Digitalna web kamera je mrežni uređaj, koji se sastoji od video kamere (CCD matrice), kompresijskog procesora i ugrađenog web servera. Web kamera se u pravilu koristi kao uređaj za organiziranje video snimanja, videokonferencija ili video nadzora i prijenos video slika preko LAN/WAN/Internet mreže. Za rad web kamere na mreži nisu potrebni posebni uređaji. osobno računalo. Ovisno o postavkama, pristup videoslici koju prima web kamera može biti otvoren svim korisnicima mreže ili samo ovlaštenim korisnicima.

^

Dizajn i princip rada web kamere

Moderna web kamera je digitalni uređaj koji snima video, pretvara analogni video signal u digitalni, komprimira digitalni video signal i prenosi video slike preko računalna mreža. Stoga web kamera uključuje sljedeće komponente:

CCD matrica,

leće,

optički filter,

kartica za video snimanje,

jedinica za video kompresiju,

središnji procesor i ugrađeni web poslužitelj,

brza memorija,

mrežno sučelje

serijski priključci,

alarmni ulazi/izlazi.

Koristi se kao fotodetektor u većini web kamera. CCD matrica (CCD, CCD - uređaj s spregnutim nabojem) - pravokutna svjetlosno osjetljiva poluvodička ploča s omjerom stranica 3: 4, koja pretvara svjetlost koja pada na nju u električni signal. CCD matrica sastoji se od velikog broja fotoosjetljivih ćelija. Kako bi se povećala svjetlosna osjetljivost CCD matrice, često se formira struktura koja stvara mikroleću ispred svake od ćelija. Tehnički parametri web kamere obično označavaju format CCD matrice (duljina dijagonale matrice u inčima), broj efektivnih piksela, vrstu skeniranja (interlaced ili interlaced) i osjetljivost.

Leće je sustav leća dizajniran za projiciranje slike objekta promatranja na element web kamere osjetljiv na svjetlo. Objektiv je sastavni dio web kamere pa o njegovom pravilnom odabiru i postavljanju ovisi kvaliteta video slike koju web kamera prima. Vrlo često web kamera dolazi s lećom. Objektivi se odlikuju sljedećim najvažnije parametre, kao što su žarišna duljina, relativni otvor blende (F), dubina polja, vrsta nosača (C, CS), format.

Optički infracrveni rezni filtri , koji se ugrađuju u web kamere, optički su precizne planparalelne ploče postavljene na vrh CCD matrice. Rade kao optički niskopropusni filtri s graničnom frekvencijom od oko 700 nm, blizu crvene boje. Oni prekidaju infracrvenu komponentu svjetlosnih valova, osiguravajući web kameri ispravnu reprodukciju boja. Međutim, mnoge crno-bijele web kamere nemaju instalirane takve filtre, zbog čega monokromatske web kamere imaju veću osjetljivost.

Kartica za video snimanje Web kamera (jedinica za digitalizaciju) pretvara analogni električni signal koji stvara CCD matrica u digitalni format. Proces pretvorbe signala sastoji se od tri faze:

uzorkovanje,

Kvantizacija

Kodiranje.

Uzorkovanje- očitavanje amplitude električnog signala u pravilnim intervalima (perioda). Ovaj stupanj pretvorbe signala karakterizira frekvencija uzorkovanja.

Kvantizacija je proces predstavljanja rezultata uzorkovanja u digitalnom obliku. Promjena razine električnog signala tijekom razdoblja uzorkovanja predstavljena je kao kodna riječ od 8, 10 ili 12 bita, koji daju 256, 1024 i 4096 razina kvantizacije. Točnost prikaza signala u digitalnom obliku ovisi o broju razina kvantizacije.

Kodiranje. Osim informacija o promjenama u razini signala dobivenih u prethodnoj fazi, proces kodiranja generira bitove koji označavaju kraj taktnog impulsa i početak novog okvira, kao i dodatne bitove za zaštitu od pogreške.

Kompresijski blok web kamere komprimiraju digitalizirani video signal u jedan od formata kompresije (JPEG, MJPEG, MPEG-1/2/4, Wavelet). Zahvaljujući kompresiji, veličina video okvira je smanjena. Ovo je neophodno za pohranu i prijenos videa preko mreže. Ako lokalna mreža na koju je web-kamera spojena ima ograničenu propusnost, kako bi se izbjeglo preplavljivanje mrežnog prometa, preporučljivo je smanjiti količinu prenesenih informacija smanjenjem frekvencije prijenosa okvira preko mreže ili rezolucije okvira. Većina kompresijskih formata koje koriste web kamere pružaju razuman kompromis između ova dva načina rješavanja problema prijenosa videa preko mreže. Danas poznati formati kompresije omogućuju dobivanje digitaliziranog toka s propusnošću od 64 KB - 2 MB (s ovom propusnošću, tokovi video podataka mogu raditi paralelno s drugim tokovima podataka u mrežama).

Kompresija videa u web kameri može se izvršiti hardverski ili softverski. Softverska implementacija kompresije je jeftinija, ali je zbog velikog računalnog kapaciteta algoritama kompresije neučinkovita, posebno kada trebate gledati video s web kamere online. Stoga većina vodećih proizvođača proizvodi web kamere s hardverskom kompresijom. Na primjer, svaka AXIS Communications mrežna kamera opremljena je ARTPEC kompresijskim procesorom, koji izvodi video kompresiju velike brzine u JPEG/MJPEG format.

CPU je računalna jezgra web kamere. Obavlja operacije ispisa digitalizirane i komprimirane video slike, a također je odgovoran za obavljanje funkcija ugrađenog web poslužitelja i kontrolni program za web kamere.

Sučelje za Ethernet služi za spajanje web kamere na 10/100 Mbit/s Ethernet mrežu.

Za rad na mreži, web kamera može imati serijski priključak za povezivanje modema i rad u dial-up modu u odsutnosti lokalna mreža. Također možete spojiti perifernu opremu na web kameru preko serijskog priključka.

Flash memorijska kartica omogućuje ažuriranje programa za kontrolu web kamere i pohranjivanje prilagođenih HTML stranica.

radna memorija služi za pohranu privremenih podataka koji nastaju tijekom izvođenja upravljačkih programa i korisničkih skripti. Mnoge internetske kamere imaju takozvani video međuspremnik. Ovo je dio RAM-a rezerviran za snimanje i privremenu pohranu video kadrova snimljenih web kamerom. Informacije u video međuspremniku ažuriraju se ciklički, tj. snima se novi okvir umjesto najstarijeg. Ova je funkcija neophodna ako web kamera provodi sigurnosni videonadzor, budući da vam omogućuje vraćanje događaja koji prethode i slijede alarmu sa sigurnosnih senzora povezanih s web kamerom.

Alarmni ulazi/izlazi koriste se za povezivanje alarmnih senzora s web kamerom. Kada se jedan od senzora aktivira, generira se signal alarma, kao rezultat čega procesor web kamere sastavlja skup okvira snimljenih u video međuspremniku prije, poslije i u trenutku alarma. Ovaj skup okvira može se poslati određenom email adresa ili putem FTP-a.

