监控系统相关知识

目录
第一章 网络摄像机与视频服务器介绍  2
第二章 基于嵌入式Web服务器的网络视频监控  5
第三章 网络摄像机的组成原理  9
第四章 ADSL远程实时监控系统理论  11
第五章 镜头相关技术  17
第六章 浅谈闭路电视监控系统  21
第七章 电视监控系统的设计  23

第一章 网络摄像机与视频服务器介绍
网络摄像机
网络摄像机是传统摄像机与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，根据网路摄像机自带的独立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的云台和镜头，进行全方位地监控。
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。
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和镜头的功能，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。
压缩技术是关键
网络摄像机和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和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 、M-JPEG
有相当一部分国内外网络摄像机和视频服务器都是采用JPEG，Motion-JPEG压缩技术，例如SONY最新推出的SNC－Z2OP网络摄像机，AXIS2130PTZ网络摄像机，深圳超音速推出的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和视频服务器所采用，例如，BOSCH推出的NetCam-4系列数字网络摄像机，深圳缔佳生产的NETCAM系列网络摄像机等。
H.263
H.263是一个较为成熟的标准，它是帧间预测和变换编码的混合算法，压缩比较高，尤其适用低带宽上传输活动视频。采用H.263技术生产的网络型产品，其成本较为适中，软/硬件丰富，适合集中监控数量较多的需求，如深圳大学通信技术研究所开发的SF－10网络摄像机和SF-20视频服务器，深圳新文鼎开发的W750视频服务器和W74GM网络摄像机等采用的都是这一压缩技术。
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，如安居宝NS-1040视频服务器，深圳市亚奥数码开发的VS系列视频服务器，北京先进视讯推出的AV1500E-T/TA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，日本JVC推出的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和视频服务器时，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和视频服务器时，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。由于目前中国地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。
动态IP地址
由于网络摄像机和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和视频服务器的IP地址，即可查看到这台网络摄像机和视频服务器所监视的图像。
市面上有部分网络摄像机和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和视频服务器产品采用的多是动态IP地址,即网络摄像机和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或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或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或视频服务器的MAC地址，只要网络摄像机或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，将网络摄像机或视频服务器的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这特殊要求的行业，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。
部分网络摄像机和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，而网络摄像机和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和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，今年来，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时一条主干线，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
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。
