IP网络枪机技术原理应用

    什么是IP网络摄像机

　　网络摄像机只要安置在任何一个具备IP网络接口的地点即可独立运行。网络摄像机除了具备一般传统摄像机所有的图像捕捉作用外，机内还内置了数字化压缩控制器和基于WEB的操作系统(包括Web服务器、FTP服务器等)，使得视频数据经压缩加密后，通过网络(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或客户端软件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存储，另外还可以通过网络来控制摄像机的云台和镜头，进行全方位地监控。

　　IP网络枪机的组成技术原理

　　网络摄像机一般由镜头、图像传感器、声音传感器、A/D转换器、图像、声音、控制器网 络服务器、外部报警、控制接口等部分组成。

　　镜头

　　镜头作为网络摄像机的前端部件，也是决定摄像机成像质量好坏的一个很重要的物理环节。常见的镜头有固定光圈、自动光圈、高清、标清、不同的像面尺寸，自动变焦等不同的规格特性。

　　图像传感器、声音传感器

　　图像传感器有CMOS和CCD两种模式。目前CMOS和CCD技术上的差距已经非常小了。目前市场基本上95%以上的网络摄像机都在采用CMOS的图像传感器，只有用在特殊行业的(如高速抓拍)的部分摄像机还在使用CCD的传感器。

　　声音传感器即拾声器或叫麦克风，与传统的话筒原理一样。

　　A/D转换器

　　A/D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A/D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A/D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A/D转换。

　　图像、声音编码器

　　经A/D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上述信号。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。目前市场中的网络摄像机常用的图像压缩格式主要有：H.264、MPEG4、MJPEG、SVAC和近期比较热的H.265。同样，声音的压缩亦可采用硬件编码压缩和软件压缩，通常网络摄像机普遍支持G.711、G.726等音频压缩格式。

　　控制器

　　控制器也可以叫处理器，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。如果是硬件压缩编码，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，即二者合而为一。目前，市场中的网络摄像机常用的处理器厂家(有时我们称为解决方案)主要为以下三家：

　　德州仪器(Texas Instruments)，通常我们将其简称为TI;

　　安霸 (Ambarella);

　　海思半导体 (hisilicon) 简称：海思;

　　另外还有一些网络摄像机厂商使用自己研发处理器，比如安迅视(Axis)的ARTPEC系列处理器和SONY的Xarina处理器平台。

　　IP网络枪机与模拟的对比

　　按照今天市场的情况，讲主流的IP网络摄像机和传统的模拟摄像机进行对比，主要体现在以下几个方面的差异：

　　 图像效果：

　　IP网络摄像机：让用户看的更清楚，永远是摄像机追求的目标，目前市场中的IP网络摄像机可以达到130w,200w,更甚至300w500w和800w像素图像的输出。

　　传统的模拟摄像机：只能做到D1/Cif输出。

　　管理和监控方式

　　IP网络摄像机：内置WEB，使用一台PC上的标准WEB浏览器，就能够管理和查看图像。能够远程管理和查看图像。IP网络摄像机可将图像资料存在远程的硬盘上，易于搜寻，易于存储，不容易被破坏。

　　模拟摄像机：闭路，只能在内部监看，不可以远程监看。录像资料只能本地存储，也不能远程查看，容易被不法分子破坏。

　　工程安装成本

　　IP网络摄像机：在现场的项目实施中，用与高质量的网络电缆的花费通常比标准的同轴电缆要少30%到40%，同时一跟网络电缆能够同时支持多台网络摄像机和其它设备。

　　模拟摄像机：质量好的同轴电缆通常来说价格是比较高的。我们常用的RG59750hms的标准同轴电缆要比高质量网线贵30%左右。每个模拟摄像机都需要一跟电缆，如果有很多台摄像机，就必须铺设多条电缆，并专门为这些电缆的安装和部署花钱，这样一来人力和维护成本都比较高。

　　请谈谈IP网络摄像机新技术的整合扩展

　　随着市场中网络摄像机处理能力的不断提升，在保证图像质量的前提下，蓝色星际的摄像机还能够实现其他的一些功能。比如VAE 视频主动增强、声音辅助对焦、视频质量诊断、人脸抓拍等。

　　视频主动增强(VAE)是指在画面中圈定某一个用户感兴趣区域，在整体码流不增加的情况下，增强感兴趣区域的图像质量。

　　声音辅助对焦则是在摄像机的安装过程中，通过声音提示的方式告诉安装人员什么时候摄像机的图像已经调整清楚了。

　　视频诊断功能是指摄像机自身能够对视频图像出现的问题进行判断并报警，如虚焦、噪声异常、偏色、亮度异常、镜头位移等。