網絡攝像機的在監控安（ān）防的應用，使（shǐ）得圖像監控技術有了一個（gè）質的飛躍。首先，網絡（luò）的綜合（hé）布線（xiàn）代替了傳統的視頻模擬布線，實現了真正的三網（視頻、音頻、數據）合一，網絡攝像機即插即用，工程實施簡便，係統（tǒng）擴充方便；其次，跨區（qū）域遠程監控成為可能，特別是利用（yòng）互聯網，圖像監控已經沒有距離限（xiàn）製，而且圖像清晰，穩定可靠；再者，圖像的存儲、檢索十分安全、方便、可異地存儲（chǔ），多機備份存儲（chǔ）以及快速非線性查找等。
組成原理（lǐ）

監控網絡（luò）攝像機一般由鏡頭、圖像傳感（gǎn）器、聲音傳感（gǎn）器、A/D轉換器、圖像、聲音、控製器網絡服務器、外部報警、控製接（jiē）口（kǒu）等部分組成（chéng）。

1、鏡頭

鏡頭作為監控網絡（luò）攝像機的前端部件，有（yǒu）固（gù）定光圈、自動（dòng）光圈、自動變焦、自動變倍（bèi）等種類，與模擬（nǐ）攝像機相同。

2、圖像傳感器、聲音傳感器

圖像傳感器有CMOS和CCD兩種模式。CMOS既互（hù）補性（xìng）金屬氧化（huà）物半導體，CMOS主要是利（lì）用矽和鍺這（zhè）兩種元素所做成的半導體，通過CMOS上帶負電和帶正電的晶體管來實現基本的功能的。這（zhè）兩個互補（bǔ）效應所產生的電流即可（kě）被處理芯片記錄和解讀成影（yǐng）像。CMOS針（zhēn）對CCD最主要的優勢就是非常省電。不像由（yóu）二級管組成的CCD和CMOS電路（lù）幾乎沒有靜態電量消耗。這就使得CMOS的（de）耗電量隻有普通（tōng）CCD的1/3左右，CMOS重要問題是在處理快速變換的影像時，由於電流變換過（guò）於頻繁而過熱。暗電流抑製的好就問題不大，如果抑製的不好就十分容易出現雜點。

CCD圖（tú）像傳（chuán）感器由在單晶矽基片上呈二維排列的光電二級管（guǎn）及其傳輸電路構成。光電二極管把光轉化成（chéng）電荷，再經轉化電路傳送和輸出。

通常，傳送優良圖像質量的設（shè）備都采用CCD圖像傳感器，而注重功耗（hào）和成本的產品則選擇CMOS圖像傳（chuán）感器。但新的技術正在克服每種器體固有的弱點，同時保留了適合於特定用途的某些特性。這（zhè）一部（bù）分與模擬攝像機相（xiàng）同。 聲音傳感器即（jí）拾聲（shēng）器或叫麥克（kè）風，與傳統的話筒原理一樣。

3、A/D轉換器

A/D轉換器（qì）的功能是將圖像和聲（shēng）音（yīn）等模擬信號（hào）轉換成數字信（xìn）號。

基於CMOS模式的圖像傳感器模塊有直接數字信號輸出的接口，無（wú）須A/D轉（zhuǎn）換（huàn）器；而基於CCD模式的圖像傳感器模（mó）塊如有直接數字輸出的接口（kǒu），亦（yì）無須A/D轉換器，但（dàn）由於此模塊主要針對模擬攝像機（jī）設計，隻有模擬輸出接口，故需要進行（háng）A/D轉換。

4、圖像（xiàng）、聲音（yīn）編碼器

經A/D轉換後的圖像、聲音數字信號，按一定的格式或標準進行編（biān）碼壓縮。編碼壓縮的目的是（shì）為了便於實現音/視信號與多媒體信號的數（shù）字化；便於在計算機係統（tǒng）、網絡以及萬維網上不失真地（dì）傳輸上述信號。

目（mù）前，圖像編碼壓縮（suō）技術有兩種：一種是硬（yìng）件編碼壓縮，即將編碼壓縮算法固化在芯片上；另一種是基於DSP的（de）軟（ruǎn）件編碼壓縮，即（jí）軟件運行在DSP上進行圖像的編碼壓縮。同樣，聲音的壓（yā）縮亦可采用硬件編碼壓縮和（hé）軟件壓縮，其編碼標準有MP3等（děng）格（gé）式。

5、控製（zhì）器

控製器是（shì）網絡攝像機的心髒，它肩負著網絡攝像機的管理和控製工作。如果是硬件壓縮（suō）編碼，控製器是一個獨立部件；如果是軟件編碼壓縮，控製器是運行編碼壓縮軟件的DSP，即二者合而為一。

