視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)與視頻服務(wù)器解析

什么是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器

    長(zhǎng)期以來(lái)，模擬電視監(jiān)控因?yàn)榧夹g(shù)成熟、產(chǎn)品系列齊全，使得其應(yīng)用發(fā)揮得淋漓盡致。但隨著應(yīng)用的日益深入、用戶想象力的不斷提高，模擬電視監(jiān)控也逐漸暴露出其先天上的不足：第一較難解決信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸問(wèn)題、第二難于達(dá)到多點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的要求、第三對(duì)各種電干擾的侵襲顯得較無(wú)奈。

    面臨模擬監(jiān)控的困惑，數(shù)字監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控應(yīng)運(yùn)而生，數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控能輕而易舉地解決信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸問(wèn)題、能方便地實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，并抗電干擾能力也大大增強(qiáng)。

    由于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器在圖像監(jiān)控舞臺(tái)剛剛成為主角，人們或許對(duì)它的前世今生尚不了解，借此契機(jī)，本文作簡(jiǎn)要介紹。

    網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器是傳統(tǒng)攝像機(jī)與網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)相結(jié)合的新一代產(chǎn)品，除了具備一般傳統(tǒng)攝像機(jī)所有的圖像捕捉功能外，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)，使得視頻數(shù)據(jù)經(jīng)壓縮加密后，通過(guò)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，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器自帶的 IP 地址，對(duì)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器進(jìn)行訪問(wèn)，使能實(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)編輯和存儲(chǔ)，另外還可以通過(guò)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。

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器結(jié)構(gòu)

    網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)一般由鏡頭、圖像傳感器、 A/D 轉(zhuǎn)換器、視頻編碼器、控制器及存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、外部報(bào)警／控制接口等部分組成。

    網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器的工作過(guò)程是：圖像信號(hào)經(jīng)過(guò)鏡頭輸入，由圖像傳感器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)， A/D 轉(zhuǎn)換器將模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)編碼器按一定的編碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編碼壓縮，再在控制器的控制下，由網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器按一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上傳局域網(wǎng)或 INTERNET ，控制器還可以接收?qǐng)?bào)警及向外發(fā)送報(bào)警信號(hào)，且按要求發(fā)出控制信號(hào)。

    網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器首先采集圖像。攝像機(jī)鏡頭聚焦影像到影像傳感器 (CCD 靶面 ) ，但在這些影像信號(hào)到達(dá) CCD 之前要先通過(guò)光學(xué)濾鏡，使得只有合適的光線才可以被顯示出來(lái)。

    網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器的 32 位的 CPU 、閃存和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器的大腦與心臟，有著微型計(jì)算機(jī)的功能，它們共同處理攝像機(jī)與網(wǎng)絡(luò)之間的交流，管理著攝像機(jī)曝光、白平衡、影像清晰度，以及與圖像質(zhì)量有關(guān)的其它方面。它還包括管理視頻壓縮元件，其功能是把這些數(shù)字圖像資料壓縮到包含盡量少的數(shù)據(jù)信息，并分組打包，從而能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的高效傳輸。

    網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器給網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)提供 10/100 兆位的以太網(wǎng)連接功能，它采用了 TCP/IP 、 RTP/RTCP 、 UDP 、 HTTP 等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，允許用戶通過(guò) IE 瀏覽器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器的 IP 地址對(duì)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器進(jìn)行訪問(wèn)，觀看實(shí)時(shí)圖像，及控制攝像機(jī)的鏡頭和云臺(tái)。

    網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器的外部報(bào)警、控制接口為工程應(yīng)用提供了實(shí)用的外部接口，如控制云臺(tái)的 485 接口，用于報(bào)警信號(hào)輸入輸出的 I/O 口。如紅外探頭報(bào)警，便發(fā)報(bào)警信號(hào)給網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器自動(dòng)調(diào)整鏡頭方向并實(shí)時(shí)錄像；另一方面，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器偵測(cè)到有移動(dòng)目標(biāo)出現(xiàn)時(shí)，亦可發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器安裝參考

    網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器在工程實(shí)施方面主要有三個(gè)方面：一是布線，利用網(wǎng)絡(luò)布線來(lái)傳輸圖像；二是互聯(lián)網(wǎng)接入，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；三是參數(shù)設(shè)置，主要涉及到一些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。

    布線

    安裝網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器要充分利用建筑內(nèi)外已有的網(wǎng)線架構(gòu)，首先考察監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，選擇最佳的安裝點(diǎn)，然后鋪設(shè)一條從安裝點(diǎn)到最近網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的網(wǎng)線，采用 RJ45 接口。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器到最近網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的距離控制在 90m 左右。在布網(wǎng)線同時(shí)，還要考慮安裝點(diǎn)的供電。

    互聯(lián)網(wǎng)接入

    網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，這就需要在被監(jiān)控的現(xiàn)場(chǎng)有一條上網(wǎng)線，比如 ADSL ，還需要一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備，比如寬帶路由器或防火墻。多個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器可以共用一條上網(wǎng)線，一般 1 條 512K ADSL 可以帶1～4路網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器，當(dāng)然遠(yuǎn)程的效果不如在局域網(wǎng)上流暢。

    參數(shù)設(shè)置

    ·網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器要設(shè)置 IP 地址、授權(quán)帳戶和視頻參數(shù)等等，按照菜單設(shè)置。用 IE 瀏覽器來(lái)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器出廠時(shí)都有一個(gè)默認(rèn) IP 地址和管理帳戶。

