功能是沒用的，而IPC的音頻支持實則增加了成本，如無必要，可考慮選擇不支持音頻的IPC.另外，部分國家的法律法規(guī)是限制音頻采集監(jiān)聽監(jiān)控的，需要事前調(diào)研了解。

室外等級：

大多數(shù)攝像機會標注室內(nèi)應用或者室外應用，但是這對于室外攝像機還遠遠不夠，至少還應該表明IP防護等級及溫度范圍。從專業(yè)及嚴格角度講，室外應用的攝像機，最小IP防護等級應該在IP66，另外，溫度范圍也很重要，可以保證在室外極高或極低溫度下，IPC依然能夠很好地工作。

多碼流功能：

通常情況下，IPC發(fā)送一個視頻流給VMS, 但是，比較高級的VMS支持多個視頻流同時從一個IPC發(fā)到VMS, 此種情況通常發(fā)生在客戶端需要實時瀏覽多個與存儲畫質(zhì)不同的視頻流，或者后端有視頻分析部署。但是，并非所有IPC支持同時并發(fā)多個碼流，因此，如果后端有多碼流需求，需要了解IPC是否能夠支持。

碼流模式：

兩個基本的碼流類型是VBR(Variable Bit Rate)及CBR(ConstantBit Rate). 這兩項參數(shù)在選擇IPC時通常很少涉及但是關(guān)乎系統(tǒng)的設計。CBR通常用于低帶寬或者帶寬不穩(wěn)定環(huán)境（如無線網(wǎng)絡），而VBR模式對于存儲的高效利用很有用。

錄像模式：

兩個比較常見的錄像模式是連續(xù)錄像機移動偵測錄像，用戶通?；趯嶋H情況，為不同攝像機進行分組，設置不同的路項目模式，比如重要場所連續(xù)24小時錄像，非重要區(qū)域采用移動偵測觸發(fā)錄像。錄像模式不影響攝像機的選擇但影響存儲的使用。還有一種錄像方式是平時連續(xù)錄像但是錄像質(zhì)量較低（低幀率、分辨率），一旦移動偵測觸發(fā)，則切換到高質(zhì)量錄像模式下，注意VMS平臺支持否。

板載存儲卡（邊緣存儲）

攝像機內(nèi)置存儲變得越來越普遍，這是傳統(tǒng)的后臺集中存儲不同模式，是集中存儲的有力冗余補充（網(wǎng)絡或者后臺NVR/存儲宕機等情況），注意很多IP攝像機本身并不支持本地存儲，一些廠商只是預留硬件接口，或者需要收費。板載存儲需要注意存儲卡類型（SDHC,SDXC,MicroHD等）、最大容量（32G/64G…）及讀寫速度等參數(shù)。另外一個重要方面，需要了解后臺軟件CMS對存儲卡的支持，有的IP攝像機本地插入存儲卡后，只能通過Web方式訪問存儲卡視頻文件。需要明確后臺軟件CMS能夠集成、管理IP攝像機配套的視頻存儲卡。

VMS平臺的兼容性：

如果已經(jīng)有建設完成的WMS系統(tǒng)，那么通常，VMS廠商會列出其所支持的IPC列表；如果還沒選擇WMS系統(tǒng)，則需要注意一些兼容性問題。通常，支持ONVIF Profile S標準的平臺一般算是比較開放并且廣泛兼容的

IPC的電源：

IPC的電源分為POE供電及傳統(tǒng)低壓供電，通常，PoE供電日趨主流。需要注意，部分傳統(tǒng)的、較早的IPC是不支持PoE供電的；同樣，部分新款的IPC是不支持傳統(tǒng)的低壓供電的。因此需要設計之初考慮，包括額外的線纜或者交換機需要支持PoE等。HpoE的目的是用來針對大功率的IPC，比如帶PTZ功能的IPC.

PTZ 光學變焦

通常，在考察PTZ攝像“能看多遠”時要考察攝像機的光學變焦范圍，通常，光學變焦的兩個考量指標是最大焦距及攝像機的分辨率。目前，IP攝像機的變焦范圍通常是3倍~40倍，并主要分以下三檔：

• 12倍以下：價格便宜，范圍有限
• 12倍~22倍：中檔變焦，通常室內(nèi)使用
• 22倍以上：長范圍變焦，通常室外使用、價格較貴

如果用戶需要PTZ攝像機看很遠目標，則最好制定鏡頭最大焦距而不是“變焦倍數(shù)”，比如，同樣是36倍光學變焦攝像機，靶面尺寸及分辨率不變情況下，一個是3.5mm~125mm，一個是4mm~144mm，顯然后者可以“看得更遠”。

另外，光學變焦范圍比較時，攝像機需要具有相同的分辨率，提升攝像機分辨率與提升光學變焦倍數(shù)效果差不多，都可以“看得更遠”。需要注意，百萬高清攝像機的鏡頭的光學變倍范圍通常小于標清攝像機的鏡頭變倍數(shù)（鏡頭工藝問題），但是由于分辨率高，雖然變倍低，但是可能可以看得更遠。

忽略數(shù)字變焦/總體變焦

可以說，光學變焦對攝像機拉近拉遠影響較大，不幸的是很多廠商把光學變焦及數(shù)字變焦混合一談，讓數(shù)據(jù)看起來更好看。比如，一個廠商宣傳自己攝像機有216倍總體變焦，其中18倍光學12倍數(shù)字，如此案例，可以忽略數(shù)字變焦，因為其僅僅是放大圖片，且各個攝像機廠商都差不多一樣的變倍數(shù)。

PTZ的水平旋轉(zhuǎn)角度

PAN的范圍定義了水平方向（從左到右）攝像機可移動范圍，移動范圍是圓形的并且可能是從0°到360°，360°對攝像機來說是很重要的角度，攝像機可以無障礙的跟蹤活動的目標，否則，操作人員需要手動復位攝像機角度再重新跟蹤，非常不方便并影響跟蹤效果。對于空曠及大范圍跟蹤需求的監(jiān)控，360°很重要。

PTZ的傾斜角度范圍

Tilt的范圍定義了垂直方向（從上到下）攝像機可移動范圍，通常從0°到220°。通常，需要考核Tilt范圍是否大于180°，如果小于180°，那么操作者可能很尷尬地需要進行手動復位操作，比如當一個人經(jīng)過一個攝像機，而頭頂上方的攝像機需要對目標-人進行持續(xù)跟蹤的時候（因為攝像機無法旋轉(zhuǎn)到另外一側(cè)）。

全景攝像機

全景攝像機近年來快速發(fā)展，部分情況取代了PTZ攝像機及多個固定攝像機。相對于多個固定攝像機，全景攝像機節(jié)省了數(shù)量，并且合成到一個畫面便于觀察；相對于PTZ攝像機拉近拉遠且不能全面照顧場景，全景始終如一的全面覆蓋。但是全景攝像機的局限是畫面變形，并且針對某個目標，無法拉近及清晰呈現(xiàn)。