^

Spajanje i instaliranje web kamere

Obično je web kamera povezana s internetom putem 10BaseT/100BaseTX/1000BaseTX Ethernet priključka ili pomoću modema putem serijskog priključka. Nakon što je web kamera fizički spojena na mrežu, dodjeljuje joj se IP adresa. Web kamera najčešće nema zadanu IP adresu; instalira se pomoću odgovarajuće funkcije standardnog web preglednika ili DOS naredbom koja za identifikaciju koristi serijski broj web kameru, koju joj je dodijelio proizvođač. Uz to se razvijaju i proizvodna poduzeća posebni programi za web kamere, što uvelike pojednostavljuje proceduru dodjele IP adrese web kameri (na primjer, IP Installer tvrtke AXIS Communications). Zahvaljujući ugrađenom softveru za web poslužitelj, FTP poslužitelj, FTP klijent, e-mail klijent itd., web kamera se spaja direktno na LAN/WAN/Internet mrežu i u njoj radi kao samostalan mrežni uređaj. Ovo razlikuje web kamere od drugih digitalnih kamera, koje zahtijevaju da budu spojene na osobno računalo putem USB-a ili LPT priključak. Osim toga, web kamere mogu podržati rad s korisničkim skriptama i JAVA appletima.

Za instaliranje web kamere na otvorenom ili u zatvorenom prostoru, mnogi proizvođači uključuju posebne pričvršćivače u dizajn kućišta kamere dizajnirane za ugradnju na zidove, stropove, nosače i rotirajuće uređaje. Neke web-kamere imaju ugrađene rotirajuće uređaje dizajnirane za postavljanje na vodoravnu ili okomitu površinu.

^

Dodatne značajke i funkcije web kamere

Detektor pokreta je programski modul čija je glavna zadaća detektirati kretanje web kamera u vidnom polju na mjestu video nadzora. Detektor pokreta ne samo da detektira kretanje u polju slike, već također određuje dimenzije objekta i brzinu njegovog kretanja. Ovisno o zadacima videonadzora, detektor pokreta web kamere je konfiguriran za detekciju kretanja objekata uz najveću moguću minimalizaciju lažnih alarma (filtriranje smetnji), a postavljena je i fleksibilna logika obrade alarma (snimanje alarma, integracija s drugom sigurnosnom opremom).

Audio prijenos preko mreže u većini slučajeva provodi se spajanjem dodatnog audio modula na web kameru. Na primjer, AXIS Communications će se proširiti funkcionalnost webcams proizvodi poseban audio modul AXIS 2191, kompatibilan s većinom AXIS web kamera.

Zaštita lozinkom služi za ograničavanje pristupa web kameri osobama koje nemaju prava pristupa.

Prema zadanim postavkama, video slika s web kamere može se gledati s bilo kojeg mrežnog računala koje ima instaliran standardni web preglednik, na primjer, Internet Explorer ili Netscape Navigator. Međutim, možete ograničiti broj ljudi koji imaju pristup web kameri unosom lozinke na razini korisnika. Mnoge web-kamere podržavaju višerazinsku zaštitu lozinkom kako bi se razlikovala prava pristupa i administracije.

^

Programi za web kamere

Obično se slika web kamere može pregledavati pomoću standardnog web preglednika, kao što je Internet Explorer ili Netscape Navigator. Međutim, mnoge proizvodne tvrtke razvijaju ekskluzivne programe za web kamere.

Oni kombiniraju funkcije web preglednika i upravitelja softver i koriste se za upravljanje, konfiguraciju i pregled slika s web kamere (na primjer, AXIS Camera Explorer ili program za upravljanje JVC Professional za upravljanje mrežnim uređajima u liniji V.networks). Postoji i softver za distribuirani mrežni sustavi video nadzor, prateća oprema raznih proizvođača, na primjer, Sphinx-DV od Digicore Systems.

^

Povezivanje web kamere s mrežom

Trenutno se web kamera može povezati s mrežom na nekoliko načina koji se temelje na različitim standardima prijenosa podataka.

10/100 MbitEthernet. Ovo je najpopularniji način prijenosa podataka s web kamere na mrežu. Postoje dva standarda za 10 Mbit Ethernet mreže: 10Base2 (koristeći koaksijalni kabel) i 10BaseT (korištenje upletene parice). 10Base2 se izuzetno rijetko koristi zbog osjetljivosti koaksijalnog kabela na vanjsku buku. Standard 100BaseTX koristi upletena parica i omogućuje brzinu prijenosa podataka od 100 Mbit/s.

1000 Mbit Ethernet, Gigabit Ethernet. Standard 1000BaseTX koji se ovdje koristi je poboljšana verzija 100BaseTX. Ovaj se standard uglavnom koristi za izgradnju okosnica lokalne mreže.

Standardni telefonski modemi. Ovo je jeftin i prilično uobičajen način povezivanja web kamere globalna mreža. Glavni nedostatak ovog načina povezivanja je mala brzina prijenos podataka ( maksimalna brzina preuzimanje podataka - 56 kbit/s, maksimalna brzina uploada - 33,6 kbit/s). Web kamera je spojena na modem preko serijskog priključka.

ISDN modemi. Standard ISDN (Integrated services Digital Network) koristi se za prijenos digitalizirane grafike, audio i video informacija i drugih digitalnih podataka putem privatnih ili javnih digitalnih telefonskih mreža. ISDN standard omogućuje prijenos podataka s web kamere brzinama do 128 kbit/s preko dva kanala.

xDSL modemi. DSL (Digital Subscriber Line) je tehnologija koja omogućuje veliku propusnost preko jednostavnih bakrenih telefonskih žica. Brzina prijenosa podataka putem web kamere može varirati ovisno o tvrtki koja pruža ovu uslugu. U prosjeku je to 1 Mbit/s za preuzimanje podataka i 250 kbit/s za upload.

Kabelski modemi. Kabelski modem je modem koji omogućuje pristup Internetu preko mreža kabelska televizija. Kabelski modemi koriste asimetričnu tehnologiju, koja je najprikladnija za korisnički pristup Internetu. Istodobno, najveća moguća brzina primanja podataka s web kamere s takvim modemom može doseći oko 40 Mbit/s (iako obično ne prelazi 1 Mbit/s), a brzina prijenosa podataka je oko 10 Mbit/s .

Mobilni modemi. Pomoću mobilnog modema svoju web-kameru možete povezati s internetom pomoću stanične linije komunikacije. Brzine prijenosa podataka obično su između 5 i 20 kbps.

Detaljnije Tehničke informacije na specifični modeli web kamere tvrtki Axis Communications i JVC Professional predstavljene su na istoj web stranici u odjeljku video kamera. Kratak tehnički podaci a cijene web kamera navedene su u online trgovini ARMO-Systems.

^

Kako pristupiti web kameri preko interneta

Kako pristupiti web kameri preko interneta.

Primjer: Nakon što već dobijete sliku s web kamere na svoje računalo, odlučite da bi bilo lijepo da možete pristupiti kameri gdje god postoji internet. Na primjer, kao vlasnik trgovine, želite kontrolirati aktivnosti u trgovini iz svog doma, umjesto da morate biti prisutni svake minute na radnom mjestu

Korak 1: Zahtjevi sustava

Scenarij A)

Ako je vaša zgrada (gdje bi se kamera trebala nalaziti) već spojena putem Etherneta na ISP-a (davatelja internetskih usluga), jednostavno konfigurirajte račun, spojite mrežnu kameru na preklopnik putem mrežnog izlaza i trebali biste dobiti dinamički dodijeljenu javnu IP adresu za mrežnu kameru. Slijedite instalacijske naredbe za mrežnu kameru. Poseban softver ili uslužni program za web kameru bit će koristan za identifikaciju IP adrese.

Budući da dodijeljenu IP adresu može promijeniti vaš ISP (zbog ograničenog broja IP adresa koje dijele njegovi klijenti), pogledajte korak 4 u nastavku da saznate kako možete dodijeliti kamere određenoj IP adresi.

