IP攝像機

可用於電視會議、住宅小區、銀行、煤礦生產、考試現場等場合的視頻傳輸和安全防範。但是由於人們使用模擬攝像機歷史已久，從而對網路攝像機形成了一種先入為主的偏見。為了全面認識這個蓬勃發展的新事物，我有必要對它的基本原理、優缺點和開發應用方面的問題做一個較為全面深刻的分析。

支持IP協議的典型IP網路攝像機包括一個鏡頭，一個濾光器，一個嵌入式圖像感測器，一個影像數字轉換器，影像壓縮機，和一個只有網路連接功能的伺服器。

每一個IP網路攝像機都有自己的IP網址，數據處理功能，和內置的應用軟體，可以當網路伺服器、FTP伺服器、FTP用戶端和郵箱用戶端，許多高級的IP網路攝像機還包括其特殊功能，比如移動探測、警報訊號輸出/輸人設備和郵件支持功能。

IP網路攝像機不但支持所有的標準模擬CCTV攝像機功能，而且為使用者提供更多的系統功能並能減少更多的成本。因為IP網路攝像機可以直接插到現有的數據網路中通過乙太網得以應用，可以為公司節省以布線的數千元費用，同時，IP網路攝像機可以PC上獨立作業，圖像可用標準網路瀏覽器讀取。另外IP網路攝像機也為公司節省了大量的特定監控設備和系統，因為系統可以通過網路在世界任何角落使用IP機進行實時的管理監控。而模擬的CCTV系統就要求有專門的監視設備和專門負責監控圖像的保全人員。開創高科技的監控新時代 IP網路攝像機可經由同軸的CCTV系統和計算機網路，通過標準的網路瀏覽器連續實時地每秒傳輸30個畫面的圖像信號流。技術的領航者開發出包括下去跟蹤探測和報警事前/事後訊息，通過電子郵件和手機簡訊來傳輸簡訊息，而無線和有線技術的集中應用將推動更清晰圖像的傳輸功能。

圖像壓縮多採用Motion JPEG的方式 基於IP技術的要求，監控需要更安全的應用軟體，在區域網或者其它媒體中傳輸高品質的圖像要受到帶寬的限制，Motion JPEG壓縮模式比起H．26l、H．263、MPEG和Wavelet等壓縮格式更受大多數製造商的歡迎，其生成的圖像品質是連續的，格式比較適用。 Motion JPEG格式完全支持網路瀏覽器的標準，所以無論從任何網路平台都可以不另加用戶特別設計軟體即可實時地傳輸和顯示數據圖像。

IP網路攝像機採用的壓縮方式大致可以分為H.264、M-JPEG、MPEG1、MPEG2、MPEG4及Wavelet等幾種。其中H.264和MPEG4為現在的主流壓縮方式。從功能上看IP網路攝像機分為沒音頻的和有音頻的幾種。基於IP網路攝像機價位和傳統模擬監控系統改造的考量，遠端監控的另一類似解決方案是以一個普通攝像機加一個網路攝像機伺服器（Video server）來代替一個IP網路攝像機的功能，網路攝像伺服器，也稱為視頻網關或視頻伺服器，它內建Web server，是一個採用嵌入式操作系統的專用網路視音頻接入設備，提供通過標準瀏覽器即時監控影像的解決方式。

MPEG4壓縮方式及其模塊的IP網路攝像機M-CAM，它的主要原理是內置一個嵌入式Web server。網路上用戶可以用瀏覽器（如Microsoft IE或Netscape）觀看Web server上的攝像機圖像，授權用戶還可以控制攝像機雲台鏡頭的動作或對系統配置進行操作。同時還具有報警輸入輸出功能。

我們大致可以通過以下五點來簡單的判斷IP攝像機的優劣：

1、清晰度測試

可以通過普通的視頻圖像清晰度（線數）測試卡來簡單的判斷高清攝像機的清晰度。這種方法能夠通過肉眼直接分辨出圖像的清晰度，一般來說高清720P的攝像機測試卡指標能夠清晰的分辨出大於800TVL電視線，而較差的高清攝相機這一指標會偏低，而且圖像有抖動或毛邊。

2、動態範圍測試

可以通過普通的視頻圖像灰度等級測試卡來簡單判斷高清圖像的灰度等級數據。

3、色彩還原

通過色彩測試卡或肉眼來判斷比較高清視頻圖像的色彩還原度。一般好的高清IP攝相機的還原度非常高，幾乎可以達到非常逼真的還原效果。

4、信噪比

相同畫面情況下對雜訊的抑制處理也是衡量高清IP攝相機性能優劣的重要指標之一。對於畫面中暗塊亮快的處理、雜訊抑制直接決定了圖像的畫質效果，有許多低端的攝相機只能在100Lux以上的理想狀態下輸出較為清晰的畫面，對於光線環境變化的適應能力很差，強光或者暗光的環境下沒有對雜訊抑制的有效手段，無法保證圖像質量。這種情況下高清圖像是沒有意義的，我們稱之為偽高清。

5、圖像編碼壓縮演演算法

IP高清攝相機對圖像的編碼壓縮演演算法的好和差也是直接影響攝相機性能的重要指標之一，目前市場上的高清攝相機視頻圖像的編碼壓縮處理晶元分成DSP晶元和ASIC晶元兩種載體，兩者各有千秋，DSP晶元功能應用相對靈活，開發周期短，但是編碼效率偏低，且成本較高。ASIC晶元功能應用相對固定，開發周期長，但是編碼效率很高，且大批量使用后成本較低。不管是哪一種載體都需要好的視頻編碼壓縮演演算法，好的演演算法能夠在保證圖像質量和清晰度的情況下儘可能的減少視頻碼流和存儲容量。較差的IP高清攝相機往往會在大運動量的情況下產生馬賽克或水波紋等情況，直接影響視頻圖像質量。