Digitalna spletna kamera je omrežno napravo, ki ga sestavljajo video kamera (CCD matrika), kompresijski procesor in vgrajen spletni strežnik. Spletna kamera se praviloma uporablja kot naprava za organizacijo video snemanja, videokonferenc ali video nadzora in prenos video slike preko LAN/WAN/Internet omrežja. Za delovanje spletne kamere v omrežju niso potrebne nobene posebne naprave. osebni računalnik. Odvisno od nastavitev je lahko dostop do video slike, ki jo prejme spletna kamera, odprt vsem uporabnikom omrežja ali samo pooblaščenim uporabnikom.

^

Zasnova in princip delovanja spletne kamere

Sodobna spletna kamera je digitalna naprava, ki snema video, pretvarja analogni video signal v digitalnega, stisne digitalni video signal in prenaša video slike preko računalniško omrežje. Zato spletna kamera vključuje naslednje komponente:

CCD matrika,

leča,

optični filter,

kartica za zajem videa,

videokompresijska enota,

centralni procesor in vgrajen spletni strežnik,

bliskovni pomnilnik,

omrežni vmesnik

serijska vrata,

alarmni vhodi/izhodi.

Uporablja se kot fotodetektor v večini spletnih kamer. CCD matriko (CCD, CCD - naprava s sklopljeno nabojem) - pravokotna svetlobno občutljiva polprevodniška plošča z razmerjem stranic 3: 4, ki pretvori svetlobo, ki vpade nanjo, v električni signal. Matriko CCD sestavlja veliko število fotoobčutljivih celic. Da bi povečali svetlobno občutljivost matrike CCD, se pogosto oblikuje struktura, ki ustvari mikrolečo pred vsako od celic. Tehnični parametri spletne kamere običajno označujejo format matrike CCD (dolžina diagonale matrike v palcih), število efektivnih slikovnih pik, vrsto skeniranja (prepleteno ali prepleteno) in občutljivost.

Objektiv je sistem leč, namenjen projiciranju slike opazovanega objekta na svetlobno občutljiv element spletne kamere. Objektiv je sestavni del spletne kamere, zato je od njegove pravilne izbire in namestitve odvisna kakovost video slike, ki jo sprejema spletna kamera. Spletna kamera je pogosto opremljena z objektivom. Za leče je značilno naslednje najpomembnejši parametri, kot so goriščna razdalja, relativna zaslonka (F), globinska ostrina, vrsta nastavka (C, CS), format.

Optični infrardeči rezalni filtri , ki se vgrajujejo v spletne kamere, so optično natančne ravniparalelne plošče, nameščene na vrhu matrike CCD. Delujejo kot optični nizkopasovni filtri z mejno frekvenco približno 700 nm, blizu rdeče barve. Odrežejo infrardečo komponento svetlobnih valov in spletni kameri zagotavljajo pravilno barvno reprodukcijo. Veliko črno-belih spletnih kamer pa nima vgrajenih takšnih filtrov, zato imajo enobarvne spletne kamere večjo občutljivost.

Kartica za zajem videa Spletna kamera (enota za digitalizacijo) pretvori analogni električni signal, ki ga ustvari CCD matrika, v digitalni format. Postopek pretvorbe signala je sestavljen iz treh stopenj:

Vzorčenje,

Kvantizacija

Kodiranje.

Vzorčenje- odčitavanje amplitude električnega signala v rednih intervalih (perioda). Za to stopnjo pretvorbe signala je značilna frekvenca vzorčenja.

Kvantizacija je postopek predstavitve rezultatov vzorčenja v digitalni obliki. Sprememba nivoja električnega signala v obdobju vzorčenja je predstavljena kot kodna beseda 8, 10 ali 12 bitov, ki dajejo 256, 1024 in 4096 nivojev kvantizacije. Natančnost predstavitve signala v digitalni obliki je odvisna od števila nivojev kvantizacije.

Kodiranje. Poleg informacij o spremembah nivoja signala, pridobljenih na prejšnji stopnji, postopek kodiranja generira bite, ki označujejo konec taktnega impulza in začetek novega okvira, ter dodatne bite za zaščito pred napakami.

Stiskalni blok spletne kamere stisnejo digitalizirani video signal v enega od formatov stiskanja (JPEG, MJPEG, MPEG-1/2/4, Wavelet). Zahvaljujoč stiskanju se zmanjša velikost video okvirja. To je potrebno za shranjevanje in prenos videa po omrežju. Če ima lokalno omrežje, na katerega je povezana spletna kamera, omejeno pasovno širino, je priporočljivo zmanjšati količino prenesenih informacij, tako da zmanjšate frekvenco prenosa okvirja po omrežju ali ločljivost okvirja, da preprečite preobremenitev omrežnega prometa. Večina formatov stiskanja, ki jih uporabljajo spletne kamere, zagotavlja razumen kompromis med tema dvema načinoma reševanja problema prenosa videa po omrežju. Danes poznani kompresijski formati omogočajo pridobitev digitaliziranega toka s pasovno širino 64 KB - 2 MB (s to pasovno širino lahko video podatkovni tokovi delujejo vzporedno z drugimi podatkovnimi tokovi v omrežjih).

Stiskanje videoposnetkov v spletni kameri je mogoče izvesti v strojni ali programski opremi. Programska izvedba kompresije je cenejša, vendar je zaradi visoke računske zmogljivosti kompresijskih algoritmov neučinkovita, še posebej, ko si morate ogledati video iz spletne kamere na spletu. Zato večina vodilnih proizvajalcev proizvaja spletne kamere s strojno kompresijo. Na primer, vsaka omrežna kamera AXIS Communications je opremljena s kompresijskim procesorjem ARTPEC, ki izvaja visokohitrostno stiskanje videa v format JPEG/MJPEG.

procesor je računalniško jedro spletne kamere. Izvaja operacije izpisa digitaliziranih in stisnjenih video slik, odgovoren pa je tudi za izvajanje funkcij vgrajenega spletnega strežnika in nadzorni program za spletne kamere.

Vmesnik za Ethernet služi za povezavo spletne kamere v 10/100 Mbit/s Ethernet omrežje.

Za delo v omrežju ima lahko spletna kamera serijska vrata za priključitev modema in delo v klicnem načinu v odsotnosti lokalno omrežje. Na spletno kamero lahko prek serijskih vrat povežete tudi periferno opremo.

Flash pomnilniška kartica omogoča posodobitev nadzornih programov spletne kamere in shranjevanje strani HTML po meri.

Oven služi za shranjevanje začasnih podatkov, ki nastanejo med izvajanjem nadzornih programov in uporabniških skript. Številne internetne kamere imajo tako imenovani video medpomnilnik. To je del RAM-a, rezerviran za snemanje in začasno shranjevanje video okvirjev, ki jih posname spletna kamera. Informacije v video medpomnilniku se posodabljajo ciklično, tj. namesto najstarejšega se posname nov okvir. Ta funkcija je potrebna, če spletna kamera izvaja varnostni video nadzor, saj vam omogoča obnovitev dogodkov pred in po alarmu iz varnostnih senzorjev, povezanih s spletno kamero.

Alarmni vhodi/izhodi se uporabljajo za povezavo alarmnih senzorjev s spletno kamero. Ko se sproži eden od senzorjev, se ustvari alarmni signal, zaradi česar procesor spletne kamere sestavi nabor sličic, posnetih v video medpomnilniku pred, po in ob alarmu. Ta niz okvirjev je mogoče poslati danemu email naslov ali preko FTP.

