說明：非原創，自網絡收集整理，部分地方加入自己的看法。錯誤的地方歡迎討論指正。什么是網絡攝像機?網絡攝像機又叫IP 攝像機（或IP Camera)。“IP” 是“Internet Protocol”的縮寫，是目前用于計算機網絡及Internet 上最廣泛的一種通訊協議。IP Camera為一種可生產數字視頻流，并將視頻流通過有線或無線網絡進行傳輸的攝像機，已經超越了地域的限制，只要有網絡都可以進行遠程監控及錄像，將大大節省安裝布線的費用，真正做到遠程監控無界限。 SOC模塊將CMOS采集到的信號編碼壓縮成數字信號，從而可以直接接入網絡交換及路由設備。網絡攝像機硬件架構sensors+SOC+DDR+FLASH+MAC，采用嵌入式實時操作系統。網絡攝像機是傳統攝像機與網絡視頻技術相結合的新一代產品。視頻信號數字化后由高效壓縮芯片壓縮，通過網絡總線傳送到Web服務器。網絡上用戶可以直接用瀏覽器觀看Web服務器上的攝像機圖像，授權用戶還可以控制攝像機云臺鏡頭的動作或對系統配置進行操作。網絡攝像機能更簡單的實現監控特別是遠程監控、更簡單的施工和維護、更好的支持音頻、更好的支持報警聯動、更靈活的錄像存儲、更豐富的產品選擇、更高清的視頻效果和更完美的監控管理。另外，IPC支持WIFI無線接入、3G接入、POE供電（網絡供電）和光纖接入[1]。網絡攝像機的工作原理&? ? 網絡攝像機主要結合了互聯網技術中先進的網絡通訊技術和計算機數字多媒體領域中先進的圖像語音壓縮技術和圖像控制技術，實現專業遠程監控管理。 ? ? 整套系統采用RJ45接口，TCP/IP、 PPPOE等國際標準互聯網通訊技術協議，適用于ADSL和LAN環境，能夠直接架構在局域網、廣域網和無線網絡上。系統采用了嵌入式實時多任務操作系統，使用了功能強大的SOC處理器完成視頻壓縮和傳輸的工作，網絡用戶通過專用軟件或用瀏覽器直接觀看圖像，整個過程無須鋪設專用視頻傳輸和信號控制電纜，極大地提高了整個監控系統的穩定性和可靠性。通過網絡攝像機，授權用戶無論是LAN還是WAN，都可以在網絡的任何計算機上通過計算機來控制遠端系統的云臺、鏡頭方位及鏡頭焦距、景深和光圈變化，采集現場圖像，實施全方位監控。 ? ? 網絡攝像機將圖像轉換為基于TCP/IP網絡標準的數據包，使攝像機所攝的畫面通過RJ-45以太網接口或WIFI WLAN無線接口直接傳送到網絡上，通過網絡即可遠端監視畫面。?! Q/ Y) q7 F* b' q1 l( f8 W網絡攝像機采用了最先進的攝像技術和網絡技術，具有強大的功能。內置的系統軟件能實現真正的即插即用，使用戶免去了復雜的網絡配置；內置的大容量內存存儲警報觸發前的圖像；內置的I/O端口和通訊口便于擴充外部周邊設備如：門禁系統，紅外線感應裝置，全方位云臺等。提供軟件包(SDK)便于用戶自行快速開發應用軟件。網絡攝像機產品結構：網絡攝像機=IPC模組+IR-CUT+鏡頭+模具+線材+燈板 構成% H3 r2 G4 H9 ~) R6 m IPC模組硬件構造=圖像傳感器+SOC處理器+快擦型存儲器(FLASH)+系統內存(DDR)+網絡處理器(MAC)+擴展音頻處理器，I/O處理等。軟件則包含一個實時的LINUX操作系統。% ~9 ^5 d??N??]) j. L網絡攝像機是應用拓撲圖： 參考另外一篇文章樹型結構拓撲? ?8 L& N$ a6 }2 C. t??j3 W. V2 ]" l+ q* ]( A6 [4 N" k有效像素有效像素有分為30萬、40萬、100萬130萬200萬不等,目前市面上以1280*720(720P圖像格式)即100萬像素的產品為主. 200萬攝像機也已經在廣泛應用中。圖像格式與像素對照? ???7 o8 S4 @2 \! d??M: ^??w% W# K1 T 1080P? ?? ?1920×10806 j( }% Z' [2 S; {3 c" ~/ Y" Z5 f SXGA? ?1280*10244 X2 h& t3 L6 s, N0 R 960P? ?1280*960 720P? ?1280*720P" D1? ?? ???704*576 HALFD1??720*288? CIF? ???352×288? QCIF? ? 