Den digitala webbkameran är nätverksenhet, som består av en videokamera (CCD-matris), en komprimeringsprocessor och en inbyggd webbserver. Som regel används en webbkamera som en enhet för att organisera videoinspelning, videokonferenser eller videoövervakning och sända videobilder över ett LAN/WAN/Internetnätverk. Inga speciella enheter krävs för att använda webbkameran i nätverket. personlig dator. Beroende på inställningarna kan åtkomst till videobilden som tas emot av webbkameran vara öppen för alla nätverksanvändare eller endast auktoriserade användare.

^

Designen och funktionsprincipen för en webbkamera

En modern webbkamera är en digital enhet som spelar in video, omvandlar en analog videosignal till en digital, komprimerar en digital videosignal och överför videobilder över datornätverk. Därför innehåller webbkameran följande komponenter:

CCD-matris,

lins,

optiskt filter,

videoinspelningskort,

videokomprimeringsenhet,

centralprocessor och inbyggd webbserver,

flashminne,

nätverksgränssnitt

seriella portar,

larmingångar/utgångar.

Den används som fotodetektor i de flesta webbkameror. CCD-matris (CCD, CCD - laddningskopplad enhet) - en rektangulär ljuskänslig halvledarplatta med ett bildförhållande på 3: 4, som omvandlar ljuset som infaller på den till en elektrisk signal. CCD-matrisen består av ett stort antal ljuskänsliga celler. För att öka ljuskänsligheten hos en CCD-matris bildas ofta en struktur som skapar en mikrolins framför var och en av cellerna. De tekniska parametrarna för en webbkamera indikerar vanligtvis CCD-matrisens format (matrisens diagonala längd i tum), antalet effektiva pixlar, skanningstyp (interlaced eller interlaced) och känslighet.

Lins är ett linssystem utformat för att projicera en bild av ett observationsobjekt på det ljuskänsliga elementet i en webbkamera. Linsen är en integrerad del av webbkameran, så kvaliteten på videobilden som tas emot av webbkameran beror på dess korrekta val och installation. Ganska ofta kommer en webbkamera med ett objektiv. Linserna kännetecknas av följande de viktigaste parametrarna, såsom brännvidd, relativ bländare (F), skärpedjup, typ av montering (C, CS), format.

Optiska infraröda skärfilter , som är installerade i webbkameror, är optiskt exakta planparallella plattor monterade ovanpå CCD-matrisen. De fungerar som optiska lågpassfilter med en gränsfrekvens på cirka 700 nm, nära rött. De skär av den infraröda komponenten av ljusvågor, vilket ger webbkameran korrekt färgåtergivning. Många svartvita webbkameror har dock inte sådana filter installerade, varför monokroma webbkameror har högre känslighet.

Videoinspelningskort Webbkameran (digitaliseringsenheten) omvandlar den analoga elektriska signalen som genereras av CCD-matrisen till ett digitalt format. Signalomvandlingsprocessen består av tre steg:

Provtagning,

Kvantisering

Kodning.

Provtagning- avläsning av den elektriska signalens amplitud med jämna mellanrum (period). Detta steg av signalomvandling kännetecknas av samplingsfrekvensen.

Kvantiseringär processen att presentera urvalsresultat i digital form. Förändringen i nivån på den elektriska signalen under samplingsperioden representeras som kodord på 8, 10 eller 12 bitar, vilket ger 256, 1024 respektive 4096 kvantiseringsnivåer. Noggrannheten hos signalrepresentationen i digital form beror på antalet kvantiseringsnivåer.

Kodning. Förutom informationen om förändringar i signalnivån som erhållits i det föregående steget genererar kodningsprocessen bitar som indikerar slutet på klockpulsen och början av en ny ram, såväl som ytterligare felskyddsbitar.

Kompressionsblock webbkameror komprimerar den digitaliserade videosignalen till ett av komprimeringsformaten (JPEG, MJPEG, MPEG-1/2/4, Wavelet). Tack vare komprimering reduceras storleken på videoramen. Detta är nödvändigt för att lagra och överföra video över nätverket. Om det lokala nätverket som webbkameran är ansluten till har begränsad bandbredd, är det tillrådligt att minska mängden överförd information för att undvika att nätverkstrafiken svämmar över genom att minska antingen frekvensen för ramöverföring över nätverket eller ramupplösningen. De flesta komprimeringsformat som webbkameror använder ger en rimlig kompromiss mellan dessa två sätt att lösa problemet med att överföra video över ett nätverk. Kompressionsformat som är kända idag gör det möjligt att erhålla en digitaliserad ström med en bandbredd på 64 KB - 2 MB (med denna bandbredd kan videodataströmmar fungera parallellt med andra dataströmmar i nätverk).

Videokomprimering i en webbkamera kan göras antingen i hårdvara eller i mjukvara. Programvaruimplementering av komprimering är billigare, men på grund av den höga beräkningskapaciteten hos komprimeringsalgoritmer är det ineffektivt, särskilt när du behöver se video från en webbkamera online. Därför producerar de flesta ledande tillverkare webbkameror med hårdvarukomprimering. Till exempel är varje AXIS Communications nätverkskamera utrustad med en ARTPEC-komprimeringsprocessor, som utför höghastighetsvideokomprimering till JPEG/MJPEG-formatet.

CPU är webbkamerans datorkärna. Den utför operationer för utmatning av digitaliserade och komprimerade videobilder och ansvarar också för att utföra funktionerna på den inbyggda webbservern och kontrollprogram för webbkameror.

Gränssnitt för Ethernet tjänar till att ansluta webbkameran till ett 10/100 Mbit/s Ethernet-nätverk.

För att arbeta på nätverket kan webbkameran ha serieport för att ansluta ett modem och arbeta i uppringt läge i frånvaro lokalt nätverk. Du kan också ansluta kringutrustning till webbkameran via serieporten.

Flash minneskort låter dig uppdatera webbkamerakontrollprogram och lagra anpassade HTML-sidor.

Bagge tjänar till att lagra temporär data som genereras under exekvering av kontrollprogram och användarskript. Många internetkameror har en så kallad videobuffert. Detta är en del av RAM-minnet som är reserverat för inspelning och tillfällig lagring av videorutor som fångas av webbkameran. Informationen i videobufferten uppdateras cykliskt, d.v.s. den nya ramen spelas in istället för den äldsta. Denna funktion är nödvändig om webbkameran utför säkerhetsvideoövervakning, eftersom den låter dig återställa händelser före och efter larmet från säkerhetssensorer som är anslutna till webbkameran.

Larmingångar/utgångar används för att ansluta larmsensorer till webbkameran. När en av sensorerna utlöses genereras en larmsignal, som ett resultat av vilken webbkameraprocessorn sammanställer en uppsättning ramar inspelade i videobufferten före, efter och vid tidpunkten för larmet. Denna uppsättning ramar kan skickas till en given e-postadress eller via FTP.