^

Priključitev in namestitev spletne kamere

Običajno je spletna kamera povezana z internetom prek vrat 10BaseT/100BaseTX/1000BaseTX Ethernet ali z uporabo modema prek serijskih vrat. Ko je spletna kamera fizično povezana z omrežjem, ji je dodeljen naslov IP. Najpogosteje spletna kamera nima privzetega naslova IP; namesti se z uporabo ustrezne funkcije standardnega spletnega brskalnika ali z ukazom DOS, ki uporablja za identifikacijo serijska številka spletno kamero, ki ji jo je dodelil proizvajalec. Poleg tega se razvijajo proizvodna podjetja posebni programi za spletne kamere, ki zelo poenostavijo postopek dodeljevanja naslova IP spletni kameri (na primer IP Installer podjetja AXIS Communications). Zahvaljujoč vgrajeni programski opremi za spletni strežnik, FTP strežnik, FTP odjemalec, e-poštni odjemalec itd., se spletna kamera poveže direktno v LAN/WAN/Internet omrežje in v njem deluje kot samostojna omrežna naprava. To loči spletne kamere od ostalih digitalnih fotoaparatov, ki zahtevajo povezavo z osebnim računalnikom preko USB oz vrata LPT. Poleg tega lahko spletne kamere podpirajo delo z uporabniškimi skripti in programčki JAVA.

Za namestitev spletne kamere na prostem ali v zaprtih prostorih številni proizvajalci v zasnovo ohišja kamere vključijo posebne pritrdilne elemente, namenjene za namestitev na stene, strope, nosilce in vrtljive naprave. Nekatere spletne kamere imajo vgrajene vrtljive naprave, zasnovane za namestitev na vodoravno ali navpično površino.

^

Dodatne funkcije in funkcije spletne kamere

Detektor gibanja je programski modul, katerega glavna naloga je zaznavanje premikanja spletnih kamer v vidnem polju na mestu video nadzora. Detektor gibanja ne le zaznava gibanja v slikovnem polju, ampak tudi določa dimenzije predmeta in hitrost njegovega gibanja. Odvisno od nalog videonadzora je detektor gibanja spletne kamere konfiguriran za zaznavanje gibanja objektov z največjo možno minimizacijo lažnih alarmov (filtriranje motenj), nastavljena pa je tudi prilagodljiva logika obdelave alarma (snemanje alarma, integracija z drugo varnostno opremo).

Avdio prenos prek omrežja se v večini primerov izvede s priključitvijo dodatnega avdio modula na spletno kamero. Na primer AXIS Communications za širitev funkcionalnost webcams proizvaja poseben avdio modul AXIS 2191, združljiv z večino spletnih kamer AXIS.

Zaščita z geslom služi za omejitev dostopa do spletne kamere osebam, ki nimajo dostopnih pravic.

Privzeto si lahko video sliko iz spletne kamere ogledate iz katerega koli omrežnega računalnika, ki ima nameščen standardni spletni brskalnik, npr. internet Explorer ali Netscape Navigator. Vendar pa lahko omejite število ljudi, ki imajo dostop do spletne kamere, tako da vnesete geslo na ravni uporabnika. Številne spletne kamere podpirajo večnivojsko zaščito z geslom za razlikovanje pravic dostopa in skrbništva.

^

Programi za spletne kamere

Običajno si lahko sliko spletne kamere ogledate s standardnim spletnim brskalnikom, kot sta Internet Explorer ali Netscape Navigator. Vendar pa številna proizvodna podjetja razvijajo ekskluzivne programe za spletne kamere.

Združujejo funkcije spletnega brskalnika in upravitelja programsko opremo in se uporabljajo za upravljanje, konfiguracijo in ogled slik iz spletne kamere (na primer AXIS Camera Explorer ali program za upravljanje JVC Professional za upravljanje omrežnih naprav v liniji V.networks). Obstaja tudi programska oprema za distribuirano omrežni sistemi video nadzor, podporna oprema različnih proizvajalcev, na primer Sphinx-DV podjetja Digicore Systems.

^

Povezovanje spletne kamere z omrežjem

Trenutno se lahko spletna kamera v omrežje poveže na več načinov, ki temeljijo na različnih standardih prenosa podatkov.

10/100 MbitEthernet. To je najbolj priljubljen način prenosa podatkov iz spletne kamere v omrežje. Za omrežja 10 Mbit Ethernet obstajata dva standarda: 10Base2 (z uporabo koaksialnega kabla) in 10BaseT (z uporabo sukanega para). 10Base2 se uporablja izjemno redko zaradi občutljivosti koaksialnega kabla na zunanje motnje. Standard 100BaseTX uporablja sukani par in zagotavlja hitrost prenosa podatkov 100 Mbit/s.

1000 Mbit Ethernet, Gigabit Ethernet. Standard 1000BaseTX, uporabljen tukaj, je izboljšana različica 100BaseTX. Ta standard se uporablja predvsem za gradnjo hrbtenic lokalnega omrežja.

Standardni telefonski modemi. To je poceni in dokaj pogost način za povezavo spletne kamere globalno omrežje. Glavna pomanjkljivost tega načina povezave je nizka hitrost prenos podatkov ( največja hitrost prenos podatkov - 56 kbit/s, največja hitrost nalaganja - 33,6 kbit/s). Spletna kamera je povezana z modemom preko serijskih vrat.

ISDN modemi. Standard ISDN (Integrated services Digital Network) se uporablja za prenos digitalizirane grafike, avdio in video informacij ter drugih digitalnih podatkov prek zasebnih ali javnih digitalnih telefonskih omrežij. Standard ISDN omogoča prenos podatkov s spletne kamere s hitrostjo do 128 kbit/s po dveh kanalih.

xDSL modemi. DSL (Digital Subscriber Line) je tehnologija, ki zagotavlja visoko pasovno širino prek preprostih bakrenih telefonskih žic. Hitrost prenosa podatkov spletne kamere se lahko razlikuje glede na ponudnika storitev to storitev. V povprečju znaša 1 Mbit/s za prenos podatkov in 250 kbit/s za nalaganje.

Kabelski modemi. Kabelski modem je modem, ki omogoča dostop do interneta prek omrežij kabelska televizija. Kabelski modemi uporabljajo asimetrično tehnologijo, ki je najbolj primerna za dostop uporabnikov do interneta. Hkrati lahko največja možna hitrost sprejemanja podatkov iz spletne kamere s takim modemom doseže približno 40 Mbit/s (čeprav običajno ne presega 1 Mbit/s), hitrost prenosa podatkov pa je približno 10 Mbit/s .

Mobilni modemi. Z uporabo mobilnega modema lahko spletno kamero povežete z internetom z uporabo celične linije komunikacije. Hitrosti prenosa podatkov so običajno med 5 in 20 kbps.

Podrobneje Tehnične informacije na specifični modeli spletne kamere podjetij Axis Communications in JVC Professional so predstavljene na istem spletnem mestu v razdelku video kamere. Na kratko specifikacije in cene spletnih kamer so navedene v spletni trgovini ARMO-Systems.

^

Kako dostopati do spletne kamere prek interneta

Kako dostopati do spletne kamere prek interneta.

primer: Ko že prejmete sliko s spletne kamere na svoj računalnik, se odločite, da bi bilo dobro, da bi imeli dostop do kamere kjer koli je internet. Na primer, kot lastnik trgovine želite nadzirati dejavnosti v trgovini od doma, namesto da bi morali biti vsako minuto prisotni na delovnem mestu

1. korak: Sistemske zahteve

Scenarij A)

Če je vaša stavba (kjer bi morala biti kamera) že povezana prek etherneta z ISP (ponudnikom internetnih storitev), preprosto konfigurirajte račun, povežite omrežno kamero s stikalom prek omrežnega izhoda in dobili bi morali dinamično dodeljen javni naslov IP za omrežno kamero. Sledite ukazom za namestitev omrežne kamere. Posebna programska oprema ali pripomoček za spletno kamero bo koristen pri prepoznavanju naslova IP.

Ker lahko dodeljeni naslov IP spremeni vaš ponudnik internetnih storitev (zaradi omejene ponudbe naslovov IP, ki si jih delijo njegovi odjemalci), glejte spodnji korak 4, da ugotovite, kako lahko dodelite kamere določenemu naslovu IP.