176*144. X1 _??~- }% l" n; ?$ _ VGA? ???640*4801 r% ?# J- e( t$ @ QVGA? ? 320*240? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?7 X& ~! H: g) p; s. H; w0 w2 g1 O7 _3 s分辨率?顯示分辨率，是指單位長度內包含的像素點的數量，它的單位通常為像素/英寸（ppi）。以分辨率為1024×768的屏幕來說，（即每一條水平線上包含有1024個像素點，共有768條線），即掃描列數為1024列，行數為768行。3 h0 V) J' J' Z0 f 200W攝像機分辨率1920*1080，掃描列數為1920列，行數為1080行。. [+ r& n# h! Q. n! u/ j4 k1 b! s$ {; w3 c4 c7 P其它參數6 B( k0 m+ \4 _, _* u4 B ? ? 低照度（1LUX--0LUX）、寬動態、抗強光等也是值得關注的因素。特別是在一些特殊的場合，比如在珠寶店、玻璃廠等反光較強或亮暗明顯對比的場所，就需要超寬動態的功能。而在停車場和道路上的監控則需要有抗強光性能的攝像機要抑制車燈的光從而有利于識別車牌。相比之下低照度是一個比較尷尬的參數，特別是紅外燈技術廣泛被應用于監控領域后，低照度不太受關注，但在一引起長期陰暗的場所，超低照度的攝像機就有發揮之處了。但值得一提的是，低照度的參數和電視線一樣，都沒有可測儀器，因此水分和可信度都不高。這也是低照度被慢慢忽視的原因之一。+ n1 _: d+ Q1 y/ u3 R壓縮方式 ;? IP攝像機和視頻服務器作為視頻網絡應用的新型產品，適應網絡傳輸的要求也必然成為產品開發的重要因素，而這其中視頻圖像的技術又成為關鍵。在目前中國IP攝像機和視頻服務器的產品市場上，各種壓縮技術百花齊放，各有優勢，為用戶提供了很大的選擇空間。???o7 l& D5 g' M在IP視頻發展的初期有相當一部分國內外IP攝像機和視頻服務器都是采用JPEG、Motion-JPEG壓縮技術。JPEG、M-JPEG采用的是幀內壓縮方式，圖像清晰、穩定，適用于視頻編輯，而且可以靈活設置每路的視頻清晰度和壓縮幀數。另外，因其壓縮后的格式可以讀取單一畫面，因此可以任意剪接，特別適用于安防取證的用途。但是由于其對網絡帶寬的要求過高，因此無法在帶寬相對較窄的互聯網上傳輸。最近幾年出現了MPEG4和H.264壓縮標準，而分辨率也從原來的CIF發展到了現在的200萬像素全高清。甚至于300萬500萬 !: [, O& g, P" o( T% U 1、M-JPEG?! `??p/ e6 {! V1 Z: [( P M-JPEG的主要缺點是壓縮效率低，M-JPEG算法是根據每一幀圖像的內容進行壓縮，而不是根據相鄰幀圖像之間的差異來進行壓縮，因此造成了大量冗余信息被重復存儲，即使是在320*240尺寸的圖像下，存儲占用的空間一般至少達到每幀8~15K字節，即使按照這個標準每秒25幀計算，每秒數據量也將達到200K~375K，如果畫面尺寸達到D1標準則至少需要900K~2M的帶寬。目前流行的M-JPEG技術最大壓縮也只能做到每幀3K字節，但如果采用如此的壓縮比，視頻質量會嚴重降低。即使是丟幀傳輸或錄像，也將耗費大量的網絡帶寬和硬盤空間，尤其在攝像機較多時，它的數據傳輸量和存儲量是十分驚人的。在碼流比較低的情況下M-JPEG的圖像質量要明顯低于MPEG4壓縮模式。; z9 x# n- Y' P/ l: @: m因此除了在局域網內，或者廣域網不要求實時、很少存儲的前提下，才考慮使用M-JPEG的壓縮模式。目前基本很難發現此類型的產品。& {# _??}??Q. j% ?, r! ~ 2、MPEG-4? MPEG-4是專為音視頻信息在因特網實時傳輸音/視頻訊號而制定的最新MPEG標準。它利用很窄的帶寬，通過幀重建技術，壓縮和傳輸數據，以求以最少的數據獲得最佳的圖像質量，通過動態地監測圖像每個區域的變化，按對象的空間和時間特征來調整壓縮方法，從而可以獲得比M-JPEG更大的壓縮比、更低的壓縮碼流和低帶寬下更佳的圖像質量，是目前全球公認的優秀的壓縮算法之一。