論民用網絡攝像機的應用及技術實現

一、民用安防市場前景廣闊

????? 傳統的安防大多以視頻監控為主，并大多局限于受限范圍內監控。而目前視頻監控已由傳統的安防監控向專用和民用發展。同時互聯網和寬帶網絡技術的發展迅猛，現有的寬帶網絡已能夠滿足用戶視頻監控多方面的需求，使得基于寬帶網絡的數字化、網絡化遠程視頻監控業務形成巨大的發展潛力。隨著全球寬帶市場的高速發展，一方面各大運營商紛紛對寬帶應用大力推廣，另一方面近幾年寬帶使用價格的進一步降低，成為了人人用的起的線路，使得寬帶應用迅速普及。因此，在廉價的寬帶線路上實現遠程視頻監控成為了一個更廣泛的需求。全球各大電信運營商相繼推出了基于寬帶網絡的視頻增值服務，中國電信和中國網通、中國移動也相繼開展了視頻增值應用，他們對網絡視頻監控設備的需求急劇增長。根據相關資料統計民用安防產品在國外的普及率達到70%以上，其美觀、安全、智能、安裝簡便等超性價比的優勢，一直是國外家庭的首選安防產品。而國內市場發展尚未成熟，巨大的市場潛力也蘊藏著巨大的商業機會，根據有關機構推測，如果按照我國現有的城鎮居民家庭1億戶計算，結合國民經濟GDP增長率以及中國城市化發展速度，未來5年我國城鎮居民家庭預期購買總量將達到5000萬套，按照每套1000元計算，市場規模將達到500億元人民幣，平均每年也有100億元的市場需求，沿海經濟發達的農村地區還未納入銷售范圍。民用安防市場前景巨大，但是以前的安防系統都是根據專業場合的應用而設計的，在易用性、價格、功能等方面不適合民用場合的使用。針對這種情況，北京翰林通科技有限公司根據市場需要開發了專門針對中小商鋪、家庭和個人的“博視ocular”品牌的民用網絡攝像機系列產品。下面來談談“博視ocular”民用網絡攝像機的技術實現思路。

二、“博視ocular”民用網絡攝像機簡介

????? “博視ocular”民用網絡攝像機是專門針對中小商鋪、個人家庭等民用場所安全需要而開發的智能化IP網絡攝像機，它集成了無線射頻技術和主動紅外技術，使用最先進的網絡數字視頻技術，形成了集網絡視頻查看、網絡防盜、可視對講、網絡存儲等多種功能為一體的智能化視頻管理系統。它區別于現有其他網絡攝像機僅能用于專業安防的特點，大大擴展了網絡視頻的應用范圍，使之成為家庭、個人、商鋪、企業進行安全防范與可視化通訊必不可少的得力助手。“博視ocular”民用網絡攝像機包括一體化網絡攝像機、網絡半球機、卡片機等類別。?

三、技術實現分析

????? 1．基本原理和關鍵技術

????? “博視ocular”民用網絡攝像機通過OV1/4英寸3百萬像素CMOSSOC數字視頻傳感器可實現視頻的采集，通過多媒體處理器實現視頻的壓縮和網絡傳輸處理，多媒體處理器內嵌ARM926+DSP雙核處理器，音頻編碼和底層應用軟件基于ARM平臺的嵌入式Linux系統設計開發，視頻編碼格式采用最新H.264Baseline壓縮格式，支持雙向語音對講，支持與IPSan和IPTV設備的互聯互通，并具有豐富的接口，包括SD卡存儲、WiFi（802.11b/g）、RFID、LAN、RS485、報警輸入輸出等。

攝像機連接示意圖

????? （1）視頻采集

????? “博視ocular”攝像機選用OmniVision1/4英寸CMOSSOC數字視頻傳感器實現視頻的采集。BS9000是一款高度整合的1/4英寸CMOSCameraChip(TM)傳感器，在一個單芯片上提供一部VGA攝像頭和影像處理器的全部功能。BS9000以OmniVision的mniPixel2(TM)技術為基礎，弱光環境中也能提供較強的性能，在VGA模式下能夠以60幀每秒(fps)或在QVGA模式下120fps運行。