Scenarij B)

Če vaša stavba ni opremljena z ethernetnim dostopom, boste v večini primerov morda potrebovali naslednje naprave:

širokopasovni modem za asimetrično digitalno povezavo naročniška linija(običajno priskrbi vaš ponudnik internetnih storitev) ali kabelsko televizijo

širokopasovni usmerjevalnik, ki ga lahko imenujemo tudi internetni prehod (širokopasovni usmerjevalnik omogoča uporabnikom lokalnega omrežja skupno rabo ene internetne povezave. Služi tudi kot vmesnik med internetom, ponudnikom internetnih storitev in lokalnim omrežjem)

stikalo, ki omogoča razne naprave iz omrežja neposredno komunicirajo med seboj in omogočajo napravam iz lokalnega omrežja, da imajo ločene naslove IP),

OPOMBA: večina širokopasovnih usmerjevalnikov ima vgrajeno funkcijo preklopa, zato ni potrebna posebna strojna oprema.

omrežno kamero

lokalni računalnik

računalnik za daljinsko spremljanje

2. korak: Fotoaparatu dodelite naslov IP

Ker širokopasovni usmerjevalnik običajno dodeli samodejne lokalne naslove IP napravam v lokalnem omrežju, se ti naslovi IP lahko spremenijo. Za omrežno kamero priporočamo statični (trajni) naslov IP. Če želite dodeliti statični naslov IP, poiščite obseg naslovov IP usmerjevalnika, ki je lahko na primer od 192.168.0.2 do 192.168.0.35. Če se kot statični naslov IP za kamero odločite za uporabo naslova IP zunaj dosega, na primer 192.168.0.100, verjetno ne boste tvegali, da bi vaša naprava prišla v konflikt z drugimi napravami, ki prejemajo samodejne naslove.

Nastavitev naslova IP za vašo kamero lahko izvedete na tri načine: različne poti, kot je navedeno v priročniku fotoaparata. Ko je naslov IP dodeljen, nastavite podomrežje in prehod (te informacije lahko dobite od usmerjevalnika) ter konfigurirajte nastavitve kamere: geslo, registrirane uporabnike, da zagotovite omejitve dostopa do kamere.

3. korak: Posredovanje vrat

Kot že omenjeno, širokopasovni usmerjevalnik zagotavlja vmesnik med internetom, ponudnikom internetnih storitev in lokalnim omrežjem. Usmerjevalnik pridobi zunanji naslov IP od ponudnika internetnih storitev in posreduje notranje (lokalne) naslove IP napravam v lokalnem omrežju.

Za dostop do omrežne kamere, ki je v lokalnem omrežju, morate identificirati zunanji naslov IP vašega usmerjevalnika (glejte priročnik za usmerjevalnik) in konfigurirati usmerjevalnik tako, da je zunanji naslov IP usmerjen na statični lokalni naslov IP mrežna kamera. Ta postopek se imenuje odpiranje vrat; to pomeni, ko vnesete zunanji naslov IP usmerjevalnika iz katerega koli omrežnega računalnika, internet poišče vaš usmerjevalnik in nato posreduje vašo zahtevo na lokalni naslov IP, ki je dodeljen omrežni kameri.


Zaženite spletni brskalnik in se prijavite na vgrajene spletne strani usmerjevalnika prek strani za prijavo na konfiguracijske strani usmerjevalnika.

Poiščite postavko menija "Posredovanje vrat" (ali podobno) s tabelo, približno tako, kot je prikazano spodaj:

Ime storitve	Začetek pristanišča	Končna vrata	IP naslov strežnika
FTP	21	21	Ni nastavljeno
HTTP (omrežje)	80	80	Ni nastavljeno
			Ni nastavljeno

Ker kamera pošilja svoj video prek HTTP, morate storitev HTTP konfigurirati takole:

Ime storitve	Začetek pristanišča	Končna vrata	IP naslov strežnika
FTP	21	21	Ni nastavljeno
HTTP (omrežje)	80	80	192.168.0.100
Neuradno pristanišče	80xx	80xx	192.168.0.10x

Shranite konfiguracijo v usmerjevalnik in zapustite konfiguracijske strani. Konfiguracija je končana. Vse zahteve, ki dosežejo zunanji naslov IP usmerjevalnika na vratih 80, bodo zdaj poslane na naslov IP kamere: 192.168.0.100.

Če želite narediti več kot eno omrežno kamero dostopno prek interneta, morate uporabiti dodatna (neuradna) vrata usmerjevalnika, kot je 80xx, in jih povezati z omrežnim naslovom IP kamere.

4. korak: Kaj lahko storite, če vaš ponudnik internetnih storitev pogosto spreminja zunanji naslov IP Dfi

Ustvarite račun v storitvi DNS, ki služi in registrira imena domen(na primer www.nic.ru itd.) in ga povežite z zunanjim naslovom IP. Ime domene, kot je www.web-kamera.ru, je uporabniku jasno, enostavno zapomniti, vsaki domeni pa lahko dodelite lastno omrežno napravo, tj. njegov naslov IP. Kadar koli se naslov IP usmerjevalnika spremeni, ga bo storitev DNS samodejno registrirala, da posodobi vaš naslov IP, tako da lahko dostopate do svoje omrežne kamere z istim naslovom.

Večina širokopasovnih usmerjevalnikov ima izvorno podporo za DNS, na primer www.dyndns.org.

Druga možnost: statični zunanji naslov IP lahko kupite ali najamete pri svojem ponudniku internetnih storitev.

O spletnih kamerah, njihovem namenu in značilnostih uporabe smo v naši reviji že večkrat govorili. Zadnji pregledni članek - "Spletne kamere v omrežjih svetovnega spleta" Yu. Semko - je bil objavljen v št. 2'2002. Vendar so se od takrat na tem trgu zgodile velike spremembe.

Prvič, hitri vmesnik USB 2.0 je postal zelo razširjen, kar je omogočilo povečanje hitrosti prenosa slike in povečanje njenega formata. Dejansko, kljub dejstvu, da je glavni namen spletnih kamer komunikacijski trg (prenos videoinformacij po nizkohitrostnih komunikacijskih kanalih, npr. z uporabo modema), ki narekuje stroge omejitve pretoka informacij in s tem formatu in stopnji stiskanja slike, iz višje kakovosti z uporabo izvornega materiala vedno proizvede bolj sprejemljiv rezultat.

Drugič, hiter razvoj brezžične tehnologije služil kot spodbuda za ustvarjanje cele družine brezžičnih spletnih kamer. Od zadnje novice, pojavil v prodaji, je mogoče opaziti brezžični bluetooth Brezžična spletna kamera Logitech QuickCam (http://www.logitech.com/). Opremljena je s senzorjem CMOS (tako kot vse ostale spletne kamere), vendar je njegova ločljivost nekoliko višja od običajne (510S492). Kot alternativna povezava Uporabite lahko vmesnik USB 2.0. Brezžične kamere so seveda še vedno precej drage - cena Logitech QuickCam Cordless je več kot 200 dolarjev, torej skoraj 10-krat dražja od najcenejših spletnih kamer, katerih slika se prenaša po žici.

Tretjič, lani se je pojavilo veliko število novih proizvajalcev spletnih kamer, paleta modelov, oblik in vrst naprav se je močno razširila. Logitech in Intel še vedno veljata za priznana vodilna v proizvodnji spletnih kamer, sledijo pa ji tako znana podjetja, kot so Genius, Creative, Philips, Kodak itd.

Četrtič, pojavilo se je veliko število kombiniranih naprav s funkcijami kamere, video kamere in prenosnega magnetofona ter spletne kamere z možnostjo življenjska doba baterije v načinu kamere in video kamere.

In zadnja stvar, ki jo je treba omeniti, je končna preobrazba spletne kamere iz zabavne igrače v popolnoma funkcionalno in uporabno orodje.