^

Ansluta och installera en webbkamera

Vanligtvis är en webbkamera ansluten till Internet via en 10BaseT/100BaseTX/1000BaseTX Ethernet-port eller med ett modem via en seriell port. När webbkameran är fysiskt ansluten till nätverket tilldelas den en IP-adress. Oftast har webbkameran ingen standard IP-adress; den installeras antingen med lämplig funktion i en vanlig webbläsare eller med ett DOS-kommando som används för identifiering serienummer webbkamera, tilldelad den av tillverkaren. Dessutom utvecklas tillverkande företag specialprogram för webbkameror, vilket avsevärt förenklar proceduren för att tilldela en IP-adress till en webbkamera (till exempel IP Installer från AXIS Communications). Tack vare den inbyggda programvaran för en webbserver, FTP-server, FTP-klient, e-postklient etc. ansluter webbkameran direkt till LAN/WAN/Internet-nätverket och fungerar i det som en oberoende nätverksenhet. Detta skiljer webbkameror från andra digitalkameror, som kräver att de är anslutna till en persondator via USB eller LPT-port. Dessutom kan webbkameror stödja arbete med användarskript och JAVA-appletar.

För att installera en webbkamera utomhus eller inomhus, inkluderar många tillverkare speciella fästelement i designen av kamerahuset utformade för installation på väggar, tak, fästen och roterande enheter. Vissa webbkameror har inbyggda roterande enheter utformade för att monteras på en horisontell eller vertikal yta.

^

Ytterligare funktioner och funktioner för webbkameran

Rörelsedetektor är en mjukvarumodul vars huvuduppgift är att upptäcka webbkameror som rör sig i synfältet på en videoövervakningsplats. Rörelsedetektorn upptäcker inte bara rörelse i bildfältet, utan bestämmer även föremålets dimensioner och hastigheten på dess rörelse. Beroende på videoövervakningsuppgifterna är webbkamerans rörelsedetektor konfigurerad för att upptäcka rörelser av objekt med största möjliga minimering av falsklarm (interferensfiltrering), och flexibel larmbehandlingslogik är inställd (larminspelning, integration med annan säkerhetsutrustning).

Ljudöverföring över nätverket utförs i de flesta fall genom att ansluta en extra ljudmodul till webbkameran. Till exempel AXIS Communications att expandera funktionalitet webcams producerar en speciell ljudmodul AXIS 2191, kompatibel med de flesta AXIS webbkameror.

Lösenordsskydd tjänar till att begränsa åtkomsten till webbkameran för personer som inte har åtkomsträttigheter.

Som standard kan videobilden från webbkameran ses från vilken nätverksdator som helst som har en standardwebbläsare installerad, t.ex. Internet Explorer eller Netscape Navigator. Du kan dock begränsa antalet personer som har tillgång till webbkameran genom att ange ett lösenord på användarnivå. Många webbkameror stöder lösenordsskydd på flera nivåer för att skilja åtkomst och administrationsrättigheter åt.

^

Webbkamera program

Vanligtvis kan webbkamerabilden ses med en vanlig webbläsare, som Internet Explorer eller Netscape Navigator. Men många tillverkande företag utvecklar exklusiva program för webbkameror.

De kombinerar funktionerna hos en webbläsare och en chef programvara och används för att hantera, konfigurera och visa bilder från en webbkamera (till exempel AXIS Camera Explorer eller JVC Professional-hanteringsprogrammet för att administrera nätverksenheter i V.networks-linjen). Det finns också programvara för distribuerad nätverkssystem videoövervakning, stödutrustning från olika tillverkare, till exempel Sphinx-DV från Digicore Systems.

^

Ansluter webbkameran till nätverket

För närvarande kan en webbkamera ansluta till nätverket på flera sätt, som är baserade på olika dataöverföringsstandarder.

10/100 Mbit Ethernet. Detta är det mest populära sättet att överföra data från en webbkamera till nätverket. Det finns två standarder för 10 Mbit Ethernet-nätverk: 10Base2 (med koaxialkabel) och 10BaseT (med tvinnat par). 10Base2 används extremt sällan på grund av koaxialkabelns känslighet för externt brus. 100BaseTX-standarden använder tvinnat par och ger en dataöverföringshastighet på 100 Mbit/s.

1000 Mbit Ethernet, Gigabit Ethernet. 1000BaseTX-standarden som används här är en förbättrad version av 100BaseTX. Denna standard används främst för att bygga lokala nätverksstamnät.

Standard telefonmodem. Detta är ett billigt och ganska vanligt sätt att ansluta en webbkamera till globalt nätverk. Den största nackdelen med denna anslutningsmetod är låg hastighet dataöverföring ( maxhastighet datanedladdning - 56 kbit/s, maximal uppladdningshastighet - 33,6 kbit/s). Webbkameran är ansluten till modemet via en seriell port.

ISDN-modem. ISDN-standarden (Integrated Services Digital Network) används för att överföra digitaliserad grafik, ljud- och videoinformation och annan digital data över privata eller offentliga digitala telefonnät. ISDN-standarden ger dataöverföring från en webbkamera med hastigheter upp till 128 kbit/s över två kanaler.

xDSL-modem. DSL (Digital Subscriber Line) är en teknik som ger hög bandbredd över enkla koppartelefonledningar. Webbkamerans dataöverföringshastighet kan variera beroende på vilket företag som tillhandahåller denna tjänst. I snitt är det 1 Mbit/s för nedladdning av data och 250 kbit/s för uppladdning.

Kabelmodem. Ett kabelmodem är ett modem som ger tillgång till Internet över nätverk kabel-tv. Kabelmodem använder asymmetrisk teknik, som är bäst lämpad för användaråtkomst till Internet. Samtidigt kan den högsta möjliga hastigheten för att ta emot data från en webbkamera med ett sådant modem nå cirka 40 Mbit/s (även om den vanligtvis inte överstiger 1 Mbit/s), och dataöverföringshastigheten är cirka 10 Mbit/s .

Mobilmodem. Med hjälp av ett mobilmodem kan du ansluta din webbkamera till Internet med hjälp av cellinjer kommunikation. Dataöverföringshastigheter är vanligtvis mellan 5 och 20 kbps.

Mer detaljerad Teknisk information på specifika modeller webbkameror från Axis Communications och JVC Professional presenteras på samma webbplats i avsnittet om videokameror. Kort specifikationer och priser för webbkameror finns listade i ARMO-Systems onlinebutik.

^

Hur man kommer åt en webbkamera över Internet

Hur man kommer åt en webbkamera över Internet.

Exempel: Efter att du redan fått bilden från webbkameran på din dator bestämmer du dig för att det skulle vara trevligt att kunna komma åt kameran varhelst det finns internet. Till exempel vill du som butiksägare styra verksamheten i butiken från ditt hem, istället för att behöva vara närvarande varje minut på arbetsplatsen

Steg 1: Systemkrav

Scenario A)

Om din byggnad (där kameran ska placeras) redan är ansluten via Ethernet till en ISP (internetleverantör), konfigurera konto, anslut nätverkskameran till switchen via nätverksutgången, så bör du få en dynamiskt tilldelad offentlig IP-adress för nätverkskameran. Följ installationskommandona för nätverkskameran. Särskild programvara eller verktyg för webbkameran kommer att vara användbart för att identifiera IP-adressen.

Eftersom den tilldelade IP-adressen kan ändras av din internetleverantör (på grund av det begränsade utbudet av IP-adresser som delas mellan dess klienter), se steg 4 nedan för att ta reda på hur du kan tilldela kameror till en specifik IP-adress.