Scenarij B)

Ako vaša zgrada nije opremljena Ethernet pristupom, tada će vam u većini slučajeva možda trebati sljedeći uređaji:

širokopojasni modem za asimetričnu digitalnu vezu pretplatnička linija(obično isporučuje vaš davatelj internetskih usluga) ili kabelske televizije

širokopojasni usmjerivač, koji se također može nazvati internetskim pristupnikom (širokopojasni usmjerivač omogućuje korisnicima lokalne mreže dijeljenje jedne internetske veze. Također služi kao sučelje između interneta, ISP-a i lokalne mreže)

prekidač koji omogućuje razne uređaje iz mreže izravno međusobno komuniciraju i omogućuju uređajima iz lokalne mreže da imaju zasebne IP adrese),

NAPOMENA: Većina širokopojasnih usmjerivača ima ugrađenu funkciju prekidača, tako da nije potreban poseban hardver.

mrežna kamera

lokalno računalo

računalo za daljinski nadzor

Korak 2: Dodijelite IP adresu svojoj kameri

Budući da širokopojasni usmjerivač obično dodjeljuje automatske, lokalne IP adrese uređajima na lokalnoj mreži, takve su IP adrese podložne promjenama. Za mrežnu kameru preporučuje se statična (stalna) IP adresa. Da biste dodijelili statičku IP adresu, saznajte raspon IP adresa usmjerivača, koji, na primjer, može biti od 192.168.0.2 do 192.168.0.35. Ako odlučite koristiti IP adresu izvan dometa, kao što je 192.168.0.100, kao statičku IP adresu za kameru, vjerojatno nećete riskirati da vaš uređaj dođe u sukob s drugim uređajima koji primaju automatske adrese.

Postavljanje IP adrese za vašu kameru može se izvršiti na tri načina: različiti putevi, kao što je navedeno u priručniku za fotoaparat. Nakon što je IP adresa dodijeljena, postavite podmrežu i pristupnik (ovi se podaci mogu dobiti s usmjerivača) i konfigurirajte postavke kamere: lozinku, registrirane korisnike kako biste osigurali ograničenja pristupa kameri.

Korak 3: Prosljeđivanje priključka

Širokopojasni usmjerivač, kao što je ranije spomenuto, osigurava sučelje između Interneta, ISP-a i lokalne mreže. Usmjerivač dobiva vanjsku IP adresu od davatelja internetskih usluga i isporučuje interne (lokalne) IP adrese uređajima na lokalnoj mreži.

Za pristup mrežnoj kameri koja se nalazi na lokalnoj mreži, morate identificirati vanjsku IP adresu vašeg usmjerivača (pogledajte priručnik za svoj usmjerivač) i konfigurirati svoj usmjerivač tako da vanjska IP adresa bude usmjerena na statičku, lokalnu IP adresu mrežna kamera. Taj se postupak naziva otvaranje porta; to jest, kada upišete vanjsku IP adresu usmjerivača s bilo kojeg mrežnog računala, Internet locira vaš usmjerivač, zauzvrat prosljeđujući vaš zahtjev na lokalnu IP adresu koja je dodijeljena mrežnoj kameri.


Pokrenite web-preglednik i prijavite se na ugrađene web-stranice usmjerivača putem stranica za prijavu na konfiguracijske stranice usmjerivača.

Pronađite stavku izbornika "prosljeđivanje porta" (ili slično), s tablicom približno kao što je prikazano u nastavku:

Naziv usluge	Početni priključak	Krajnja luka	IP adresa poslužitelja
FTP	21	21	Nije konfigurirano
HTTP (mreža)	80	80	Nije konfigurirano
			Nije konfigurirano

Budući da kamera šalje svoj video preko HTTP-a, morate konfigurirati HTTP uslugu ovako:

Naziv usluge	Početni priključak	Krajnja luka	IP adresa poslužitelja
FTP	21	21	Nije konfigurirano
HTTP (mreža)	80	80	192.168.0.100
Neslužbena luka	80xx	80xx	192.168.0.10x

Spremite konfiguraciju na ruter i izađite iz konfiguracijskih stranica. Konfiguracija je završena. Svi zahtjevi koji dođu do vanjske IP adrese usmjerivača na priključku 80 sada će biti poslani na IP adresu kamere: 192.168.0.100.

Ako želite učiniti više od jedne mrežne kamere dostupnom putem Interneta, tada morate koristiti dodatne (neslužbene) portove usmjerivača, kao što je 80xx, i pridružiti ih mrežnoj adresi IP kamere.

Korak 4: Što možete učiniti ako vaš ISP često mijenja Dfi vanjsku IP adresu

Napravite račun u DNS servisu koji služi i registrira imena domena(na primjer www.nic.ru, itd.) i povežite ga s vanjskom IP adresom. Naziv domene, kao što je www.web-kamera.ru, jasan je korisniku, lako se pamti, a svakoj domeni možete dodijeliti vlastiti mrežni uređaj, tj. svoju IP adresu. Kad god se promijeni IP adresa usmjerivača, DNS usluga će je automatski registrirati za ažuriranje vaše IP adrese kako biste mogli pristupiti svojoj mrežnoj kameri koristeći istu adresu.

Većina širokopojasnih usmjerivača ima izvornu DNS podršku, kao što je www.dyndns.org.

Druga alternativa: možete kupiti ili unajmiti statičku vanjsku IP adresu od svog pružatelja internetskih usluga.

O web kamerama, njihovoj namjeni i mogućnostima primjene već je više puta bilo riječi u našem časopisu. Posljednji pregledni članak - “Web kamere u mrežama World Wide Weba” autora Yu. Semka - objavljen je u broju 2’2002. Međutim, od tada je došlo do velikih promjena na ovom tržištu.

Prvo, USB 2.0 sučelje velike brzine postalo je rašireno, što je omogućilo povećanje brzine prijenosa slike i povećanje njenog formata. Doista, čak i unatoč činjenici da je glavna namjena web kamera komunikacijsko tržište (prijenos videoinformacija sporim komunikacijskim kanalima, na primjer pomoću modema), što diktira stroga ograničenja protoka informacija, a time i formatu i stupnju kompresije slike, od veće kvalitete korištenjem izvornog materijala uvijek daje prihvatljiviji rezultat.

Drugo, brz razvoj bežične tehnologije poslužio je kao poticaj za stvaranje cijele obitelji bežičnih web kamera. Iz najnovije vijesti, pojavio se u prodaji, može se primijetiti bežični bluetooth Bežična web kamera Logitech QuickCam (http://www.logitech.com/). Opremljena je CMOS senzorom (kao i sve druge web kamere), ali mu je rezolucija nešto veća od uobičajene (510S492). Kao alternativni priključak Može se koristiti USB 2.0 sučelje. Naravno, bežične kamere su i dalje prilično skupe - cijena Logitech QuickCam Cordless je više od 200 dolara, odnosno gotovo 10 puta skuplja od najjeftinijih web kamera, s kojih se slika prenosi preko žice.

Treće, prošle godine pojavio se velik broj novih proizvođača web kamera te se značajno proširio raspon modela, oblika i vrsta uređaja. Logitech i Intel još uvijek se smatraju priznatim liderima u proizvodnji web kamera, a slijede ih poznate tvrtke kao što su Genius, Creative, Philips, Kodak itd.

Četvrto, pojavio se velik broj kombiniranih uređaja s funkcijama kamere, video kamere i prijenosnog magnetofona, kao i web kamere s mogućnošću život baterije u načinu rada kamere i video kamere.

I zadnje što treba napomenuti je konačna transformacija web kamere iz zabavne igračke u potpuno funkcionalan i koristan alat.

