IPC基礎(chǔ)知識(shí)介紹

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)介紹2011年2月

相對(duì)模擬攝像機(jī)優(yōu)勢(shì)3

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)工作原理2

高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)優(yōu)勢(shì)4目錄

視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展11999模擬視頻監(jiān)控?cái)?shù)字視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控高清智能20062010什么是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)？模擬攝像機(jī)+錄像機(jī)（磁帶式）模擬攝像機(jī)+DVR模擬攝像機(jī)+NVS+存儲(chǔ)模擬攝像機(jī)+DVR（網(wǎng)絡(luò)）網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)+NVR什么是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)？網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是一種結(jié)合傳統(tǒng)攝像機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所產(chǎn)生的新一代攝像機(jī)，它可以將視頻、音頻、報(bào)警及控制信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，接受網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控主機(jī)（NVR或監(jiān)控管理平臺(tái)）的管理，用戶通過(guò)專(zhuān)用客戶端軟件或者IE瀏覽器即可查看網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的視頻圖像，并可進(jìn)行錄像及查看、音頻對(duì)講、攝像機(jī)控制、報(bào)警處理等操作。工作原理?優(yōu)勢(shì)何在?

相對(duì)模擬攝像機(jī)優(yōu)勢(shì)3

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)工作原理2

高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)優(yōu)勢(shì)4目錄

視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展1第一代以CCD傳感器為例模擬攝像機(jī)編碼器NVS網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)輸出模擬復(fù)合信號(hào)通過(guò)傳感器(CCD或CMOS)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后由DSP調(diào)制成電視模擬信號(hào)，再傳輸至編碼芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)輸出視頻碼流。這樣的處理方式導(dǎo)致圖像的損傷程度變大，雜色和噪點(diǎn)較多。CCD模/數(shù)DSP數(shù)/模模/數(shù)采集編碼缺點(diǎn)一：多次數(shù)/?；蚰?數(shù)轉(zhuǎn)換復(fù)合視頻信號(hào)中的亮度信號(hào)和色度信號(hào)是混合傳輸?shù)?，在顯示時(shí)如果亮色分離不好，畫(huà)面無(wú)層次感，雜色較多。缺點(diǎn)二：亮度信號(hào)和色度信號(hào)混合傳輸?shù)谝淮W(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)絕大多數(shù)都是隔行掃描的。在PAL制下，每秒有25幀，50場(chǎng)。每一場(chǎng)只有半幅圖像,只有奇數(shù)行的場(chǎng)叫做奇數(shù)場(chǎng)，只有偶數(shù)行的場(chǎng)叫做偶數(shù)場(chǎng)。由于視頻圖像是由兩個(gè)隔行掃描的場(chǎng)信號(hào)構(gòu)成，這意味著我們看到的圖像的每一幀都是由兩個(gè)采集時(shí)間不同的“半幅”圖像合并而成的。當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度較快時(shí)，由于采集時(shí)間不同步，導(dǎo)致兩個(gè)半幅圖像不能準(zhǔn)確合并，會(huì)出現(xiàn)重影或者鋸齒現(xiàn)象。缺點(diǎn)三：隔行掃描隔行掃描，拍攝運(yùn)動(dòng)物體的時(shí)候有鋸齒或模糊現(xiàn)象。隔行掃描演示

下面，我們就來(lái)模擬一下隔行掃描的技術(shù)。下圖是連續(xù)拍攝的兩幅圖片，一張只保留奇數(shù)行，一張只保留偶數(shù)行。奇數(shù)場(chǎng)偶數(shù)場(chǎng)隔行掃描演示在逐行掃描的顯示器中，必須把奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)合并，變成一幀，再進(jìn)行顯示。奇數(shù)場(chǎng)偶數(shù)場(chǎng)隔行掃描后圖像優(yōu)化合并后的幀圖像在表現(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體時(shí)，鋸齒現(xiàn)象比較嚴(yán)重，這需要再做一些優(yōu)化的算法（Deinterlace，反交錯(cuò)）。但無(wú)論怎樣，都不可能和逐行掃描的圖像一樣清楚。合并后的一幀局部截圖優(yōu)化后分辨率低清晰度低第二代采集系統(tǒng)與編碼系統(tǒng)直接交換數(shù)字信號(hào)高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)全部采用逐行掃描以高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)為例第二代網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通過(guò)傳感器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后，直接由處理器壓縮編碼，大大降低了圖像處理的數(shù)據(jù)量，畫(huà)質(zhì)干凈細(xì)膩，沒(méi)有明顯的噪點(diǎn)。CCD模/數(shù)DSP編碼全數(shù)字化的視頻圖像處理，減少了圖像受損的步驟