Scenario B)

Om din byggnad inte är utrustad med Ethernet-åtkomst kan du i de flesta fall behöva följande enheter:

bredbandsmodem för asymmetrisk digital anslutning abonnentlinje(som vanligtvis tillhandahålls av din internetleverantör) eller kabel-TV

bredbandsrouter, som också kan kallas en Internet-gateway, (En bredbandsrouter tillåter användare av lokala nätverk att dela en enda Internetanslutning. Den fungerar också som ett gränssnitt mellan Internet, ISP:n och det lokala nätverket)

switch som tillåter olika enheter från nätverket kommunicerar direkt med varandra och tillåter enheter från det lokala nätverket att ha separata IP-adresser),

OBS: De flesta bredbandsroutrar har en inbyggd switchfunktion, så ingen separat hårdvara krävs.

nätverkskamera

lokal dator

dator för fjärrövervakning

Steg 2: Tilldela en IP-adress till din kamera

Eftersom en bredbandsrouter vanligtvis tilldelar automatiska, lokala IP-adresser till enheter i det lokala nätverket, kan sådana IP-adresser ändras. En statisk (permanent) IP-adress rekommenderas för nätverkskameran. För att tilldela en statisk IP-adress, ta reda på routerns IP-adressintervall, som till exempel kan vara från 192.168.0.2 till 192.168.0.35. Om du väljer att använda en IP-adress utanför räckvidden, såsom 192.168.0.100, som en statisk IP-adress för kameran, är det troligt att du inte riskerar att din enhet kommer i konflikt med andra enheter som tar emot automatiska adresser.

Du kan ställa in IP-adressen för din kamera på tre sätt: olika sätt, som anges i kameramanualen. När IP-adressen har tilldelats, ställ in subnätet och gatewayen (denna information kan erhållas från routern) och konfigurera kamerainställningarna: lösenord, registrerade användare för att säkerställa åtkomstbegränsningar till kameran.

Steg 3: Port Forwarding

Bredbandsroutern tillhandahåller, som tidigare nämnts, gränssnittet mellan Internet, ISP:n och det lokala nätverket. Routern får en extern IP-adress från internetleverantören och tillhandahåller interna (lokala) IP-adresser till enheter i det lokala nätverket.

För att komma åt en nätverkskamera som finns i ett lokalt nätverk måste du identifiera den externa IP-adressen för din router (se din routers manual) och konfigurera din router så att den externa IP-adressen riktas till den statiska, lokala IP-adressen för nätverkskamera. Denna process kallas att öppna en port; det vill säga när du skriver in routerns externa IP-adress från vilken nätverksdator som helst, lokaliserar Internet din router och vidarebefordrar i sin tur din förfrågan till den lokala IP-adress som är tilldelad nätverkskameran.


Starta din webbläsare och logga in på routerns inbyggda webbsidor via Logga in på routerkonfigurationssidor.

Hitta menyalternativet "port forwarding" (eller liknande), med en tabell ungefär som visas nedan:

Service namn	Starta port	Slutport	Server IP adress
FTP	21	21	Inte konfigurerad
HTTP (nätverk)	80	80	Inte konfigurerad
			Inte konfigurerad

Eftersom kameran skickar sin video över HTTP måste du konfigurera HTTP-tjänsten så här:

Service namn	Starta port	Slutport	Server IP adress
FTP	21	21	Inte konfigurerad
HTTP (nätverk)	80	80	192.168.0.100
Inofficiell hamn	80xx	80xx	192.168.0.10x

Spara konfigurationen till routern och avsluta konfigurationssidorna. Konfigurationen är klar. Alla förfrågningar som når routerns externa IP-adress på port 80 kommer nu att skickas till kamerans IP-adress: 192.168.0.100.

Om du vill göra mer än en nätverkskamera tillgänglig via Internet måste du använda ytterligare (inofficiella) routerportar, såsom 80xx, och associera dem med IP-kamerans nätverksadress.

Steg 4: Vad kan du göra om din internetleverantör ofta ändrar Dfi extern IP-adress

Skapa ett konto i DNS-tjänsten som servar och registrerar domännamn(till exempel www.nic.ru, etc.) och binda den till en extern IP-adress. Ett domännamn, som www.web-kamera.ru, är tydligt för användaren, lätt att komma ihåg och du kan tilldela varje domän en egen nätverksenhet, d.v.s. dess IP-adress. Närhelst routerns IP-adress ändras kommer den automatiskt att registreras av DNS-tjänsten för att uppdatera din IP-adress så att du kan komma åt din nätverkskamera med samma adress.

De flesta bredbandsroutrar har inbyggt DNS-stöd, som www.dyndns.org.

Ett annat alternativ: Du kan köpa eller hyra en statisk extern IP-adress från din internetleverantör.

Webbkameror, deras syfte och applikationsfunktioner har diskuterats många gånger i vår tidning. Den senaste recensionsartikeln - "Webcams in World Wide Web networks" av Yu. Semko - publicerades nr 2’2002. Men sedan dess har det skett stora förändringar på denna marknad.

För det första har det snabba USB 2.0-gränssnittet blivit utbrett, vilket har gjort det möjligt att öka bildöverföringshastigheten och öka dess format. Faktum är att även trots att huvudsyftet med webbkameror är kommunikationsmarknaden (överföring av videoinformation över låghastighetskommunikationskanaler, till exempel med hjälp av ett modem), som dikterar strikta restriktioner för informationsflödet, och därför på format och grad av komprimering av bilden, från en högre kvalitet med användning av källmaterialet ger alltid ett mer acceptabelt resultat.

För det andra den snabba utvecklingen trådlösa tekniker fungerade som drivkraften för skapandet av en hel familj av trådlösa webbkameror. Från senaste nytt, dök upp på rea, kan noteras trådlös bluetooth Logitech QuickCam trådlös webbkamera (http://www.logitech.com/). Den är utrustad med en CMOS-sensor (som alla andra webbkameror), men dess upplösning är något högre än vanligt (510S492). Som alternativ anslutning USB 2.0-gränssnitt kan användas. Naturligtvis är trådlösa kameror fortfarande ganska dyra - Logitech QuickCam Cordless-priset är mer än $200, det vill säga nästan 10 gånger dyrare än de billigaste webbkamerorna, vars bild sänds över en tråd.

För det tredje, förra året dök ett stort antal nya tillverkare av webbkameror upp och utbudet av modeller, former och typer av enheter utökades avsevärt. Logitech och Intel anses fortfarande vara de erkända ledarna inom produktion av webbkameror, följt av så välkända företag som Genius, Creative, Philips, Kodak, etc.

För det fjärde har ett stort antal kombinerade enheter dykt upp med funktionerna en kamera, videokamera och bärbar bandspelare, samt en webbkamera med förmågan Batteri-liv i kamera- och videokameralägen.

Och det sista att notera är den slutliga förvandlingen av webbkameran från en rolig leksak till ett fullt funktionellt och användbart verktyg.

Utrustning av moderna webbkameror

Många moderna webbkameror har liknande funktionella egenskaper och skiljer sig endast i design och programvara som ingår i paketet.

Till exempel inkluderar en typisk Genius WebCAM Live webbkamera:

• kabel för anslutning till USB-gränssnittet;
• fjärrmikrofon med klämma för att fästa på kläder;
• bordsstativ;
• uppsättning batterier för offline-drift.

