論民用網(wǎng)絡攝像機的應用及技術實現(xiàn)

論民用網(wǎng)絡攝像機的應用及技術實現(xiàn)

一、民用安防市場前景廣闊

????? 傳統(tǒng)的安防大多以視頻監(jiān)控為主，并大多局限于受限范圍內(nèi)監(jiān)控。而目前視頻監(jiān)控已由傳統(tǒng)的安防監(jiān)控向專用和民用發(fā)展。同時互聯(lián)網(wǎng)和寬帶網(wǎng)絡技術的發(fā)展迅猛，現(xiàn)有的寬帶網(wǎng)絡已能夠滿足用戶視頻監(jiān)控多方面的需求，使得基于寬帶網(wǎng)絡的數(shù)字化、網(wǎng)絡化遠程視頻監(jiān)控業(yè)務形成巨大的發(fā)展?jié)摿?。隨著全球寬帶市場的高速發(fā)展，一方面各大運營商紛紛對寬帶應用大力推廣，另一方面近幾年寬帶使用價格的進一步降低，成為了人人用的起的線路，使得寬帶應用迅速普及。因此，在廉價的寬帶線路上實現(xiàn)遠程視頻監(jiān)控成為了一個更廣泛的需求。全球各大電信運營商相繼推出了基于寬帶網(wǎng)絡的視頻增值服務，中國電信和中國網(wǎng)通、中國移動也相繼開展了視頻增值應用，他們對網(wǎng)絡視頻監(jiān)控設備的需求急劇增長。根據(jù)相關資料統(tǒng)計民用安防產(chǎn)品在國外的普及率達到70%以上，其美觀、安全、智能、安裝簡便等超性價比的優(yōu)勢，一直是國外家庭的首選安防產(chǎn)品。而國內(nèi)市場發(fā)展尚未成熟，巨大的市場潛力也蘊藏著巨大的商業(yè)機會，根據(jù)有關機構推測，如果按照我國現(xiàn)有的城鎮(zhèn)居民家庭1億戶計算，結合國民經(jīng)濟GDP增長率以及中國城市化發(fā)展速度，未來5年我國城鎮(zhèn)居民家庭預期購買總量將達到5000萬套，按照每套1000元計算，市場規(guī)模將達到500億元人民幣，平均每年也有100億元的市場需求，沿海經(jīng)濟發(fā)達的農(nóng)村地區(qū)還未納入銷售范圍。民用安防市場前景巨大，但是以前的安防系統(tǒng)都是根據(jù)專業(yè)場合的應用而設計的，在易用性、價格、功能等方面不適合民用場合的使用。針對這種情況，北京翰林通科技有限公司根據(jù)市場需要開發(fā)了專門針對中小商鋪、家庭和個人的“博視ocular”品牌的民用網(wǎng)絡攝像機系列產(chǎn)品。下面來談談“博視ocular”民用網(wǎng)絡攝像機的技術實現(xiàn)思路。

二、“博視ocular”民用網(wǎng)絡攝像機簡介

????? “博視ocular”民用網(wǎng)絡攝像機是專門針對中小商鋪、個人家庭等民用場所安全需要而開發(fā)的智能化IP網(wǎng)絡攝像機，它集成了無線射頻技術和主動紅外技術，使用最先進的網(wǎng)絡數(shù)字視頻技術，形成了集網(wǎng)絡視頻查看、網(wǎng)絡防盜、可視對講、網(wǎng)絡存儲等多種功能為一體的智能化視頻管理系統(tǒng)。它區(qū)別于現(xiàn)有其他網(wǎng)絡攝像機僅能用于專業(yè)安防的特點，大大擴展了網(wǎng)絡視頻的應用范圍，使之成為家庭、個人、商鋪、企業(yè)進行安全防范與可視化通訊必不可少的得力助手?！安┮昽cular”民用網(wǎng)絡攝像機包括一體化網(wǎng)絡攝像機、網(wǎng)絡半球機、卡片機等類別。?

三、技術實現(xiàn)分析

????? 1．基本原理和關鍵技術

????? “博視ocular”民用網(wǎng)絡攝像機通過OV1/4英寸3百萬像素CMOSSOC數(shù)字視頻傳感器可實現(xiàn)視頻的采集，通過多媒體處理器實現(xiàn)視頻的壓縮和網(wǎng)絡傳輸處理，多媒體處理器內(nèi)嵌ARM926+DSP雙核處理器，音頻編碼和底層應用軟件基于ARM平臺的嵌入式Linux系統(tǒng)設計開發(fā)，視頻編碼格式采用最新H.264Baseline壓縮格式，支持雙向語音對講，支持與IPSan和IPTV設備的互聯(lián)互通，并具有豐富的接口，包括SD卡存儲、WiFi（802.11b/g）、RFID、LAN、RS485、報警輸入輸出等。

攝像機連接示意圖

????? （1）視頻采集

????? “博視ocular”攝像機選用OmniVision1/4英寸CMOSSOC數(shù)字視頻傳感器實現(xiàn)視頻的采集。BS9000是一款高度整合的1/4英寸CMOSCameraChip(TM)傳感器，在一個單芯片上提供一部VGA攝像頭和影像處理器的全部功能。BS9000以OmniVision的mniPixel2(TM)技術為基礎，弱光環(huán)境中也能提供較強的性能，在VGA模式下能夠以60幀每秒(fps)或在QVGA模式下120fps運行。

