Choosing the Right Cameras for the Right Job
As described in Chapters 1 and 2, there are two basic types of video surveillance camerasavailable today. The traditional CCTV analog camera, which delivers an NTSC signal invarious formats and has up to 702 Acirc; 480 resolution (called 4CIF), and digital megapixelcameras, which begin at the higher resolution of 1280 Acirc; 1024 or 1.3 megapixels. Thesetwo types of cameras can also be IP cameras, which include a built-in digital video encoderto allow for immediate delivery of data over Ethernet. When using the same Ethernetcable they can be powered by the same RJ45 port. IP cameras come in various shapes andsizes, including smaller fixed cameras with vandal-resistant enclosures to full-blown PTZcameras requiring separate power if used in an outdoor enclosure with a heating and coolingsystem.
The correct hardware to choose is based entirely on the requirements. In Chapter 6,Site Survey, I discuss various steps to help make those assessments if they havenrsquo;talready been made clear by the customer. The details of the statement of work willdetermine how many cameras and what type will be of most value.
Therersquo;s no real classification of security cameras and quality isnrsquo;t necessarily coupledwith a higher cost. Table 3-2 provides a summary of available cameras in three selectgroups based on cost and available features. For the purposes of this table, an economicalsecurity camera is considered anything that costs less than $200. The professionalproducts average about $2500 and specialty cameras are more than $20,000 and，depending on requirements, can be as much as $250,000.
Economical cameras are mainly products sold over the counter at various massmerchandisers, hardware, electronic, and camera stores. Professional security camerasinclude the name brand PTZ cameras, both analog and IP cameras, and can includeruggedized versions and enclosures, zero or low lux (for nighttime viewing), super zoomlenses, and multiple streaming and compression options. Specialty cameras that canprovide human recognition up to a mile in pitch blackness or 2 miles during the dayinclude a stabilizer and PTZ. Some of these specialty cameras are even more powerfulwith origins in military applications and the power to see for miles.
Economical Video Surveillance
There has been a growing market for economical security cameras, both wired andwireless. Companies such as Swann, D-Link, Linksys, and Lorex have developed someimpressive fixed lens units for under $200 and even under $100. However, these camerasarenrsquo;t professional video surveillance cameras. What makes a “professional” videosurveillance camera? The same components that separate the pocket camera from theSLR or the economical camcorder from a handheld camcorder aspiring filmmakersuse to make movies. The list includes, but isnrsquo;t limited to, the following:
1. Lens quality
2. CCD or CMOS size and quality
3. Durability
4. Features
5. Longevity
Any professional photographer or filmmaker will tell you that what “makes” the cameraisnrsquo;t the camera itself, but the lens in front of it. The image thatrsquo;s recognized, converted,and saved comes through the lens and the level of quality of the lens is directly connectedto the quality of the imagery. Security cameras that cost less than $80 use mass-producedsingle element lenses; some are even made of glass (grade B) and others are made ofengineering-grade injection-molded plastic. The new wave of plastic lenses cuts the costof lens manufacturing in half, thus opening up the market for lower cost cameras andsecurity cameras. These cameras may work well indoors or in milder climates, but theyarenrsquo;t durable in severe weather climates – most clear plastic, even engineering-gradeinjection-molded plastic, deteriorates, fades, and fogs in harsh environments. If yoursquo;relooking for a low-cost, short-term outdoor solution, these inexpensive cameras candeliver, especially with built-in LED infrared (IR) capabilities, but ultimately theyrsquo;re bestused indoors. The economical cameras around $200 tend to have better quality lensesand components with highly respected brand names to support them.
Professional Video Surveillance
Professional camera solutions are built to last with high-quality Japaneseor German-madeoptics, power zoom lenses, higher-grade sensors, and outdoor enclosures (soldseparately) made to withstand many years in severe weather conditions.
Figure 3-6 presents two images of the same egress. One is priced at $90 with 36 IRLED lights for night vision (to 30 feet) and is a fixed camera. This fixed camera not onlyuses a plastic lens, but is also less than 2 years old. Obviously, it didnrsquo;t like the coldChicago winters and hot summers. The other is a professional-quality PTZ dome camerapriced at about $2800. Used versions are now available for a few hundred dollars and theone in the picture is about 10 years old, but will likely last for another decade. Irsquo;d like toreiterate that this is a printed representation of a digital image originally illuminated bythe back light of a monitor. On a digital screen it may appear different.
Professional security cameras are also designed with vandal-resistant enclosures withunique security screws, making them difficult to access (see Figure 3-7).