Förutom drivrutinerna innehåller CD:n följande extra programvara:

• ArcSoft PhotoImpression är ett fotoredigeringsprogram. Den innehåller många verktyg, samt användbara och roliga fotomallar;
• ArcSoft VideoImpression är lättanvänd programvara för videoredigering;
• ArcSoft PhotoBase är en katalogiserare av multimediafiler. Med dess hjälp kan du skapa album med grafik, video, ljud och andra filer;
• ArcSoft FunHouse är ett roligt program för att redigera och redigera bilder.

Programvarupaketet för Creative-kameror innehåller applikationer för cirkulär panorering och interaktiv videoinspelning, ett webbkameraverktyg med ett program för inspelning av rörelse, Creatives Oozic Player-program för att visualisera musik och en svit Ulead-program för redigering av foto- och videoinformation.

Andra webbkameror är utrustade på liknande sätt. Mjukvarupaketet låter dig komma igång direkt heltidsarbete med kameran och få resultat direkt.

En ganska vanlig appliceringsmetod är en skanner

Om du inte har tillgång till Internet kan en webbkamera fortfarande vara användbar för dig. Med dess hjälp kan du snabbt "skanna" en bild eller text, och texten kan till och med "igenkännas" och sparas i alfanumerisk form. Du behöver bara välja en plan yta, belysa föremålet väl och klicka på motsvarande knapp i det enkla programmet som medföljer kameran. Denna metod för "skanning" är särskilt relevant för objekt i storformat som inte kan placeras på en vanlig flatbäddsskanner.

Ett mycket vanligt sätt att kommunicera

Om du har tillgång till Internet och sedan kör Windows 98/Me/2000/XP kan du använda standardprogram som Windows Messenger eller NetMeeting och kommunicera med din samtalspartner på andra sidan jorden och se hans bild (ibland dock, med stor fördröjning). Om kommunikationshastigheten är mycket dålig kan du automatiskt ta fotografier av dina samtalspartner med förutbestämda intervall, varefter bilden automatiskt skickas till och tas emot från den person du kommunicerar med. Även med våra kommunikationshastigheter och mer eller mindre blygsamma bildupplösning är det möjligt att säkerställa att din samtalspartner får minst 5-10 färska bilder per minut.

På liknande sätt kan du organisera en videokonferens med en grupp människor på avstånd från dig (även om du kan behöva speciell programvara i det här fallet).

Spion och/eller säkerhetsmetod - övervakningssystem

Det är detta alternativ som har blivit mest utbrett och till och med förknippats med själva konceptet "webbkamera". Med denna användningsmetod skickas en videosekvens eller enskilda bilder från kameran antingen till dig på en förutbestämd adress, eller sparas på ett medium, eller publiceras helt enkelt på en webbsida med automatiska uppdateringar med jämna mellanrum. Det finns till och med kameror som kan reagera på rörelse (dock kan en rörelsesensor implementeras i mjukvara på en dator och göras för att bara spela in den föränderliga bilden från kameran).

I princip är säkerhets- och videoövervakningssystem seriösa och dyra produkter med speciell programvara, men en viss sken av ett sådant system kan monteras oberoende. Dessutom kommer systemet inte bara att spara bilder med vissa intervall i arkivet på hårddisken, utan kommer att göra detta endast när rörelsesensorn upptäcker en störning i det skyddade området.

För närvarande utvecklas riktningen snabbt digitala system videoövervakning (grunden för många av dem är vanlig dator), som enligt alla prognoser snart kommer att ersätta analoga. Digitala videoövervakningssystem, jämfört med analoga, har många fördelar:

• information spelas in på digitala medier (HDD, CD-RW, etc.) och på vanligt HDD kostar cirka 100 USD kan du spela in videoinformation komprimerad med acceptabel kvalitet, inspelad i nästan en månad, och medias kapacitet/kostnadsförhållande ökar ständigt (2-3 gånger per år). Skivor på skivor kan utrustas med ett bekvämt söksystem, och det är inga problem att spola tillbaka media;
• hög hastighet moderna processorer låter dig implementera enheter som en rörelsedetektor, programmatiskt, tack vare vilket det digitala videoövervakningssystemet har många användbara funktioner(till exempel en reaktion på en viss aktivering av någon sensor, rörelsedetektor, etc.); om så önskas kan du till och med ändra logiken i systemets beteende;
• systemet integreras enkelt i modernt digitala nätverk eller till Internet, som låter dig se specifika kameror på olika fjärrdatorer;
• och slutligen är behandlingen av videoinformation avsevärt förenklad - till exempel bearbetning av en stillbild för att förbättra kvaliteten på bilden (ansiktet på en angripare, etc.) och sekventiell utskrift av den på en standardskrivare.

För närvarande finns det ett stort antal professionella digitala videoövervakningssystem som löser olika problem och som följaktligen har olika möjligheter och priser, men ett fullt fungerande system kan implementeras på billiga webbkameror med USB-gränssnitt(speciellt eftersom antalet USB-kontakter på moderkort idag når 6-8). Till exempel, programmet som ingår i Creatives WebCam låter dig förvandla din dator till ett enkelt säkerhetssystem som börjar ta bilder när det upptäcker eventuella förändringar i ramen (rörelsekänsligheten justeras enkelt). Du kan ställa in kameran så att datorn skickar ljudsignal när ett föremål rör sig i ramen. Larmsignal och bild kan vara in automatiskt läge sända av e-post eller streama videon till en webbplats.

Skicka ditt goda arbete i kunskapsbasen är enkelt. Använd formuläret nedan

Bra jobbat till webbplatsen">

Studenter, doktorander, unga forskare som använder kunskapsbasen i sina studier och arbete kommer att vara er mycket tacksamma.

Postat på http://www.allbest.ru/

INTRODUKTION

Den första webbkameran någonsin lanserades 1991 och visade en kaffebryggare i Trojan Room vid Cambridge University. Den är för närvarande inte i drift eftersom den inaktiverades den 22 augusti 2001. Det sista fotografiet som togs av den här kameran kan fortfarande ses på den startsida på internet. Den globala webben hade precis börjat sin segerrika marsch över planeten. En grupp forskare, cirka 15-20 personer, arbetade med ett projekt på fältet nätverkstekniker. Arbetsförhållandena var spartanska, det fanns bara en kaffebryggare för hela teamet, som inte kunde möta hela teamets behov. Huvudarbetet utfördes i laboratoriet, personalen bodde i samma byggnad, men i en annan del av den. För att stimulera deras tankeprocess med en kopp uppiggande dryck, tvingades deltagarna i det vetenskapliga projektet att ofta besöka korridoren på våningen ovanför, där kaffebryggaren var placerad. Ofta misslyckades sådana resor, eftersom några kollegor redan hade lyckats tömma den eftertraktade containern. Situationen krävde en icke-standardlösning, och den hittades.

