焦距，在光学系统中是指平行光入射时从透镜光心到光聚集之焦点的距离。 也是指监控摄像机中，从镜头镜片光学中心点到摄像机的CCD/CMOS感光元件之间的距离。 对于监控摄像机来说，这个焦距的大小就决定了拍摄画面的成像大小、视场角大小和景深大小。焦距一般为2.8mm、3.6mm/4mm、6mm、8mm、12mm、16mm等，存在定焦和变焦两种摄像机。

摄像机拍摄物体成像关系图如下所示：

物体成像关系图

其中根据图中关系可以计算像的大小为h=f/d*H，其中f为相机焦距，d为镜头距离目标物的距离,H为目标物实际大小，h为成像大小。

CCD和CMOS，它们都采用感光元件作为影像捕获的基本手段，CCD/CMOS感光元件的核心都是一个感光二极管（photodiode），该二极管在接受光线照射之后能够产生输出电流，而电流的强度则与光照的强度对应。常见的尺寸1/1.8''、1/2.7''等指的就是传感器尺寸，根据英制单位的惯例，小于1英寸的表示为分数形式，1/1.8''实际上是(1/1.8)''.

补充：

在CCD/CMOS 出现之前，摄像机是利⽤⼀种叫作“光导摄像管（Vidicon Tube）”的成像器件感 光成像的，这是⼀种特殊设计的电⼦管，其直径的⼤⼩，决定了其成像⾯积的⼤⼩。 因此，⼈们就⽤光导摄像管的直径尺⼨来表示不同感光⾯积的产品型号。CCD/CMOS出现之后， 最早被⼤量应⽤在摄像机上，也就⾃然⽽然沿⽤了光导摄像管的尺⼨表示⽅法，进⽽扩展到所有 类型的图像传感器的尺⼨表示⽅法上。 例如，型号为1/1.8''的CMOS，就表示其成像⾯积与⼀根直径为1/1.8英⼨(此时的英⼨为 25.4mm）的光导摄像管的成像靶⾯⾯积近似。

这⾥的“n英⼨”可以换算为传感器画幅的对⻆线⻓度为n*16mm。⽐如2/3''，则为(2/3)*16mm，约 10.67mm，近似为11mm。 但注意从1/2''以下，这个对⻆线=靶⾯尺⼨*16mm的换算关系就失效了，此时的换算系数应该为⼀ 英⼨18mm左右。⽐如(1/6)x18mm=3mm就⼤致为1/6''传感器的对⻆线⻓度。

因此，传感器上以英寸数代指的靶面尺寸和对角线长度有大致正相关的对应关系。在同等像素下，传感器越大，单一像素的面积也相应越大，其接受光信号的能力越强，捕获的光子越多，于是信噪比提高，得到的画质越出色。

光圈（英语：Aperture），是照相机上用来控制镜头孔径大小的部件，以控制景深、镜头成像素质、以及和快门协同控制进光量。对于已经制造好的镜头，不能随意改变镜头的直径，但是可以通过在镜头内部加入多边形或者圆型，并且面积可变的孔状光栅来达到控制镜头通光量，这个装置就叫做光圈。

光圈的大小通常用F值表示，光圈f值=镜头的焦距除以光圈口径。简单而言，f值越小光圈就越大，进光量也越大，景深越浅。F值越大，光圈越小，进光量越小；F值越小，光圈越大，进光量越大。

分辨率是指单位长度中所表达或截取的像素数目。我们通常所说的摄像机的分辨率指的是图像分辨率，表示每英寸图像内的像素点数，单位是像素每英寸（PPI）。图像分辨率越高，像素的点密度越高，图像越清晰。

公式：像素（Pixel） = 尺寸（Inch）*分辨率（PPI）

存在以下几种表述：

P：1080P是一种视频显示格式，外语字母P意为逐行扫描（Progressive scan），有别于1080i的隔行扫描（interlaced scan）。 数字1080则表示垂直方向有1080条水平扫描线。 通常1080P的画面分辨率为1920×1080。

K: 表示横向大约有几个1000列（等效）像素，例如2K就是2000，4K就是4000，以此类推。

W: 表示的是摄像机横向和纵向像素的乘积。多少W就是多少万像素的意思。例如200W就是1920x1080≈200W，400万就是2560x1440≈400W。

以镜头为顶点，以被测目标的物像可通过镜头的最大范围的两条边缘构成的夹角。

视角大小主要由焦距和CMOS尺寸大小决定，通常情况下，焦距越大，视角越小；焦距越小，视角越大。

视角计算公式为：

水平视角：α=2arctan(w/(2f)),

垂直视角：β=2arctan(h/(2f))

举例说明视角和监控距离的关系。

摄像机镜头的安装角度为0°（即镜头水平），监视器显示比例：4:3，摄像机模式设置为：4:3，CMOS尺寸为1/2.7''，主要监视目标W*H=2m*3m的完整走廊范围。

CMOS成像尺寸为：

w*h=5.27mm*3.96mm.