芯片內(nèi)部原理圖

????? （2）視頻壓縮

????? 視頻編碼選用高性能SOC，該芯片是一款基于ARM926+DSP雙核處理器內(nèi)核以及視頻硬件加速引擎的高性能通信媒體處理器，具有高集成、可編程、支持H.264和MJPEG等多協(xié)議的優(yōu)點，可廣泛應用于實時視頻通信、數(shù)字圖像監(jiān)控、網(wǎng)絡攝像機等領域。視頻處理單元能夠支持H.264BaselineProfile、MJPEG、JPEG等多種協(xié)議的實時編解碼；H.264BaselineProfile強大的編碼算法極大的提高了視頻質量，并且能夠靈活的提供場編碼或者幀編碼，為客戶支持不同的顯示終端提供了方便；視頻處理單元還支持雙碼流編碼，即MJPEG和H.264可以同時編碼。圖形處理單元能夠提供De-interlace算法處理、靈活的運動檢測；支持視頻、圖形縮放；支持OSD。

????? （3）底層軟件

????? 底層軟件基于ARM+DSP平臺的嵌入式Linux系統(tǒng)設計開發(fā)，軟件模塊包括：音視頻采集、音視頻編碼、網(wǎng)絡傳輸、存儲模塊、加密模塊、接口模塊。

軟件模塊圖

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????? 音視頻采集

????? 實現(xiàn)音頻的采集和回聲抵消處理；視頻的采集和縮放；視頻OSD功能；視頻參數(shù)（亮度、對比度、色度）可調(diào)；圖像的鏡像/翻轉功能；運動檢測功能。

????? 音視頻編碼

????? 實現(xiàn)音頻G.726、MP3編碼，視頻的BaselineProfile@Level3.0編碼，MJPEG編碼，視頻的雙碼流處理，視頻編碼參數(shù)（分辨率、幀率、量化、碼率）可調(diào)，編碼方式（VBR、CBR）可選。

????? 網(wǎng)絡傳輸

????? 實現(xiàn)音頻、視頻、數(shù)據(jù)的打包和網(wǎng)絡協(xié)議層的處理；實現(xiàn)WiFi驅動的處理；網(wǎng)絡參數(shù)的設置；DDNS域名解析；PPPOE撥號協(xié)議處理。

????? 存儲模塊

????? 實現(xiàn)SD卡存儲、抓拍，IP-San存儲協(xié)議的處理。

????? 加密模塊

????? 實現(xiàn)數(shù)字水平和AES加密處理。

????? 接口模塊

????? 實現(xiàn)云臺通訊協(xié)議、報警輸入輸出、自動光圈鏡頭等的處理。

????? 2．技術創(chuàng)新點

????? （1）獨特的RFID技術

????? “博視ocular”網(wǎng)絡攝像機具有RF無線射頻功能，可以同時連接無線紅外探頭、煙感探測器、煤氣泄露探測器等多個傳感設備并進行聯(lián)動報警。

????? 當設備處于布防狀態(tài)時，如果監(jiān)控現(xiàn)場發(fā)生入侵或火災等警情時，系統(tǒng)通過網(wǎng)絡及時將現(xiàn)場圖片發(fā)送至用戶的手機或郵箱內(nèi)，同時啟動內(nèi)置蜂鳴器或現(xiàn)場警報器進行聲光報警，嚇阻非法人員的犯罪行為，或提示周圍人員警情發(fā)生。用戶收到警報通知后，馬上通過網(wǎng)絡遠程監(jiān)看到現(xiàn)場情況并及時報警，從而保護用戶的財產(chǎn)安全。

????? （2）強大易用的手持無線遙控器

????? 通過功能強大、簡便易用的手持無線遙控器，可方便實現(xiàn)對攝像頭的旋轉控制、布撤防、緊急求助、隱私保護功能。

????? （3）強大的預警及報警功能

????? 當設備處于布防狀態(tài)，如果監(jiān)控現(xiàn)場發(fā)生警情，系統(tǒng)可通過網(wǎng)絡及時將現(xiàn)場圖片發(fā)生至用戶的手機或郵箱內(nèi)，同時啟動內(nèi)置蜂鳴器或現(xiàn)場警報器進行聲光報警。

?（4）可視化緊急求助功能

????? 發(fā)生緊急事件時，用戶可通過手持遙控器的緊急按鈕觸發(fā)設備向服務中心發(fā)出緊急求助，并將現(xiàn)場圖片傳輸?shù)椒罩行?，通知公安人員迅速接警。

????? （5）隱私保護功能

????? 通過手持無線遙控器，用戶可以方便自由的開啟或關閉設備的隱私保護功能。

????? （6）支持IPTV網(wǎng)絡電視標準支持標準H.264視頻流、標準AAC音頻以及標準的IPTV通訊協(xié)議，可通過與IPTV系統(tǒng)的互通互控。

????? （7）可視化網(wǎng)絡對講功能

????? 內(nèi)置麥克風和喇叭，無須外接設備即可方便實現(xiàn)與中心的雙向語音對講。

????? （8）SD卡本地存儲

????? 內(nèi)置的SD卡存儲接口，可以進行視頻存儲、備份和管理。

????? （9）WiFi無線連接

????? 標準的802.11b/g無線網(wǎng)絡功能，用戶無需網(wǎng)線連接，即可在任意位置安裝攝像機。

????? （10）強大的USB擴展功能

????? 可以連接U盤和USB接口的硬盤，擴展數(shù)據(jù)存儲空間，方便數(shù)據(jù)導出。

????? （11）視頻環(huán)出AV接口

??????? 通過AV接口方便現(xiàn)場調(diào)整攝像頭的焦距，也可升級為網(wǎng)絡音視頻的模擬輸出口，實現(xiàn)網(wǎng)絡可視對講。

四、總結

????? 民用安防市場具有巨大潛力，本文對“博視ocular”品牌的民用網(wǎng)絡攝像機進行了分析，希望能夠給同行一點參考。一個成熟的市場需要大家的共同參與，只有廠家、媒體和用戶一起努力，才能形成一個良好的民用安防市場！

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