網(wǎng)絡高清數(shù)字IP攝像機基礎知識培訓資料課件

數(shù)字高清IP攝像機基礎知識一、相關(guān)概念及要求掌握的知識1. 什么是720P? 720是指圖像的分辨率為1280×720像素；“P”是逐行掃描，與之對應的是“i”為隔行掃描，逐行掃描比隔行掃描的數(shù)據(jù)量理論上多一倍，可以獲得更多的圖像細節(jié)。什么是高清？全高清和標清的區(qū)別。

現(xiàn)在通常把720P作為普通高清概念的起步分辨率，也就是說分辨率起碼要達到1280*720才能叫作“高清”；現(xiàn)在傳統(tǒng)的TV市場已經(jīng)把FULL-HD全高清作為賣點在做宣傳，F(xiàn)ULL-HD為1920*1080已經(jīng)是現(xiàn)在廣播電視圖像領域的最高標準；它約是普通標清（704*576PAL,720*480NTSC）分辨率的6倍。百萬像素的概念 1080P實際是指分辨率1920*1080像素，計算一下就是1920×1080=2073600像素，大家一般都會叫1080p或1080i為200萬像素分辨率。 720P實際是指分辨率1280*720像素，計算一下就是1280×720=921600像素，大家一般都會叫720p或720i為百萬像素分辨率。

上述的只是讓大家了解H.264的一些知識；在推廣IP攝像機的時候需強調(diào)我們所研發(fā)的系列產(chǎn)品都是運用標準的H.264算法壓縮的，辨別標準或非標準，主要是看壓縮文件是否能在不加任何插件的情況下被標準的播放軟件播放，比如大家應用較廣的“暴風影音”，“VLCmediaplayer”等，但是微軟操作系統(tǒng)所帶“mediaplayer”現(xiàn)在并不支持264解碼。 5. 網(wǎng)絡攝像機的發(fā)展 2000年，國內(nèi)市場就零星出現(xiàn)過網(wǎng)絡攝像機，當時多為臺灣、韓國產(chǎn)品，M-JPEG的非實時方式，但無論從圖像效果，還是配套條件看，市場的需求未成氣候。02年起，國內(nèi)幾大生產(chǎn)廠家在MPEG4DVR大幅增長的同時，開始了正式的網(wǎng)絡視頻產(chǎn)品市場應用宣傳與推廣，市場逐漸開始接受并適應了網(wǎng)絡視頻編解碼器與模擬攝像機配套應用的方式。04年，網(wǎng)絡視頻技術(shù)已經(jīng)普遍被廣大客戶認可，并逐步開始大規(guī)模應用，這為網(wǎng)絡攝像機的發(fā)展奠定了良好的技術(shù)基礎和應用環(huán)境。05年和06年，在網(wǎng)絡視頻技術(shù)日漸成熟和網(wǎng)絡視頻服務器產(chǎn)品競爭日趨激烈的階段，各主要廠商開始將網(wǎng)絡視頻技術(shù)轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡攝像機，并逐步推出了各種型號的產(chǎn)品?，F(xiàn)在網(wǎng)絡攝像機的型號種類已經(jīng)比較繁多，網(wǎng)絡視頻編碼技術(shù)也日趨顯示出同質(zhì)化趨勢，因此網(wǎng)絡攝像機的工藝技術(shù)和集成技術(shù)將成為未來幾年競爭的焦點。CCD和CMOS的區(qū)別

不管，CCD或CMOS，基本上兩者都是利用矽感光二極管進行光與電的轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換的原理與各位手上具備“太陽電能”電子計算機的“太陽能電池”效應相近，光線越強、電力越強；反之，光線越弱、電力也越弱的道理，將光影像轉(zhuǎn)換為電子數(shù)字信號。

比較CCD和CMOS的結(jié)構(gòu)，ADC的位置和數(shù)量是最大的不同。簡單的說，CCD每曝光一次，在快門關(guān)閉后進行像素轉(zhuǎn)移處理，將每一行中每一個像素（pixel）的電荷信號依序傳入“緩沖器”中，由底端的線路引導輸出至CCD旁的放大器進行放大，再串聯(lián)ADC輸出；相對地，CMOS的設計中每個像素旁就直接連著ADC（放大兼類比數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器），訊號直接放大并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。 ISO感光度差異：由于CMOS每個像素包含了放大器與A/D轉(zhuǎn)換電路，過多的額外設備壓縮單一像素的感光區(qū)域的表面積，因此相同像素下，同樣大小之感光器尺寸，CMOS的感光度會低于CCD。