而网络摄像机和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，网络摄像机和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，网络摄像机和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。虽然网络摄像机和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。

第二章 基于嵌入式Web服务器的网络视频监控
摘要：
　　网络数字监控正为日益广阔的视频监控领域注入新鲜的血液。随着嵌入式操作Web服务器技术的日渐成熟，用户可在现有网络环境中，通过视频服务器把模拟图象信号转化为数字图象信号，实现高性能、配置简洁的监控操作。本文将针对电力行业的的特点提供可行的解决方案。
前言
　　当前的信息化时代，是一个构筑在网络基础之上的时代。基于TCP/IP协议的IP网络，像Internet、Intranet与Extranet等以令人惊异的不可阻挡之势发展着。据统计，在互联网上的业务量近年来正以几何指数规律增长；同时网上的业务范围也在不断地扩大，除了传统的信息检索、电子邮件、远程登录、文件传输等项业务外，各种新业务，如电子商务、视频会议、远程监控、远程教学、远程医疗等都在蓬勃发展。人们预言，二十一世纪将是一个以IP网络和IP业务为主体的信息化时代，它将影响到整个社会、经济和人们日常生活的方方面面。
　　基于IP上的各种新应用也迅速发展，网络多媒体（如视频应用）需占用较大带宽，以前由于网络带宽的限制，应用不多，现在由于高带宽的迅速普及，网络多媒体应用已逐渐普遍。基于IP技术的各种视频通讯应用，如网络远程视频监控也应运而生。
1、监控系统的发展
　　图像监控一直是人们关注的应用技术热点之一，它以其直观、方便、信息内容丰富而被广泛应用于许多场合。在电子技术与通信技术的发展过程中，图像监控系统的技术水平，直接反映了不同阶段电子与通讯的技术状况，就图像监控的方式，大致可分为三类：
1.1 本地模拟图像监视
　　从摄像机、电视机出现的那天起，原始的图像监视系统就已诞生。它被广泛应用于保安、生产管理等场合。本地图象监控系统主要由摄象机、视频矩阵、监视器、录象机等组成，由视频线、控制线缆等连接。
本地图象监控系统一般采用模拟方式传输，采用视频电缆（少数采用光纤），传输距离不能太远，主要应用于小范围内的监控，如大楼监控等。监控图象一般只能在控制中心查看。
1.2基于PC的多媒体监控
　　数字视频压缩编码技术的日益成熟，微机的普及化，为基于PC的多媒体监控创造了条件。
　　多媒体监控系统是一般采用下面的结构：在远端监控现场，有若干个摄像机、各种检测、报警探头与数据设备，通过各自的传输线路，汇接到多媒体监控终端上，多媒体监控终端可以是一台PC机，也可以是专用的工业机箱组成多媒体监控终端。除了处理各种信息和完成本地所要求的各种功能外，系统利用视频压缩卡和通信接口卡，通过通信网络，将这些信息传到一个或多个监控中心。
基于PC的多媒体监控系统功能较强，但稳定性不够好；功耗高；需要有人值守；同时，软件的开放性不好。
1.3基于Web服务器的远程视频监控
　　目前一般的远程图像监控系统，其图象压缩与解压缩全部采用基于PC机的视频卡，使得视频前端（如CCD等视频信号的采集、压缩、通讯）较为复杂，稳定性、可靠性不高，且价格高昂。而PC机也需专人管理，操作较为烦琐。随着技术的进步，现在出现了一种新型的网络化远程视频监控，即基于嵌入式Web服务器技术的远程网络视频监控。
　　基于嵌入式Web服务器技术的远程网络视频监控主要的原理是：视频服务器内置一个嵌入式Web服务器，采用嵌入式实时操作系统。摄象机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过内部总线传送到内置的Web服务器。网络上用户可以直接用浏览器（如IE或Netscape Navigator等）观看Web服务器上的摄象机图象，授权用户还可以控制摄象机云台镜头的动作或对系统配置进行操作。
　　由于把视频压缩和Web功能集成到一个体积很小的设备内，可以直接连入以太网，达到即插即看，省掉各种复杂的电缆，安装方便（仅需设置一个IP地址），用户也无需使用专用软件，仅用浏览器即可观看。
　　SUNPONY公司作为网络周边设备发展的领导者，把在瘦服务器（Thin Server）方面的领先技术应用到视频监控领域，向客户提供了简单易用，稳定可靠的SPY基于Web服务器的网络视频监控产品。AXIS2100是摄象机、Web服务器一体化的产品，SUNPONY可以外接4个摄象机的视频服务器。
2、基于Web服务器的视频监控
　　SUNPONY系列视频产品采用了基于Internet/Intranet技术的面向多层应用的Client/Server体系结构，每个SUNPONY视频产品都是一个高性能的Web服务器。
　　SUNPONY系列视频产品为您在网络上远程控制图像提供了一条简捷之路。与传统的视频控制不同----这需要专用的监视器和花费昂贵的同轴电缆---- SUNPONY可将摄象机直接连入已太网，Intranet,甚至是Internet。那么被授权的用户通过Web浏览器就可以在任何地方进行现场监控。SPY是一种既容易安装又容易使用的产品，它相对低廉的投资花费使得它在加强您的监控系统中成为一个全能的角色。