6、網絡服務（wù）器

網絡服務器提供網（wǎng）絡（luò）攝像機的網絡功能，它采（cǎi）用了RTP/RTCP、UDP、HTTP、TCP/IP等（děng）相關網絡協議，允許用戶從自己的PC機使用標準（zhǔn）的瀏覽器根據網絡攝像機的IP地址對網絡攝像機進行訪問（wèn），觀看實時圖（tú）像，及控製攝像機（jī）的鏡頭和（hé）雲台。

7、外部報警、控製接口

網絡攝像機為（wéi）工程應用提供了實用的外部接口，如控製雲台的485接口，用於報警信號輸入輸（shū）出的I/O口。如紅外探頭發現有目標出現，發報警信號給監（jiān）控網絡攝（shè）像機，監控網絡攝（shè）像機自動調整鏡（jìng）頭方（fāng）向並實時錄像；另一方麵，當網絡攝像（xiàng）機偵測到有移動（dòng）目標（biāo）出現時，亦可向外發出（chū）報警（jǐng）信號。

網（wǎng）絡攝像機的基本（běn）原理是：圖像信號經過鏡頭輸（shū）入及聲音信（xìn）號經過麥克風輸入後，由圖像傳感器的聲音傳感器轉化為電信號，A/D轉換器（qì）將模擬電信（xìn）號轉換為數字電信號，再經過編碼器按一定的編碼標準進行編碼壓（yā）縮，再控製器的控製（zhì）下，由監控（kòng）網絡服務器按一定的網絡協議送上局域網或INTERNET，控製器還（hái）可（kě）以接收報警信（xìn）號及向外發送報警（jǐng）信號，且按要求發出控製信（xìn）號。

8、圖像的編碼標準

目（mù）前，網絡攝像機的圖像壓縮編（biān）碼標準主要有MPEG4、H.263、H.264、M-JPEG等。

MPEG4

所謂MPEG標準就是指由ISO的活動圖像專家組製定的（de）一係列（liè）關於音視頻信號以及（jí）多媒體（tǐ）信號的壓（yā）縮與解壓縮技（jì）術的（de）標準。到目（mù）前為止，已經製定完成並批準執（zhí）行的有：1991年批準的MPEG1、MP3;1994年批準的MPEG2;1999年批準的MPEG4和MP4。正在製定的標準有：MPEG7和MEPG21.

H.263

H.263是ITU-T提出的作為H.324終端（duān）使用的視頻編解碼建議，H.263經過不斷地完善和多次的（de）升級（jí）已經日臻成熟，如（rú）今已經大部分（fèn）代（dài）替了H.261，而且H.263由於能在（zài）低帶寬上傳輸高（gāo）質量的視（shì）頻流而日（rì）益受到歡迎。

H.263是基於運動（dòng）補償的DPCM的混合編碼，在運（yùn）動補償的DPCM混合編碼，在運動搜索（suǒ）的基礎上進行運動補償，然後運用DCT變換和“之”字形掃描編碼，從而得到輸出碼流。H.263在H.261建議的基礎上，將運動矢量的搜索增加為半象素點搜索；同時又增加了（le）無限製運（yùn）動矢量、基於語法的算術編碼、高級預測技術和PB幀編碼等四（sì）個高（gāo）級選（xuǎn）項；從而達到了進一步降（jiàng）低碼（mǎ）速率和提高編碼質量的目的。

H.264

H.264是（shì）ITU-T的VCEG和ISO/IEC的MPEG的（de）聯合視頻組開發的一個新的數字視頻（pín）編碼標準，它既是ITU-T的H.264，又（yòu）是ISO/IEC的（de）MPEG4的第十部分。

在相同的重建圖像質量下，H.264能夠比（bǐ）H.263節約50％左右的碼率，比目前根據（jù）MPEG4實現（xiàn）的視頻格式在性能方麵提高33％左（zuǒ）右。

M-JPEG

M-JPEG技（jì）術即（jí）運動靜止圖像壓縮技術，它把（bǎ）運動的視頻序列作為連續的靜止（zhǐ）圖像來處理，這種壓縮技術方式單獨完整地壓縮每一幀，在編（biān）輯過程（chéng）中可隨機存儲每一幀，可進行精確到幀（zhēn）地編輯。但M-JPEG隻對幀內地空間冗餘進行壓縮，不對（duì）幀（zhēn）間的時間（jiān）冗餘進行壓縮，故壓縮效率不高（gāo）。

應用優勢

網絡攝像機不僅可基於計算機局域網用於區域監控，如住宅小區監控、辦公樓、銀行、商場等傳統地監控；而且也能（néng）通（tōng）過INTERNET用（yòng）於新型地跨區域遠程監控及網上展示（shì），遠程兒童及老人看護、無人值守通信機房監控、旅遊景點網上演播、產品網上展覽等。