Oprema suvremenih web kamera

Mnoge suvremene web kamere imaju slične funkcionalne karakteristike, a razlikuju se samo po dizajnu i softveru koji je uključen u paket.

Na primjer, tipična web kamera Genius WebCAM Live uključuje:

• kabel za spajanje na USB sučelje;
• daljinski mikrofon sa kopčom za pričvršćivanje na odjeću;
• stalak za stol;
• set baterija za offline rad.

Uz upravljačke programe, CD sadrži sljedeći dodatni softver:

• ArcSoft PhotoImpression je program za uređivanje fotografija. Sadrži mnoge alate, kao i korisne i zabavne foto predloške;
• ArcSoft VideoImpression je softver za uređivanje videa jednostavan za korištenje;
• ArcSoft PhotoBase je katalogizator multimedijskih datoteka. Uz njegovu pomoć možete stvoriti albume grafičkih, video, zvučnih i drugih datoteka;
• ArcSoft FunHouse je zabavan program za uređivanje i uređivanje slika.

Softverski paket za Creative kamere uključuje aplikacije za kružno pomicanje i interaktivno video snimanje, WebCam uslužni program s programom za snimanje pokreta, Creativeov Oozic Player program za vizualizaciju glazbe i paket Ulead programa za uređivanje foto i video informacija.

Druge web kamere opremljene su na sličan način. Programski paket omogućuje vam da odmah počnete puno radno vrijeme s kamerom i odmah dobijete rezultate.

Prilično uobičajena metoda primjene je skener

Ako nemate pristup Internetu, web kamera vam ipak može biti od koristi. Uz njegovu pomoć možete brzo “skenirati” sliku ili tekst, a tekst čak naknadno “prepoznati” i spremiti u alfanumeričkom obliku. Trebate samo odabrati ravnu površinu, dobro osvijetliti objekt i kliknuti na odgovarajući gumb u jednostavnom programu koji ste dobili s kamerom. Ova metoda "skeniranja" posebno je relevantna za objekte velikog formata koji se ne mogu staviti na obični plošni skener.

Vrlo uobičajen način komunikacije

Ako imate pristup Internetu, tada sa sustavom Windows 98/Me/2000/XP možete koristiti standardne programe kao što su Windows Messenger ili NetMeeting i komunicirati sa svojim sugovornikom na drugom kraju svijeta, gledajući njegovu sliku (ponekad, međutim, s velikim kašnjenjem). Ako je brzina komunikacije vrlo loša, tada možete automatski fotografirati svoje sugovornike u unaprijed određenim intervalima, nakon čega će se slika automatski poslati i primiti od osobe s kojom komunicirate. Čak i uz naše brzine komunikacije i više-manje skromnu rezoluciju slike, moguće je osigurati da vaš sugovornik dobije barem 5-10 svježih fotografija u minuti.

Na sličan način možete organizirati videokonferenciju s grupom ljudi udaljenih od vas (iako će vam u ovom slučaju možda trebati poseban softver).

Špijunska i/ili sigurnosna metoda - sustavi nadzora

Upravo je ova opcija postala najraširenija i čak se povezivala sa samim konceptom "web kamere". Ovim načinom korištenja video sekvenca ili pojedinačne slike s kamere šalju vam se na unaprijed određenu adresu, spremaju na medij ili jednostavno objavljuju na web stranici uz automatsko ažuriranje u redovitim intervalima. Postoje čak i kamere koje mogu reagirati na kretanje (međutim, senzor pokreta može se implementirati u softver na računalu i napraviti da snima samo promjenjivu sliku s kamere).

U principu, sigurnosni i videonadzorni sustavi su ozbiljni i skupi proizvodi s posebnim softverom, ali neki izgled takvog sustava može se sastaviti samostalno. Štoviše, sustav neće samo spremati slike u određenim intervalima u arhivu na tvrdom disku, već će to učiniti samo kada senzor pokreta primijeti poremećaj u zaštićenom području.

Trenutno se smjer brzo razvija digitalni sustavi videonadzor (osnova mnogih od njih je redovno računalo), koji će, prema svim predviđanjima, uskoro zamijeniti analogne. Digitalni sustavi videonadzora, u usporedbi s analognim, imaju brojne prednosti:

• podaci se snimaju na digitalne medije (HDD, CD-RW itd.), te na obične HDD košta oko 100 USD, možete snimiti videoinformacije komprimirane prihvatljive kvalitete, snimane gotovo mjesec dana, a omjer kapaciteta i cijene medija se stalno povećava (2-3 puta godišnje). Zapisi na diskovima mogu biti opremljeni prikladnim sustavom pretraživanja i nema problema s premotavanjem medija;
• velika brzina moderni procesori omogućuje implementaciju uređaja kao što je detektor pokreta, programski, zahvaljujući čemu digitalni sustav videonadzora ima mnogo korisne funkcije(npr. reakcija na određenu aktivaciju nekog senzora, detektora pokreta i sl.); ako želite, čak možete promijeniti logiku ponašanja sustava;
• sustav se lako integrira u moderne digitalne mreže ili na Internet, što vam omogućuje pregled određenih kamera na različitim udaljenim računalima;
• i konačno, obrada videoinformacija je znatno pojednostavljena - na primjer, obrada nepokretnog kadra radi poboljšanja kvalitete slike (lice napadača, itd.) i njezino uzastopno ispisivanje na standardnom pisaču.

Trenutno postoji velik broj profesionalnih digitalnih sustava videonadzora koji rješavaju različite probleme i shodno tome imaju različite mogućnosti i cijene, no potpuno funkcionalan sustav moguće je implementirati na jeftinim web kamerama s USB sučelje(pogotovo jer danas broj USB konektora na matičnim pločama doseže 6-8). Na primjer, program koji se nalazi uz Creative WebCam omogućuje vam da svoje računalo pretvorite u jednostavan sigurnosni sustav koji počinje snimati slike kada otkrije bilo kakve promjene u kadru (osjetljivost pokreta se lako podešava). Možete postaviti kameru tako da računalo šalje zvučni signal kada se predmet pomiče u okviru. Mogu biti uključeni signal alarma i slika automatski način rada prenositi po e-pošta ili streamajte video na web stranicu.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja jednostavno je. Koristite obrazac u nastavku

Dobar posao na web mjesto">

Studenti, diplomanti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam vrlo zahvalni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

UVOD

Prva web kamera pokrenuta je 1991. godine i prikazivala je aparat za kavu u Trojanskoj sobi na Sveučilištu Cambridge. Trenutno nije u funkciji jer je onesposobljen 22. kolovoza 2001. godine. Posljednja fotografija snimljena ovom kamerom još uvijek se može vidjeti na njoj početna stranica na internetu. Globalna mreža tek je započinjala svoj pobjednički pohod planetom. Grupa znanstvenika, oko 15-20 ljudi, radila je na projektu na terenu mrežne tehnologije. Uvjeti rada bili su spartanski, za cijelu ekipu je bila samo jedna kuhala za kavu, što nije moglo zadovoljiti potrebe cijele ekipe. Glavni rad odvijao se u laboratoriju, a osoblje je živjelo u istoj zgradi, ali u drugom dijelu. Kako bi potaknuli svoj proces razmišljanja šalicom okrepljujućeg napitka, sudionici znanstvenog projekta bili su prisiljeni često posjećivati ​​hodnik koji se nalazi na katu iznad, gdje se nalazio aparat za kavu. Često su takva putovanja propala, jer su neki kolege već uspjeli isprazniti željeni kontejner. Situacija je zahtijevala nestandardno rješenje i ono je pronađeno.