Oprema sodobnih spletnih kamer

Številne sodobne spletne kamere imajo podobne funkcionalne lastnosti in se razlikujejo le po dizajnu in programski opremi, ki je vključena v paket.

Tipična spletna kamera Genius WebCAM Live na primer vključuje:

• kabel za povezavo z vmesnikom USB;
• daljinski mikrofon s sponko za pritrditev na oblačila;
• namizno stojalo;
• komplet baterij za delovanje brez povezave.

CD poleg gonilnikov vsebuje še naslednjo dodatno programsko opremo:

• ArcSoft PhotoImpression je program za urejanje fotografij. Vsebuje veliko orodij, pa tudi uporabne in zabavne foto predloge;
• ArcSoft VideoImpression je programska oprema za urejanje videa, enostavna za uporabo;
• ArcSoft PhotoBase je katalogizator multimedijskih datotek. Z njegovo pomočjo lahko ustvarite albume grafičnih, video, zvočnih in drugih datotek;
• ArcSoft FunHouse je zabaven program za urejanje in urejanje slik.

Programski paket za kamere Creative vključuje aplikacije za krožno premikanje in interaktivno snemanje videa, pripomoček WebCam s programom za snemanje gibanja, program Creative Oozic Player za vizualizacijo glasbe in zbirko programov Ulead za urejanje informacij o fotografijah in videu.

Druge spletne kamere so opremljene na podoben način. Programski paket vam omogoča, da začnete takoj polni delovni čas s kamero in takoj dobite rezultate.

Dokaj pogost način uporabe je skener

Če nimate dostopa do interneta, vam lahko spletna kamera vseeno pride prav. Z njegovo pomočjo lahko sliko ali besedilo hitro »skeniramo«, besedilo pa celo naknadno »prepoznamo« in shranimo v alfanumerični obliki. Samo izbrati morate ravno površino, dobro osvetliti predmet in klikniti ustrezen gumb v preprostem programu, ki je priložen fotoaparatu. Ta metoda "skeniranja" je še posebej pomembna za predmete velikega formata, ki jih ni mogoče postaviti na običajen ploski skener.

Zelo pogost način komuniciranja

Če imate dostop do interneta, potem z operacijskim sistemom Windows 98/Me/2000/XP lahko uporabite standardne programe, kot sta Windows Messenger ali NetMeeting in komunicirate s svojim sogovornikom na drugem koncu sveta, tako da vidite njegovo sliko (vendar včasih z veliko zamudo). Če je komunikacijska hitrost zelo slaba, lahko samodejno fotografirate svoje sogovornike v vnaprej določenih intervalih, nato pa bo slika samodejno poslana in sprejeta od osebe, s katero komunicirate. Tudi z našimi komunikacijskimi hitrostmi in bolj ali manj skromno ločljivostjo slik je mogoče zagotoviti, da vaš sogovornik prejme vsaj 5-10 svežih fotografij na minuto.

Na podoben način lahko organizirate videokonferenco s skupino ljudi, ki so oddaljeni od vas (čeprav boste v tem primeru morda potrebovali posebno programsko opremo).

Vohunska in/ali varnostna metoda - nadzorni sistemi

Prav ta možnost je postala najbolj razširjena in je postala celo povezana s samim pojmom "spletna kamera". S tem načinom uporabe vam video sekvenco ali posamezne slike iz kamere bodisi pošljemo na vnaprej določen naslov, bodisi shranimo na medij ali preprosto objavimo na spletni strani s samodejnimi posodobitvami v rednih intervalih. Obstajajo celo kamere, ki se lahko odzivajo na gibanje (lahko pa senzor gibanja implementiramo v programsko opremo na računalniku in naredimo tako, da snema samo spreminjajočo se sliko iz kamere).

Načeloma so varnostni in video nadzorni sistemi resni in dragi izdelki s posebno programsko opremo, vendar je nekaj podobe takšnega sistema mogoče sestaviti neodvisno. Poleg tega sistem ne bo le shranil slik v določenih intervalih v arhivu na trdem disku, ampak bo to storil šele, ko senzor gibanja opazi nered v varovanem območju.

Trenutno se smer hitro razvija digitalni sistemi videonadzor (osnova mnogih od njih je običajni računalnik), ki bo po vseh napovedih kmalu nadomestila analogne. Digitalni videonadzorni sistemi imajo v primerjavi z analognimi številne prednosti:

• informacije so posnete na digitalnih medijih (HDD, CD-RW itd.) in na rednih HDD stane približno 100 USD, lahko posnamete video informacije, stisnjene s sprejemljivo kakovostjo, snemate skoraj mesec dni, razmerje med zmogljivostjo in ceno medija pa se nenehno povečuje (2-3 krat na leto). Zapisi na diskih so lahko opremljeni s priročnim sistemom iskanja in ni problema pri previjanju medijev;
• visoka hitrost sodobni procesorji vam omogoča implementacijo naprav, kot je detektor gibanja, programsko, zahvaljujoč kateremu ima digitalni videonadzorni sistem veliko uporabne funkcije(npr. reakcija na določeno aktivacijo kakšnega senzorja, detektorja gibanja itd.); če želite, lahko celo spremenite logiko vedenja sistema;
• sistem enostavno vključi v sodobno digitalna omrežja ali v internet, ki vam omogoča ogled določenih kamer na različnih oddaljenih računalnikih;
• in končno, obdelava video informacij je močno poenostavljena - na primer obdelava mirujočega okvirja za izboljšanje kakovosti slike (obraz napadalca itd.) In zaporedno tiskanje na standardnem tiskalniku.

Trenutno obstaja veliko število profesionalnih digitalnih videonadzornih sistemov, ki rešujejo različne probleme in imajo zato različne zmogljivosti in cene, vendar je popolnoma funkcionalen sistem mogoče implementirati na poceni spletnih kamerah z USB vmesnik(še posebej, ker danes število priključkov USB na matičnih ploščah doseže 6-8). Na primer, program, ki je vključen v Creative's WebCam, vam omogoča, da svoj računalnik spremenite v preprost varnostni sistem, ki začne zajemati slike, ko zazna kakršno koli spremembo okvirja (občutljivost gibanja se enostavno prilagodi). Kamero lahko nastavite tako, da računalnik pošilja zvočni signal ko se predmet premika v kadru. Alarmni signal in slika sta lahko notri avtomatski način posredovati po E-naslov ali pretakajte video na spletno mesto.

Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja je preprosto. Uporabite spodnji obrazec

Dobro opravljeno na spletno mesto">

Študenti, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki bazo znanja uporabljajo pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.

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

UVOD

Prva spletna kamera je bila predstavljena leta 1991 in je prikazovala aparat za kavo v trojanski sobi na Univerzi v Cambridgeu. Trenutno ne deluje, ker je bil onemogočen 22. avgusta 2001. Zadnja fotografija, posneta s tem fotoaparatom, je še vedno vidna na njej domača stran v internetu. Globalni splet je šele začel svoj zmagoviti pohod po planetu. Skupina znanstvenikov, približno 15-20 ljudi, je delala na projektu na terenu omrežne tehnologije. Pogoji za delo so bili špartanski, za celotno ekipo je bil samo en aparat za kavo, ki ni mogel zadovoljiti potreb celotne ekipe. Glavno delo je potekalo v laboratoriju, osebje pa je živelo v isti stavbi, vendar v drugem delu. Da bi spodbudili razmišljanje s skodelico poživljajoče pijače, so bili udeleženci znanstvenega projekta prisiljeni pogosto obiskovati hodnik v zgornjem nadstropju, kjer je bil aparat za kavo. Pogosto so takšna potovanja neuspešna, saj je nekaterim kolegom že uspelo izprazniti želeno posodo. Situacija je zahtevala nestandardno rešitev in bila je najdena.