MPEG-4基于場景描述面向帶寬設計的壓縮算法，使得在視頻監控領域中有以下幾個巨大的優勢：錄像存儲量大大降低、錄像清晰度得到保障、錄像幀數可調、網絡傳輸更加方便。,?# K8 {% O4 D! @* f??c. n: p 3、H.264? ? ? 雖然MPEG-4已針對Internet傳送而設計，提供比MPEG-2更高的視頻壓縮效率，更靈活與彈性變化的播放取樣率，但就視頻會議而言總希望有更進一步的壓縮，所以才需要出現了H.264。 ? ? 到底H.264好在哪？先讓我們將MPEG-2、MPEG-4（MPEG-4 Part 2）、H.264（MPEG-4 AVC、MPEG-4 Part 10）三者進行分辨率表現與所用帶寬的比較，無論MPEG-2、MPEG-4、H.264，三者都能達1920×1080i（非交錯）的高清晰度（High Definition，HD）、24fps（每秒更新24張畫面）的影像畫質，但傳輸帶寬上MPEG-2需要12～20Mbps，相對的H.264只要7～8Mbps，而MPEG-4則介于兩者間，更直接地說，若把MPEG-2的帶寬用作基準的100%，MPEG-4要達相同效果只需要60%帶寬，H.264更是低至40%，約為原MPEG-2的1/2～1/3。 ? ?? ???網絡攝像機芯片l方案 1，德州儀器（TI）芯片? 2，華為海思芯片?? 3，安霸芯片 4? ?NXP芯片（原飛利浦）?+ d: j8 q" Q( U+ f/ y( Z2 x0 a" K4 k; H攝像機功能? ? ? IP攝像機不再局限于桌上型和槍機型，隨著IP攝像機技術的成熟和用戶需求的日益強烈，IP攝像機也繁衍出了很多種類，并逐步走向細分市場。現在市場上幾乎所有傳統攝像機的形式都已經有對應的IP攝像機，而且針對網絡傳輸特點還有更多的衍生品種。比如說：紅外日夜兩用型IP攝像機、快速球型IP攝像機、勻速球型IP攝像機、云臺控制一體化IP攝像機，還有支持無線局域網、支持SD卡存儲、USB存儲、網絡供電（POE）等等特殊功能的IP攝像機。未來隨著技術的進一步發展，IP攝像機的發展空間將無法估量。0 B3 f+ c- [- b, Y& @$ P0 u9 \) ~隨著市場成熟程度的不斷提高，IP攝像機的功能也越來越豐富，用戶在明確了自己目前需要的基本功能后，就可以到市場上去對號入座尋找相應的產品了。比如說，用ADSL方式直接接入一個IP攝像機，而且這條線路不需要和任何人共享數據，那么就可以考慮使用帶PPPOE、DDNS功能的 IP攝像機，它可以直接連接ADSL MODEM接入互聯網。又或者，我們需要一個快速球機能夠通過網絡遠程操控，那么就要選擇一個帶網絡功能的IP快球來實現我們的需求。3 s9 Y0 t* ?( z9 V5 n軟件功能 ? ? 眾所周知，網絡視頻監控的易擴展性和集中管理能力正是其優勢之一，這些優勢依賴于網絡視頻信中管理軟件。網絡視頻監控系統中視頻集中管理軟件是否功能足夠強大、性能穩定，這對系統項目的成功起著至關重要的作用。同時一個視頻管理軟件最大支持前端的數量也體現了廠商的專業性和軟件研發實力，有些軟件超過16路或24路就需要收費等。這都是軟件自主定位的問題。另外，管理軟件的界面友好度、易用性也是產品選擇的重要參考因素。# L" Q% d. B! k& y7 |; W六，網絡傳輸方式：7 I# G4 y. t/ V, k% i$ g: V因為視頻信息已被轉化成數字信號，網絡攝像機的傳輸更加多樣化和靈活。5 `- f+ t- J: d1 [4 }3 q$ B3 O! s 1，雙絞線（網線）傳輸（網絡攝像機----網線----交換機/路由器）3 M4 r2 @' x4 y2 K0 M1 s超五類網線 100M 超六類網線1000M。最長傳輸距離為100米 2，WIFI無線傳輸（無線網絡攝像機-----無線AP/無線路由器） 2.4G和5.8G頻段，室內和室外無線AP，功率大小3DB-23DB，定向天線，全向天線。