Specialty Video Surveillance
The specialty category covers some of the more unusual requirements, such as humanrecognition at 1500 m (1 mile) at night; professional stabilizers above and beyond whatrsquo;savailable in most professional cameras; and ultra-powerful, high-performance zoomlenses providing human recognition at up to 9000 m (6 miles).
FIGURE 3-6 Plastic versus glass lenses.
Long-range camera mo
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为合适的工作选择合适的摄像机
在1章和2章的描述，今天有两种基本类型摄像机可以用。传统的闭路视频监控模拟摄像机，可传输各种格式的NTSC信号，有702Acirc;480分辨率（称为4CIF），和数字百万像素的摄像头，并开始在1280Acirc;1024或1.3百万像素的高分辨率。这两种类型的相机也可以是IP摄像机，包括一个内置的数字视频编码器允许数据通过以太网直接传输。使用相同的以太网电缆可由同一个RJ45端口供电时。IP摄像机有各种形状和大小，包括较小的摄像机带有防暴外壳的成熟云台摄像机，如果用于加热和冷却系统的户外围栏需要单独的电源。
选择正确的硬件是完全根据要求，在6章网站的调查中，我讨论了各种措施帮助那些还没有被客户明确做出的评估。对工作表的细节将决定多少和什么类型的相机将是最有价值的。
没有真正的安防摄像机分类和质量不一定再加上一个更高的成本。表3-2提供了三组基于成本和可用功能的可用摄像机概述。对于此表的目的，经济安防摄像机被认为是成本不超过200美元的。专业的产品平均约为2500美元，特别的相机都超过20000美元，根据需要，可以高达250000美元。
表3-2 可用相机抉择
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分组 |
经济（lt;$200） |
专业（$250~2500） |
特别（gt;$20000） |
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固定的 |
X |
X |
X |
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低照度 |
X |
X |
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LED红外 |
X |
X |
X |
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热红外 |
X |
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云台 |
X |
X |
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百万像素 |
X |
X |
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自动追踪 |
X |
X |
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运动检测 |
X |
X |
X |
经济相机的主要产品在各大卖场、五金、电子和相机店的柜台销售。专业的安全摄像机包括品牌云台摄像机，模拟和IP摄像机，并包括坚固耐用的版本和外壳，零或低照度（夜间观看），超级变焦镜头，多流和压缩选项。专门的相机可以提供人识别到漆黑的一英里或白天的2英里，包括固定和云台。这些起源于军事应用中的摄像机甚至更强大和能看到几英里。
经济的视频监控
有线和无线的经济安防摄像机已经有一个不断增长的市场。公司如斯旺、友讯、Linksys和lorex已经开发了一些令人印象深刻的固定镜头，每个在200美元甚至100美元以下。然而，这些相机不是专业的视频监控摄像机。什么做一个“专业”的视频监控摄像头？这相同的组件可以从单反中分离袖珍相机或者从有抱负电影制片人使用拍电影的手持摄像机中分离经济摄像机。名单包括，但不限于此，以下：
1.镜头的质量