成本差異：CMOS應用半導體工業(yè)常用的MOS制程，可以一次整合全部周邊設施于單晶片中，節(jié)省加工晶片所需負擔的成本和良率的損失；相對地CCD采用電荷傳遞的方式輸出資訊，必須另辟傳輸通道，如果通道中有一個像素故障（Fail），就會導致一整排的訊號壅塞，無法傳遞，因此CCD的良率比CMOS低，加上另辟傳輸通道和外加ADC等周邊，CCD的制造成本相對高于CMOS。 解析度差異：在第一點“感光度差異”中，由于CMOS每個像素的結(jié)構(gòu)比CCD復雜，其感光開口不及CCD大，相對比較相同尺寸的CCD與CMOS感光器時，CCD感光器的解析度通常會優(yōu)于CMOS。不過，如果跳脫尺寸限制，目前業(yè)界的CMOS感光原件已經(jīng)可達到1400萬像素/全片幅的設計，CMOS技術(shù)在量率上的優(yōu)勢可以克服大尺寸感光原件制造上的困難，特別是全片幅24mm-by-36mm這樣的大小。

噪點差異：由于CMOS每個感光二極體旁都搭配一個ADC放大器，如果以百萬像素計，那么就需要百萬個以上的ADC放大器，雖然是統(tǒng)一制造下的產(chǎn)品，但是每個放大器或多或少都有些微的差異存在，很難達到放大同步的效果，對比單一個放大器的CCD，CMOS最終計算出的噪點就比較多。

耗電量差異：CMOS的影像電荷驅(qū)動方式為主動式，感光二極體所產(chǎn)生的電荷會直接由旁邊的電晶體做放大輸出；但CCD卻為被動式，必須外加電壓讓每個像素中的電荷移動至傳輸通道。而這外加電壓通常需要12伏特（V）以上的水平，因此CCD還必須要有更精密的電源線路設計和耐壓強度，高驅(qū)動電壓使CCD的電量遠高于CMOS。

現(xiàn)在市面上還沒有能提供給普通監(jiān)控用攝像機使用的高清的CCD元件，但是CMOS確已經(jīng)有了，我們使用的就是一顆500萬像素專業(yè)級CMOS元件作為我們IP攝像機的高清信號采集。為什么不直接做500萬像素攝像機？

不是我們不能做而是提醒用戶他們沒有考慮到的一些問題；可以提示用戶500萬像素下要保證如此高的畫質(zhì)要求，圖像數(shù)據(jù)碼流巨大，現(xiàn)在的存儲設備和網(wǎng)絡條件是否具備，這應該是阻礙現(xiàn)在高碼流設備發(fā)展的瓶頸。對于500萬像素的攝像機我們會做，會針對特殊行業(yè)推出500萬像素抓拍特種機型，以適用于道路道口監(jiān)控。720P該機的特色功能百萬像素逐行掃描高清實時雙碼流

本機可提供的碼流情況如下： (1)720P(1280*720)/30fps+D1(720*480)/30fps; (2)由于本機也可以作為720P高清模擬攝像機使用，所以當攝像機被設置成720P模擬攝像機時，沒有網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流輸出，也就是說此時該機為純模擬高清攝像機而不是一臺網(wǎng)路攝像機了。 (3)當選擇設置720P(1280*720)/30fps+模擬通道480P

(720*480)/30fps;此時攝像機將沒有第二網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流 (4)新增1080P/12.5fps(1920*1080);當該機被設置成這個模式時，僅提供單一網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流。標準H.264算法 本機的壓縮算法為：TrueISO標準H.264MainPro4.1 現(xiàn)在市面上號稱H.264壓縮的很多，大部分都是運用DSP內(nèi)嵌算法做的，都不是標準的H.264，即便有少數(shù)是H.264都只能做到Baseline(精簡得不能再簡的264了，再簡就不能叫264了！)級別，和我們的效果相差甚遠。典型例子：華為海思方案的產(chǎn)品，就是H.264Baseline級別的產(chǎn)品；市面還有許多是Mpeg4的產(chǎn)品也號稱自己是H.264;典型代表產(chǎn)品有用Ti方案做的相關(guān)產(chǎn)品。 在網(wǎng)絡攝像機里面還有一種壓縮應用也比較典型，就是大多被國外品牌采用的MJpeg，這種算法的優(yōu)勢在于單幀清晰度高，幀間無關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)技術(shù)難度較低；分幀處理比較容易；但是這種算法的致命弱點在于實時碼流巨大。這種算法為國外產(chǎn)品廣泛采用，也許是符合國外在監(jiān)控領域強調(diào)圖像清晰的聲音遠遠高于每秒幀率指標的習慣。標準H.264MainPro自動3A控制 自動3A是指：自動白平衡(AWB)；自動增益(AGC)；自動曝光(AEC) 該款ip攝像機具備3A自動控制功能，用于專業(yè)廣播級圖像處理的3A控制技術(shù)讓該機的圖像質(zhì)量達到廣播級的效果。具備POE(PowerOverEthernet

)功能(選配) 此功能具備意味著該機可通過網(wǎng)線對其供電；這樣可以大大方便工程施工，國外用戶要求具備此功能的居多。 此項功能需要帶POE功能的網(wǎng)絡交換機支持，此類交換機一般較普通交換機貴出不少。內(nèi)部結(jié)構(gòu)介紹

