無線網路攝像機:概述,網路攝像機,組成結構,鏡頭,感測器,A/D轉換器,編碼器,控

無線網路攝像機是通過無線網路傳輸視頻信號的網路攝像機，與普通網路攝像機的區別在於視頻信號的傳輸方式。從無線傳輸方式上區分，無線網路攝像機有兩種，一種是無線wifi網路攝像機，另一種是利用移動通訊運營商3G無線信號進行信號傳輸的網路攝像機。

基本介紹

中文名：無線網路攝像機
利用：無線網路傳輸視頻信號
類別：網路攝像機
分為：無線wifi網路攝像機、3G無線信號

概述,網路攝像機,組成結構,鏡頭,感測器,A/D轉換器,編碼器,控制器,網路伺服器,報警控制,編碼標準,3G攝像機,

概述

網路攝像機是傳統攝像機與網路視頻技術相結合的新一代產品，除了具備一般傳統攝像機所有的圖像捕捉功能外，機內還內置了數位化壓縮控制器和基於WEB的作業系統，使得視頻數據經壓縮後，通過區域網路，internet或無線網路送至終端用戶。隨著H.264數字視頻編碼標準的誕生,網路傳輸視頻圖像的質量也有了質的飛躍.

顧名思義，無線網路攝像機指的就是通過無線傳輸的網路攝像機，與普通網路攝像機的區別在於傳輸方式這塊。

目前國內的所說的無線網路攝像機有2種，一種是指區域網路內，無線wifi的網路攝像機；一種是指的無線3G網路攝像機，通過3G網路傳輸的富視康無線網路攝像機網路攝像機。

網路攝像機

Wi-Fi是一種可以將個人電腦、手持設備（如PDA、手機）等終端以無線方式互相連線的技術。Wi-Fi是一個無線網路通信技術的品牌，由Wi-Fi聯盟(Wi-Fi Alliance)所持有。目的是改善基於IEEE 802.11標準的無線網路產品之間的互通性。現時一般人會把Wi-Fi及IEEE 802.11混為一談。甚至把Wi-Fi等同於無線網際網路。

802.11a定義了一個在5GHz ISM頻段上的數據傳輸速率可達54Mbit/s的物理層，802.11b定義了一個在2.4GHz的ISM頻段上但數據傳輸速率高達11Mbit/s的物理層。2.4GHz的ISM頻段被世界上絕大多數國家所使用，因此802.11b得到了最為廣泛的套用。蘋果公司把自己開發的802.11標準起名叫AirPort。1999年工業界成立了Wi-Fi聯盟，致力解決符合802.11標準的產品的生產和設備兼容性問題。Wi-Fi為制定802.11無線網路的組織，並非代表無線網路。

我們所說的無線wifi網路攝像機主要是指802.11無線網路的組織，就跟平常的筆記本，手機wifi同一通信頻率的。

由於無線wifi網路攝像機採用了外置天線，信號傳輸穩定性肯定是要比筆記本wifi的信號要好一些的，原則上跟網路傳輸原理一樣，空曠不超過100米的距離，無線wifi網路攝像機誕生，大大滿足了一些別墅，家庭，商鋪等等場合，還有一些不太好布線的地方，完全省去了布線施工的複雜性的，真正的變工程為產品。

組成結構

無線網路攝像機一般由鏡頭、圖像感測器、聲音感測器、A/D轉換器、圖像、聲音、控制器網路伺服器、外部報警、控制接口等部分組成。

鏡頭

鏡頭作為紅外網路攝像機的前端部件，有固定光圈、自動光圈、自動變焦、自動變倍等種類，與模擬攝像機相同。

感測器

圖像感測器有CMOS和CCD兩種模式。CMOS既互補性金屬氧化物半導體，CMOS主要是利用矽和鍺這兩種元素所做成的半導體，通過CMOS上帶負電和帶正電的電晶體來實現基本的功能的。這兩個互補效應所產生的電流即可被處理晶片記錄和解讀成影像。CMOS針對CCD最主要的優勢就是非常省電。不像由二級管組成的CCD和CMOS電路幾乎沒有靜態電量消耗。這就使得CMOS的耗電量只有普通CCD的1/3左右，CMOS重要問題是在處理快速變換的影像時，由於電流變換過於頻繁而過熱。暗電流抑制的好就問題不大，如果抑制的不好就十分容易出現雜點。

CCD圖像感測器由在單晶矽基片上呈二維排列的光電二級管及其傳輸電路構成。光電二極體把光轉化成電荷，再經轉化電路傳送和輸出。

通常，傳送優良圖像質量的設備都採用CCD圖像感測器，而注重功耗和成本的產品則選擇CMOS圖像感測器。但新的技術正在克服每種器體固有的弱點，同時保留了適合於特定用途的某些特性。這一部分與模擬攝像機相同。聲音感測器即拾聲器或叫麥克風，與傳統的話筒原理一樣。

A/D轉換器

A/D轉換器的功能是將圖像和聲音等模擬信號轉換成數位訊號。

基於CMOS模式的圖像感測器模組有直接數位訊號輸出的接口，無須A/D轉換器；而基於CCD模式的圖像感測器模組如有直接數字輸出的接口，亦無須A/D轉換器，但由於此模組主要針對模擬攝像機設計，只有模擬輸出接口，故需要進行A/D轉換。

編碼器

經A/D轉換後的圖像、聲音數位訊號，按一定的格式或標準進行編碼壓縮。編碼壓縮的目的是為了便於實現音/視信號與多媒體信號的數位化；便於在計算機系統、網路以及全球資訊網上不失真地傳輸上述信號。