Jedno od računala u laboratoriju imalo je uređaj za videonadzor (frame grabber). Na njega je bila spojena kamera koja je bila usmjerena prema objektu promatranja. Isto računalo imalo je ulogu web poslužitelja pomoću posebno napisanog softvera. Oni koji su željeli znati ima li kave morali su na računalu pokrenuti klijentski softver koji se spajao na server /3/. Kao rezultat toga, na udaljeno računalo mali prozor prikazivao je crno-bijelu sliku, ažuriranu tri puta u minuti. Bilješka o ovom zanimljivom kompleksu objavljena je u časopisu Comm-Week 27. siječnja 1992. godine. Nije prošlo puno vremena od pojave prvih prototipova IP kamera, ali one su se već pretvorile u potpuno formiranu, zasebnu klasu uređaja koji svakodnevni život čine lakšim, praktičnijim i zabavnijim.

Poput mnogih mrežnih tehnologija, web kamere i video chatovi stekli su masovnu popularnost. Potreba za "živim" video slikama dovela je do web kamera koje mogu emitirati putem Interneta u formatu video streama koji ne zahtijeva od gledatelja ručno osvježavanje slike; i uskoro su posebni dodaci postali nepotrebni u modernim preglednicima.

1. VRSTE WEB KAMERA

Web kamera je mala digitalna video ili foto kamera koja može snimati slike u stvarnom vremenu za daljnji prijenos putem interneta (u programima kao što su Skype, Instant Messenger ili bilo koja druga video aplikacija). Ima ugrađeni web poslužitelj, mrežno sučelje i spaja se izravno na LAN/WAN/Internet. Mnoge mrežne kamere imaju dodatne alate kao što su: detektori pokreta, slanje poruka e-poštom, rad s modemom, povezivanje vanjskih senzora itd. /1/. Korisnici mogu pristupiti kameri putem standardnog web-preglednik. Ovisno o postavkama, pristup videoslici primljenoj web kamerom može biti otvoren svim korisnicima mreže ili samo ovlaštenim korisnicima.

Web kamere koje isporučuju slike putem Interneta postavljaju slike na web poslužitelj bilo na zahtjev, kontinuirano ili u redovitim intervalima. To se postiže spajanjem kamere na računalo ili korištenjem mogućnosti same kamere. Neki moderni modeli imaju hardver i softver koji omogućava kameri da samostalno radi kao web poslužitelj, FTP poslužitelj, FTP klijent i/ili šalje slike e-poštom.

Web kamere dizajnirane za video konferencije obično su jednostavni modeli kamere spojene na računalo koje pokreće program poput Instant Messengera. Modeli kamera koji se koriste u sigurnosne svrhe mogu se opremiti s dodatni uređaji i funkcije (kao što su detektori pokreta, povezivanje vanjskih senzora itd.) sučelje za video chat detektor kamera

Postoje tri vrste grupa web kamera: stolna, prijenosna i univerzalna. Desktop web kamere najčešće se koriste za stolna osobna računala, prijenosne za prijenosna, a univerzalne za prijenosna i računala. Web kamere se također dijele na bežične i žičane.

Bežična video kamera je uređaj za snimanje koji prenosi audio i video signale do prijemnika bez kabelske veze. Takve kamere se koriste na mjestima gdje je, iz različitih razloga, nezgodno postaviti kabelsku mrežu. Glavne prednosti bežičnih kamera su nepostojanje potrebe za dugim i napornim radom na polaganju kabela, visoka otpornost na buku i pouzdanost.

Bežične kamere prikladne su za korištenje kao kamere uživo. tajni nadzor, jer Nema glomaznih kabelskih mreža. Takva skrivena mini kamera omogućuje stvaranje privida nedostatka nadzora na mjestu /2/. Prijenosna videokamera ima i mikrokameru, koja se može koristiti za snimanje videa u raznim teškim uvjetima. Zauzvrat, bežične kamere se dijele na dvije vrste - analogne i digitalne, zbog različitih tehnologija (metoda) prijenosa signala.

Analogne bežične video kamere sklone su smetnjama i najčešće iskrivljuju prenesenu sliku, ali su puno jeftinije. Istina, u većini slučajeva analogne video kamere su zabranjene zakonom.

Digitalne bežične video kamere (IP kamere) prenose signale u digitalnom formatu i digitalni signal na njega ne utječu valovi i smetnje, uključujući druge kamere. Takav signal apsolutno nije izobličen tijekom prijenosa. Ovi uređaji ne moraju nužno biti spojeni na računalo; oni su sami mrežni čvorovi sa svojom IP adresom (otuda naziv “IP kamera”). Zapravo, to su svojevrsni poslužitelji koji neovisno prenose signale u mrežu putem TCP protokol ili čak UDP.

Postoje dvije vrste bežičnih digitalnih kamera - s prijenosom video signala putem radio kanala (WiFi bežične kamere, USB, Wi-Max) i kamere koje prenose signal putem mobilna komunikacija(GSM bežične kamere, 3G kamere, CDMA bežične kamere).

Najpopularniji WiFi kamere, kao najpovoljniji i najjednostavniji tip digitalnih bežičnih video kamera.

Bežične GSM video kamere (GPRS, EDGE, 3G komunikacijski protokoli) koriste se kada nema pristupa internetu putem WiFi-ja. Zatim koriste usluge mobilnih operatera.

USB kamere prenose signale putem Bluetootha, ali takva oprema radi samo na maloj udaljenosti koristeći radio valove.

Bežične IP kamere su vrsta web kamere jer... prijenos video i audio signala na Internet. Bežična web kamera snima i prenosi digitalni video pomoću lokalne mreže.

Žičane web kamere dijelimo na vanjske i ugrađene. Vanjske web kamere obično se spajaju na USB priključak ili koriste FireWire sučelje. Možete koristiti najobičniju video kameru kao žičanu web kameru, ako podržava takvu funkcionalnost.

Ugrađene web kamere nalaze se izravno u samom uređaju. Teško je zamisliti moderno prijenosno računalo bez web kamere. Možda je osrednje kvalitete, ali ipak bi trebao biti prisutan.

2. STRUKTURA I NAMJENA WEB KAMERA

2.1 Struktura web kamere

Moderna web kamera digitalni je uređaj koji snima video, digitalizira, komprimira i prenosi video slike putem računalne mreže. Stoga web kamera uključuje sljedeće komponente:

CCD matrica;

Leće;

Optički filter;

kartica za video snimanje;

Jedinica za kompresiju videa;

Središnji procesor i ugrađeni web poslužitelj;

Brza memorija;

Mrežno sučelje;

Serijski priključci;

Alarmni ulazi/izlazi.

Većina web kamera kao fotodetektor koristi CCD matricu (CCD - charge-coupled device) - pravokutnu fotoosjetljivu poluvodičku ploču omjera 3:4, koja svjetlost koja pada na nju pretvara u električni signal. CCD matrica sastoji se od velikog broja fotoosjetljivih ćelija. Kako bi se povećala svjetlosna osjetljivost CCD matrice, često se formira struktura koja stvara mikroleću ispred svake od ćelija. Tehnički parametri web kamere obično označavaju format CCD matrice (duljina dijagonale matrice u inčima), broj efektivnih piksela, vrstu skeniranja (interlaced ili interlaced) i osjetljivost. Tipična web kamera sadrži leću, optički filtar, CCD matricu, sklop za digitalnu obradu slike, sklop za kompresiju slike i web poslužitelj za povezivanje na mrežu /2/. Svaka mrežna video kamera ima vlastitu IP adresu, računalne mogućnosti i ugrađeni softver koji joj omogućuje da funkcionira kao web poslužitelj, FTP poslužitelj, FTP klijent i klijent e-pošte. Većina modernih mrežnih kamera također uključuje mnoge druge atraktivne značajke kao što su detekcija pokreta, ulaz/izlaz alarma i podrška e-poštom.