　　下面以SUNPONY视频服务器为例，简单介绍SUNPONY视频产品系列：
　　SUNPONY传送极高质量的M-JPEG图象，刷新频率达到每秒30帧，SUNPONY视频服务器是CCTV和视频监控系统的一项革命性的技术突破。它提供了功能上包罗广泛的一体化解决方案，用于数据网络上的视频传输，直接连接到10/100兆的以太网络，一步到位。它使网络中的任何计算机能从众多视频服务器中选择浏览生动的视频图象。
　　SPY配置有4个视频输入端子；4个报警输入（光电隔离）；1个继电器输出；支持远程云台、摄象机控制；1个10Base-T或100Base-TX以太网络接口；2个RS-232/485/422数据端口；支持TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP、NTP、ARP、BOOTP、CHAP等网络协议；图像分辨率可达704x576(PAL)；具备四画面功能；图象格式为M-JPEG/JPEG；可进行图象字符及时间叠加；支持IE 4.0以上或Navigator 4.0以上浏览器。
3、基于嵌入式Web服务器的网络视频监控的在电力行业的应用
　　电力系统内各种生产设备类型复杂，数目巨大，地域分布广，人工维护困难。同时，为适应减员增效和现代化管理的要求，对生产现场的闭路电视监控系统在可靠性、易用性及易维护性，尤其对远程监控方面提出了更高的要求。同时，电力系统的信息网络的建设质量和速度在各专网系统中是名列前茅的，这为基于嵌入式Web服务器的网络视频监控的应用提供了良好的条件。
　　基于嵌入式Web服务器的网络视频监控作为计算机广域信息网的重要功能之一，主要应用于无人值守变电站，电业局/电厂综合监控系统、现场生产调度指挥系统及对灾害和突发事件的应急处理。以确保监控场所内设备的可靠运行及人员的安全。较之传统的工业电视系统，新系统的特点是：
3.1节省费用
　　到目前为止，普通网络图像解决方案通常都需要复杂的系统，涉及到PC，附加软件和硬件，工作站，有时还有视频电缆系统。有了SUNPONY，您的网络立刻成了图像的资源仓库，不需要一些不必要的设备和安装的投入。
3.2即插即看的解决方案
　　SUNPONY具备了所有需要用来建立远程监控系统的构件。它采用标准的，内置软件以及需要的任何平台。它也可以预先设置对图像进行处理的水平/垂仰/变倍等功能。SPY 还可以自动发送一个由时间或事件触发的电子邮件。只需要接入以太网，分配一个地址，您就可以随时用浏览器观察远程传输过来的图像。
　　浏览器软件就是可免费获得的Netscape Navigator或Microsoft Internet Explorer。AXIS的真正基于WEB的管理工具包括一些用户使用向导，可令用户快速按照需要进行应用设计。他们能够从几个应用的预设置中选择：监控四画面模式，跟踪监视，报警前/后的图象存储，和镜头水平/垂仰/变倍控制。这些仅是众多内置特性的一部分。
3.3 高性能
　　SUNPONY令人称道的是它的视频监控能力和其独特的高性能的RISC芯片，能够在10/100M网络上以每秒30帧的速度传送高质量的动态图象，并支持多用户同时访问此视频服务器。当触发报警时，它可以自动存储报警前后一定时间段内的活动图像并发出电子邮件。
3.4 在任何网络中易于使用
　　基于全球业界标准，SUNPONY可以与各种类型的以太网设备无缝连接。由于SUNPONY 是作为一个开放的Web服务器设计的，所以它同Internet一样很容易就可以被集成到群组应用程序中。您可以在混合的网络环境中使用它，比如Windows，Mac，UNIX，和OS/2。您所需要只是在相应的客户机上有一个标准的Web浏览器和TCP/IP软件。
3.5 其它设备的灵活接入
　　SUNPONY可以方便地接入其它安全防范设备，如温度、湿度、烟感、入侵等报警器；同时可以连动灯光、警号、锁具等动作设备，这使得它可以方便地组成一套功能强大的安全防范系统。
4、典型远程视频监控方案 　 　
5、结束语
　　现在随着Internet/Intranet的大发展，基于Internet的技术（如TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP、ARP等）是一个发展趋势，以后无论是视频监控还是其他多媒体应用都应向基于Internet的技术靠拢，以尽量实现各种应用的无缝连接，建成开放性的系统，减少各专用系统的独立性。

第三章 网络摄像机的组成原理

网络摄像机的应用，使得图像监控技术有了一个质的飞跃。首先，网络的综合布线代替了传统的视频模拟布线，实现了真正的三网（视频、音频、数据）合一，网络摄像机即插即用，工程实施简便，系统扩充方便；其次，跨区域远程监控成为可能，特别是利用互联网，图像监控已经没有距离限制，而且图像清晰，稳定可靠；再者，图像的存储、检索十分安全、方便、可异地存储，多机备份存储以及快速非线性查找等。
组成原理
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，有固定光圈、自动光圈、自动变焦、自动变倍等种类，与模拟摄像机相同。
图像传感器、声音传感器