Eden od računalnikov v laboratoriju je imel videonadzorno napravo (frame grabber). Nanj je bila priključena kamera, ki je bila usmerjena proti objektu opazovanja. Isti računalnik je igral vlogo spletnega strežnika s pomočjo posebej napisane programske opreme. Tisti, ki so želeli vedeti, ali je kava, so morali na svojem računalniku zagnati odjemalsko programsko opremo, ki se je povezala s strežnikom /3/. Kot rezultat, na oddaljeni računalnik majhno okno je prikazovalo črno-belo sliko, posodobljeno trikrat na minuto. Opomba o tem zanimivem kompleksu je bila objavljena v reviji Comm-Week 27. januarja 1992. Ni minilo veliko časa od pojava prvih prototipov IP kamer, vendar so se že spremenile v popolnoma oblikovan, ločen razred naprav, ki vsakdanje življenje olajšajo, udobneje in zabavnejše.

Tako kot mnoge omrežne tehnologije so tudi spletne kamere in video klepeti postali množično priljubljeni. Potreba po "živih" video slikah je povzročila spletne kamere, ki lahko oddajajo prek interneta v formatu video toka, ki od gledalca ne zahteva ročnega osveževanja slike; in kmalu so posebni vtičniki v sodobnih brskalnikih postali nepotrebni.

1. VRSTE SPLETNIH KAMER

Spletna kamera je majhna digitalna video ali foto kamera, ki lahko zajema slike v realnem času za nadaljnji prenos preko interneta (v programih, kot so Skype, Instant Messenger ali kateri koli drugi video aplikaciji). Ima vgrajen spletni strežnik, omrežni vmesnik in se povezuje direktno na LAN/WAN/Internet. Številne omrežne kamere imajo dodatna orodja, kot so: detektorji gibanja, pošiljanje sporočil po e-pošti, delo z modemom, povezovanje zunanjih senzorjev itd. /1/. Uporabniki lahko do kamere dostopajo prek standardnega Spletni brskalnik. Odvisno od nastavitev je lahko dostop do video slike, ki jo prejme spletna kamera, odprt vsem uporabnikom omrežja ali samo pooblaščenim uporabnikom.

Spletne kamere, ki prenašajo slike prek interneta, nalagajo slike na spletni strežnik bodisi na zahtevo, neprekinjeno ali v rednih intervalih. To dosežemo s povezavo kamere z računalnikom ali uporabo zmogljivosti same kamere. nekaj sodobni modeli imeti strojno in programsko opremo, ki fotoaparatu omogoča samostojno delovanje kot spletni strežnik, FTP strežnik, FTP odjemalec in/ali pošiljanje slik po e-pošti.

Spletne kamere, namenjene videokonferencam, so običajno enostavni modeli kamere, povezane z računalnikom, v katerem se izvaja program, kot je Instant Messenger. Modele kamer, ki se uporabljajo v varnostne namene, je mogoče opremiti z dodatne naprave in funkcije (kot so detektorji gibanja, povezovanje zunanjih senzorjev itd.) video klepet vmesnik detektor kamera

Obstajajo tri vrste skupin spletnih kamer: namizna, prenosna in univerzalna. Namizne spletne kamere se najpogosteje uporabljajo za namizne osebne računalnike, prenosne za prenosnike in univerzalne za prenosnike in računalnike. Spletne kamere delimo tudi na brezžične in žične.

Brezžična video kamera je snemalna naprava, ki prenaša avdio in video signale na sprejemnik brez kabelske povezave. Takšne kamere se uporabljajo na lokacijah, kjer je iz različnih razlogov neprijetno polagati kabelsko omrežje. Glavne prednosti brezžičnih kamer so odsotnost potrebe po dolgem in delovno intenzivnem delu pri polaganju kablov, visoka odpornost proti hrupu in zanesljivost.

Brezžične kamere so priročne za uporabo kot kamere v živo. tajno opazovanje, Ker Ni obsežnih kabelskih omrežij. Takšna skrita mini kamera omogoča ustvarjanje videza pomanjkanja nadzora na lokaciji /2/. Prenosna videokamera ima tudi mikrokamero, s katero lahko snemamo video v različnih težkih pogojih. Po drugi strani pa so brezžične kamere razdeljene na dve vrsti - analogne in digitalne, zaradi različnih tehnologij (metod) prenosa signala.

Analogne brezžične video kamere so nagnjene k motnjam in največkrat popačijo preneseno sliko, vendar so veliko cenejše. Res je, v večini primerov so analogne video kamere prepovedane z zakonom.

Digitalne brezžične video kamere (IP kamere) prenašajo signale v digitalni obliki in digitalni signal nanj ne vplivajo valovi in ​​motnje, vključno z drugimi kamerami. Takšen signal med prenosom ni popolnoma popačen. Ni nujno, da so te naprave povezane z računalnikom, same so omrežna vozlišča s svojim naslovom IP (od tod tudi ime "IP kamera"). Pravzaprav so to neke vrste strežniki, ki samostojno prenašajo signale v omrežje prek protokol TCP ali celo UDP.

Poznamo dve vrsti brezžičnih digitalnih kamer - s prenosom video signala po radijskem kanalu (WiFi brezžične kamere, USB, Wi-Max) in kamere, ki prenašajo signal preko mobilna komunikacija(GSM brezžične kamere, 3G kamere, CDMA brezžične kamere).

Najbolj popularen WiFi kamere, kot cenovno najugodnejši in najpreprostejši tip digitalnih brezžičnih video kamer.

Brezžične GSM video kamere (komunikacijski protokoli GPRS, EDGE, 3G) se uporabljajo, ko ni dostopa do interneta preko WiFi. Nato uporabljajo storitve mobilnih operaterjev.

Kamere USB oddajajo signale prek Bluetootha, vendar takšna oprema deluje le na blizu z uporabo radijskih valov.

Brezžične IP kamere so vrsta spletnih kamer, ker... prenos video in avdio signalov v internet. Brezžična spletna kamera zajema in prenaša digitalni video po lokalnem omrežju.

Žične spletne kamere delimo na zunanje in vgradne. Zunanje spletne kamere so običajno priključene na vrata USB ali prek vmesnika FireWire. Kot žično spletno kamero lahko uporabite najbolj običajno video kamero, če podpira takšno funkcionalnost.

Vgrajene spletne kamere se nahajajo neposredno v sami napravi. Težko si je predstavljati sodoben prenosnik brez spletne kamere. Morda je povprečne kakovosti, vendar mora biti še vedno prisoten.

2. ZGRADBA IN NAMEN SPLETNIH KAMER

2.1 Struktura spletne kamere

Sodobna spletna kamera je digitalna naprava, ki snema video, digitalizira, stiska in prenaša video slike po računalniškem omrežju. Zato spletna kamera vključuje naslednje komponente:

CCD matrika;

objektiv;

Optični filter;

kartica za zajem videa;

Enota za stiskanje videa;

Centralni procesor in vgrajen spletni strežnik;

Flash pomnilnik;

Omrežni vmesnik;

Serijska vrata;

Alarmni vhodi/izhodi.

Večina spletnih kamer kot fotodetektor uporablja matriko CCD (CCD - charge-coupled device) - pravokotno fotoobčutljivo polprevodniško ploščo z razmerjem stranic 3:4, ki pretvori svetlobo, ki pada nanjo, v električni signal. Matriko CCD sestavlja veliko število fotoobčutljivih celic. Da bi povečali svetlobno občutljivost matrike CCD, se pogosto oblikuje struktura, ki ustvari mikrolečo pred vsako od celic. Tehnični parametri spletne kamere običajno označujejo format matrike CCD (dolžina diagonale matrike v palcih), število efektivnih slikovnih pik, vrsto skeniranja (prepleteno ali prepleteno) in občutljivost. Tipična spletna kamera vsebuje lečo, optični filter, matriko CCD, vezje za digitalno obdelavo slike, vezje za stiskanje slike in spletni strežnik za povezavo v omrežje /2/. Vsaka omrežna video kamera ima svoj naslov IP, računalniške zmogljivosti in vgrajeno programsko opremo, ki ji omogoča, da deluje kot spletni strežnik, FTP strežnik, FTP odjemalec in e-poštni odjemalec. Večina sodobnih omrežnih kamer vključuje tudi številne druge privlačne funkcije, kot so zaznavanje gibanja, alarmni vhod/izhod in podpora za e-pošto.