Web kamera se prvenstveno sastoji od senzora. Često se umjesto standardnih CCD matrica za videonadzor koriste jeftiniji CMOS senzori. Iako imaju manju osjetljivost i ne baš dobar prikaz boja, njihova uporaba može uvelike pojeftiniti uređaj, jer su ti senzori “sve u jednom čipu” s digitalnim izlazom podataka.

Svjetlosni senzor je srce svakog digitalnog fotoaparata. To je ono što omogućuje pretvaranje svjetlosti u električne signale koji su dostupni za daljnju elektroničku obradu. Osnovni princip rada i CCD i CMOS senzora je isti: pod utjecajem svjetlosti stvaraju se nositelji naboja u poluvodičkim materijalima koji se potom pretvaraju u napon. Razlika između CCD i CMOS senzora prvenstveno je u načinu akumuliranja i prijenosa naboja, kao iu tehnologiji njegovog pretvaranja u analogni napon. Ne ulazeći u detalje dizajna različite vrste senzora, napominjemo samo da su CMOS senzori znatno jeftiniji za proizvodnju, ali i bučniji.

Princip rada web kamere sličan je principu rada bilo koje digitalne kamere ili fotoaparata. Uz optičku leću i fotoosjetljivi CCD ili CMOS senzor, potrebna je prisutnost analogno-digitalnog pretvarača (ADC) čija je glavna namjena pretvaranje analognih signala fotoosjetljivog senzora, odnosno napona u digitalni kod. Osim toga, potreban je sustav formiranja boje /6/. Još jedan važan element kamere je krug odgovoran za kompresiju podataka i pripremu za prijenos u traženom formatu. Kod web kamera videopodaci se prenose na računalo preko USB sučelja, odnosno završni krug kamere mora biti kontroler USB sučelja.

Dalje: mrežna kamera uključuje mikroprocesor za video kompresiju i detekciju pokreta (ili jednostavno kompresorski čip). Najpopularniji je JPEG, jer je najjednostavniji i najjeftiniji; MPEG4 se također često koristi, MPEG2 je najrjeđi i najskuplji. S istekom patenta za aritmetičko kodiranje, WaveLet dobiva na popularnosti. Konačno, mrežna kamera uključuje 10/100 Mbps mrežni kontroler.

2.2 Namjena web kamera

Web kamere postaju dio naših života. Koriste se za izgradnju video sustava za geografski velike i male objekte. Postaju posebno nezamjenjivi za kontrolu i nadzor udaljenih točaka gdje postoji potreba za korištenjem opreme bez nadzora.

Web kamera se može koristiti kao pas čuvar, na primjer, za čuvanje vašeg automobila ispod prozora ili kao web dadilja koja prati sve što se događa vašem djetetu dok niste kod kuće.

Web kamera može biti korisna iu poslovanju, možete organizirati virtualne izložbe, održavati video konferencije ili učenje na daljinu, filmski susreti i konferencije.

Kako su se mogućnosti web kamere počele pojavljivati ​​u aplikacijama koje su izvorno dizajnirane za tekstualni chat (programi poput Instant Messengera) - uključujući Skype, Yahoo Messenger, AOL Instant Messenger, Windows Live Messenger - milijuni običnih korisnika diljem svijeta imaju priliku međusobno komunicirati putem videotelefona. Poboljšana video kvaliteta omogućila je web kamerama da se natječu s već postojećim videokonferencijskim sustavima /4/. Neke su web kamere opremljene novim funkcijama koje su posebno usmjerene na povećanje popularnosti i pogodnosti video komunikacije (uključujući funkcije koje omogućuju automatsko retuširanje fotografija, izglađivanje bora itd.).

Bežične kamere omogućuju nadzor tamo gdje je kabelska veza otežana ili gdje je potrebna puna mobilnost. Bežične video kamere mogu komunicirati s drugom žičanom opremom. U današnje vrijeme potrebno je uzeti u obzir bežična rješenja pri projektiranju bilo koje mreže od malog ureda do poduzeća. To će vjerojatno uštedjeti novac, rad i vrijeme.

Sve bežične mreže podržavaju i način rada infrastrukture (povezivanje putem pristupne točke) i ad-hoc način rada (postavljanje rada bez korištenja pristupne točke). Možete dodati nove korisnike u bilo kojem trenutku i instalirati nove mrežne čvorove bilo gdje i bez upotrebe mrežnih kabela. Bežična mreža može se postaviti i za privremenu uporabu u prostorima gdje nema instalirane kabelske mreže ili gdje je polaganje mrežnih kabela otežano.

Kako biste bežičnim korisnicima omogućili pristup korporativnim bazama podataka ili zajedničkim resursima, poslužiteljima i pisačima, možete instalirati pristupnu točku /5/. Ovaj uređaj već omogućuje interakciju s bežičnim radnim stanicama postojeću mrežu Ethernet. D-Link pristupne točke su Wi-Fi kompatibilne i neprimjetno se integriraju s Ethernetom. Bežične radne stanice mogu se dodati bez ugrožavanja performansi mreže. Zagušenje mrežnog prometa može se jednostavno izbjeći dodavanjem pristupne točke kako bi se smanjilo vrijeme odgovora mreže.

Ponekad se web kamere koriste u sigurnosnim sustavima. Poduzeća koriste web kamere za praćenje i snimanje događanja u uredima, hodnicima i skladištima te tijekom izbora. U Rusiji su kamere za gledanje i snimanje izbora prvi put postavljene 4. ožujka 2012. godine. Web kamere su emitirale do povjerenstava i glasačkih kutija. Vlasnici kuća koriste web kamere za nadzor svega, od dječje sobe do dvorišta.

Sama web kamera u pravilu nije sposobna pohranjivati ​​video zapise, već jednostavno snima slike; Za spremanje videa koristi se poseban softver na računalu na koje je spojena web kamera. Web kamere se također mogu koristiti u igrama koje koriste jednostavne algoritme za prepoznavanje pokreta.

POPIS KORIŠTENIH IZVORA

1. Računarstvo: udžbenik za visoka učilišta / Ured. prof. N.V. Makarova. - 3. izd. prerađeno - M.: F i S, 2004.

2. Kolesničenko S., Šišigin I. Računalni hardver. BHV 1999. godine.

3. Christiansen T., Torkington N. Perl: Programer's Library: Transl. s engleskog - St. Petersburg. : “Petar”, 2000.

4. Ostreykovsky V.A. Informatika: udžbenik za visoka učilišta. - M.: Viši. škola, 1999. MS Excel 97 (2000). Korak po korak. Ecom 1999 (2000).

5. Svetozarova G.I., Melnikov A.A. Radionica programiranja u BASIC jezik. - M. - Znanost, 1986.

6. Figurnov V.E. IBM PC za korisnika. Kratki tečaj. M.: Financije i statistika. 1997. godine.

Objavljeno na Allbest.ru

...