目前，圖像編碼壓縮技術有兩種：一種是硬體編碼壓縮，即將編碼壓縮算法固化在晶片上；另一種是基於DSP的軟體編碼壓縮，即軟體運行在DSP上進行圖像的編碼壓縮。同樣，聲音的壓縮亦可採用硬體編碼壓縮和軟體壓縮，其編碼標準有MP3等格式。

控制器

控制器是紅外網路攝像機的心臟，它肩負著紅外網路攝像機的管理和控制工作。如果是硬體壓縮編碼，控制器是一個獨立部件；如果是軟體編碼壓縮，控制器是運行編碼壓縮軟體的DSP，即二者合而為一。

網路伺服器

網路伺服器提供紅外網路攝像機的網路功能，它採用了RTP/RTCP、UDP、HTTP、TCP/IP等相關網路協定，允許用戶從自己的PC機使用標準的瀏覽器根據紅外網路攝像機的IP位址對紅外網路攝像機進行訪問，觀看實時圖像，及控制攝像機的鏡頭和雲台。

報警控制

紅外網路攝像機為工程套用提供了實用的外部接口，如控制雲台的485接口，用於報警信號輸入輸出的I/O口。如紅外探頭發現有目標出現，發報警信號給紅外網路攝像機，紅外網路攝像機自動調整鏡頭方向並實時錄像；另一方面，當紅外網路攝像機偵測到有移動目標出現時，亦可向外發出報警信號。

紅外網路攝像機的基本原理是：圖像信號經過鏡頭輸入及聲音信號經過麥克風輸入後，由圖像感測器的聲音感測器轉化為電信號，A/D轉換器將模擬電信號轉換為數字電信號，再經過編碼器按一定的編碼標準進行編碼壓縮，再控制器的控制下，由網路伺服器按一定的網路協定送上區域網路或INTERNET，控制器還可以接收報警信號及向外傳送報警信號，且按要求發出控制信號。

編碼標準

目前，紅外網路攝像機的圖像壓縮編碼標準主要有MPEG4、H.263、H.264、M-JPEG等。

MPEG4

所謂MPEG標準就是指由ISO的活動圖像專家組制定的一系列關於音視頻信號以及多媒體信號的壓縮與解壓縮技術的標準。到目前為止，已經制定完成並批准執行的有：1991年批准的MPEG1、MP3;1994年批准的MPEG2;1999年批准的MPEG4和MP4。正在制定的標準有：MPEG7和MEPG21.

H.263

H.263是ITU-T提出的作為H.324終端使用的視頻編解碼建議，H.263經過不斷地完善和多次的升級已經日臻成熟，如今已經大部分代替了H.261，而且H.263由於能在低頻寬上傳輸高質量的視頻流而日益受到歡迎。

H.263是基於運動補償的DPCM的混合編碼，在運動補償的DPCM混合編碼，在運動搜尋的基礎上進行運動補償，然後運用DCT變換和“之”字形掃描編碼，從而得到輸出碼流。H.263在H.261建議的基礎上，將運動矢量的搜尋增加為半象素點搜尋；同時又增加了無限制運動矢量、基於語法的算術編碼、高級預測技術和PB幀編碼等四個高級選項；從而達到了進一步降低碼速率和提高編碼質量的目的。

H.264 H.264是ITU-T的VCEG和ISO/IEC的MPEG的聯合視頻組開發的一個新的數字視頻編碼標準，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG4的第十部分。

在相同的重建圖像質量下，H.264能夠比H.263節約50%左右的碼率，比目前根據MPEG4實現的視頻格式在性能方面提高33%左右。

M-JPEG

M-JPEG技術即運動靜止圖像壓縮技術，它把運動的視頻序列作為連續的靜止圖像來處理，這種壓縮技術方式單獨完整地壓縮每一幀，在編輯過程中可隨機存儲每一幀，可進行精確到幀地編輯。但M-JPEG只對幀內地空間冗餘進行壓縮，不對幀間的時間冗餘進行壓縮，故壓縮效率不高。

無線網路攝像機關鍵特點：集攝像機模組、網路編碼模組和網卡於一體，即插即用；支持Web瀏覽，直接通過IE瀏覽器即可進行影像瀏覽；強大的網路客戶端功能，可根據需要選擇單機版客戶端或分散式網路視頻集中監控管理系統進行遠程管理；支持動態IP，不受網路環境限制；帶SD快閃記憶體卡插槽，可以插SD卡（SanDisk）進行本地錄像；帶報警接口，可管理連線報警設備。

3G攝像機

通過3G網路進行傳輸的網路攝像機，目前來說中國的3G網路分聯通WCDMA，電信的CDMA2000，移動的TD-SCDMA。目前來說3G網路傳視頻監控的費用還是比較高的，隨著今後3G網路的普及，資費下調，3G網路攝像機的普及也是遲早的。3G網路攝像機的套用場合，油田監控，機房無人值守監控，邊防監控，公交站台監控等等各個領域。

目前來說無線的網路攝像機做的比較多了，市場上常見的那種帶雲台的都是M-JPEG壓縮格式的，基本上只合適於區域網路觀看，都是無線wifi的網路攝像機，如果是需要外網觀看比較好的畫質的話，還是選擇H.264的網路攝像機，H.264的網路攝像機相對於M-JPEG的網路攝像機對網路頻寬是需求是後者的1/10，即使在公網ADSL的情況下也能夠傳D1的畫質。清晰度很是不錯的，目前WIFI的H.264的網路攝像機做的好的國外的有安訊士，D-LINK,松下；國內的寧泰，海康威視都還不錯。

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