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网络摄像机的组成和功能

   网络摄像机的组成和功能

   网络摄像机结合了传统摄像机和网络视频的技术,除具备一般的摄像机图像捕捉功能外,还能让用户通过网络实现远程视频监视、储存以及对采集到的图像信息做出分析和采取相关的措施。网络摄像机的应用,使得图像监控技术有了一个质的飞跃。网络摄像机将图像转换为基于TCPIP网络标准的数据包,使摄像机所摄的画面通过RJ45以太网接口直接传送到网络上,通过网络即可远端监视画面。首先,网络的综合布线代替了传统的视频模拟布线,实现了真正的三网(视频、音频、数据)合一,网络摄像机即插即用,工程实施简便,系统扩充方便;其次,跨区域远程监控成为可能,特别是利用互联网,图像监控已经没有距离限制,而且图像清晰,稳定可靠;再者,图像的存储、检索十分安全、方便、可异地存储,多机备份存储以及快速非线性查找等。

   网络摄像机一般由镜头、图像传感器、声音传感器、AD转换器、存储器、网络服务器、外部报警、控制接口等部分组成。网络摄像机的内部结构如图326所示。

   镜头作为网络摄像机的前端部件,有固定光圈、自动光圈、自动变焦、自动变倍等种类,与模拟摄像机相同。

   图像传感器有CMOSCCD两种模式。CMOS即互补性金属氧化物半导体,CMOS主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体,通过CMOS上带负电和带正电的晶体管来实现基本功能的,这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像。CMOS针对CCD最主要的优势就是非常省电。

   通常,传送优良图像质量的设备都采用CCD图像传感器,而注重功耗和成本的产品则选择CMOS图像传感器。但新的技术正在克服每种器件固有的弱点,同时保留了适合于特定用途的某些特性。这一部分与模拟摄像机相同。

   声音传感器(即拾声器或麦克风),与传统的话筒原理一样。

   AD转换器的功能是将图像和声音等模拟信号转换成数字信号。

   基于CMOS模式的图像传感器模块有直接数字信号输出的接口,无须AD转换器;而基于CCD模式的图像传感器模块如有直接数字输出的接口,亦无须AD转换器,但由于此模块主要针对模拟摄像机设计,只有模拟输出接口,故需要进行AD转换。

   图像、声音编码器将经AD转换后的图像、声音数字信号,按一定的格式或标准进行编码压缩。编码压缩的目的是为了便于实现音/视信号与多媒体信号的数字化;便于在计算机系统、网络以及万维网上不失真地传输。

   目前,图像编码压缩技术有两种:一种是硬件编码压缩,即将编码压缩算法固化在芯片上:另一种是基于DSP的软件编码压缩,即软件运行在DSP上进行图像的编码压缩。同样,声音的压缩亦可采用硬件编码压缩和软件压缩,其编码标准有MP3等格式。

   控制器是网络摄像机的心脏,它肩负着网络摄像机的管理和控制工作。如果是硬件编码压缩,控制器是一个独立部件;如果是软件编码压缩,控制器是运行编码压缩软件的DSP,即二者合二为一。

   网络视频服务器提供网络摄像机的网络功能,它采用了RTPRTCPUDPHTTPTCPIP等相关网络协议,允许用户从自己的Pc机使用标准的浏览器,根据网络摄像机的IP地址对网络摄像机进行访问,观看实时图像,及控制摄像机的镜头和云台。

   外部报警、控制接口、网络摄像机为工程应用提供了实用的外部接口,如控制云台的485接口,用于报警信号输入输出的IO口。如红外探头发现有目标出现,发报警信号给网络摄像机,网络摄像机自动调整镜头方向并实时录像。另一方面,当网络摄像机侦测到有移动目标出现时,亦可向外发出报警信号。


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