無(wú)論用何種方式來(lái)顯示隔行掃描的圖像，都不可避免的產(chǎn)生“圖像錯(cuò)位”的問(wèn)題，在同樣分辨率下，兩場(chǎng)圖像組合而成的幀圖像，一定沒(méi)有逐行掃描的幀圖像清晰，尤其是在拍攝運(yùn)動(dòng)物體的時(shí)候。逐行掃描技術(shù)，在拍攝高速運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)更有優(yōu)勢(shì)隔行掃描隔行掃描優(yōu)化后圖像逐行掃描

相對(duì)模擬攝像機(jī)優(yōu)勢(shì)3

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)工作原理2

高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)優(yōu)勢(shì)4目錄

視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展1隱私任務(wù)可以靈活添加設(shè)置遮蔽區(qū)域和數(shù)量，用于遮蔽畫(huà)面中的某個(gè)（某些）區(qū)塊。注：大華全系列網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品支持隱私遮蔽移動(dòng)偵測(cè)在設(shè)備監(jiān)控范圍內(nèi)，當(dāng)畫(huà)面有變化（例如人員走動(dòng)），會(huì)觸發(fā)報(bào)警等命令。用戶可以根據(jù)需要選擇不同的區(qū)域和靈敏等級(jí)。注：大華全系列網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品支持產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)具有開(kāi)關(guān)量輸入輸出，可以接一些開(kāi)關(guān)量報(bào)警器注：大華全系列網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品支持開(kāi)關(guān)量輸入輸出無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以支持WIFI、EVDO、WCDMA、TD等多種無(wú)線傳輸方式注：大華全系列網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品支持產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)線給攝像機(jī)供電，降低施工和布線成本。注：大華標(biāo)清和高清系列網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品支持HD-SDI是專(zhuān)業(yè)高清設(shè)備所采用的無(wú)壓縮高清視頻傳輸接口，傳輸速率高，距離遠(yuǎn)，延時(shí)小，施工布線與傳統(tǒng)模擬線路相同。LC光纖接口，可傳輸數(shù)字非壓縮信號(hào)，帶寬高，傳輸距離極遠(yuǎn)，延時(shí)小，損耗低。注：大華2.0M高清CCD網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品支持SDI口光口POE供電產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)光網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)的融合，集中了以太網(wǎng)和光網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)。采用LC光纖接口，傳輸數(shù)字壓縮信號(hào)，傳輸距離極遠(yuǎn)，延時(shí)小，損耗低。注：大華高清CCD網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品支持以太網(wǎng)光口

相對(duì)模擬攝像機(jī)優(yōu)勢(shì)3

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)工作原理2

高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)優(yōu)勢(shì)4目錄

視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展1視野更加廣闊5.0MP2592x1944(16.4xVGA)3.1MP2048x1536(10xVGA)2.0MP1600x1200(6.25xVGA)1.3MP1280x1024(4.25xVGA)VGA640x480百萬(wàn)像素的分辨率，視頻圖像清晰度質(zhì)的飛躍

模擬攝像機(jī)輸出的是復(fù)合視頻信號(hào)，受到N/P制規(guī)范的約束，經(jīng)過(guò)視頻采樣后PAL制下最大分辨率為720×576，NTSC制下最大分辨率為720×480。也就是說(shuō)模擬視頻圖像經(jīng)過(guò)編碼后的最高像素僅僅在40萬(wàn)左右。而網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的分辨率可以達(dá)到720p或1080p甚至更高。與模擬攝像機(jī)相比，高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的清晰度有大幅的提升，能夠覆蓋更廣的區(qū)域，提供更清晰的細(xì)節(jié)。下圖是科達(dá)720p高清攝像機(jī)的實(shí)拍抓圖，車(chē)牌號(hào)碼清晰可辨。高清晰度的畫(huà)面質(zhì)量，為智能圖像分析提供廣闊市場(chǎng)

在同一角度，我們利用模擬攝像機(jī)和編碼器拍攝的CIF(352*288)和D1(704*576)的視頻截圖，與高清攝像機(jī)拍攝的720p的視頻截圖對(duì)比。高清晰度的畫(huà)面質(zhì)量，為智能圖像分析提供廣闊市場(chǎng)我們?cè)賹⑷鶊D像的細(xì)節(jié)進(jìn)行放大，可以看出CIF分辨率的中的小女孩面部輪廓非常模糊，基本上無(wú)法辨別；D1分辨率中的小女孩的五官依稀可辨，通過(guò)智能算法可捕獲人臉，卻無(wú)法進(jìn)行智能匹配；而利用科達(dá)的720p高清攝像機(jī)拍攝的圖像中，小女孩的五官非常清晰，已經(jīng)達(dá)到了智能圖像分析的人臉捕獲與匹配對(duì)于圖像清晰度的要求。亮度信號(hào)和色度信號(hào)分開(kāi)處理，畫(huà)面細(xì)膩無(wú)