Spletna kamera je sestavljena predvsem iz senzorja. Zelo pogosto se za videonadzor namesto standardnih CCD matric uporabljajo cenejši CMOS senzorji. Čeprav imajo nižjo občutljivost in slabo barvno reprodukcijo, lahko njihova uporaba močno zniža stroške naprave, saj so ti senzorji »vse v enem čipu« z digitalnim izhodom podatkov.

Senzor svetlobe je srce vsakega digitalnega fotoaparata. Prav ta omogoča pretvorbo svetlobe v električne signale, ki so na voljo za nadaljnjo elektronsko obdelavo. Osnovni princip delovanja senzorjev CCD in CMOS je enak: pod vplivom svetlobe se v polprevodniških materialih ustvarijo nosilci naboja, ki se nato pretvorijo v napetost. Razlika med senzorji CCD in CMOS je predvsem v načinu kopičenja in prenosa naboja ter v tehnologiji njegovega pretvarjanja v analogno napetost. Brez spuščanja v podrobnosti oblikovanja različne vrste tipala, ugotavljamo le, da so senzorji CMOS veliko cenejši za izdelavo, a tudi hrupnejši.

Princip delovanja spletne kamere je podoben principu delovanja kateregakoli digitalnega fotoaparata ali fotoaparata. Poleg optične leče in fotoobčutljivega senzorja CCD ali CMOS je potrebna prisotnost analogno-digitalnega pretvornika (ADC), katerega glavni namen je pretvorba analognih signalov fotoobčutljivega senzorja, to je napetosti. v digitalna koda. Poleg tega je potreben sistem oblikovanja barve /6/. Drug pomemben element kamere je vezje, ki je odgovorno za stiskanje podatkov in pripravo za prenos v zahtevani obliki. Pri spletnih kamerah se video podatki v računalnik prenašajo prek vmesnika USB, to pomeni, da mora biti končno vezje kamere krmilnik vmesnika USB.

Naprej: omrežna kamera vključuje mikroprocesor za stiskanje videa in zaznavanje gibanja (ali preprosto kompresorski čip). Najbolj priljubljen je JPEG, saj je najpreprostejši in najcenejši; Tudi MPEG4 se uporablja precej pogosto, MPEG2 je najredkejši in najdražji. S potekom patenta za aritmetično kodiranje postaja WaveLet priljubljen. Končno, omrežna kamera vključuje 10/100 Mbps omrežni krmilnik.

2.2 Namen spletnih kamer

Spletne kamere postajajo del našega življenja. Uporabljajo se za gradnjo video sistemov za geografsko velike in majhne objekte. Posebej nepogrešljivi postanejo za nadzor in nadzor oddaljenih točk, kjer je potrebna uporaba nenadzorovane opreme.

Spletno kamero lahko uporabljate kot kamero čuvaja, na primer za varovanje avtomobila pod oknom ali kot spletno varuško, ki spremlja vse, kar se dogaja z vašim otrokom, ko vas ni doma.

Spletna kamera je lahko uporabna tudi v poslu, organizirate lahko virtualne razstave, izvajate video konference oz učenje na daljavo, filmska srečanja in konference.

Ko so se zmožnosti spletne kamere začele pojavljati v aplikacijah, ki so bile prvotno zasnovane za besedilni klepet (programi, kot je Instant Messenger) – vključno s Skypeom, Yahoo Messengerjem, AOL Instant Messengerjem, Windows Live Messenger - milijoni običajnih uporabnikov po vsem svetu imajo možnost medsebojne komunikacije prek videotelefona. Izboljšana kakovost videa je spletnim kameram omogočila konkurenco že obstoječim videokonferenčnim sistemom /4/. Nekatere spletne kamere so opremljene z novimi funkcijami, namenjenimi posebej povečanju priljubljenosti in priročnosti video komunikacije (vključno s funkcijami, ki omogočajo samodejno retuširanje fotografij, glajenje gub itd.).

Brezžične kamere omogočajo nadzor tam, kjer je kabelska povezava težavna ali kjer je potrebna popolna mobilnost. Brezžične video kamere lahko komunicirajo z drugo žično opremo. Dandanes je pri načrtovanju katerega koli omrežja od majhne pisarne do podjetja nujno upoštevati brezžične rešitve. To bo verjetno prihranilo denar, delo in čas.

Vsa brezžična omrežja podpirajo tako infrastrukturni način (povezava prek dostopne točke) kot ad-hoc način (nastavitev dela brez uporabe dostopne točke). Nove uporabnike lahko dodate kadar koli in namestite nova omrežna vozlišča kjerkoli in brez uporabe omrežnih kablov. Brezžično omrežje možno namestiti tudi za začasno uporabo v prostorih, kjer ni napeljanega kabelskega omrežja ali kjer je polaganje omrežnih kablov oteženo.

Če želite brezžičnim uporabnikom omogočiti dostop do podatkovnih baz podjetja ali skupnih virov, strežnikov in tiskalnikov, lahko namestite dostopno točko /5/. Ta naprava že omogoča interakcijo z brezžičnimi delovnimi postajami obstoječe omrežje Ethernet. Dostopne točke D-Link so združljive z Wi-Fi in se brezhibno integrirajo z Ethernetom. Brezžične delovne postaje je mogoče dodati brez ogrožanja delovanja omrežja. Zastojem v omrežnem prometu se je mogoče enostavno izogniti z dodajanjem dostopne točke za skrajšanje odzivnega časa omrežja.

Včasih se spletne kamere uporabljajo v varnostnih sistemih. Podjetja uporabljajo spletne kamere za spremljanje in snemanje dogajanja v pisarnah, na hodnikih in v skladiščih ter med volitvami. V Rusiji so kamere za ogled in snemanje volitev prvič namestili 4. marca 2012. Spletne kamere so prenašale do komisij in volilnih skrinjic. Lastniki stanovanj uporabljajo spletne kamere za spremljanje vsega, od otroške sobe do dvorišča.

Sama spletna kamera praviloma ne more shranjevati videoposnetkov, ampak samo fotografira; Za shranjevanje videa se na računalniku, na katerega je povezana spletna kamera, uporablja posebna programska oprema. Spletne kamere se lahko uporabljajo tudi v igrah, ki uporabljajo preproste algoritme za prepoznavanje gibanja.

SEZNAM UPORABLJENIH VIROV

1. Računalništvo: Učbenik za visoke šole / Ed. prof. N.V. Makarova. - 3. izd. predelan - M.: F in S, 2004.

2. Kolesničenko S., Šišigin I. Strojna oprema osebnega računalnika. BHV 1999.

3. Christiansen T., Torkington N. Perl: Programerjeva knjižnica: Prev. iz angleščine - St. Petersburg. : “Peter”, 2000.

4. Ostreykovsky V.A. Informatika: Učbenik za visoke šole. - M.: Višje. šola, 1999. MS Excel 97 (2000). Korak za korakom. Ecom 1999 (2000).

5. Svetozarova G.I., Melnikov A.A. Delavnica programiranja v BASIC jezik. - M. - Znanost, 1986.

6. Figurnov V.E. IBM PC za uporabnika. Kratek tečaj. M.: Finance in statistika. 1997.

Objavljeno na Allbest.ru

...

