高清PTZ摄像机的应用优势和发展趋势 - 安防知识网

　　球型摄像机(PTZ Dome)是一种一体化球型摄像机，具有运转速度快、光学变焦、定位精确、控制方式灵活等特点，已广泛应用于平安城市、机场、轨道交通、电力、教育、工业等行业。随着整个监控行业数字化、网络化、高清化发展的进程，网络PTZ摄像机在产品的开发上也迈入了一个新的阶段，高清PTZ摄像机成为监控行业新的热点。

　　高清化

　　以前百万像素摄像机由于芯片处理性能有限，在百万像素分辨率下，只能采用M-JPEG编码格式。因而，用户要么选择百万像素分辨率，接受15Mbps甚至更高的带宽和更高存储成本;要么就是进一步降低百万像素摄像机的帧率，当成一个百万象素数码相机使用。所以，虽然百万象素摄像机很早就在市场上出现，但高分辨率和高带宽的矛盾以及低帧率是其一直无法普及的根本原因。

　　但上述现状在2008年得到彻底改变。在2008年，业内开始推出全球第一款基于H.264编码的真正实用高清网络摄像机，由于成功解决了高分辨率、高帧率及高带宽的矛盾，使得网络监控的真正进入实用的高清时代。随之，国内外厂商开始推出众多的高清固定枪机和固定半球，以及基于H.264的高清网络摄像机。到现在，无论我们到哪里，大家都在谈高清，卖高清，越来越多的用户也在用高清。高清网络监控已经进入井喷时代。网络PTZ摄像机的最重要的一个发展趋势就是高清化!

　　我们做过很多高清机固定摄像和标清固定摄像机的对比，包括分辨率，图像细节、带宽、延时等，高清固定摄像机优势明显。若我们拿一个720P的高清PTZ快球和一个4CIF/D1分辨率的36X标清快球做对比，结果会如何呢?

　　最广角时对比

　　在最广角时(此时焦距均为最小)，从下图可以直观看出，36倍4CIF /D1与18倍720P摄像机为水平视角基本相同(照片左右两侧)，但高清快球的分辨率是标清摄像的2倍，物体细节明显提高。(如图1)

图1 36倍的4CIF/D1与18倍720P图像对比

　　最大焦距时对比

　　在最大变焦时，4CIF /D1球机为36×光学变焦，与高清PTZ摄像机为18×光学变焦。从图1中可以直观看出，高清18倍光学变焦的特写效果，与标清36倍光学变焦的特写效果基本相同。

　　在720P的图片中，除了可以更清楚地分辨车牌，同时其水平覆盖范围更宽。720P的图片中，不但可以有效地监控进出仓库的卡车，更可以同时监控仓库出入口右侧的消防门。[nextpage]

　　可见，在放大到最大光学变焦角度时，4CIF /D1的PTZ摄像机视角已经非常狭小，有效监控范围十分有限;而当720P的高清PTZ摄像机放大到最大光学变焦时，不仅可以获得同等甚至更为出色的图像细节，而且由于16:9的宽屏格式，更加扩大了有效的视频监控范围，更好地帮助监控人员进行视频监看和跟踪。(如图2)

图2 4CIF/D1与720P最大焦距时图像对比

　　由此可见，相对于标清网络PTZ摄像机，不论是在广角，还是在特写时，高清PTZ摄像机都表现出了无与伦比的效果。高清化必然是PTZ球型摄像机的最重要的发展趋势之一。

　　智能化

　　智能化是PTZ摄像机的重要发展方向之一。比如一些高清PTZ已拥有随时检测球机内部温度和湿度、自动启动内部加热和降温设备、智能监控风扇转动状态。不但如此，更支持温控报警功能，当机内工作稳定超过其正常稳定工作范围时，会通过邮件、短信、声光报警等方式提醒管控人员。

　　部分室外应用的高清PTZ摄像机更支持北极温控功能，通过智能温控，可使摄像机在-40度到50度的环境温度内正常工作。

　　智能看守功能也是非常实用的智能分析，一旦摄像机发现在门口有人或车进出时，则自动的将摄像机图像拉过去，并进行变焦特写。

智能看守功能也是非常实用的智能分析

　　当然，自动跟踪、动态遮挡、音频侦测、断电重启报警也都是众多网络快球所具备的基础智能。但随着处理芯片(CPU及压缩)的性能日益强大，除了可以处理基础的视音频及控制数据外，更多的富裕资源可以用于高级的智能分析，如：绊线、人数统计、区域防范等。目前芯片的处理性能，已经能够在处理标清视频时，同时处理绊线、人数统计等高级智能分析。[nextpage]