2.CCD或CMOS大小和质量
3.耐用性
4.特性
5.长寿
任何专业的摄影师或导演会告诉你“做”的相机不是相机本身，而是在它前面的镜头。图像通过镜头识别、转换、并保存下来和镜头的质量水平直接关系到图像的质量。成本不到80美元的安防摄像机使用批量生产的单透镜；有些甚至是玻璃做的（B级）和其他是由工程等级的注塑成模塑料做成。新一轮的塑料镜头削减了一半的镜头制造成本，从而开拓市场更低成本的相机和安防摄像机。这些相机可以在室内或在温和的气候工作好，但是他们在恶劣的天气气候中不耐用——最透明的塑料，甚至工程级注塑成型的塑料在恶劣环境下将恶化、消失和雾化。如果你正在寻找一个低成本，短期户外的解决方案，这些廉价的摄像机可以提供，特别是内置LED红外（IR）的能力，但最终他们最好在室内使用。200美元左右的经济相机会有更好质量的镜头和组件与备受推崇的品牌支持。
专业视频监控
专业相机解决方案是去年建成的高品质的日本或德国制造的光学电动变焦镜头，高等级的传感器，和户外外壳（单独出售）能够在恶劣的天气条件下承受多年。
图3-6给出相同的输出图像。一个售价90美元的带夜视36红外LED灯（30英尺），是一个固定的相机。这个固定的相机不仅采用了塑料透镜，而且也不到2年。显然，它不喜欢芝加哥寒冷的冬天和炎热的夏天。另一个是专业品质的云台摄像机售价约2800美元。使用的版本现在几百元美元可以买到，图中的一个是10年左右，但将可能持续另一个十年。我想重申，这是一个起初被显示器背光源照亮的数字图像打印模式。在数字屏幕上可能会出现不同的。
图3-6塑料与玻璃镜片
专业的安防摄像头也被设计带有独特安全螺钉固定的防破坏外壳，使他们难以接近（见图3-7）。
特别视频监控
特别类别包括一些更不寻常的要求，如人在夜晚识别在1500米（1英里）；专业固定的监控高于最专业的相机；超强大的，高性能的变焦镜头提供人体识别高达9000米（6英里）。
远程摄像机模型包括Vumii发现系列，插条gemineye，EagleVision EV3000，塞拉利昂太平洋红外360，和前视红外（它提供了大多数厂商的热成像技术）。Vumii是一个在先进夜视 图3-7防暴外壳
视频监控市场的全球领导者。Vumii发现系列提供了白天多达6英里远，晚上高达3英里的可见性（有一个清晰的视线），使用与CCD传感器同步的连续波激光红外照明器。
这些相机和经济红外摄像机之间的区别是在白天和晚上他们都能够“看见”数百甚至上千米。最喜欢的视频安防摄像头，远程摄像机模型可作为带有固定镜头的固定摄像机或具有强大的、远程变焦镜头的云台摄像机。显然，这种强大相机不在当地的零售商出售，他们非常昂贵。红外摄像机昂贵因为特殊的锗玻璃复合材料用于镜头和外壳保持它的热红外传感器的隐形成本。这相机必须在原子水平上读取任何物体产生的红外能量，但它必须做超出了镜头玻璃和外壳。
模拟与数字与像素
当比较安防摄像头，要注意每种类型的相机提供了一个独特的功能是很重要的。随着数字技术的融合，不断提高对低成本的安全摄像机的图像质量，制造商将最终提供每个世界最好的。
正如2章所讨论的，传统的闭路电视监控NTSC模拟摄像机有一个基础的电视线测量。该决议没有超过原来的模拟电视可以显示，即使有一个数字视频编码器，编码器只作为数字化摄像机所提供的信号。数字IP摄像机，其内置的编码器，也可以是一个NTSC摄像机制造的闭路电视监控环境，或者他们可以进入下一代DVS安防摄像头和提供百万像素。
百万像素的相机是不同的因为他们分别打破了传统的84400和334000像素的模拟视频图像CIF和4CIF的模式。在百万像素的摄像头开始在大约1000000像素（1.3 MP）和从那里增加。在2章中所讨论的，像素越多应用，更多的细节设置，导致在一个高质量的数字图像。图3-8所示使用低高端云台以及百万像素摄像头产生的不同图像。
图3-8低端，高端云台和百万像素摄像机
NTSC制式的IP摄像机产生比同行的模拟摄像机和数字视频编码器更好的图像质量，但他们有两个主要缺点：帧速率和低光能力（微处理器和CMOS传感器的局限性）。IP摄像机直接从数字数据中生成的图像。没有连续的模拟视频流以至于内置在IP摄像机的微处理器工作超过模拟摄像机/数字视频编码器的匹配。这个沉重的处理使用使得许多IP摄像机在较低的分辨率下很难产生一个每秒30帧的连续流，尤其是云台 IP摄像机，试图产生每秒30幅图像，还需要弥补平移，倾斜，缩放，和沉重的计算如MPEG-4和H.264编解码器。
有了IP摄像机的好处很多，包括简单的集成到现有的多个地方、甚至在国际上网络基础设施中，以太网是一个世界性的标准。IP摄像机也可以身体比模拟摄像机小和不需要专用的硬件功能（如矩阵开关或控制器）。IP摄像机提供一个可选的逐行扫描和隔行扫描（与隔行扫描），产生更好的视频和静态图像，避免交错的百叶窗式的工件变形。大多数IP摄像机有一个“本地记录”选项，使用者有在他们自己的电脑上在Web界面接口记录当地视频的能力。