En av datorerna i laboratoriet hade en videoövervakningsenhet (frame grabber). En kamera kopplades till den, som var riktad mot observationsobjektet. Samma dator spelade rollen som en webbserver med hjälp av specialskriven programvara. De som ville veta om det fanns kaffe var tvungna att köra klientprogramvara på sin dator som anslutit till servern /3/. Som ett resultat, på fjärrdator ett litet fönster visade en svartvit bild, uppdaterad tre gånger i minuten. En anteckning om detta intressanta komplex publicerades i tidskriften Comm-Week den 27 januari 1992. Det har inte gått mycket tid sedan de första prototyperna av IP-kameror uppträdde, men de har redan förvandlats till en fullt utformad, separat klass av enheter som gör vardagen enklare, bekvämare och roligare.

Liksom många nätverkstekniker har webbkameror och videochatt vunnit stor popularitet. Behovet av "live" videobilder gav upphov till webbkameror som kan sända över Internet i ett videoströmformat som inte kräver att tittaren manuellt uppdaterar bilden; och snart blev speciella plugins onödiga i moderna webbläsare.

1. TYPER AV WEBBKAMEROR

En webbkamera är en liten digital video- eller fotokamera som kan ta bilder i realtid för vidare överföring över Internet (i program som Skype, Instant Messenger eller någon annan videoapplikation). Den har en inbyggd webbserver, nätverksgränssnitt och ansluter direkt till LAN/WAN/Internet. Många nätverkskameror har sådana ytterligare verktyg som: rörelsedetektorer, skicka meddelanden via e-post, arbeta med ett modem, ansluta externa sensorer etc. /1/. Användare kan komma åt kameran via standard webbläsare. Beroende på inställningarna kan åtkomst till videobilden som tas emot av webbkameran vara öppen för alla nätverksanvändare eller endast behöriga användare.

Webbkameror som levererar bilder över Internet laddar upp bilder till en webbserver antingen på begäran, kontinuerligt eller med jämna mellanrum. Detta uppnås genom att ansluta kameran till en dator eller använda funktionerna hos själva kameran. Några moderna modeller har hårdvara och mjukvara som gör att kameran självständigt kan fungera som webbserver, FTP-server, FTP-klient och/eller skicka bilder via e-post.

Webbkameror utformade för videokonferenser är vanligtvis enkla modeller kameror anslutna till en dator som kör ett program som Instant Messenger. Kameramodeller som används i säkerhetssyfte kan utrustas med ytterligare enheter och funktioner (som rörelsedetektorer, anslutning av externa sensorer, etc.) videochatt-gränssnittsdetektorkamera

Det finns tre typer av webbkameragrupper: stationära, bärbara och universella. Stationära webbkameror används oftast för stationära persondatorer, bärbara för bärbara datorer respektive universella för bärbara datorer och datorer. Webbkameror är också uppdelade i trådlösa och trådbundna.

En trådlös videokamera är en inspelningsenhet som överför ljud- och videosignaler till en mottagare utan kabelanslutning. Sådana kameror används på platser där det av olika anledningar är obekvämt att lägga ett kabelnät. De främsta fördelarna med trådlösa kameror är frånvaron av behovet av långt och arbetsintensivt arbete med att lägga kablar, hög brusimmunitet och tillförlitlighet.

Trådlösa kameror är bekväma att använda som livekameror. hemlig övervakning, därför att Det finns inga skrymmande kabelnät. En sådan dold minikamera låter dig skapa intrycket av bristande övervakning på platsen /2/. Den bärbara videokameran har även en mikrokamera, som kan användas för att spela in video under olika svåra förhållanden. I sin tur är trådlösa kameror indelade i två typer - analoga och digitala, på grund av olika tekniker (metoder) för signalöverföring.

Analoga trådlösa videokameror är benägna att störa och förvränger oftast den överförda bilden, men de är mycket billigare. Det är sant att i de flesta fall är analoga videokameror förbjudna enligt lag.

Digitala trådlösa videokameror (IP-kameror) sänder signaler i digitalt format, och digital signal påverkas inte av vågor och störningar, inklusive från andra kameror. En sådan signal förvrängs absolut inte under överföringen. Dessa enheter behöver inte nödvändigtvis vara anslutna till en dator, de är själva nätverksnoder med sin egen IP-adress (därav namnet "IP-kamera"). Faktum är att det här är en sorts servrar som sänder signaler till nätverket oberoende via TCP-protokoll eller till och med UDP.

Det finns två typer av trådlösa digitalkameror - med videosignalöverföring via radiokanal (WiFi trådlösa kameror, USB, Wi-Max) och kameror som överför signal via cellulär kommunikation(Trådlösa GSM-kameror, 3G-kameror, trådlösa CDMA-kameror).

Den mest populära WiFi-kameror, som den mest prisvärda och enklaste typen av digitala trådlösa videokameror.

Trådlösa GSM-videokameror (GPRS, EDGE, 3G kommunikationsprotokoll) används när det inte finns någon internetåtkomst via WiFi. Sedan använder de mobiloperatörernas tjänster.

USB-kameror sänder signaler via Bluetooth, men sådan utrustning fungerar bara på nära håll med hjälp av radiovågor.

Trådlösa IP-kameror är en typ av webbkamera eftersom... överföra video- och ljudsignaler till Internet. En trådlös webbkamera fångar och överför digital video med hjälp av ett lokalt nätverk.

Trådbundna webbkameror är uppdelade i externa och inbyggda. Externa webbkameror är vanligtvis anslutna till en USB-port eller med ett FireWire-gränssnitt. Du kan använda den vanligaste videokameran som en trådbunden webbkamera, om den stöder sådan funktionalitet.

Inbyggda webbkameror finns direkt i själva enheten. Det är svårt att föreställa sig en modern bärbar dator utan en webbkamera. Det kan vara av medelmåttig kvalitet, men det bör fortfarande finnas.

2. STRUKTUR OCH SYFTE MED WEBBKAMEROR

2.1 Webbkamerastruktur

En modern webbkamera är en digital enhet som spelar in video, digitaliserar, komprimerar och överför videobilder över ett datornätverk. Därför innehåller webbkameran följande komponenter:

CCD-matris;

Lins;

Optiskt filter;

Videoinspelningskort;

Videokomprimeringsenhet;

Centralprocessor och inbyggd webbserver;

Flashminne;

Nätverksgränssnitt;

Seriella portar;

Larmingångar/utgångar.

De flesta webbkameror använder en CCD-matris (CCD - charge-coupled device) som fotodetektor - en rektangulär ljuskänslig halvledarplatta med bildförhållandet 3:4, som omvandlar ljuset som infaller på den till en elektrisk signal. CCD-matrisen består av ett stort antal ljuskänsliga celler. För att öka ljuskänsligheten hos en CCD-matris bildas ofta en struktur som skapar en mikrolins framför var och en av cellerna. De tekniska parametrarna för en webbkamera indikerar vanligtvis CCD-matrisens format (matrisens diagonala längd i tum), antalet effektiva pixlar, skanningstyp (interlaced eller interlaced) och känslighet. En typisk webbkamera innehåller en lins, ett optiskt filter, en CCD-matris, en digital bildbehandlingskrets, en bildkomprimeringskrets och en webbserver för anslutning till nätverket /2/. Varje nätverksvideokamera har sin egen IP-adress, beräkningsmöjligheter och inbyggd programvara som gör att den kan fungera som en webbserver, FTP-server, FTP-klient och e-postklient. De flesta moderna nätverkskameror har även många andra attraktiva funktioner som rörelsedetektering, larmin-/utmatning och e-poststöd.