Slični dokumenti

Rješavanje inženjerskih problema pri radu s vizualnim podacima. Osnovne strukture podaci. Osnovne operacije na višedimenzionalnim numeričkim nizovima. Kalibracija kamere, elementi obnove prostorne strukture. Analiza pokreta, praćenje objekata.

kolegij, dodan 21.06.2011


Koncept periferni uređaj. Printeri i njihova klasifikacija. Glavne karakteristike skenera. Opis modema, DVB kartice i satelitska antena. Analiza onih koji se koriste na osobnim računalima sustavi zvučnika. Važnost web kamera za komunikaciju.

prezentacija, dodano 27.05.2015


Izrada, postavljanje kamera, postavljanje osnovnih parametara vizualizacije i korištenje raznih specijalnih efekata u grafičkom paketu 3ds Max 2008. Značajke programskog sučelja. Vrste specijalnih efekata i njihova primjena. Dodavanje pozadine.

kolegij, dodan 03.06.2013


Pregled simulatora gađanja, njihove prednosti i nedostaci. Odabir web kamere, izrada općeg programskog algoritma. Implementacija okidača. Stvaranje nuliranja za postavljanje simulatora. Linearna aproksimacija, pronalaženje koordinata točke ciljanja.

diplomski rad, dodan 26.12.2014


Naučite kako modelirati i prikazati trodimenzionalne dinamičke scene u 3Ds Maxu stvaranjem animirane scene koja sadrži miša, stolicu, šalicu, čajnu žličicu i more. Izrada materijala, kamera i animacija, rasvjeta i vizualizacija scene.

kolegij, dodan 26.02.2012


Funkcionalna svrha i opseg primjene programa "Local Network Chat"; logička struktura, tehnička i softver. Programski zahtjevi; karakteristike, poziv i učitavanje, ulazni i izlazni podaci, konfiguracija, sučelje.

diplomski rad, dodan 18.10.2013


Razmatranje koncepta mrežnih tehnologija kao skupa programskih, hardverskih i organizacijskih alata; načela njihove organizacije i funkcioniranja. Sustav usmjeravanja i imena domena na Internetu. Karakteristike popularnih Internet servisa.

prezentacija, dodano 15.07.2014


Opći koncept o paketu "java.net". Logička struktura veze preko utičnica. Stvaranje Socket objekta, veze između Internet čvorova. Načini stvaranja niti. Algoritam rada sustava klijent-poslužitelj. Ispisivanje ServerForm.java, pokretanje podprocesa.

laboratorijski rad, dodan 27.11.2013


Mrežne veze za prijenos naredbi i podataka između klijenta i poslužitelja. Pojava prvih FTP klijentskih aplikacija. Grafička korisnička sučelja. Prijavite se na FTP poslužitelj. Konfiguriranje, povezivanje i prijava na datotečni poslužitelj s klijentskih računala.

kolegij, dodan 25.11.2014


Povijest razvoja Interneta. opće karakteristike internetske mreže. Protokoli. Usluge koje pruža mreža. Internet je globalna mreža. Ovisnost o računalu. Internet-2. Nedostatak internetskog kapaciteta. Stvaranje Internet-2. Internet-2 struktura.

Web kamere. Namjena, princip rada i glavne karakteristike.

u disciplini (specijalizaciji) “Hardver računalna tehnologija»

provjerio sam

Nikolskaya K.Yu.

student skupine PS-170

Badalova A.A.

Sažetak zaštićen

s procjenom

Čeljabinsk 2014

Badalova A.A. Web kamere. Namjena, princip rada i glavne karakteristike. – Čeljabinsk: SUSU, PS-170, 20 str., 4 ilustr., bibliogr. lista – 5 imena.

Svrha eseja je upoznavanje namjene, principa rada i glavnih karakteristika web kamera.

Ciljevi eseja su proučiti dizajn i princip rada web kamera, naučiti kako instalirati web kamere i povezati ih na mrežu, upoznati važnost web kamera u suvremenom svijetu.

Razmotrene su glavne karakteristike web kamera i način povezivanja na mrežu. Opisuje programe za web kamere i kako povezati web kameru s mrežom.

1. Uvod (stranica 4)

2. Definicija (stranica 5)

3. Povijest stvaranja web kamere (stranica 6)

4. Dizajn i princip rada web kamere (stranica 7-11)

5. Dodatne mogućnosti i funkcije web kamere (str. 12)

6. Spajanje web kamere na mrežu (stranice 13-15)

7. Metode korištenja web kamera (stranice 16-17)

8. Programi za web kamere (stranica 18)

9. Zaključak (stranica 19)

10. Bibliografija (str. 20).

Uvod.

Web kamere sve više postaju dio naših života. Koriste se za izgradnju video sustava za geografski velike i male objekte. Postaju posebno nezamjenjivi za kontrolu i nadzor udaljenih točaka gdje postoji potreba za korištenjem opreme koja ne zahtijeva održavanje. Kada hitno morate postaviti “privremene” kamere, web kamere su neizostavne jer njihova instalacija ne zahtijeva povlačenje zasebnih žica, a samim time će instalacija biti brza i laka.

Svrha mog rada je upoznavanje namjene, principa rada i glavnih karakteristika web kamera.

Da bih to učinio, proučit ću povijest, dizajn i glavne karakteristike, kao i opseg primjene web kamera, naučiti kako ih instalirati i povezati na mrežu.

Koncept web kamere.

Digitalna web kamera je mrežni uređaj koji se sastoji od video kamere (CCD), kompresijskog procesora i ugrađenog web poslužitelja. Web kamera se u pravilu koristi kao uređaj za organiziranje video snimanja, videokonferencija ili video nadzora i prijenos video slika preko LAN/WAN/Internet mreže. Za rad web kamere na mreži nisu potrebni nikakvi posebni uređaji niti osobno računalo. Ovisno o postavkama, pristup videoslici koju prima web kamera može biti otvoren svim korisnicima mreže ili samo ovlaštenim korisnicima.

Povijest stvaranja web kamere.

Sve je počelo u jednom od računalnih laboratorija u Cambridgeu ranih 90-ih godina prošlog stoljeća, kada je Global Wide Web tek započinjao svoj pobjednički pohod planetom. Grupa znanstvenika, oko 15-20 ljudi, radila je na projektu iz područja mrežnih tehnologija. Uvjeti rada bili su spartanski - za cijelu ekipu bila je samo jedna kuhala za kavu, što nije moglo zadovoljiti potrebe cijele ekipe. Glavni rad odvijao se u laboratoriju, a osoblje je živjelo u istoj zgradi, ali u drugom dijelu. Kako bi potaknuli svoj proces razmišljanja šalicom okrepljujućeg napitka, sudionici znanstvenog projekta bili su prisiljeni često posjećivati ​​hodnik koji se nalazi na katu iznad, gdje se nalazio aparat za kavu. Često su takva putovanja propala, jer su neki kolege već uspjeli isprazniti željeni kontejner. Situacija je zahtijevala nestandardno rješenje i ono je pronađeno.
Jedno od računala u laboratoriju imalo je uređaj za videonadzor (frame grabber). Na njega je bila spojena kamera koja je bila usmjerena prema objektu promatranja. Isto računalo imalo je ulogu web poslužitelja pomoću posebno napisanog softvera. Oni koji su htjeli znati ima li kave morali su pokrenuti klijentski softver na svom računalu koje se spajalo na server. Kao rezultat toga, crno-bijela slika prikazana je na udaljenom računalu u malom prozoru, ažurirana tri puta u minuti. Bilješka o ovom zanimljivom kompleksu objavljena je u časopisu Comm-Week 27. siječnja 1992. godine. Nije prošlo puno vremena od pojave prvih prototipova IP kamera, ali one su se već pretvorile u potpuno formiranu, zasebnu klasu uređaja koji svakodnevni život čine lakšim, praktičnijim i zabavnijim.

Slika 1. Slika s prve web kamere

Dizajn i princip rada web kamere.

