電視監(jiān)控系統(tǒng)由于能實時、直觀、真實地再現(xiàn)監(jiān)控點圖像,已成為安全防范系統(tǒng)中最重要的系統(tǒng)之一,并已成為應(yīng)用最廣泛的系統(tǒng),也確立了其在安防領(lǐng)域無可替代的地位。
長期以來,模擬電視監(jiān)控因為技術(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:第一較難解決信號長距離傳輸問題、第二難于達到多點遠程監(jiān)控的要求、第三對各種電干擾的侵襲顯得較無奈。
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)運而生,數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控能輕而易舉地解決信號長距離傳輸問題、能方便地實現(xiàn)多點遠程監(jiān)控,并抗電干擾能力也大大增強。
由于網(wǎng)絡(luò)攝像機在圖像監(jiān)控舞臺剛剛成為主角,人們或許對它的前世今生尚不了解,借此契機,本文作簡要介紹。
什么是網(wǎng)絡(luò)攝像機?
網(wǎng)絡(luò)攝像機是傳統(tǒng)攝像機與網(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)攝像機所有的圖像捕捉功能外,機內(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,通過局域網(wǎng),INTERNET或無線網(wǎng)絡(luò)送至終端用戶。而遠端用戶可在自己的PC上使用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)攝像機自帶的IP地址,對網(wǎng)絡(luò)攝像機進行訪問,使能實時監(jiān)控目標(biāo)現(xiàn)場的情況,并可對圖像資料實時編輯和存儲,另外還可以通過網(wǎng)絡(luò)來控制攝像機的云臺和鏡頭,進行全方位地監(jiān)控。
網(wǎng)絡(luò)攝像機結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)攝像機一般由鏡頭、圖像傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、視頻編碼器、控制器及存儲器、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、外部報警/控制接口等部分組成。
網(wǎng)絡(luò)攝像機的工作過程是:圖像信號經(jīng)過鏡頭輸入,由圖像傳感器轉(zhuǎn)化為電信號,A/D轉(zhuǎn)換器將模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號,再經(jīng)過編碼器按一定的編碼標(biāo)準(zhǔn)(網(wǎng)絡(luò)攝像機的圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)主要有MJPEG、MPEG-1、MPEG-4等)進行編碼壓縮,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,控制器還可以接收報警及向外發(fā)送報警信號,且按要求發(fā)出控制信號。
網(wǎng)絡(luò)攝像機首先采集圖像。攝像機鏡頭聚焦影像到影像傳感器(CCD靶面),但在這些影像信號到達CCD之前要先通過光學(xué)濾鏡,使得只有合適的光線才可以被顯示出來。
網(wǎng)絡(luò)攝像機的32位的CPU、閃存和動態(tài)存儲器是網(wǎng)絡(luò)攝像機的大腦與心臟,有著微型計算機的功能,它們共同處理攝像機與網(wǎng)絡(luò)之間的交流,管理著攝像機曝光、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,從而能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的高效傳輸。 [nextpage]
網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器給網(wǎng)絡(luò)攝像機提供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IE瀏覽器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)攝像機的IP地址對網(wǎng)絡(luò)攝像機進行訪問,觀看實時圖像,及控制攝像機的鏡頭和云臺。
網(wǎng)絡(luò)攝像機的外部報警、控制接口為工程應(yīng)用提供了實用的外部接口,如控制云臺的485接口,用于報警信號輸入輸出的I/O口。如紅外探頭報警,便發(fā)報警信號給網(wǎng)絡(luò)攝像機,網(wǎng)絡(luò)攝像機自動調(diào)整鏡頭方向并實時錄像;另一方面,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)攝像機偵測到有移動目標(biāo)出現(xiàn)時,亦可發(fā)出報警信號。
網(wǎng)絡(luò)攝像機安裝參考
網(wǎng)絡(luò)攝像機在工程實施方面主要有三個方面:一是布線,利用網(wǎng)絡(luò)布線來傳輸圖像;二是互聯(lián)網(wǎng)接入,實現(xiàn)遠程監(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)場的環(huán)境,選擇最佳的安裝點,然后鋪設(shè)一條從安裝點到最近網(wǎng)絡(luò)接入點的網(wǎng)線,采用RJ45接口。網(wǎng)絡(luò)攝像機到最近網(wǎng)絡(luò)接入點的距離控制在90m左右。在布網(wǎng)線同時,還要考慮安裝點的供電。
互聯(lián)網(wǎng)接入