我們的槍機板主要分為2種形式；一種是主板分為雙板；一種為三板，各自的體積和尺寸不同，相互連接后再和前端的Sensor板相連。三、接口、按鍵及指示燈功能介紹1、DCIRIS2、YPbPr3、Ethernet4、PWRDC12V5、MiniUSB6、RS4857、Relay8、Alarmin9、Fun10、AIN11、AOUT12、SDInterface13、Status如圖可見，本機包含如下界面：DCIRIS1、DCIRIS用于連接直流驅(qū)動的自動光圈鏡頭；本機會根據(jù)環(huán)境照度的變化適時驅(qū)動鏡頭光圈的收縮動作。引出的問題：本機具備自動3A控制，哪么是如何和光圈配合聯(lián)動工作的？YPbPr2、YPbPr(模擬高清信號輸出)(1)功能：此接口通過配備的PS2-YPbPr連線可連接到監(jiān)視器的高清分量輸入端；攝像機可通過軟件設置讓此端口輸出720P和480P高清模擬信號。(2)如何設置生效通過VMP或IE登陸攝像機設置，可以使之生效，具體操作在軟件篇中詳細介紹。(3)設置此功能的意義a、通過設置此功能，能讓該網(wǎng)絡攝像機變身成為一臺720P高清模擬攝像機。b、也可以設置成，在提供720P網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流傳輸?shù)耐瑫r，為本地提供一個480P的模擬實時數(shù)據(jù)流，用于本地現(xiàn)場監(jiān)看。此數(shù)據(jù)流也可以為網(wǎng)絡攝像機現(xiàn)場調(diào)試提供方便。小貼士：YPbPr三條線，其中Pb=CVBSPWRDC12V4、PWRDC12V外部供電端口。主機功耗小于3W，僅需配備DC12V1A的開關(guān)電源模塊(電源模塊為選配件)小貼士：在此強調(diào)一下電源的重要性對于電腦來講，最重要的硬件主要有兩個：一個是CPU，其作用相當于人的大腦，是電腦的核心；二是電源，其作用相當于人的心臟。如果沒有高品質(zhì)的電源，再好的CPU及其它電腦部件都無法充分穩(wěn)定的發(fā)揮作用，甚至可能對電腦主機造成傷害。MiniUSB5、MiniUSB預留接口，用于特殊行業(yè)特種機型的數(shù)據(jù)流接口；例如：機場安檢口配備的需通過USB口獲取圖像數(shù)據(jù)流的專用高清USB攝像機。RS4856、RS485用于連接云臺解碼器等前端控制設備。RelayAlarmin7、Relay繼電器輸出接口，用于報警輸出。特別提示：此接口不能接強電?。?！若要控制強電設備需加裝中間繼電器。8、Alarmin報警輸入，此接口接收開關(guān)量信號功能擴展：報警輸入接口可以用于連接外部觸發(fā)信號，以控制攝像機作出相應動作，比如抓拍圖像等。Fun9、FUN(a)控制后可通過USB升級(參見相關(guān)文檔)(b)恢復出廠設置如果用戶不小心將設備的某些參數(shù)設置后又記不住，可以通過該功能將參數(shù)恢復到出廠設置。A-IN10、A-IN音頻輸入接口，用于現(xiàn)場監(jiān)聽，此接口輸入的音頻信號將被壓縮傳輸記錄在文件中。11、A-OUT音頻輸出接口，用于輸出遠程呼叫語音對講的輸出，此接口輸出音頻信號需連接有源擴音設備進行收聽。A-OUT12、SDInterface

SDInterface此接口支持SDHC卡，用于圖像記錄、以及抓拍照片的存儲。一般建議使用模式是：報警錄像(本地備份)；報警抓拍；觸發(fā)錄像或抓拍。SDHC是什么？

SDHC的全稱是“HighCapacitySDMemoryCard”，翻譯過來便是“高容量SD存儲卡”。這里的HC指的是HighCapacity，高容量。2006年5月SD協(xié)會（SDCardAssociation）正式確定且對外宣布了最新的SD2.0規(guī)格，SDHC便是符合新規(guī)格的新一代存儲卡。顧名思義，SDHC最的大特點就是高容量，一般來說，符合SDHC的卡片，容量必須大于2GB小于等于32GB。而其文件系統(tǒng)也有了很大的變化，從以前的FAT12、FAT16提升到了FAT32，這樣對使用設備也會有更高的要求。另外SDHC至少要符合Class2的速度等級，并且在卡片上必須有SDHC標志和速度等級標志。13、StatusStatus為狀態(tài)指示燈；當攝像機上電的時候該燈常亮，待系統(tǒng)正常初始化啟動后，該燈約1秒間隔均勻閃爍。在正常運行情況下該燈若常亮或熄滅表示系統(tǒng)工作異常。另外在使用AdminTools工具調(diào)試配置設備時，按工具中“點亮指示燈”按