安防视频监控系统-网络摄像机(IPC)技术

发布时间 2023-12-12 17:03:54作者: 碎银三二两

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1.网络摄像机(IPC)概述

网络摄像机又称为IPCamera(简称IPC)由网络编码模块和模拟摄像机组合而成。网络编码模块将模拟摄像机采集到的模拟视频信号编码压缩成数字信号,从而可以直接接人网络交换机及路由器设备,再接入互联网。IPC自带IP地址,有些品牌的IPC 还自带了域名。局域网内的用户可以通过登录IPC 的IP 地址来观看监控视频并进行控制管理和录像。

IPC 的域名对IPC 进行观看、控制、管理和录像。无论是局域网用户 图2-6 网络摄像机

还是远程用户登录IPC,都可通过浏览器和相应的视频集中管理软件来观看监控视频,并进行控制管理。

IPC 能更简单地实现监控特别是远程监控,更简单的操作和维护,更好的音频支持,更好的报警联动支持,更灵活的录像存储,更丰富的产品选择。。

大多数IPC 的外形和模拟摄像机相似,由于IPC常被用于家庭和办公室,考虑到美观 IPC 有更丰富、更精美的造型。IPC 的应用范围广,把它安装在家庭,IPC 可以安装在任何一个地方,IPC 最终将走进千家万户,走进各个行业各个领域

2.IPC的硬件构成及工作原理1)IPC的硬件构成

IPC2般传器传器、信号处理模/数转换器、编码芯片、主控芯片、网络及控制接口等组成部分光线通过镜头进入器器,转换成数字信号后由内置的信号处理器进行处理,处理后的数字信号由编码压缩芯片:行编码压缩,最后通过网络接口发送到网络上进行传输。

2)IPC的工作原理

图像信号通过镜头输入及声音信号通过麦克风输入后,由图像传感器和声音传感器转化为电信号,模/数转换器将模拟电信号转换为数字电信号,再经过编码器按一定的编码标准进行编码压缩,在控制器的控制下,由网络服务模块按一定的网络协议传送到网络,控制器还可以接收报警信号及向外发送报警信号。IPC 启动时,主控模块将系统内核转人系统内存 SDRAM 中,系统从SDRAM 启动。系统启动后,主控模块控制通过串行接口/主机接口等控制编码模块、网络模块及串行接口,实现视频的编码压缩、网络传输及PTZ控制(PTZ是 Pan/Tilt/Zoom的简写,代表云台全方位“上、下、左、右”移动及镜头变倍、变焦控制)。 IPC程络协处理、监控接收转发控制程序等。

3.IPC的主要参数1)镜头

镜头是视频采集的核心部件,镜头的质量对视频效果影响很大。镜头有很多种,价格从几十元到几万元不等。但是在监控市场领域,镜头的差距不大。需要注意的是镜头的焦距又视频效果的影响,在选择产品时应该考虑是否选择可以更换镜头的型号,或者考虑是否选行变焦的镜头。变焦指的是镜头的焦距可以改变。有些IPC 带有数码变倍的功能,数码变倍只是将视频图像放大来观察

2)图像传感器

图像传感器是影响视频效果的关键。目前市场上有OSD种图像传感器。像方面,在相同像素下 好色光可以保证基准确。而普通般色力偏被控物的身色调与监视器上看到的相差较大,甚至完全变色),曝光也不太好,由于自身物理特性原因,普通CMOS的成像质量和CCD还是有一定差距的。CMOS的视频图像艺术化效果比较好,就像人们照艺术照一样,艺术照很漂亮但不逼真。人们通常会被其艺术化的效果迷惑而忽略清晰度和逼真度的重要性,事实上这两点在监控行业是非常重要的。

3)视频压缩算法

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视频压缩算法是IPC 最重要的因素,它决定了视频清晰度、视频流畅度和视频存储空间。目前,IPC 主要的视频压缩算法有 H.264与MPEG4 两种。H.264压缩能力强,视频损耗少因此清晰、流畅。H.264 可以支持25帧V秒的帧率,MPEC4 一般不超过10 帧/秒。这意味着 MPEG4的视频不连贯、不实时;因为MPEG4压缩率不够大,如果传输全实时的音/视频,码流太大,远程就很难清晰、顺畅地观看了。

4)图像格式

图像格式决定了视频图像的实际像素,有DVD格式、VGA(640x480)格式和CIF(352x288)格式。DVD图像格式又分为D1(720x576隔行扫描)、D2(1048720)D3(1920x1080隔行扫描)、D4(1280*720逐行扫描)和D5(1920x1080逐行扫描)五种图像格式,目前监控高层上主流产品为D1格式,支持D3和D4的百万像素产品已经进入市场,但是由于占用带宽较多,应用还不广泛。

不同的图像格式像素不同,录像文件占用空间的大小也不同。如果不是相同的图像格式,不能仅仅依据录像所占用的硬盘空间大小来确定IPC的优劣。一个IPC的图像格式往往可以调节,这意味着如果硬盘空间不够大,但又需要录制较长的时间,可以通过降低图像格式来实现。

5)帧率

任何视频文件都是由连续的图片组成的,一张图片我们就称它为一帧,如一秒钟的视频由25张连续的图片组成,这时的帧率就是25 帧/秒。在 PAL 制式下,25帧/秒的视频能非常逼真地表现动作。如果低于25帧,视频中的动作会不够连贯,越低越不连贯,甚至会出现跳跃动作的现象。因此,帧率在视频监控中非常重要。

6)双码流

有些IPC 被设计成支持两种视频信号传输,一路高码率的码流用于本地高清存储,如 QCIF/CIF/D1编码;另一路低码率的码流用于网络传输,如QCIF/CIF编码同时兼顾本地存储和远程网络传输,即所谓的双码流。双码流的优点是用一路码流观看、一路码流存储双码流比观看和存储只用一路码流能更有效地防止网络阻塞,从而能更好地保障视频在有效的网络带宽上的流畅性。

7)前端存储

有些IPC 上带有 SD 卡插槽或 USB 移动存储接口,称其为前端存储。前端存储常被应用于带宽不是很足的监控环境中。有些环境不宜装宽带,利用前端存储的功能,保存监控的录像,从而起到一定的监控效果。