网络摄像机的应用使图像监控技术有了质的飞跃。 首先，网络综合布线取代了传统的视频模拟布线，实现了三网（视频、音频、数据）的真正融合，网络摄像机即插即用，工程实施方便，且系统易于扩展； 二是跨区域远程监控成为可能，尤其是使用互联网，图像监控没有距离限制，图像清晰、稳定、可靠； 而且图像的存储和检索非常安全、方便，可以异地存储、多机备份存储和快速非线性搜索等。

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普顺达球型网络摄像机

网络摄像机的组成原理

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、外部报警器、控制接口等部分组成。

镜片

镜头作为网络摄像机的前端部分，有固定光圈、自动光圈、自动变焦、自动变倍等类型，与模拟摄像机相同。

图像传感器、声音传感器

图像传感器有两种模式，CMOS和CCD。 CMOS是一种互补金属氧化物半导体。 CMOS主要是由硅和锗两种元素组成的半导体，通过CMOS上带负电和带正电的晶体管实现基本功能。 由这两种互补效应产生的电流可以被处理芯片记录下来并解释为图像。 CCD 的 CMOS 的主要优点是非常省电。 与二极管组成的CCD、CMOS电路不同，几乎没有静态功耗。 这使得CMOS的功耗仅为普通CCD的1/3左右。 CMOS的重要问题是在处理快速变化的图像时，会因频繁的电流变化而过热。 如果暗电流抑制好，问题不大，如果抑制不好，很容易出现噪声。

CCD图像传感器由二维排列的光电二极管及其在单晶硅衬底上的传输电路组成。 光电二极管将光转换为电荷，然后由转换电路传输和输出。

通常，提供良好图像质量的设备使用 CCD 图像传感器，而注重功耗和成本的产品选择 CMOS 图像传感器。 但是新技术正在克服各自固有的弱点，同时保留使它们适合特定用途的某些特性。 这部分与模拟相机相同。

声音传感器是拾音器或麦克风，与传统麦克风相同。

模数转换器

A/D转换器的作用是将图像、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，具有直接数字信号输出接口，无需A/D转换器； 而如果基于CCD模式的图像传感器模块有直接数字输出接口，则不需要A/D转换器，但由于该模块主要是为模拟相机设计的，只有模拟输出接口，所以A /D 转换是必需的。

图像、声音编码器

A/D转换后的图像和声音数字信号，按照一定的格式或标准进行编码和压缩。 编码和压缩的目的是为了便于音频/视频信号和多媒体信号的数字化； 促进上述信号在计算机系统、网络和万维网上无失真地传输。

目前图像编码压缩技术有两种：一种是硬件编码压缩，将编码压缩算法固化在芯片上； 另一种是基于DSP的软件编码和压缩，即软件运行在DSP上进行图像编码和压缩。 同样，声音压缩也可以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，负责对网络摄像机的管理和控制。 如果是硬件压缩编码，控制器是一个独立的组件； 如果是软件编码压缩，控制器是一个运行编码压缩软件的DSP，即两者合二为一。

网络视频服务器

网络视频服务器提供网络摄像机的网络功能。 它采用RTP/RTCP、UDP、HTTP、TCP/IP等相关网络协议，允许用户在自己的PC机上使用标准浏览器根据网络摄像机的IP地址查看网络摄像机。 访问、查看实时图像并控制摄像机的镜头和平移/俯仰。

外部报警和控制接口

网络摄像机为工程应用提供实用的外部接口，如控制云台的485接口，报警信号输入输出的I/O接口等。 如果红外探头发现目标，则向网络摄像机发出报警信号，网络摄像机自动调整镜头方向并实时记录； 另一方面，当网络摄像机检测到移动目标时，也可以发出报警信号。

网络摄像机的基本原理是：图像信号由镜头输入，声音信号由麦克风输入后，由图像传感器的声音传感器转换成电信号，A/D转换器将模拟电信号转换成数字电信号，再通过编码器。 按照一定的编码标准进行编码压缩，然后在控制器的控制下，由网络服务器按照一定的网络协议发送到局域网或因特网上。 控制器还可以接收报警信号并发出报警信号，并根据需要发出控制信号。 .

图像编码标准

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标准是指由国际标准化组织的运动图像专家组制定的一系列关于音视频信号和多媒体信号的压缩和解压缩技术的标准。 目前已制定并批准实施的有： 1991年批准的MPEG1和MP3； 1994年批准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提出的针对H.324终端的视频编解码建议。 经过不断改进和多次升级，H.263日趋成熟。 现在它已经大部分取代了 H.261，而 H.263 因其能够在低带宽上传输高质量视频流而越来越受欢迎。

H.263是一种基于运动补偿DPCM的混合编码。 运动补偿DPCM混合编码是在运动搜索的基础上进行运动补偿，再进行DCT变换和Z字形扫描编码得到输出码流。 H.263在H.261建议的基础上，将运动矢量的搜索增加到半像素点搜索； 同时增加了无限运动矢量、基于语法的算术编码、高级预测技术和PB帧编码四大功能。 高级选项; 从而达到进一步降低码率，提高编码质量的目的。

H.264

H.264是由ITU-T的VCEG和ISO/IEC的MPEG联合视频组制定的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。 .

在同等重构图像质量下，H.264比H.263可节省约50%的码率，比目前基于MPEG4的视频格式性能提升约33%。

M-JPEG格式

M-JPEG技术是运动静止图像压缩技术，它将运动的视频序列视为连续的静止图像。 这种压缩技术单独且完整地压缩每个帧。 在编辑过程中，每一帧都可以随机存储。 进行帧精确的编辑。 但是M-JPEG只压缩帧内的空间冗余，不压缩帧间的时间冗余，所以压缩效率不高。

应用优势

网络摄像机不仅可以用于基于计算机局域网的区域监控，如传统的住宅小区、写字楼、银行、商场等监控； 还可以用于新型的通过互联网实现跨区域的远程监控和在线展示、远程儿童和老人看护、无人值守通信机房监控、旅游景点在线直播、在线产品展示等。