En webbkamera består i första hand av en sensor. Mycket ofta, istället för vanliga CCD-matriser, används billigare CMOS-sensorer för videoövervakning. Även om de har lägre känslighet och inte särskilt bra färgåtergivning, kan deras användning avsevärt minska kostnaden för enheten, eftersom dessa sensorer är "allt i ett chip" med digital datautgång.

Ljussensorn är typ hjärtat i alla digitalkameror. Det är detta som gör det möjligt att omvandla ljus till elektriska signaler tillgängliga för vidare elektronisk bearbetning. Den grundläggande principen för driften av både CCD- och CMOS-sensorer är densamma: under påverkan av ljus skapas laddningsbärare i halvledarmaterial, som sedan omvandlas till spänning. Skillnaden mellan CCD- och CMOS-sensorer ligger främst i metoden att ackumulera och överföra laddning, såväl som i tekniken för att omvandla den till analog spänning. Utan att gå in på designdetaljer olika typer sensorer, noterar vi bara att CMOS-sensorer är mycket billigare att tillverka, men också bullrigare.

Funktionsprincipen för en webbkamera liknar funktionsprincipen för vilken digitalkamera eller kamera som helst. Förutom den optiska linsen och den fotokänsliga CCD- eller CMOS-sensorn krävs närvaron av en analog-till-digital-omvandlare (ADC), vars huvudsakliga syfte är att omvandla de analoga signalerna från den ljuskänsliga sensorn, det vill säga spänning in i digital kod. Dessutom krävs ett färgbildningssystem /6/. En annan viktig del av kameran är kretsen som ansvarar för datakomprimering och förberedelse för överföring till i önskat format. I webbkameror överförs videodata till datorn via ett USB-gränssnitt, det vill säga kamerans slutkrets måste vara en USB-gränssnittskontroller.

Nästa: nätverkskameran inkluderar en mikroprocessor för videokomprimering och rörelsedetektering (eller helt enkelt ett kompressorchip). Det populäraste är JPEG, eftersom det är det enklaste och billigaste; MPEG4 används också ganska ofta, MPEG2 är den sällsynta och dyraste. Med utgången av patentet för aritmetisk kodning vinner WaveLet popularitet. Slutligen inkluderar nätverkskameran en 10/100 Mbps nätverkskontroller.

2.2 Syfte med webbkameror

Webbkameror blir en del av våra liv. De används för att bygga videosystem för både geografiskt stora och små objekt. De blir särskilt oumbärliga för kontroll och övervakning av avlägsna punkter där det finns ett behov av att använda obevakad utrustning.

Webbkameran kan användas som en vakthundskamera, till exempel för att vakta din bil under fönstret, eller som en webbflicka för att övervaka allt som händer ditt barn när du inte är hemma.

En webbkamera kan också vara användbar i affärer; du kan organisera virtuella utställningar, genomföra videokonferenser eller distansutbildning, filmmöten och konferenser.

När webbkamerafunktioner började dyka upp i applikationer som ursprungligen utformades för textchatt (program som Instant Messenger) - inklusive Skype, Yahoo Messenger, AOL Instant Messenger, Windows Live Messenger - miljontals vanliga användare runt om i världen har möjlighet att kommunicera med varandra via bildtelefon. Förbättrad videokvalitet har gjort det möjligt för webbkameror att konkurrera med redan existerande videokonferenssystem /4/. Vissa webbkameror är utrustade med nya funktioner som specifikt syftar till att öka populariteten och bekvämligheten med videokommunikation (inklusive funktioner som ger automatisk fotoretusch, utjämning av rynkor, etc.).

Trådlösa kameror tillåter övervakning där kabelanslutningen är svår eller där full rörlighet krävs. Trådlösa videokameror kan kommunicera med annan trådbunden utrustning. Nuförtiden är det nödvändigt att ta hänsyn till trådlösa lösningar när man designar alla nätverk från ett litet kontor till ett företag. Detta kommer förmodligen att spara pengar, arbete och tid.

Alla trådlösa nätverk stöder både infrastrukturläge (anslutning via en åtkomstpunkt) och ad-hoc-läge (installera arbete utan att använda en åtkomstpunkt). Du kan lägga till nya användare när som helst och installera nya nätverksnoder var som helst och utan att använda nätverkskablar. Trådlöst nätverk kan även installeras för tillfälligt bruk i lokaler där det inte finns installerat kabelnät eller där det är svårt att dra nätverkskablar.

För att ge trådlösa användare åtkomst till företagsdatabaser eller delade resurser, servrar och skrivare kan du installera en åtkomstpunkt /5/. Denna enhet tillåter redan trådlösa arbetsstationer att interagera med befintligt nätverk Ethernet. D-Link-åtkomstpunkter är Wi-Fi-kompatibla och sömlöst integrerade med Ethernet. Trådlösa arbetsstationer kan läggas till utan att kompromissa med nätverkets prestanda. Trafikstockningar i nätverket kan enkelt undvikas genom att lägga till en åtkomstpunkt för att minska nätverkets svarstid.

Ibland används webbkameror i säkerhetssystem. Företag använder webbkameror för att övervaka och filma vad som händer på kontor, korridorer och lager och under val. I Ryssland installerades kameror för visning och inspelning av val för första gången den 4 mars 2012. Webbkameror sändes till kommissionerna och valurnorna. Husägare använder webbkameror för att övervaka allt från barnkammaren till bakgården.

Webbkameran själv kan som regel inte lagra videoinspelningar utan tar helt enkelt bilder; För att spara videon används speciell programvara på datorn som webbkameran är ansluten till. Webbkameror kan också användas i spel som använder enkla algoritmer för rörelseigenkänning.

LISTA ÖVER ANVÄNDA KÄLLOR

1. Datavetenskap: Lärobok för universitet / Ed. prof. N.V. Makarova. - 3:e uppl. omarbetad - M.: F och S, 2004.

2. Kolesnichenko S., Shishigin I. PC-hårdvara. BHV 1999.

3. Christiansen T., Torkington N. Perl: Programmerarens bibliotek: Transl. från engelska - St. Petersburg. : "Peter", 2000.

4. Ostreykovsky V.A. Informatik: Lärobok för universitet. - M.: Högre. skola, 1999. MS Excel 97 (2000). Steg för steg. Ecom 1999 (2000).

5. Svetozarova G.I., Melnikov A.A. Workshop om programmering i GRUNDLÄGGANDE språk. - M. - Vetenskap, 1986.

6. Figurnov V.E. IBM PC för användaren. Kort kurs. M.: Finans och statistik. 1997.

Postat på Allbest.ru

...