　　以太网供电

　　ALL IN ONE, 即一个网线实现所有数据的传输，是网络监控的一个重要优势。以太网供电IEEE 802.3af(在POE交换机端的电压是48V DC，最大功率15.4W)，只适合在给固定网络摄像机和固定半球摄像机进行供电。

　　High PoE ,802.3at在电压范围支持50-57V DC,标程为53VDC,最大功率支持30W。完全可给快球摄像机及其护罩供电。通过High PoE，网络快球不需要任何视频线、音频线、控制线、电源线等，只需链接一跟网线，即可实现所以线缆的连接。

　　为了缩短网络高清PTZ摄像机的安装时间，及更好的保证快球的安装质量，更多网络高清PTZ摄像机尤其是室外型高清PTZ摄像机在出厂时，就已经配置好了IP66护罩、预装好的支架,即开箱即用(Out-of-the-box)。

　　High PoE 配合Out-of-the-box,可实现网络快球的快速安装，且可充分保证安装质量。

　　自动翻转结构

　　PTZ球型摄像机根据其机械构造的不同，可分为高速球机和PTZ摄像机两种类型，两种类型统称为PTZ球型摄像机。

　　高速球采用轴传动，结构健壮，实现360度的连续旋转，但成本较高。而PTZ摄像机采用齿轮传动，由于存在限位，无法实现360度旋转，但成本低廉。而且可实现360度旋转，又保证较低制造成本。即：360度自动翻转PTZ摄像机，这种技术也被应用于高清PTZ摄像机中。

　　这种球形摄像机同PTZ摄像机一样，采用齿轮传动，也有限位。当对摄像机进行360度水平旋转控制，在到达限位时，摄像将在0.1秒内水平反向旋转180度，垂直反相旋转180度，在跳过限位后，继续按照人员控制的方向旋转，从而实现了360度的连续旋转。

　　在不要求摄像机长时间连续旋转的情况下，既希望实现360度的监控，又希望快球价格较低时，这种自动转结构的摄像机是非常不错的选择。一般情况下，这种自动翻转结构的快球摄像机，其水平旋转速度和垂直选择速度均可达到300度/秒的速度，并且根据变焦情况，自动调整旋转速度，从而保证长焦的精确限速。

　　更灵活的控制方式

　　高清PTZ摄像机的技术发展，使得监控的应用需求进一步提高。尤其是基于网络化的摄像机控制和操作，要求高清PTZ网络摄像机能够迅速响应控制命令，并实现摄像机的转动和变焦。

　　通常情况下，高清PTZ摄像机主要有这两种控制模式：摇杆拖动式控制和中心点控制。采用遥杆对摄像机进行PTZ控制时，很难做到定位精确，控制困难。但通过“中心点控制”模式时，可完全解决该问题。

　　“中心点控制”方式，鼠标在图像上显示位一个“+”图标，在监控图像上，鼠标点到哪里，摄像机就会以该点位中心，自动旋转，精确定位到该点。当希望对某目标进行放大时，可按下左键的同时拖动鼠标，框住该目标，即可实现对该目标的自动水平、垂直定位及放大。

　　“中心点控制”方式，只适合鼠标控制方式，不适合遥杆控制方式。

　　本地存储

　　通过在摄像机内置SD/SDHC卡插槽支持最高达32GB的本地存储。

　　由于采用的时H.264编码格式，在720P格式下，32GB的SD卡，仍可连续存储2天时间。

　　SD卡存储，更多的用于基于不同事件的存储，当摄像机被遮挡、事件报警、网络中断等情况时录像，并且支持事件的预录像，从而保证事件录像的完整性。

　　当网络恢复后，通过手动或自动方式，将SD录像导入到集中存储。

　　本地存储作为集中存储的备份和补充，可进一步保证了监控的可靠性。

　　小结

　　总之，随着整个监控行业数字化、网络化、高清化发展的进程，随着市场的需求发展，高清化、智能化、以及安装更简洁、控制更灵活是网络PTZ摄像机的发展趋势。