焦距为3.3mm时：

水平视场角： α=2arctan(5.27mm/2*3.3mm)=77.2°

垂直视场角： β=2arctan(3.96mm/2*3.3mm)=61.9°

垂直方向上，能看到完整走廊的最小距离（距离摄像机的水平距离）为：H/tan(β/2)=3000mm/tan(61.9°/2) =5000mm=5m;

水平方向上，能看到完整走廊的最小距离（距离摄像机的水平距离）为：W/2*tan(α/2)=2000mm/2*tan(77.2°/2)=1253mm=1.25m。

两者取最大，因此，焦距为3.3mm时，监控范围为距离摄像机监控方向5米以外的走廊区域。

焦距为12mm时：

水平视场角：α2=2arctan(5.27mm/2*12mm)=24.8°

垂直视场角：β2:=2arctan(3.96mm/2*12mm)=18.7°

垂直方向上，能看到完整走廊的最小距离（距离摄像机的水平距离）为：

H/tan(β/2)=3000mm/tan(18.7°/2)=18220mm≈18m；

水平方向上，能看到完整走廊的最小距离（距离摄像机的水平距离）为：

W/2*tan(α/2)=2000mm/2*tan(24.8°/2）=4548mm≈4.5m；

两者取最大，因此，焦距为12mm时，监控范围为距离摄像机监控方向18米以外的走廊区域。

以上算法是根据摄像机镜头为水平角度，如果这么安装的话，一半图像就是天花板了。所以很少出现这种状况，而大部分都是摄像机镜头向下倾斜，偏移水平角度。

根据以上两个不同焦距的拍摄范围和距离可以得出：焦距越小，视角越大，拍摄范围大，安装应该更近；焦距越大，视角越小，拍摄范围小，安装应该更远才能完整拍摄目标。

一帧就是一副静止的画面，连续的帧就形成动画，如电影等。我们通常所说的帧数就是在1秒钟时间里传输的图片的帧数，通常用fps（Frames Per Second）表示。每一帧都是静止的图像，快速连续地显示帧便形成了运动的假象，还原了物体当时的状态。高帧率可以得到更流畅、更逼真的动画。每秒钟帧数(fps) 愈多，所显示的动作就会愈流畅。一般来说，图像帧率设置为25fps或30fps已经足够。

码流是指视频图像经过编码压缩后在单位时间内的数据流量，也叫码率，是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。同样分辨率下，压缩比越小，视频图像的码率就越大，画面质量就越高。

对于静止的图像，用较低的码流即可以获得较高的图像质量；对于运动的图像，需要配置较高的码流。举个例子，针对720P的摄像机来说，典型码率为：2M，对于室内场景，因运动物体较少、速度较小，配置2M码流即可满足要求；对于道路监控场景，因车流速度快，场景变换大，可能需要配置4M码率。实际应用中，我们应该配置为变码率，使其更好地适应场景变化。

所谓视频编码方式就是指通过压缩技术，将原始视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式，有以下几种编码方式：

1、H.264

H.264是继MPEG-1、MPEG-2 和MPEG-4之后的一个高度压缩视频编解码器标准，在同等图形质量下的压缩效率比MPEG-2提高了2倍。

2、H.265

H.265是ITU-T VCEG继H.264之后所制定的新的视频编码标准，在原有标准的基础上改善码流、编码质量、延时和算法复杂度之间的关系，使编码最优。

3、MJPEG

Montion Joint Photographic Experts Group，即运动静止图像（或逐帧）压缩技术。

4、MPEG-4

MPEG-4是MPEG-2发展的格式，用于在低速传输时传送视频数据。

5、SVAC

安全防范监控数字视音频编解码技术标准（Surveillance Video and Audio Coding），是解决安全防范监控行业独特要求的技术标准。

推荐使用H.264或者H.265进行编码，有成熟的加速库可以使用，效率高，码率低。