最遠距離可達2KM) a+ A. a??m9 n' A 3，光纖傳輸（光纖攝像機------光纖-----光纖收發器----交換機/路由器）多模單模光纖，最遠距離可達60KM' F+ B' J( K. T" z" A供電方式：+ z* T: U9 L; k 1，POE供電：網線除了能同時傳輸視頻信號、控制信號和音頻信號外，也可以用來向網絡攝像機提供電力。利用網線供電的方式叫做POE供電。這樣，大大減少了布線的工程成本。: v( q- ~??O1 {2 E1 `! T??G2 [ 2、太陽能供電：很多網絡攝像機的廠商，正在研究利用太陽能向網絡攝像機提供電力。這項技術的應用和無線攝像機組合將使視頻監控變成真正的無線系統。目前可能某些工程上已經應用。視頻存儲方式介紹：% h: B8 e1 E/ F網絡攝像機的錄像存儲方式多樣，這遠遠超越了閉路監控本地存儲。 1，網絡攝像機的錄像可以通過SD卡可USB接口存儲設備存儲在本攝像機上。監控中心可以觀看或下載攝像機上的錄像。這大大減輕了網絡的壓力。甚至在網絡攝像機上連接一個存儲設備，只需接上了電源和通過設置后，網絡攝像機就可以為用戶提供所需的監控錄像。這種情況對于一些不方便布線和實時監控的用戶來說，具有非常意義。9 q+ B- T$ a1 J. y: X* l2 Z 2，通過網絡，視頻監控的錄像可以存儲在局域網或廣域網上的任何一臺電腦上。這對用戶來說，是一個非常便利的功能，更重要的是，錄像的安全性也得到了更進一步的保障。因為當某地發生盜竊時，本地監控攝像機和錄像設備往往被不法分子有意破壞。4 S) F! `! W8 t 3，集中管理時，視頻錄像通常保存于專業的網絡存儲設備（如NAS、IPSUN）。這些專業的網絡存儲設備同樣可以位于網絡上的任何一個地方。其優勢在于穩定的運行能力和高安全性。5 h! g* m# F& N& L: m3 n' q 4．嵌入式NVR存儲，最早的模擬方式是 攝像機+視頻采集卡PC 后期發展為攝像機+DVR。, T9 H% }0 i, ^# y+ J: o& i0 K網絡攝像機的發展歷程也是一樣，最早以網絡攝像機+PC軟件，發展為網絡攝像機+NVR。2 ?3 O1 V??B4 w0 P, D目前應用最多的網絡視頻標準接口協議，GB28181, ONVIF， ONVIF致力于通過全球性的開放接口標準來推進網絡視頻在安防市場的應用，這一接口標準將確保不同廠商生產的網絡視頻產品具有互通性。2008年11月，論壇正式發布了ONVIF第一版規范——ONVIF核心規范1.0。隨著的網絡化應用，產業鏈的分工將越來越細。有些廠商專門做攝像頭，有些廠商專門做DVS，有些廠商則可能專門做平臺等，然后通過集成商進行集成，提供給最終客戶。這種產業合作模式，已經迫切的需要行業提供越來越標準化的接口平臺。為此安訊士聯合博世及索尼公司三方宣布將攜手共同成立一個國際開放型網絡視頻產品標準網絡接口開發論壇，取名為ONVIF協同性：不同廠商所提供的產品，均可以通過一個統一的“語言”來進行交流。方便了系統的集成。　　靈活性：終端用戶和集成用戶不需要被某些設備的固有解決方案所束縛。大大降低了開發成本。　　質量保證：不斷擴展的規范將由市場來導向，遵循規范的同時也滿足主流的用戶需求。但同時也對軟件研發帶來了一定的難度，這也是目前ONVIF協議兼容性和穩定性的問題所在。但一般只要廠家還在繼續進行ONVIF的接入，則此問題最終將不成問題。目前市場大部分的廠家應用ONVIF協議進行NVR和IPC的對接，或進行平臺軟件和IPC的對接。1 `5 }* Z% A, @# T5 J) v4 e$ n??t0 e% z+ v GB28181由公安部科技信息化局提出，由全國安全防范報警系統標準化技術委員會（SAC/TC100)歸口，公安部一所等多家單位共同起草的一部國家標準。該標準規定了城市監控報警聯網系統中信息傳輸、交換、控制的互聯結構、通信協議結構，傳輸、交換、控制的基本要求和安全性要求，以及控制、傳輸流程和協議接口等技術要求。目前民用市場應用此協議的基本沒有，但是公安監控等系統集成則必須。下固件網 http://m.xinzhenzfzp.cn/

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