weiqisheng的专栏

首页博文目录订阅
正 文

网络摄像机(转载)

(2007/3/24 17:08)

什么是网络摄像机

网络摄像机是传统摄像机网络视频技术相结合的新一代产品,除了具备一般传统摄像机所有的图像捕捉功能外,机内还内置了数字化压缩控制器和基于WEB的操作系统,使得视频数据经压缩加密后,通过局域网,internet或无线网络送至终端用户。而远端用户可在自己的PC上使用标准的网络浏览器,根据网络摄像机带的独立IP地址,对网络摄像机进行访问,实时监控目标现场的情况,并可对图像资料实时编辑和存储,另外还可以通过网络来控制摄像机云台镜头,进行全方位地监控。  

网络摄像机的内部结构示意图



从外部结构来看,目前市面上的网络摄像机有一种为内嵌镜头的一体化机种,这种网络摄像机的镜头是固定的,不可换;另外一种则可以根据需要更换标准的C/CS型镜头,只是C型镜头必须与一个CS-C转换器搭配安装。但从内部构成上说,无论是哪种机型,网络摄像机的基本结构大多都是由镜头,滤光器、影像传感器、图像数字处理器、压缩芯片和一个具有网络连接功能的服务器所组成。  
网络摄像机作为摄像机家族中的新成员,也有着与普通摄像机相同的操作性能,例如,具有自动白平衡、电子快门、自动光圈、自动增益控制、自动背光补偿等功能。 另一方面,由于网络摄像机带有的网络功能,因此又可以支持多个用户在同一时间内连接,有的网络摄像机还具有双通道功能,既可同时实现模拟输出和网络数字输 出。  

什么是网络视频服务器

从某种角度上说,视频服务器可以看作是不带镜头的网络摄像机,或是不带硬盘的DVR, 它的结构也大体上与网络摄像机相似,是由一个或多个模拟视频输入口、图像数字处理器、压缩芯片和一个具有网络连接功能的服务器所构成。视频服务器将输入的 模拟视频信号数字化处理后,以数字信号的模式传送至网络上,从而实现远程实时监控的目的。由于视频服务器将模拟摄像机成功地"转化"为网络摄像机,因此它 也是网络监控系统与当前CCTV模拟系统进行整合的最佳途径。  

视频服务器除了可以达到与网络摄像机相同的功能外,在设备的配置上更显灵活。网络摄像机通常受到本身镜头与机身功能的限制,而视频服务器除了可以和普通的传统摄像机连接之外,还可以和一些特殊功能的摄像机连接,例如:低照度摄像机、高灵敏度的红外摄像机等。

目前市场上的视频服务器以1路和4路视频输入为主,且具有在网络上远程控制云台镜头的功能,另外,产品还可以支持音频实时传输和语音对讲功能,有的视频服务器还有动态侦测和引发事件后的报警功能。 

网络摄像机,视频服务器一般采用什么压缩技术 

网络摄像机视频服务器作为网络应用的新型产品,适应网络传输的要求也必然成为产品开发的重要因素,而这其中视频图像的技术又成为关键。在目前中国网络摄像机视频服务器的产品市场上,各种压缩技术百花齐放,且各有优势,为用户提供了很大的选择空间。  

JPEG,Motion-JPEG

有相当一部分国内外网络摄像机视频服务器都是采用JPEG,Motion-JPEG压缩技术,例如最新推出的Z2OP网络摄像机,2130PTZ网络摄像机,CAM50网络摄像机等。JPEG、M-JPEG采用的是帧内压缩方式,图像清晰、稳定,适于视频编辑,而且可以灵活设置每路的视频清晰度和压缩帧数。另外,因其压缩后的格式可以读取单一画面,因此可以任意剪接,特别适用与安防取证的用途。  

Wavelet Transform  

小波变换也属于帧内压缩技术,由于这种压缩方式移除了图像的高频成分,仅保留单帧图像信号,特别适用于画面变更频繁的场合,且压缩比也得到了一定的提高,因此也被一些网络摄像机视频服务器所采用,例如,NetCam-4系列数字网络摄像机,NETCAM系列网络摄像机等。  

H.264

H.264是ITU-T的VCEG(视频编码专家组)和ISO/IEC的MPEG(活动图像编码专家组)的联合视频组(JVT:joint video team)开发的一个新的数字视频编码标准,它既是ITU-T的H.264,又是ISO/IEC的MPEG-4的第10 部分。1998年1月份开始草案征集,1999年9月,完成第一个草案,2001年5月制定了其测试模式TML-8,2002年6月的 JVT第5次会议通过了H.264的FCD板。2003年3月正式发布。

MPEG-4 

MPEG-4的着眼点在于解决低带宽上音视频的传输问题,在164KHZ的带宽上,MPEG-4平均可传5-7帧/秒。采用MPEG-4压缩技术的网络型产品可使用带宽较低的网络,如PSTN,ISDN,ADSL等,大大节省了网络费用。另外,MPEG-4的最高分辨率可达720×576,接近DVD画面效果,基于图像压缩的模式决定了它对运动物体可以保证有良好的清晰度。MPEG-4所有的这些优点,使它成为当前网络产品生产厂商开发的重要趋势之一,如NS-1040视频服务器VS系列视频服务器AV1500E-T/TA网络视频服务器WEBCAM800系列网络视频服务器等。  