Moderna web kamera je digitalni uređaj koji snima video, pretvara analogni video signal u digitalni signal, komprimira digitalni video signal i prenosi video slike preko računalne mreže. Stoga web kamera uključuje sljedeće komponente:

CCD matrica,

leće,

optički filter,

kartica za video snimanje,

jedinica za video kompresiju,

središnji procesor i ugrađeni web poslužitelj,

brza memorija,

mrežno sučelje

serijski portovi,

alarmni ulazi/izlazi.

·
Koristi se kao fotodetektor u većini web kamera. CCD matrica ( CCD, CCD - uređaj s spregnutim nabojem) je pravokutna fotoosjetljiva poluvodička ploča s omjerom stranica 3: 4, koja pretvara svjetlost koja pada na nju u električni signal. CCD matrica sastoji se od velikog broja fotoosjetljivih ćelija. Kako bi se povećala svjetlosna osjetljivost CCD matrice, često se formira struktura koja stvara mikroleću ispred svake od ćelija. Tehnički parametri web kamere obično označavaju format CCD matrice (duljina dijagonale matrice u inčima), broj efektivnih piksela, vrstu skeniranja (interlaced ili interlaced) i osjetljivost.

· Leće je sustav leća dizajniran za projiciranje slike objekta promatranja na element web kamere osjetljiv na svjetlo. Objektiv je sastavni dio web kamere pa o njegovom pravilnom odabiru i postavljanju ovisi kvaliteta video slike koju web kamera prima. Vrlo često web kamera dolazi s lećom. Objektivi se odlikuju nizom važnih parametara, kao što su žarišna duljina, relativni otvor blende (F), dubinska oštrina, vrsta bajoneta (C, CS), format.

· Optički infracrveni rezni filtri , koji se ugrađuju u web kamere, optički su precizne planparalelne ploče postavljene na vrh CCD matrice. Rade kao optički niskopropusni filtri s graničnom frekvencijom od oko 700 nm, blizu crvene boje. Oni prekidaju infracrvenu komponentu svjetlosnih valova, osiguravajući web kameri ispravnu reprodukciju boja. Međutim, mnoge crno-bijele web kamere nemaju instalirane takve filtre, zbog čega monokromatske web kamere imaju veću osjetljivost.

· Kartica za video snimanje Web kamera (jedinica za digitalizaciju) pretvara analogni električni signal koji stvara CCD matrica u digitalni format. Proces pretvorbe signala sastoji se od tri faze:

Uzorkovanje, kvantizacija, kodiranje.

Uzorkovanje- očitavanje amplitude električnog signala u pravilnim intervalima (perioda). Ovaj stupanj pretvorbe signala karakterizira frekvencija uzorkovanja.

Kvantizacija je proces predstavljanja rezultata uzorkovanja u digitalnom obliku. Promjena razine električnog signala tijekom perioda uzorkovanja predstavlja se kao kodna riječ od 8, 10 ili 12 bita, što daje 256, 1024 i 4096 razina kvantizacije, respektivno. Točnost prikaza signala u digitalnom obliku ovisi o broju razina kvantizacije.

Kodiranje. Osim informacija o promjenama u razini signala dobivenih u prethodnoj fazi, proces kodiranja generira bitove koji označavaju kraj taktnog impulsa i početak novog okvira, kao i dodatne bitove za zaštitu od pogreške.

· Kompresijski blok web kamere komprimiraju digitalizirani video signal u jedan od formata kompresije (JPEG, MJPEG, MPEG-1/2/4, Wavelet). Zahvaljujući kompresiji, veličina video okvira je smanjena. Ovo je neophodno za pohranu i prijenos videa preko mreže. Ako lokalna mreža na koju je web-kamera spojena ima ograničenu propusnost, kako bi se izbjeglo preplavljivanje mrežnog prometa, preporučljivo je smanjiti količinu prenesenih informacija smanjenjem frekvencije prijenosa okvira preko mreže ili rezolucije okvira. Većina kompresijskih formata koje koriste web kamere pružaju razuman kompromis između ova dva načina rješavanja problema prijenosa videa preko mreže.

Danas poznati formati kompresije omogućuju dobivanje digitaliziranog toka s propusnošću od 64 KB - 2 MB (s ovom propusnošću, tokovi video podataka mogu raditi paralelno s drugim tokovima podataka u mrežama).

· CPU je računalna jezgra web kamere. Obavlja poslove ispisa digitalizirane i komprimirane video slike, a također je odgovoran za obavljanje funkcija ugrađenog web poslužitelja i upravljačkog programa za web kamere.

· Sučelje za Ethernet služi za spajanje web kamere na 10/100 Mbit/s Ethernet mrežu.

· Za rad na mreži, web kamera može imati serijski priključak za povezivanje modema i rad u dial-up načinu rada u nedostatku lokalne mreže. Također možete spojiti perifernu opremu na web kameru preko serijskog priključka.

· Flash memorijska kartica omogućuje ažuriranje programa za kontrolu web kamere i pohranjivanje prilagođenih HTML stranica.

· radna memorija služi za pohranu privremenih podataka koji nastaju tijekom izvođenja upravljačkih programa i korisničkih skripti. Mnoge internetske kamere imaju takozvani video međuspremnik. Ovo je dio RAM-a rezerviran za snimanje i privremenu pohranu video kadrova snimljenih web kamerom. Informacije u video međuspremniku ažuriraju se ciklički, tj. snima se novi okvir umjesto najstarijeg. Ova je funkcija neophodna ako web kamera provodi sigurnosni videonadzor, budući da vam omogućuje vraćanje događaja koji prethode i slijede alarmu sa sigurnosnih senzora povezanih s web kamerom.

· Alarmni ulazi/izlazi koriste se za povezivanje alarmnih senzora s web kamerom. Kada se jedan od senzora aktivira, generira se signal alarma, kao rezultat čega procesor web kamere sastavlja skup okvira snimljenih u video međuspremniku prije, poslije i u trenutku alarma. Ovaj set okvira može se poslati na navedenu e-mail adresu ili putem FTP-a.

Slika 2. Webcam uređaj.

5. Dodatne značajke i funkcije web kamere

· Detektor pokreta je programski modul čija je glavna zadaća detektirati kretanje web kamera u vidnom polju na mjestu video nadzora. Detektor pokreta ne samo da detektira kretanje u polju slike, već također određuje dimenzije objekta i brzinu njegovog kretanja. Ovisno o zadacima videonadzora, detektor pokreta web kamere je konfiguriran za detekciju kretanja objekata uz najveću moguću minimalizaciju lažnih alarma (filtriranje smetnji), a postavljena je i fleksibilna logika obrade alarma (snimanje alarma, integracija s drugom sigurnosnom opremom).

· Audio prijenos preko mreže u većini slučajeva provodi se spajanjem dodatnog audio modula na web kameru. Na primjer, AXIS Communications, za proširenje funkcionalnosti web kamera, proizvodi poseban audio modul AXIS 2191, kompatibilan s većinom AXIS web kamera.

· Zaštita lozinkom služi za ograničavanje pristupa web kameri osobama koje nemaju prava pristupa.

Prema zadanim postavkama, video s web kamere može se gledati s bilo kojeg mrežnog računala koje ima instaliran standardni web preglednik, poput Internet Explorera ili Netscape Navigatora. Međutim, možete ograničiti broj ljudi koji imaju pristup web kameri unosom lozinke na razini korisnika. Mnoge web-kamere podržavaju višerazinsku zaštitu lozinkom kako bi se razlikovala prava pristupa i administracije.