    ·如果要在本地進(jìn)行監(jiān)控錄像，這就需要 1 臺(tái)電腦和 1 套專門的軟件，可以進(jìn)行 24 小時(shí)監(jiān)控錄像。電腦可使用普通辦公用的電腦，需要錄像就要多配硬盤，一般一路視頻圖像每小時(shí)所需存儲(chǔ)量按壓縮格式不同自150～500MB 不等。監(jiān)控錄像軟件由網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器廠家提供，可設(shè)置定時(shí)錄像、移動(dòng)偵測(cè)錄像等等。

    ·對(duì)寬帶路由器或防火墻要設(shè)置 ADSL 用戶名、密碼，可以自動(dòng)撥號(hào)；如果沒(méi)有固定 IP 地址，要設(shè)置 DDNS 動(dòng)態(tài)域名解析；要設(shè)置端口映射，為每臺(tái)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器映射一個(gè)端口， 1 個(gè) IP 地址可以帶多路網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器，這就用端口號(hào)來(lái)區(qū)分。

    ·遠(yuǎn)程用戶在電腦上用 IE 瀏覽器訪問(wèn)攝像機(jī)，要求電腦能上互聯(lián)網(wǎng)，用戶有合法的授權(quán)帳戶。遠(yuǎn)程監(jiān)控就像訪問(wèn)某網(wǎng)站一樣，輸入域名、用戶名、密碼就可以看到監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的視頻圖像了。再?gòu)?fù)雜一點(diǎn)的可以設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)站，建立超級(jí)鏈接，點(diǎn)擊不同鏈接，就能訪問(wèn)不同的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器。

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器選購(gòu)簡(jiǎn)要

    在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器的選購(gòu)時(shí)，應(yīng)充分考慮應(yīng)用場(chǎng)所的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并可參考以下性能權(quán)衡作出選購(gòu)。

    1 、傳送實(shí)時(shí)圖像對(duì)帶寬需求：這是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器重要指標(biāo)之一，不同的圖像狀態(tài)（靜止、正�；顒�(dòng)、高速運(yùn)動(dòng)）、圖像分辨率、傳送圖像幀數(shù)，其占用網(wǎng)絡(luò)帶寬差異很大。

    2 、視頻傳輸延時(shí)性：傳輸延時(shí)不可避免，但是不同的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器的延時(shí)值不同。延時(shí)值將影響監(jiān)控的效果。

    3 、 IE 監(jiān)控功能：使用 WEB 監(jiān)控管理軟件選擇，可以 IE 網(wǎng)頁(yè)形式提供單畫面圖像的監(jiān)看、錄像、控制等功能，無(wú)須專業(yè)軟件，在進(jìn)行監(jiān)控圖像選擇時(shí)無(wú)須輸入網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器的 IP 地址，僅需訪問(wèn)系統(tǒng)的 WEB 服務(wù)器下載事先設(shè)定的監(jiān)控點(diǎn)名稱等，鼠標(biāo)點(diǎn)擊相關(guān)圖像就可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能。

    4 、圖像壓縮算法：目前主流網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器的壓縮算法不外乎有 M-JPEG 、 MPEG-4 、 H.264 三種。 M-JPEG 壓縮算法圖像清晰度較好，但數(shù)據(jù)量較高。 MPEG-4 、 H.264 壓縮算法壓縮比高，圖像清晰度高，網(wǎng)絡(luò)傳輸占用帶寬小，能通過(guò)各種傳輸方式進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻圖像傳輸。

    5 、是否支持動(dòng)態(tài) IP 自動(dòng)連接和動(dòng)態(tài)域名解析（DDNS）：在基于ADSL應(yīng)用環(huán)境下，電信提供動(dòng)態(tài) IP 接入方式，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器能通過(guò)虛擬撥號(hào)來(lái)動(dòng)態(tài)獲得 IP 地址接入 INTERNET 時(shí)，監(jiān)控電腦可以通過(guò)這個(gè)IP地址來(lái)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器，

    6 、是否具備ADSL自動(dòng)撥號(hào)功能：無(wú)需專配路由器，具備PPPOE功能。

    7 、攝像機(jī)性能考慮：最低照度 / 信噪比 / 水平清晰度 / 遠(yuǎn)程控制（白平衡、自動(dòng)控制、背光補(bǔ)償、濾光鏡開關(guān)等）；

    8 、是否支持圖像調(diào)整：包括亮度、對(duì)比、色彩度等；

    9 、支持分辯率種類：一般有D1、CIF；

    10 、安全機(jī)制考慮：多級(jí)密碼保護(hù)未授權(quán)用戶不能訪問(wèn)；

    11 、支持同時(shí)監(jiān)控的用戶數(shù)；

    12 、是否支持 RS485 遠(yuǎn)程控制云鏡；

    13 、支持接入方式：如 MODEM 、 ISDN 、 XDSL 、 LAN ；

    14 、支持協(xié)議種類，如 TCP/IP 、 FTP 、 SMTP 、 HTTP 、 SMTP 、 DHCP 、 DDNS 等；

    15 、是否支持額外警報(bào)傳感器的輸入輸出；

    16 、是否支持警報(bào)信息發(fā)送功能 ( 發(fā)送E-Mail 、 FTP) ；

    17 、是否支持軟件升級(jí)及升級(jí)途徑（如通過(guò) LAN ）；

    18 、支持視頻輸入 / 輸出路數(shù)與接口方式；

    19 、是否支持視頻丟失偵測(cè)和視頻動(dòng)態(tài)偵測(cè)；

    20 、工作環(huán)境溫度、濕度考慮。