Podobni dokumenti

Reševanje inženirskih problemov pri delu z vizualnimi podatki. Osnovne strukture podatke. Osnovne operacije na večdimenzionalnih številskih nizih. Kalibracija kamere, elementi obnove prostorske strukture. Analiza gibanja, sledenje predmetom.

tečajna naloga, dodana 21.06.2011


Koncept periferna naprava. Tiskalniki in njihova razvrstitev. Glavne značilnosti skenerjev. Opis modema, DVB kartice in satelitski krožnik. Analiza tistih, ki se uporabljajo na osebnih računalnikih zvočniški sistemi. Pomen spletnih kamer za komunikacijo.

predstavitev, dodana 27.05.2015


Izdelava, nastavitev kamer, nastavitev osnovnih parametrov vizualizacije in uporaba različnih posebnih učinkov v grafičnem paketu 3ds Max 2008. Lastnosti programskega vmesnika. Vrste posebnih učinkov in njihova uporaba. Dodajanje ozadja.

tečajna naloga, dodana 03.06.2013


Pregled simulatorjev streljanja, njihove prednosti in slabosti. Izbira spletne kamere, razvoj splošnega programskega algoritma. Izvedba sprožilca. Ustvarjanje ničelne nastavitve za nastavitev simulatorja. Linearna aproksimacija, iskanje koordinat ciljne točke.

diplomsko delo, dodano 26.12.2014


Naučite se modelirati in upodabljati tridimenzionalne dinamične prizore v 3Ds Max z ustvarjanjem animiranega prizora, ki vsebuje miško, stol, skodelico, čajno žličko in morje. Izdelava materialov, kamer in animacij, osvetlitev in vizualizacija scene.

tečajna naloga, dodana 26.02.2012


Funkcionalni namen in obseg uporabe programa "Klepet v lokalnem omrežju"; logično zgradbo, tehnične in programsko opremo. Programske zahteve; značilnosti, klic in nalaganje, vhodni in izhodni podatki, konfiguracija, vmesnik.

diplomsko delo, dodano 18.10.2013


Upoštevanje koncepta omrežnih tehnologij kot skupka programske, strojne in organizacijskih orodij; načela njihove organizacije in delovanja. Sistem usmerjanja in domenskih imen na internetu. Značilnosti priljubljenih internetnih storitev.

predstavitev, dodana 15.07.2014


Splošni koncept o paketu "java.net". Logična struktura povezave preko vtičnic. Ustvarjanje objekta Socket, povezave med internetnimi vozlišči. Načini ustvarjanja niti. Algoritem delovanja sistema odjemalec-strežnik. Izpis ServerForm.java, zagon podprocesa.

laboratorijske vaje, dodano 27.11.2013


Omrežne povezave za prenos ukazov in podatkov med odjemalcem in strežnikom. Pojav prvih odjemalskih aplikacij FTP. Grafični uporabniški vmesniki. Prijavite se v strežnik FTP. Konfiguriranje, povezovanje in prijava v datotečni strežnik iz odjemalskih računalnikov.

predmetno delo, dodano 25.11.2014


Zgodovina razvoja interneta. splošne značilnosti internetna omrežja. Protokoli. Storitve, ki jih ponuja omrežje. Internet je globalno omrežje. Zasvojenost z računalnikom. Internet-2. Pomanjkanje internetne zmogljivosti. Ustvarjanje interneta-2. Struktura Internet-2.

Spletne kamere. Namen, načelo delovanja in glavne značilnosti.

v disciplini (specializaciji) »Strojna oprema računalniška tehnologija»

sem preveril

Nikolskaya K.Yu.

študent skupine PS-170

Badalova A.A.

Izvleček zaščiten

z oceno

Čeljabinsk 2014

Badalova A.A. Spletne kamere. Namen, načelo delovanja in glavne značilnosti. – Čeljabinsk: SUSU, PS-170, 20 str., 4 ilustr., bibliogr. seznam – 5 imen.

Namen eseja je spoznati namen, principe delovanja in glavne značilnosti spletnih kamer.

Cilji eseja so preučiti zasnovo in princip delovanja spletnih kamer, naučiti se namestiti spletne kamere in jih povezati v omrežje, spoznati pomen spletnih kamer v sodobnem svetu.

Upoštevane so glavne značilnosti spletnih kamer in načini povezovanja v omrežje. Opisuje programe za spletne kamere in kako povezati spletno kamero z omrežjem.

1. Uvod (stran 4)

2. Definicija (stran 5)

3. Zgodovina nastanka spletne kamere (stran 6)

4. Zasnova in princip delovanja spletne kamere (stran 7-11)

5. Dodatne lastnosti in funkcije spletne kamere (str. 12)

6. Povezovanje spletne kamere z omrežjem (strani 13-15)

7. Metode uporabe spletnih kamer (strani 16-17)

8. Programi za spletne kamere (stran 18)

9. Zaključek (stran 19)

10. Bibliografija (stran 20).

Uvod.

Spletne kamere vse bolj postajajo del našega življenja. Uporabljajo se za gradnjo video sistemov za geografsko velike in majhne objekte. Posebej nepogrešljivi postanejo za nadzor in nadzor oddaljenih točk, kjer je potrebna uporaba opreme, ki ne zahteva vzdrževanja. Kadar morate nujno namestiti “začasne” kamere, so spletne kamere nepogrešljive, saj njihova namestitev ne zahteva vlečenja ločenih žic, zato bo namestitev hitra in enostavna.

Namen mojega dela je spoznati namen, principe delovanja in glavne značilnosti spletnih kamer.

Za to bom preučil zgodovino, zasnovo in glavne značilnosti ter področje uporabe spletnih kamer, se naučil, kako jih namestiti in povezati v omrežje.

Koncept spletne kamere.

Digitalna spletna kamera je omrežna naprava, ki je sestavljena iz video kamere (CCD), kompresijskega procesorja in vgrajenega spletnega strežnika. Spletna kamera se praviloma uporablja kot naprava za organizacijo video snemanja, videokonferenc ali video nadzora in prenos video slike preko LAN/WAN/Internet omrežja. Za delovanje spletne kamere v omrežju niso potrebne posebne naprave ali osebni računalnik. Odvisno od nastavitev je lahko dostop do video slike, ki jo prejme spletna kamera, odprt vsem uporabnikom omrežja ali samo pooblaščenim uporabnikom.

Zgodovina nastanka spletne kamere.

Vse se je začelo v enem od računalniških laboratorijev v Cambridgeu v zgodnjih devetdesetih letih prejšnjega stoletja, ko je svetovni splet šele začel svoj zmagoviti pohod po planetu. Skupina znanstvenikov, približno 15-20 ljudi, je delala na projektu na področju omrežnih tehnologij. Pogoji za delo so bili špartanski - za celotno ekipo je bil na voljo le en aparat za kavo, ki ni mogel zadovoljiti potreb celotne ekipe. Glavno delo je potekalo v laboratoriju, osebje pa je živelo v isti stavbi, vendar v drugem delu. Da bi spodbudili razmišljanje s skodelico poživljajoče pijače, so bili udeleženci znanstvenega projekta prisiljeni pogosto obiskovati hodnik v zgornjem nadstropju, kjer je bil aparat za kavo. Pogosto so takšna potovanja neuspešna, saj je nekaterim kolegom že uspelo izprazniti želeno posodo. Situacija je zahtevala nestandardno rešitev in bila je najdena.
Eden od računalnikov v laboratoriju je imel videonadzorno napravo (frame grabber). Nanj je bila priključena kamera, ki je bila usmerjena proti objektu opazovanja. Isti računalnik je igral vlogo spletnega strežnika s pomočjo posebej napisane programske opreme. Tisti, ki so želeli vedeti, ali je kava, so morali na svojem računalniku zagnati odjemalsko programsko opremo, ki je bila povezana s strežnikom. Posledično je bila na oddaljenem računalniku v majhnem oknu prikazana črno-bela slika, posodobljena trikrat na minuto. Opomba o tem zanimivem kompleksu je bila objavljena v reviji Comm-Week 27. januarja 1992. Ni minilo veliko časa od pojava prvih prototipov IP kamer, vendar so se že spremenile v popolnoma oblikovan, ločen razred naprav, ki vsakdanje življenje olajšajo, udobneje in zabavnejše.