網(wǎng)絡(luò)攝像機要通過互聯(lián)網(wǎng)進行遠程監(jiān)控,這就需要在被監(jiān)控的現(xiàn)場有一條上網(wǎng)線,比如ADSL,還需要一個互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備,比如寬帶路由器或防火墻。多個網(wǎng)絡(luò)攝像機可以共用一條上網(wǎng)線,一般1條512K ADSL可以帶4~8路網(wǎng)絡(luò)攝像機,當(dāng)然遠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瀏覽器來設(shè)置網(wǎng)絡(luò)攝像機,網(wǎng)絡(luò)攝像機出廠時都有一個默認IP地址和管理帳戶。
?如果要在本地進行監(jiān)控錄像,這就需要1臺電腦和1套專門的軟件,可以進行24小時監(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所需存儲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)攝像機廠家提供,可設(shè)置定時錄像、偵測錄像等等。
?對寬帶路由器或防火墻要設(shè)置ADSL用戶名、密碼,可以自動撥號;如果沒有固定IP地址,要設(shè)置DDNS動態(tài)域名解析;要設(shè)置端口映射,為每臺網(wǎng)絡(luò)攝像機映射一個端口,1個IP地址可以帶多路網(wǎng)絡(luò)攝像機,這就用端口號來區(qū)分。
?遠程用戶在電腦上用IE瀏覽器訪問攝像機,要求電腦能上互聯(lián)網(wǎng),用戶有合法的授權(quán)帳戶。遠程監(jiān)控就像訪問某網(wǎng)站一樣,輸入域名、用戶名、密碼就可以看到監(jiān)控現(xiàn)場的視頻圖像了。再復(fù)雜一點的可以設(shè)計一個網(wǎng)站,建立超級鏈接,點擊不同鏈接,就能訪問不同的網(wǎng)絡(luò)攝像機。
網(wǎng)絡(luò)攝像機選購簡要
在進行網(wǎng)絡(luò)攝像機的選購時,應(yīng)充分考慮應(yīng)用場所的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,并可參考以下性能權(quán)衡作出選購。
1、傳送實時圖像對帶寬需求:這是網(wǎng)絡(luò)攝像機重要指標(biāo)之一,不同的圖像狀態(tài)(靜止、正?;顒?、高速運動)、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、視頻傳輸延時性:傳輸延時不可避免,但是不同的網(wǎng)絡(luò)攝像機的延時值不同。延時值將影響監(jiān)控的效果。 [nextpage]
3、IE監(jiān)控功能:使用WEB監(jiān)控管理軟件選擇,可以IE網(wǎng)頁形式提供單畫面圖像的監(jiān)看、錄像、控制等功能,無須專業(yè)軟件,在進行監(jiān)控圖像選擇時無須輸入網(wǎng)絡(luò)攝像機的IP地址,僅需訪問系統(tǒng)的WEB服務(wù)器下載事先設(shè)定的監(jiān)控點名稱等,鼠標(biāo)點擊相關(guān)圖像就可實現(xiàn)監(jiān)控功能。
4、圖像壓縮算法:目前主流網(wǎng)絡(luò)攝像機的壓縮算法不外乎有MJPEG、MPEG-1、MPEG-4三種。MJPEG壓縮算法圖像清晰度較好,但數(shù)據(jù)量較高。MPEG-1壓縮算法數(shù)據(jù)壓縮率仍比較高,不實用于視頻圖像遠程傳輸。MPEG-4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,能通過各種傳輸方式進行遠程視頻圖像傳輸。
5、是否支持動態(tài)IP自動連接和動態(tài)域名解析(DDNS):在基于ADSL應(yīng)用環(huán)境下,電信提供動態(tài)IP接入方式,網(wǎng)絡(luò)攝像機能通過虛擬撥號來動態(tài)獲得IP地址接入INTERNET時,監(jiān)控電腦可以通過這個IP地址來訪問網(wǎng)絡(luò)攝像機,
6、是否具備ADSL自動撥號功能:無需專配ADSL撥號電腦,具備ADSL自動撥號功能。
7、攝像機性能考慮:最低照度/信噪比/水平清晰度/遠程控制(白平衡、自動控制、背光補償、濾光鏡開關(guān)等);
8、是否支持圖像調(diào)整:包括亮度、對比、色彩度等;
9、支持分辯率種類:一般有640 X 480、320 X 240、160 X 120;
10、安全機制考慮:多級密碼保護未授權(quán)用戶不能訪問;
11、支持同時監(jiān)控的用戶數(shù);
12、是否支持RS485遠程控制云鏡;
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、是否支持額外警報傳感器的輸入輸出;
16、是否支持警報信息發(fā)送功能(發(fā)送e-Mail、FTP);
17、是否支持軟件升級及升級途徑(如通過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和視頻動態(tài)偵測;
20、工作環(huán)境溫度、濕度考慮。
信息數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化代表了科技發(fā)展的方向,電視監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化正是順應(yīng)了這個方向。而在電視監(jiān)控數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化進程中,作為數(shù)字信號源的網(wǎng)絡(luò)攝像機無疑是最最重要的角色。盡管模擬監(jiān)控在今后相當(dāng)長的時間內(nèi)還不會被淘汰,但可以肯定的是,監(jiān)控的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化趨勢,以及網(wǎng)絡(luò)攝像機和其同宗弟兄--網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器將成為圖像監(jiān)控的主角。