然而，所有的IP摄像机缺乏标准化的视频协议，大大限制了其互操作性和选择的视频管理系统（VMS）的软件接口。在选择解决方案的IP摄像机，研究和确定摄像机的选择与VMS解决方案的兼容。不幸的是，你的研究可能需要包括的不仅仅是阅读资料，这可能表明“MPEG-4标准”或“MJPEG标准，但制造商使用不同的方法达到这一点和它可能不被所有VMS软件识别。
30 帧
新的云台 IP摄像机通过走向新的H.264编解码器已经有所改进，尽管这需要更多的马力。问题不是相机无法实现每秒30帧 的一个连续的数据流，而是总体概念30 fps没有必要，因为人眼只能看到每秒7到10帧。然而，数字视频监控的实现不意味着限制人的眼睛或NTSC模拟视频监测覆盖的区域。技术必须弥补人力资源的局限性和每秒30帧可能是其中的一个优势。
让我们抛开事实上大多数赌场和军事应用需要每秒30帧或者更多帧的视频监控。使用每秒30帧 的主要争论之一是要维持它的带宽和存储量。以每秒15帧记录可以减少一半的存储需求，为现有应用程序或扩展增加更多空间。然而，网络视频服务器存储的限制不是由于录像带的数量和人力需要更换那些磁带，而是更具成本效益的硬盘空间的大小。带宽仅限于网络视频服务器的网络和处理能力以及虚拟机服务器的网络适配器。
每秒30帧记录的网络视频服务器系统可以看到超越人的能力，捕捉到可能在一瞬间甚至多个角度识别物体发生的细微差别。如果一个人或汽车是移动的，扭曲和转动方向不同，捕捉好的面部照片或车牌的角度的机会可能错过在一瞬间，除非你在那一秒钟有30种不同帧的选择。图3-9是一个人在移动的摄像头前环顾四周。所有30帧发生在一个单一的瞬间，几帧显示提供更多选择去识别。任何相机拍摄每秒30帧还包括更快的快门速度和更好 图3-9 每秒30 帧
地捕捉运动的能力（注意图3-10中轻微的模糊）。一旦相机放大的识别的图像（如这里的例子），覆盖的面积较小，更重要的是如果图逃离，他将摄像机架在几分之一秒使每个30帧。图3-10在每秒6帧的比较。
电源要求
安防摄像机通常由POE交换机提供-12 V到50 V的低电压。这是完全基于相机规格的。最经济的安防摄像机使用廉价的12 V电源适配器，需要一个110伏的电源插座，而中端相机需要24 V。要准确区分使用低电压的相机的种类是很重要的，例如24V直流（VDC）不同于24V交流电（VAC）。一个24V直流电源或电源适配器不需要24 V交流电和反之亦然，除非相机规格确定相机里面的电源板是能够区分两种电流。许多相机还提供一种以上的电源选项。选择IP摄像机可以通过24 V或POE交换机供电，而其只提供一个24伏交流或12伏直流的选项。
无论电源规格，记住，没有电源的相机不能工作，所以不要跳过供电或在几年内其他计划取代它。商业电源厂商如Altronix和Cantek为视频监控产品提供多通道、多电压配电解决方案。请参阅本章后面的相机电源故障的更多信息。
远程重启
当一个安全摄像机安装在伸手可及的地方，它不易回收功率，除非你有专用断路器。这可能是被锁在电气室门里的某个地方或者在街上，在锁定交通或照明控制器与可访问性只有通过适当的政府。为什么重启？网络视频服务器包括许多不同的组件和模块，所有包含的电气，机械，和软件元素，该软件是否是一个主机操作系统虚拟机或嵌入式固件在幕后运行每个设备。这是一个“立体解决”的方法是必要的。 图3-10 每秒6帧
在处理任何类型的软件（不仅仅是窗口），数据有时可以成为损坏或在设备和服务器之间的通信链路的溢出，唯一的直接的解决方案是打破重复循环重新启动。远程电源控制器提供管理员通过网络使用网络界面打破这种循环的能力。远程电源控制器是一个简单的网络界面,提供的能力来管理设备上的电源插座与启动顺序和手动关闭。记住，如果通过远程无线电和/或开关连接，该连接将丢失在关机（所以宁愿重启而不是关机）。
Dataprobe iBoot是一个具有成本效益的单出口解决方案。厂商如Puluzzi或LPC提供多端口器件，模块和机架安装。这些设备可以有所帮助，在下列视频监控故障情况下：
1.编码器和/或摄像机死机或失去连接到虚拟机中的应用程序。
2.当使用模拟摄像机和数字视频编码器时，这有助于确定摄像机或编码器故障。
3.当通信被激活时一些模拟摄像机需要数字编码器是主动的。这可能需要一个延迟时间为摄像机启动。
4.损坏或“挂”的固件或软件
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