IP網(wǎng)絡(luò)槍機(jī)技術(shù)原理應(yīng)用
來(lái)源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:merry2013 2015-06-10 06:13:14 加入收藏
什么是IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)
網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)只要安置在任何一個(gè)具備IP網(wǎng)絡(luò)接口的地點(diǎn)即可獨(dú)立運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)除了具備一般傳統(tǒng)攝像機(jī)所有的圖像捕捉作用外,機(jī)內(nèi)還內(nèi)置了數(shù)字化壓縮控制器和基于WEB的操作系統(tǒng)(包括Web服務(wù)器、FTP服務(wù)器等),使得視頻數(shù)據(jù)經(jīng)壓縮加密后,通過網(wǎng)絡(luò)(局域網(wǎng)、Internet或無(wú)線網(wǎng)絡(luò))送至終端用戶,而遠(yuǎn)端用戶可在自己的PC上使用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器或客戶端軟件對(duì)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)進(jìn)行訪問, 實(shí)時(shí)監(jiān)控目標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)的情況,并可對(duì)圖像資料實(shí)時(shí)存儲(chǔ),另外還可以通過網(wǎng)絡(luò)來(lái)控制攝像機(jī)的云臺(tái)和鏡頭,進(jìn)行全方位地監(jiān)控。
IP網(wǎng)絡(luò)槍機(jī)的組成技術(shù)原理
網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)一般由鏡頭、圖像傳感器、聲音傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、圖像、聲音、控制器網(wǎng) 絡(luò)服務(wù)器、外部報(bào)警、控制接口等部分組成。
鏡頭
鏡頭作為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的前端部件,也是決定攝像機(jī)成像質(zhì)量好壞的一個(gè)很重要的物理環(huán)節(jié)。常見的鏡頭有固定光圈、自動(dòng)光圈、高清、標(biāo)清、不同的像面尺寸,自動(dòng)變焦等不同的規(guī)格特性。
圖像傳感器、聲音傳感器
圖像傳感器有CMOS和CCD兩種模式。目前CMOS和CCD技術(shù)上的差距已經(jīng)非常小了。目前市場(chǎng)基本上95%以上的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)都在采用CMOS的圖像傳感器,只有用在特殊行業(yè)的(如高速抓拍)的部分?jǐn)z像機(jī)還在使用CCD的傳感器。
聲音傳感器即拾聲器或叫麥克風(fēng),與傳統(tǒng)的話筒原理一樣。
A/D轉(zhuǎn)換器
A/D轉(zhuǎn)換器的功能是將圖像和聲音等模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)?;贑MOS模式的圖像傳感器模塊有直接數(shù)字信號(hào)輸出的接口,無(wú)須A/D轉(zhuǎn)換器;而基于CCD模式的圖像傳感器模塊如有直接數(shù)字輸出的接口,亦無(wú)須A/D轉(zhuǎn)換器,但由于此模塊主要針對(duì)模擬攝像機(jī)設(shè)計(jì),只有模擬輸出接口,故需要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。
圖像、聲音編碼器
經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的圖像、聲音數(shù)字信號(hào),按一定的格式或標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編碼壓縮。編碼壓縮的目的是為了便于實(shí)現(xiàn)音/視信號(hào)與多媒體信號(hào)的數(shù)字化;便于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)以及萬(wàn)維網(wǎng)上不失真地傳輸上述信號(hào)。目前,圖像編碼壓縮技術(shù)有兩種:一種是硬件編碼壓縮,即將編碼壓縮算法固化在芯片上;另一種是基于DSP的軟件編碼壓縮,即軟件運(yùn)行在DSP上進(jìn)行圖像的編碼壓縮。目前市場(chǎng)中的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)常用的圖像壓縮格式主要有:H.264、MPEG4、MJPEG、SVAC和近期比較熱的H.265。同樣,聲音的壓縮亦可采用硬件編碼壓縮和軟件壓縮,通常網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)普遍支持G.711、G.726等音頻壓縮格式。
控制器
控制器也可以叫處理器,是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的心臟,它肩負(fù)著網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的管理和控制工作。如果是硬件壓縮編碼,控制器是一個(gè)獨(dú)立部件;如果是軟件編碼壓縮,控制器是運(yùn)行編碼壓縮軟件的DSP,即二者合而為一。目前,市場(chǎng)中的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)常用的處理器廠家(有時(shí)我們稱為解決方案)主要為以下三家:
德州儀器(Texas Instruments),通常我們將其簡(jiǎn)稱為TI;
安霸 (Ambarella);
海思半導(dǎo)體 (hisilicon) 簡(jiǎn)稱:海思;