图像传感器有CMOS和CCD两种模式。CMOS既互补性金属氧化物半导体，CMOS主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，通过CMOS上带负电和带正电的晶体管来实现基本的功能的。这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像。CMOS针对CCD最主要的优势就是非常省电。不像由二级管组成的CCD和CMOS电路几乎没有静态电量消耗。这就使得CMOS的耗电量只有普通CCD的1/3左右，CMOS重要问题是在处理快速变换的影像时，由于电流变换过于频繁而过热。暗电流抑制的好就问题不大，如果抑制的不好就十分容易出现杂点。
CCD图像传感器由在单晶硅基片上呈二维排列的光电二级管及其传输电路构成。光电二极管把光转化成电荷，再经转化电路传送和输出。
通常，传送优良图像质量的设备都采用CCD图像传感器，而注重功耗和成本的产品则选择CMOS图像传感器。但新的技术正在克服每种器体固有的弱点，同时保留了适合于特定用途的某些特性。这一部分与模拟摄像机相同。
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。同样，声音的压缩亦可采用硬件编码压缩和软件压缩，其编码标准有MP3等格式。
控制器
控制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。
网络服务器
网络服务器提供网络摄像机的网络功能，它采用了RTP/RTCP、UDP、HTTP、TCP/IP等相关网络协议，允许用户从自己的PC机使用标准的浏览器根据网络摄像机的IP地址对网络摄像机进行访问，观看实时图像，及控制摄像机的镜头和云台。
外部报警、控制接口
网络摄像机为工程应用提供了实用的外部接口，如控制云台的485接口，用于报警信号输入输出的I/O口。如红外探头发现有目标出现，发报警信号给网络摄像机，网络摄像机自动调整镜头方向并实时录像；另一方面，当网络摄像机侦测到有移动目标出现时，亦可向外发出报警信号。
网络摄像机的基本原理是：图像信号经过镜头输入及声音信号经过麦克风输入后，由图像传感器的声音传感器转化为电信号，A/D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，再控制器的控制下，由网络服务器按一定的网络协议送上局域网或INTERNET，控制器还可以接收报警信号及向外发送报警信号，且按要求发出控制信号。
图像的编码标准
目前，网络摄像机的图像压缩编码标准主要有MPEG4、H.263、H.264、M-JPEG等。
MPEG4
所谓MPEG标准就是指由ISO的活动图像专家组制定的一系列关于音视频信号以及多媒体信号的压缩与解压缩技术的标准。到目前为止，已经制定完成并批准执行的有：1991年批准的MPEG1、MP3;1994年批准的MPEG2;1999年批准的MPEG4和MP4。正在制定的标准有：MPEG7和MEPG21.
H.263
H.263是ITU-T提出的作为H.324终端使用的视频编解码建议，H.263经过不断地完善和多次的升级已经日臻成熟，如今已经大部分代替了H.261，而且H.263由于能在低带宽上传输高质量的视频流而日益受到欢迎。
H.263是基于运动补偿的DPCM的混合编码，在运动补偿的DPCM混合编码，在运动搜索的基础上进行运动补偿，然后运用DCT变换和“之”字形扫描编码，从而得到输出码流。H.263在H.261建议的基础上，将运动矢量的搜索增加为半象素点搜索；同时又增加了无限制运动矢量、基于语法的算术编码、高级预测技术和PB帧编码等四个高级选项；从而达到了进一步降低码速率和提高编码质量的目的。
H.264
H.264是ITU-T的VCEG和ISO/IEC的MPEG的联合视频组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MPEG4的第十部分。
在相同的重建图像质量下，H.264能够比H.263节约50％左右的码率，比目前根据MPEG4实现的视频格式在性能方面提高33％左右。
M-JPEG
M-JPEG技术即运动静止图像压缩技术，它把运动的视频序列作为连续的静止图像来处理，这种压缩技术方式单独完整地压缩每一帧，在编辑过程中可随机存储每一帧，可进行精确到帧地编辑。但M-JPEG只对帧内地空间冗余进行压缩，不对帧间的时间冗余进行压缩，故压缩效率不高。
应用优势
网络摄像机不仅可基于计算机局域网用于区域监控，如住宅小区监控、办公楼、银行、商场等传统地监控；而且也能通过INTERNET用于新型地跨区域远程监控及网上展示，远程儿童及老人看护、无人值守通信机房监控、旅游景点网上演播、产品网上展览等。
以广州安居宝科技有限公司完全自主开发地网络摄像机为例，系统有如下一些特点：
。把图像进行M-JPEG编码压缩，通过网络利用TCP/IP协议进行传输；通过网络摄像机或镜头、云台和其它外部设备进行操作控制；
。内置一个10M/100M以太网RJ45接口，可通过网络实现远程接口；一个并行I/O口，可以连接外部传感器进行自动报警，也可以对外部设备进行控制或进行联动报警功能；一个RS45串口，可以对镜头、云台进行控制，或连接其他外部设备；
。内嵌WEB SERVER，网络摄像机内部提供了一个WEB SERVER,允许用户从PC机使用标准地浏览器进行各种接口、操作；具有单独地安全机制，可以对操作本摄像机地用户进行分级别的权限验证；
。有中心的集中式管理与控制的监控网以及无中心的分布式监控网；内置实时操作系统，支持软件下载和配置设置，方便升级和操作管理。

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