Liknande dokument

Lösning av tekniska problem vid arbete med visuell data. Grundläggande strukturer data. Grundläggande operationer på flerdimensionella numeriska arrayer. Kamerakalibrering, delar av rumslig strukturrestaurering. Rörelseanalys, objektspårning.

kursarbete, tillagt 2011-06-21


Begrepp kringutrustning. Skrivare och deras klassificering. Huvudegenskaper hos skannrar. Beskrivning av modemet, DVB-kortet och parabolantenn. Analys av de som används på persondatorer högtalarsystem. Webbkamerornas betydelse för kommunikation.

presentation, tillagd 2015-05-27


Skapa, ställa in kameror, ställa in grundläggande visualiseringsparametrar och använda olika specialeffekter i grafikpaketet 3ds Max 2008. Funktioner i programgränssnittet. Typer av specialeffekter och deras tillämpningar. Lägga till en bakgrund.

kursarbete, tillagt 2013-03-06


Genomgång av skjutsimulatorer, deras fördelar och nackdelar. Välja en webbkamera, utveckla en allmän programalgoritm. Implementering av triggern. Skapa nollställning för att ställa in simulatorn. Linjär approximation, hitta koordinaterna för siktpunkten.

avhandling, tillagd 2014-12-26


Lär dig hur du modellerar och renderar tredimensionella dynamiska scener i 3Ds Max genom att skapa en animerad scen som innehåller en mus, en stol, en kopp, en tesked och havet. Skapande av material, kameror och animation, ljussättning och scenvisualisering.

kursarbete, tillagd 2012-02-26


Funktionellt syfte och tillämpningsområde för programmet "Local Network Chat"; logisk struktur, teknisk och programvara. Programkrav; egenskaper, anrop och laddning, in- och utdata, konfiguration, gränssnitt.

avhandling, tillagd 2013-10-18


Övervägande av konceptet nätverksteknik som en uppsättning mjukvara, hårdvara och organisatoriska verktyg; principerna för deras organisation och funktion. Routing och domännamnssystem på Internet. Egenskaper för populära internettjänster.

presentation, tillagd 2014-07-15


Allmänt koncept om paketet "java.net". Logisk struktur anslutningar via uttag. Skapa ett Socket-objekt, en anslutning mellan Internetnoder. Sätt att skapa en tråd. Algoritm för drift av klient-server-systemet. Listar ServerForm.java, startar en underprocess.

laboratoriearbete, tillagd 2013-11-27


Nätverkskopplingar för att överföra kommandon och data mellan klient och server. Framväxten av de första FTP-klientapplikationerna. Grafiska användargränssnitt. Logga in på FTP-servern. Konfigurera, ansluta och logga in på en filserver från klientdatorer.

kursarbete, tillagd 2014-11-25


Historien om utvecklingen av Internet. generella egenskaper Internetnätverk. Protokoll. Tjänster som tillhandahålls av nätverket. Internet är ett globalt nätverk. Datorberoende. Internet-2. Brist på internetkapacitet. Skapande av Internet-2. Internet-2 struktur.

Webbkameror. Syfte, funktionsprincip och huvudegenskaper.

inom disciplinen (inriktning) ”Hårdvara datateknik»

Jag kollade

Nikolskaya K.Yu.

elev i gruppen PS-170

Badalova A.A.

Abstrakt skyddad

med bedömning

Tjeljabinsk 2014

Badalova A.A. Webbkameror. Syfte, funktionsprincip och huvudegenskaper. – Chelyabinsk: SUSU, PS-170, 20 s., 4 ill., bibliogr. lista – 5 namn.

Syftet med uppsatsen är att lära sig om webbkamerans syfte, funktionsprinciper och huvudegenskaper.

Syftet med uppsatsen är att studera design- och funktionsprincipen för webbkameror, lära sig hur man installerar webbkameror och kopplar dem till nätverket, lära sig om webbkamerornas betydelse i den moderna världen.

De viktigaste egenskaperna hos webbkameror och metoder för att ansluta till nätverket beaktas. Beskriver program för webbkameror och hur man ansluter en webbkamera till nätverket.

1. Inledning (sida 4)

2. Definition (sida 5)

3. Historik för skapandet av webbkameran (sida 6)

4. Design och funktionsprincip för webbkameran (sidan 7-11)

5. Ytterligare egenskaper och webbkamerafunktioner (s.12)

6. Ansluta webbkameran till nätverket (sidorna 13-15)

7. Metoder för att använda webbkameror (sidorna 16-17)

8. Program för webbkameror (sida 18)

9. Slutsats (sida 19)

10. Bibliografi (sida 20).

Introduktion.

Webbkameror blir alltmer en del av våra liv. De används för att bygga videosystem för både geografiskt stora och små objekt. De blir särskilt oumbärliga för styrning och övervakning av avlägsna punkter där det finns behov av att använda underhållsfri utrustning. När du brådskande behöver installera "tillfälliga" kameror är webbkameror oumbärliga, eftersom installationen av dem inte kräver att man drar separata ledningar, och därför blir installationen snabb och enkel.

Syftet med mitt arbete är att lära mig om webbkamerans syfte, funktionsprinciper och huvudegenskaper.

För att göra detta kommer jag att studera historien, designen och huvudegenskaperna, såväl som tillämpningsområdet för webbkameror, lära mig hur man installerar dem och ansluter dem till nätverket.

Webbkamera koncept.

En digital webbkamera är en nätverksenhet som består av en videokamera (CCD), en komprimeringsprocessor och en inbyggd webbserver. Som regel används en webbkamera som en enhet för att organisera videoinspelning, videokonferenser eller videoövervakning och sända videobilder över ett LAN/WAN/Internetnätverk. För att använda en webbkamera i ett nätverk krävs inga speciella enheter eller en persondator. Beroende på inställningarna kan åtkomst till videobilden som tas emot av webbkameran vara öppen för alla nätverksanvändare eller endast auktoriserade användare.

Historien om skapandet av webbkameran.

Allt började i ett av datorlaboratorierna i Cambridge i början av 90-talet av förra seklet, när Global Wide Web precis började sin segerrika marsch över planeten. En grupp forskare, cirka 15-20 personer, arbetade med ett projekt inom området nätverksteknik. Arbetsförhållandena var spartanska – det fanns bara en kaffebryggare för hela teamet, som inte kunde tillgodose hela teamets behov. Huvudarbetet utfördes i laboratoriet, personalen bodde i samma byggnad, men i en annan del av den. För att stimulera deras tankeprocess med en kopp uppiggande dryck, tvingades deltagarna i det vetenskapliga projektet att ofta besöka korridoren på våningen ovanför, där kaffebryggaren var placerad. Ofta misslyckades sådana resor, eftersom några kollegor redan hade lyckats tömma den eftertraktade containern. Situationen krävde en icke-standardlösning, och den hittades.
En av datorerna i laboratoriet hade en videoövervakningsenhet (frame grabber). En kamera kopplades till den, som var riktad mot observationsobjektet. Samma dator spelade rollen som en webbserver med hjälp av specialskriven programvara. De som ville veta om det fanns kaffe var tvungna att köra klientmjukvara på sin dator som var ansluten till servern. Som ett resultat visades en svartvit bild på fjärrdatorn i ett litet fönster, uppdaterad tre gånger i minuten. En anteckning om detta intressanta komplex publicerades i tidskriften Comm-Week den 27 januari 1992. Det har inte gått mycket tid sedan de första prototyperna av IP-kameror uppträdde, men de har redan förvandlats till en fullt utformad, separat klass av enheter som gör vardagen enklare, bekvämare och roligare.

Figur 1. Bild från den första webbkameran

Designen och funktionsprincipen för en webbkamera.