另外,也有部分厂商采用的是MPEG-1,MPEG-2压缩格式,除此之外,有的厂商还采用多种压缩技术相结合的方式,例如VN-C10U网络摄像机,其压缩方式就是MPEG-4,与JPEG相结合,在可以看到JPEG静止图像的同时,利用MPEG-4高级压缩功能,令到高质量的动态图像也能在低带宽上传输。  

纵观以上这些压缩技术,虽然MPEG-4以其良好的图像压缩性能,可支持非常低的宽带上达到视频会议的质量,从而成为未来网络型产品开发的主流方向,但就现在市场的应用情况来看,MPEG-4暂时还没有占到主导地位,究其原因,主要是由于虽然MPEG-4的国际标准已经制定,但MPEG-4的算法是公开的因而厂商各自为政,良莠不齐,对后续的二次开发带来了严重的影响,另外,MPEG-4在图像质量上也有待提高,在复杂的网路环境中,数据流过大时易导致数据流失。  

另一方面,如此多种类的压缩技术,也让用户在选购网络摄像机视频服务器时,产生了不少的困扰,有的用户要求网络传输达到实时,有的要求图像质量高,有的又要求后端存储系统容量足够大…….对 于网络型产品而言,网络传输速率、图像质量和系统存储容量都与产品所用的压缩方式密切相关,三者又互相制约,因此很难做到三者同时达到最理想的状态,只能 从三者中寻求一个平衡点,即用户本身真正实际的需求。很多厂商建议用户在选择网络摄像机视频服务器时,首先应明确系统已有的资源,以及系统所要达到的实 际效果,不必一味追求市场上所谓的"热门"产品或成本。  

网络资源成为瓶颈  

网络环境与视频信息的关系,就好像"路"与"车"的关系一样,要保障"车辆"顺畅、安全地行驶,首先必须做好"道路"建设。由于目前中国的网络应用环境仍然存在着各种有待解决的问题,也使得网络型产品网络摄像机、视频服务器的优势不能完全发挥出来、网络的改善和开发成为产品发展的瓶颈。  

二级域名,动态IP地址  

由于网络摄像机视频服务器拥有独立的IP地址,可支持多种网络协议,如TCP/IP、HTTP、ARP、UDP等等,因此视频数据经压缩处理后,通过WEB服务器,经局域网或INTERNET送至终端用户,用户只要知道某一台网络摄像机视频服务器的IP地址,即可查看到这台网络摄像机视频服务器所监视的图像。  

市面上有部分网络摄像机视频服务器采用的是固定IP地址,但由于中国目前的网络应用环境还并不发达,特别是在INTERNET上租用固定IP地址的费用较昂贵,因此大部分网络摄像机视频服务器产品采用的多是动态IP地址,即网络摄像机视频服务器每次登陆上网时,网络都会分配一个新的IP地址,就象普通PC拨号上网一样,但这也为远端用户都网络摄像机视频服务器的搜索造成了一定的难度。  

针对这一难题,在不同的网络环境下有不同的解决方案,在局域网、广域网的内部网环境中。IP地址的资源相对充足,如果不够,可以采用NAT的方式,即用一个IP地址的不同端口来解决;而在INTERNET中,则可以采用在网络上建立DDNS服务器的方法来解决动态IP地址的问题,也就是每一台网络摄像机视频服务器都有一个网络二级域名,这个二级域名对应网络摄像机视频服务器的MAC地址,只要网络摄像机视频服务器在网络上使用,就会自动连接到DDNS,无论它的IP地址如何变化,客户只要在IE地址栏键入这个域名,就能通过DDNS服务器,将网络摄像机视频服务器的IP地址与远程客户进行连接,达到域名解析的目的。  

网络安全性

对于安防这个对安全有着特殊要求的行业,音视频信息在网络传输中的安全保密性是一个不容忽视的问题,特别是在目前网络较脆弱的情况下,如何保障信息的安全传递成为网络监控进一步推广应用所需要解决的技术难点之一。

部分网络摄像机视频服务器的生产厂商在CPU内核的操作系统中采用了LINUX系统,这一方面是由于LINUX系统本身所占的容量较小,易于嵌入在设备中,另外LINUX是一个开放性的操作系统,采用LINUX后,用户可根据自己的需求,完善安全机制。此外,内置防火墙、设置多重权限和密码认证也是较常用的保护措施,而网络摄像机视频服务器的点播访问机制,也减少了广播方式带来的问题。