另外還有一些網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)廠商使用自己研發(fā)處理器,比如安迅視(Axis)的ARTPEC系列處理器和SONY的Xarina處理器平臺(tái)。
IP網(wǎng)絡(luò)槍機(jī)與模擬的對(duì)比
按照今天市場(chǎng)的情況,講主流的IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)進(jìn)行對(duì)比,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面的差異:
圖像效果:
IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī):讓用戶看的更清楚,永遠(yuǎn)是攝像機(jī)追求的目標(biāo),目前市場(chǎng)中的IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以達(dá)到130w,200w,更甚至300w500w和800w像素圖像的輸出。
傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī):只能做到D1/Cif輸出。
管理和監(jiān)控方式
IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī):內(nèi)置WEB,使用一臺(tái)PC上的標(biāo)準(zhǔn)WEB瀏覽器,就能夠管理和查看圖像。能夠遠(yuǎn)程管理和查看圖像。IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可將圖像資料存在遠(yuǎn)程的硬盤上,易于搜尋,易于存儲(chǔ),不容易被破壞。
模擬攝像機(jī):閉路,只能在內(nèi)部監(jiān)看,不可以遠(yuǎn)程監(jiān)看。錄像資料只能本地存儲(chǔ),也不能遠(yuǎn)程查看,容易被不法分子破壞。
工程安裝成本
IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī):在現(xiàn)場(chǎng)的項(xiàng)目實(shí)施中,用與高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)電纜的花費(fèi)通常比標(biāo)準(zhǔn)的同軸電纜要少30%到40%,同時(shí)一跟網(wǎng)絡(luò)電纜能夠同時(shí)支持多臺(tái)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和其它設(shè)備。
模擬攝像機(jī):質(zhì)量好的同軸電纜通常來(lái)說(shuō)價(jià)格是比較高的。我們常用的RG59750hms的標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜要比高質(zhì)量網(wǎng)線貴30%左右。每個(gè)模擬攝像機(jī)都需要一跟電纜,如果有很多臺(tái)攝像機(jī),就必須鋪設(shè)多條電纜,并專門為這些電纜的安裝和部署花錢,這樣一來(lái)人力和維護(hù)成本都比較高。
請(qǐng)談?wù)処P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)新技術(shù)的整合擴(kuò)展
隨著市場(chǎng)中網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)處理能力的不斷提升,在保證圖像質(zhì)量的前提下,藍(lán)色星際的攝像機(jī)還能夠?qū)崿F(xiàn)其他的一些功能。比如VAE 視頻主動(dòng)增強(qiáng)、聲音輔助對(duì)焦、視頻質(zhì)量診斷、人臉抓拍等。
視頻主動(dòng)增強(qiáng)(VAE)是指在畫面中圈定某一個(gè)用戶感興趣區(qū)域,在整體碼流不增加的情況下,增強(qiáng)感興趣區(qū)域的圖像質(zhì)量。
聲音輔助對(duì)焦則是在攝像機(jī)的安裝過程中,通過聲音提示的方式告訴安裝人員什么時(shí)候攝像機(jī)的圖像已經(jīng)調(diào)整清楚了。
視頻診斷功能是指攝像機(jī)自身能夠?qū)σ曨l圖像出現(xiàn)的問題進(jìn)行判斷并報(bào)警,如虛焦、噪聲異常、偏色、亮度異常、鏡頭位移等。
隨著網(wǎng)絡(luò)化的普及,IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在非安防領(lǐng)域的延伸和滲透
近些年隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的大幕開啟,更多的IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)開始支持云服務(wù)。一些有實(shí)力的廠商則直接推出了自己的云平臺(tái),比如螢石、星際云和樂橙。
支持云服務(wù)的IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通常的用戶都是個(gè)人用戶或者小型的商戶等。支持云服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)主要的特點(diǎn)是安裝方便,使用便利。只需要一條電源線即可通過WIFI自動(dòng)連入互聯(lián)網(wǎng),用戶就可以隨時(shí)隨地查看關(guān)心的監(jiān)控圖像。
這時(shí)候可能有人會(huì)提出疑問了,把我的視頻、抓圖和報(bào)警錄像存儲(chǔ)在云上,安全么?其實(shí)呢,是否安全其實(shí)都是相對(duì)來(lái)說(shuō)的。我反問一句,你可以安心地將郵件保存在Google郵箱這個(gè)“云”里,你可以將自己的手機(jī)通訊錄保存在QQ同步助手或360這些“云”上,你可以將自己的照片保存在百度網(wǎng)盤或者iCloud這些“云”上,那么你為什么不可以安心地將監(jiān)控圖像信息保存在云上呢?
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