En modern webbkamera är en digital enhet som spelar in video, omvandlar en analog videosignal till en digital signal, komprimerar en digital videosignal och överför videobilder över ett datornätverk. Därför innehåller webbkameran följande komponenter:

CCD-matris,

lins,

optiskt filter,

videoinspelningskort,

videokomprimeringsenhet,

centralprocessor och inbyggd webbserver,

flashminne,

nätverksgränssnitt

serieportar,

larmingångar/utgångar.

·
Den används som fotodetektor i de flesta webbkameror. CCD-matris ( CCD, CCD - charge-coupled device) är en rektangulär ljuskänslig halvledarplatta med ett bildförhållande på 3:4, som omvandlar ljuset som infaller på den till en elektrisk signal. CCD-matrisen består av ett stort antal ljuskänsliga celler. För att öka ljuskänsligheten hos en CCD-matris bildas ofta en struktur som skapar en mikrolins framför var och en av cellerna. De tekniska parametrarna för en webbkamera indikerar vanligtvis CCD-matrisens format (matrisens diagonala längd i tum), antalet effektiva pixlar, skanningstyp (interlaced eller interlaced) och känslighet.

· Lins är ett linssystem utformat för att projicera en bild av ett observationsobjekt på det ljuskänsliga elementet i en webbkamera. Linsen är en integrerad del av webbkameran, så kvaliteten på videobilden som tas emot av webbkameran beror på dess korrekta val och installation. Ganska ofta kommer en webbkamera med ett objektiv. Objektiv kännetecknas av ett antal viktiga parametrar, såsom brännvidd, relativ bländare (F), skärpedjup, typ av montering (C, CS), format.

· Optiska infraröda skärfilter , som är installerade i webbkameror, är optiskt exakta planparallella plattor monterade ovanpå CCD-matrisen. De fungerar som optiska lågpassfilter med en gränsfrekvens på cirka 700 nm, nära rött. De skär av den infraröda komponenten av ljusvågor, vilket ger webbkameran korrekt färgåtergivning. Många svartvita webbkameror har dock inte sådana filter installerade, varför monokroma webbkameror har högre känslighet.

· Videoinspelningskort Webbkameran (digitaliseringsenheten) omvandlar den analoga elektriska signalen som genereras av CCD-matrisen till ett digitalt format. Signalomvandlingsprocessen består av tre steg:

Sampling, kvantisering, kodning.

Provtagning- avläsning av den elektriska signalens amplitud med jämna mellanrum (period). Detta steg av signalomvandling kännetecknas av samplingsfrekvensen.

Kvantiseringär processen att presentera urvalsresultat i digital form. Förändringen i nivån på den elektriska signalen under samplingsperioden representeras som ett kodord på 8, 10 eller 12 bitar, vilket ger 256, 1024 respektive 4096 kvantiseringsnivåer. Noggrannheten hos signalrepresentationen i digital form beror på antalet kvantiseringsnivåer.

Kodning. Förutom informationen om förändringar i signalnivån som erhållits i det föregående steget genererar kodningsprocessen bitar som indikerar slutet på klockpulsen och början av en ny ram, såväl som ytterligare felskyddsbitar.

· Kompressionsblock webbkameror komprimerar den digitaliserade videosignalen till ett av komprimeringsformaten (JPEG, MJPEG, MPEG-1/2/4, Wavelet). Tack vare komprimering reduceras storleken på videoramen. Detta är nödvändigt för att lagra och överföra video över nätverket. Om det lokala nätverket som webbkameran är ansluten till har begränsad bandbredd, är det tillrådligt att minska mängden överförd information för att undvika att nätverkstrafiken svämmar över genom att minska antingen frekvensen för ramöverföring över nätverket eller ramupplösningen. De flesta komprimeringsformat som webbkameror använder ger en rimlig kompromiss mellan dessa två sätt att lösa problemet med att överföra video över ett nätverk.

Kompressionsformat som är kända idag gör det möjligt att erhålla en digitaliserad ström med en bandbredd på 64 KB - 2 MB (med denna bandbredd kan videodataströmmar fungera parallellt med andra dataströmmar i nätverk).

· CPU är webbkamerans datorkärna. Den utför operationer för utmatning av digitaliserade och komprimerade videobilder, och ansvarar även för att utföra funktionerna hos en inbyggd webbserver och ett kontrollprogram för webbkameror.

· Gränssnitt för Ethernet tjänar till att ansluta webbkameran till ett 10/100 Mbit/s Ethernet-nätverk.

· För att arbeta på nätverket kan webbkameran ha serieport för att ansluta ett modem och arbeta i uppringt läge i avsaknad av ett lokalt nätverk. Du kan också ansluta kringutrustning till webbkameran via serieporten.

· Flash minneskort låter dig uppdatera webbkamerakontrollprogram och lagra anpassade HTML-sidor.

· Bagge tjänar till att lagra temporär data som genereras under exekvering av kontrollprogram och användarskript. Många internetkameror har en så kallad videobuffert. Detta är en del av RAM-minnet som är reserverat för inspelning och tillfällig lagring av videorutor som fångas av webbkameran. Informationen i videobufferten uppdateras cykliskt, d.v.s. den nya ramen spelas in istället för den äldsta. Denna funktion är nödvändig om webbkameran utför säkerhetsvideoövervakning, eftersom den låter dig återställa händelser före och efter larmet från säkerhetssensorer som är anslutna till webbkameran.

· Larmingångar/utgångar används för att ansluta larmsensorer till webbkameran. När en av sensorerna utlöses genereras en larmsignal, som ett resultat av vilken webbkameraprocessorn sammanställer en uppsättning ramar inspelade i videobufferten före, efter och vid tidpunkten för larmet. Denna uppsättning ramar kan skickas till en angiven e-postadress eller via FTP.

Figur 2. Webbkameraenhet.

5. Ytterligare funktioner och funktioner för webbkameran

· Rörelsedetektor är en mjukvarumodul vars huvuduppgift är att upptäcka webbkameror som rör sig i synfältet på en videoövervakningsplats. Rörelsedetektorn upptäcker inte bara rörelse i bildfältet, utan bestämmer även föremålets dimensioner och hastigheten på dess rörelse. Beroende på videoövervakningsuppgifterna är webbkamerans rörelsedetektor konfigurerad för att upptäcka rörelser av objekt med största möjliga minimering av falsklarm (interferensfiltrering), och flexibel larmbehandlingslogik är inställd (larminspelning, integration med annan säkerhetsutrustning).

· Ljudöverföring över nätverket utförs i de flesta fall genom att ansluta en extra ljudmodul till webbkameran. Till exempel producerar AXIS Communications, för att utöka funktionaliteten hos webbkameror, en speciell ljudmodul AXIS 2191, kompatibel med de flesta AXIS-webbkameror.

· Lösenordsskydd tjänar till att begränsa åtkomsten till webbkameran till personer som inte har åtkomsträttigheter.

Som standard kan webbkameravideo ses från vilken nätverksdator som helst som har en standardwebbläsare installerad, till exempel Internet Explorer eller Netscape Navigator. Du kan dock begränsa antalet personer som har tillgång till webbkameran genom att ange ett lösenord på användarnivå. Många webbkameror stöder lösenordsskydd på flera nivåer för att skilja åtkomst och administrationsrättigheter åt.