当然,目前采用的保护措施大多针对终端操作,而要真正做到网络传输的安全,除了在设备端加强保密措施以外,还有赖于整个网络环境质量的提高。  

网络断线、堵塞  

网络断线和堵塞也是常见的网络问题,为了避免由此而造成的资料丢失,部分厂商在产品中内置报警图像缓冲区,当网络发生短暂断线、堵塞的情况时,缓冲区可以临 时存放部分现场图像资料,确保不丢失重要数据,对特别重要的场所,这可以采用在前后端同时录像的方式来解决。也有些厂商在网络摄像机视频服务器端选用特 殊的路由器,在断线的情况下可自动拨号上网,保持网络的随时畅通。  

另外,还有一些厂商在网络摄像机内部加装硬盘,以便在网络堵塞或断线的情况下,摄像端仍可保持摄像和及时存储资料,网络连通后再将资料送至远端,但这种方法也会使产品的成本增加,同时带来维护的问题。

无线网络  

除了局域网、INTERNET等常用的网络之外,近年来,网络摄像机视频服务器与无线网络的结合也成为网络型产品的推广应用起到了促进作用。  

基于无线网络传输的协议有802.11B、802.11G、802.11A、SDH数字微波通信等,目前网络摄像机视频服务器主要使用的无线网络有802.11B、SDH数字微波通信。使用802.11B通讯,理论上最大距离可达到30公里,但实际使用中所能达到的距离也会受到现场的环境、气候和地理位置的影响。SDH数字微波通信的组成形式可以是一条主干线,中间有若干分支,也可以是一个枢纽站向若干方向分支,其主干线可长达几千公里,另有若干条支线线路,除了线路两端的终端站外,还有大量中继站和分路站,构成一条数字微波中继通信线路。  

另外,目前还有一个趋势是利用基于移动公网的网络,例如GPRS可达30公里,CDMA可达80公里,网络覆盖面广,因此移动公网也将会成为一部分市场采用的网络。 

网络摄像机视频服务器于DVR 区别

这里所说的DVR指的是在传统DVR的基础上扩展了网络功能的DVR产品,这样使得更多的用户可以进行访问,正是由于这种产品开发的理念,令到带网络功能的DVR产品还是传统意义上的DVR,其主要功能仍然是存储,这也决定了它的市场定位是在小范围的网络环境中,监控点也有限.

网络摄像机视频服务器的主要功能侧重于网络传输,这里所说网络是一个大的概念,产品的设计定位在可适应不同的网络环境,如LAN,WAN,INTERNET或无线网络等,且不限制监控点的数量,不限制用户访问的数量等。  

从 产品的应用来看,网络摄像机视频服务器的着眼点在于远端监控,如道路交通、无人值守的变电站、油田生产管理、电信机房监控等领域,这些领域的监控点分 散,距离较远布线困难,如果要建立一个全新的系统,则可以直接选用网络摄像机,如果系统已有传统的监控前端,则可以采用视频服务器作为有效的补充;如果监 控的范围是在小区域内,无需远端监控,则可以采用DVR会更为实际。

部分网络产品的制造商认为,DVR只 是一个过渡性产品,假使未来时间内网络环境更为成熟、网络型产品的价格调整下来,在后端电脑上随意安装一套软件就可实现远程监控,这样将代替目前的产品。 但也有一些安防业界内人士表示,这三种产品的应用范围各不相同,各自都有自己的生存空间,特别是在安防行业中,资料的安全是首要目标,因此DVR的存储功能仍然相当重要。

信息化时代的来临,人们对网络应用提出了更高的要求,网络摄像机视频服务器可以在世界的任何一个角落透过INTERNET进 行远端监控,免去了复杂的网络配置和布线工作,大大减少了工程成本,在远距离集中监控的环境中起到了不容忽视的作用。虽然网络摄像机视频服务器作为网络 时代的代表性产品,也还处在不断发展和改进的过程中,当它的网络优势愈来愈受到业界内人士重视,相信随着网络资源的不断完善,产品也将进一步发挥出它的潜力。

网眼网络摄像机网络视频服务器特点:

(1) 采用先进的技术,且符合国际潮流

(2) 网络化、数字化

(3) 高清晰度图像

(4) 多权限功能

(5)实用性与即插即看

(6) 多画面图像切换、显示

(7) 远程报警及联动控制

(8) 中文界面

(9)设备简单,便于施工

(10) 远程系统维护和系统管理

(11) 防黑客攻击

(12) 防病毒入侵

(13) 良好的可扩容性

(14) 保密性能优越

(15) 能够自动连接ADSL,拔号上网。

(16) 先进的二级域名解析系统

评 论
还没有网友评论,欢迎您第一个评论!
博 主
进入weiqisheng的首页
博客名称:博赛诚信数码城
日志总数:73
评论数量:38
访问次数:180061
建立时间:2006/6/2 17:59
导 航
公 告
本人从事CCD摄像机监控研发设计多年!手头有很多CCD方案,包括SONY、SHARP方案及PC CAMERA、电源方案等,望有需要之士尽快联系,谢谢!联系人:魏先生  QQ:993907136 E-mail:polocamera@126.com 电话:13828830679
评 论
链 接