IPC

來自專欄 智能化系統

隨著安防監控行業的迅猛發展，安防領域當中的各類設備也在經歷著更新迭代，今天我們來介紹一下IPC，也就是IP Camera——網路攝像機。

不同於以往的模擬攝像機，現在的網路攝像機已經具有了極其強大的功能和作用，伴隨網路科技的發展，它也更多的走進了我們的家庭，民用領域也越來越廣泛了。

IPC的構成：

1.首先是鏡頭，鏡頭作為網路攝像機的前端部件，他有固定光圈，自動光圈，自動變焦，自動變倍等種類，這些部分基本與模擬攝像機相同。

2.然後是圖像/音頻感測器，圖像感測器一般分為CMOS和CCD兩種模式，現在市面上以CCD圖像感測器為主，但是隨著科技的發展，CMOS圖像感測器也正在逐漸的興起，當然現在也演變出了GMOS等一些其他的概念，但是基本都是從CMOS和CCD出發的。CMOS和CCD這兩種感測器還是有一定的區別的，這個我們再以後有空會講到不同於以往的模擬攝像機，在模擬攝像機的周圍還需要去配備硬碟錄像機NVR和編碼器DAS，所以IPC使用起來也就變得愈加方便。

3.由於圖像感測器將光源轉化成電信號，電信號會傳送到下一步的A/D轉換器，A/D轉換器的功能主要就是將圖像和聲音等模擬信號轉化成數字信號。

4.轉化之後的數字信號會按照一定的格式或者標準進行編碼壓縮，這裡就會用到編碼壓縮晶元。這裡的編碼壓縮又分為兩種，一種是進行硬體編碼壓縮及編碼壓縮演算法，它會固化在編碼壓縮的晶元上，然後對數字信號進行編碼壓縮。另外一種是基於DSP（Digital Signal Processing）軟體編碼壓縮機軟體運行在DSP晶元上，然後通過運行軟體，將圖像進行編碼壓縮以及編碼壓縮的標準，現在的主流的編碼壓縮標準有MPEG4，H.263,H.264，H.265,M-JPEG等。硬體編碼壓縮和軟體編碼壓縮的比較，我們將會在之後的過程中提到。

光信號轉化為電信號以及電信號，轉化為數字信號都比較好理解。那麼這裡為什麼數字信號還要按照一定的格式和標準進行編碼壓縮呢？ 舉個例子來說吧，我們現在家庭里所用的50M的寬頻和100M的寬頻，他們價格是不同的。這就反映了一點——帶寬，它是一種資源，一種有限的資源。在目前的網路的情況下，我們傳輸的視音頻信號自然是能夠佔用越小的帶寬越好，而攝像機採集到的原始的視頻信號，他的數據量是非常大的。試想一下，小區里100或者更多路地攝像頭，正常的帶寬並不能滿足或者網路費用會極高，所以我們要對它進行一定程度的編碼壓縮，然後再在網路上進行傳輸，以適應不同的帶寬或者降低網路租用的費用。

5.接下來就是網路伺服器，其功能就是把壓縮好的視頻/音頻信號，通過tcp/ip協議輸出，然後通過網路來，輸出到後端顯示或存儲。所以他要基本上支持現階段的主流的通信格式，比如說PPOE，DNS，UDP，TCP等等，具體協議的功能我們後面會提到。

6.控制器，控制器是網路攝像機的心臟，它肩負著網路攝像機的管理和控制工作，如果是硬體壓縮編碼，那麼控制器它是一個獨立的部件。如果是軟體壓縮編碼，那麼控制器就是運行壓縮編碼軟體的DSP晶元，即二者合二為一。

7.還有一些輔助的，比如說IPC為了工程應用，提供實用的外部介面，比如說控制雲台的485介面，用於報警信號輸入輸出的I/O介面，以及一些其他的介面。

網路攝像機的功能總結：

(1)視頻編碼：採集並編碼壓縮視頻信號。

(2)音頻功能：採集並編碼壓縮音頻信號。

(3)網路功能：編碼壓縮的視音頻信號通過網路進行傳輸。

(4)雲台、鏡頭控制功能：通過網路控制雲台、鏡頭的各種動作。

(5)緩存功能：可以把壓縮的視音頻數據臨時存儲在本地的存儲介質(SD卡，CF卡等)中。

(6)報警輸入輸出：能接受、處理報警輸入/輸出信號。

(7)移動檢測報警：檢測場景內的移動併產生報警。

(8)視頻分析；自動對視頻場景進行分析，比對預設原則並觸發報警。

(9)視覺參數調節：飽和度、對比度、色度、亮度等視覺參數的調整。

(10)編碼參數調節：幀率、解析度、碼流等編碼參數可以調整。

(11)系統集成：可以與視頻管理平台集成。

幾種IPC的分類（外形）：

等等......

按角度分類又可分為：普通角度廣角IPC，180°IPC，360°全景IPC等等......

相對於模擬攝像機的優勢：

1.相對於傳統的模擬攝像機需要在其附近配套DVR或DAS等存儲設備之外，IPC可以支持SD卡，CF卡等，可實現當出現網路波動或者斷網時，實現短時的本地存儲，待網路恢復時繼續中斷前的傳輸。

2.相對於傳統的模擬攝像機需要同軸電纜，供電線，控制線這些麻煩的連接，IPC最方便的時候可以採用POE供電，即Power Over Internet，因為攝像機不需要太多的功率，所以可以通過網線直接供電，只需要一根網線即可。當然，相應的配套設備也需要支持提供POE供電。

3.如果IPC的布局非常分散，或者有一些特殊環境的要求。這時候去布網線會很麻煩或者成本昂貴。那麼，IPC還可以支持3G/4G的傳輸，插上3G/4G卡，即可通過無線通信進行視音頻的傳輸。同理，安裝有無線網卡的IPC也可通過WiFi這種無線區域網去進行通行。

————古月清風