Slika 1. Slika s prve spletne kamere

Zasnova in princip delovanja spletne kamere.

Sodobna spletna kamera je digitalna naprava, ki snema video, pretvarja analogni video signal v digitalni signal, stiska digitalni video signal in prenaša video slike po računalniškem omrežju. Zato spletna kamera vključuje naslednje komponente:

CCD matrika,

leča,

optični filter,

kartica za zajem videa,

videokompresijska enota,

centralni procesor in vgrajen spletni strežnik,

bliskovni pomnilnik,

omrežni vmesnik

serijska vrata,

alarmni vhodi/izhodi.

·
Uporablja se kot fotodetektor v večini spletnih kamer. CCD matriko ( CCD, CCD - naprava s sklopljeno nabojem) je pravokotna fotoobčutljiva polprevodniška plošča z razmerjem stranic 3: 4, ki pretvori svetlobo, ki vpada nanjo, v električni signal. Matriko CCD sestavlja veliko število fotoobčutljivih celic. Da bi povečali svetlobno občutljivost matrike CCD, se pogosto oblikuje struktura, ki ustvari mikrolečo pred vsako od celic. Tehnični parametri spletne kamere običajno označujejo format matrike CCD (dolžina diagonale matrike v palcih), število efektivnih slikovnih pik, vrsto skeniranja (prepleteno ali prepleteno) in občutljivost.

· Objektiv je sistem leč, namenjen projiciranju slike opazovanega objekta na svetlobno občutljiv element spletne kamere. Objektiv je sestavni del spletne kamere, zato je od njegove pravilne izbire in namestitve odvisna kakovost video slike, ki jo sprejema spletna kamera. Spletna kamera je pogosto opremljena z objektivom. Za objektive so značilni številni pomembni parametri, kot so goriščna razdalja, relativna zaslonka (F), globinska ostrina, vrsta bajoneta (C, CS), format.

· Optični infrardeči rezalni filtri , ki se vgrajujejo v spletne kamere, so optično natančne ravniparalelne plošče, nameščene na vrhu matrike CCD. Delujejo kot optični nizkopasovni filtri z mejno frekvenco približno 700 nm, blizu rdeče barve. Odrežejo infrardečo komponento svetlobnih valov in spletni kameri zagotavljajo pravilno barvno reprodukcijo. Veliko črno-belih spletnih kamer pa nima vgrajenih takšnih filtrov, zato imajo enobarvne spletne kamere večjo občutljivost.

· Kartica za zajem videa Spletna kamera (enota za digitalizacijo) pretvori analogni električni signal, ki ga ustvari CCD matrika, v digitalni format. Postopek pretvorbe signala je sestavljen iz treh stopenj:

Vzorčenje, kvantizacija, kodiranje.

Vzorčenje- odčitavanje amplitude električnega signala v rednih intervalih (perioda). Za to stopnjo pretvorbe signala je značilna frekvenca vzorčenja.

Kvantizacija je postopek predstavitve rezultatov vzorčenja v digitalni obliki. Sprememba nivoja električnega signala v obdobju vzorčenja je predstavljena kot kodna beseda 8, 10 ali 12 bitov, ki dajejo 256, 1024 oziroma 4096 nivojev kvantizacije. Natančnost predstavitve signala v digitalni obliki je odvisna od števila nivojev kvantizacije.

Kodiranje. Poleg informacij o spremembah nivoja signala, pridobljenih na prejšnji stopnji, postopek kodiranja generira bite, ki označujejo konec taktnega impulza in začetek novega okvira, ter dodatne bite za zaščito pred napakami.

· Stiskalni blok spletne kamere stisnejo digitalizirani video signal v enega od formatov stiskanja (JPEG, MJPEG, MPEG-1/2/4, Wavelet). Zahvaljujoč stiskanju se zmanjša velikost video okvirja. To je potrebno za shranjevanje in prenos videa po omrežju. Če ima lokalno omrežje, na katerega je povezana spletna kamera, omejeno pasovno širino, je priporočljivo zmanjšati količino prenesenih informacij, tako da zmanjšate frekvenco prenosa okvirja po omrežju ali ločljivost okvirja, da preprečite preobremenitev omrežnega prometa. Večina formatov stiskanja, ki jih uporabljajo spletne kamere, zagotavlja razumen kompromis med tema dvema načinoma reševanja problema prenosa videa po omrežju.

Danes poznani kompresijski formati omogočajo pridobitev digitaliziranega toka s pasovno širino 64 KB - 2 MB (s to pasovno širino lahko video podatkovni tokovi delujejo vzporedno z drugimi podatkovnimi tokovi v omrežjih).

· procesor je računalniško jedro spletne kamere. Izvaja operacije izpisa digitalizirane in stisnjene video slike, zadolžen pa je tudi za izvajanje funkcij vgrajenega spletnega strežnika in nadzornega programa za spletne kamere.

· Vmesnik za Ethernet služi za povezavo spletne kamere v 10/100 Mbit/s Ethernet omrežje.

· Za delo v omrežju ima lahko spletna kamera serijska vrata za povezovanje modema in delo v klicnem načinu, če ni lokalnega omrežja. Na spletno kamero lahko prek serijskih vrat povežete tudi periferno opremo.

· Flash pomnilniška kartica omogoča posodobitev nadzornih programov spletne kamere in shranjevanje strani HTML po meri.

· Oven služi za shranjevanje začasnih podatkov, ki nastanejo med izvajanjem nadzornih programov in uporabniških skript. Številne internetne kamere imajo tako imenovani video medpomnilnik. To je del RAM-a, rezerviran za snemanje in začasno shranjevanje video okvirjev, ki jih posname spletna kamera. Informacije v video medpomnilniku se posodabljajo ciklično, tj. namesto najstarejšega se posname nov okvir. Ta funkcija je potrebna, če spletna kamera izvaja varnostni video nadzor, saj vam omogoča obnovitev dogodkov pred in po alarmu iz varnostnih senzorjev, povezanih s spletno kamero.

· Alarmni vhodi/izhodi se uporabljajo za povezavo alarmnih senzorjev s spletno kamero. Ko se sproži eden od senzorjev, se ustvari alarmni signal, zaradi česar procesor spletne kamere sestavi nabor sličic, posnetih v video medpomnilniku pred, po in ob alarmu. Ta niz okvirjev lahko pošljete na določen e-poštni naslov ali prek FTP.

Slika 2. Naprava spletne kamere.

5. Dodatne funkcije in funkcije spletne kamere

· Detektor gibanja je programski modul, katerega glavna naloga je zaznavanje premikanja spletnih kamer v vidnem polju na mestu video nadzora. Detektor gibanja ne le zaznava gibanja v slikovnem polju, ampak tudi določa dimenzije predmeta in hitrost njegovega gibanja. Odvisno od nalog videonadzora je detektor gibanja spletne kamere konfiguriran za zaznavanje gibanja objektov z največjo možno minimizacijo lažnih alarmov (filtriranje motenj), nastavljena pa je tudi prilagodljiva logika obdelave alarma (snemanje alarma, integracija z drugo varnostno opremo).

· Avdio prenos prek omrežja se v večini primerov izvede s priključitvijo dodatnega avdio modula na spletno kamero. Na primer, AXIS Communications za razširitev funkcionalnosti spletnih kamer proizvaja poseben avdio modul AXIS 2191, združljiv z večino spletnih kamer AXIS.

· Zaščita z geslom služi za omejitev dostopa do spletne kamere osebam, ki nimajo dostopnih pravic.

Video s spletno kamero si je privzeto mogoče ogledati iz katerega koli omrežnega računalnika, ki ima nameščen standardni spletni brskalnik, kot je Internet Explorer ali Netscape Navigator. Vendar pa lahko omejite število ljudi, ki imajo dostop do spletne kamere, tako da vnesete geslo na ravni uporabnika. Številne spletne kamere podpirajo večnivojsko zaščito z geslom za razlikovanje pravic dostopa in skrbništva.