芯片內部原理圖

????? （2）視頻壓縮

????? 視頻編碼選用高性能SOC，該芯片是一款基于ARM926+DSP雙核處理器內核以及視頻硬件加速引擎的高性能通信媒體處理器，具有高集成、可編程、支持H.264和MJPEG等多協議的優點，可廣泛應用于實時視頻通信、數字圖像監控、網絡攝像機等領域。視頻處理單元能夠支持H.264BaselineProfile、MJPEG、JPEG等多種協議的實時編解碼；H.264BaselineProfile強大的編碼算法極大的提高了視頻質量，并且能夠靈活的提供場編碼或者幀編碼，為客戶支持不同的顯示終端提供了方便；視頻處理單元還支持雙碼流編碼，即MJPEG和H.264可以同時編碼。圖形處理單元能夠提供De-interlace算法處理、靈活的運動檢測；支持視頻、圖形縮放；支持OSD。

????? （3）底層軟件

????? 底層軟件基于ARM+DSP平臺的嵌入式Linux系統設計開發，軟件模塊包括：音視頻采集、音視頻編碼、網絡傳輸、存儲模塊、加密模塊、接口模塊。

軟件模塊圖

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????? 音視頻采集

????? 實現音頻的采集和回聲抵消處理；視頻的采集和縮放；視頻OSD功能；視頻參數（亮度、對比度、色度）可調；圖像的鏡像/翻轉功能；運動檢測功能。

????? 音視頻編碼

????? 實現音頻G.726、MP3編碼，視頻的BaselineProfile@Level3.0編碼，MJPEG編碼，視頻的雙碼流處理，視頻編碼參數（分辨率、幀率、量化、碼率）可調，編碼方式（VBR、CBR）可選。

????? 網絡傳輸

????? 實現音頻、視頻、數據的打包和網絡協議層的處理；實現WiFi驅動的處理；網絡參數的設置；DDNS域名解析；PPPOE撥號協議處理。

????? 存儲模塊

????? 實現SD卡存儲、抓拍，IP-San存儲協議的處理。

????? 加密模塊

????? 實現數字水平和AES加密處理。

????? 接口模塊

????? 實現云臺通訊協議、報警輸入輸出、自動光圈鏡頭等的處理。

????? 2．技術創新點

????? （1）獨特的RFID技術

????? “博視ocular”網絡攝像機具有RF無線射頻功能，可以同時連接無線紅外探頭、煙感探測器、煤氣泄露探測器等多個傳感設備并進行聯動報警。

????? 當設備處于布防狀態時，如果監控現場發生入侵或火災等警情時，系統通過網絡及時將現場圖片發送至用戶的手機或郵箱內，同時啟動內置蜂鳴器或現場警報器進行聲光報警，嚇阻非法人員的犯罪行為，或提示周圍人員警情發生。用戶收到警報通知后，馬上通過網絡遠程監看到現場情況并及時報警，從而保護用戶的財產安全。

????? （2）強大易用的手持無線遙控器

????? 通過功能強大、簡便易用的手持無線遙控器，可方便實現對攝像頭的旋轉控制、布撤防、緊急求助、隱私保護功能。

????? （3）強大的預警及報警功能

????? 當設備處于布防狀態，如果監控現場發生警情，系統可通過網絡及時將現場圖片發生至用戶的手機或郵箱內，同時啟動內置蜂鳴器或現場警報器進行聲光報警。

?（4）可視化緊急求助功能

????? 發生緊急事件時，用戶可通過手持遙控器的緊急按鈕觸發設備向服務中心發出緊急求助，并將現場圖片傳輸到服務中心，通知公安人員迅速接警。

????? （5）隱私保護功能

????? 通過手持無線遙控器，用戶可以方便自由的開啟或關閉設備的隱私保護功能。

????? （6）支持IPTV網絡電視標準支持標準H.264視頻流、標準AAC音頻以及標準的IPTV通訊協議，可通過與IPTV系統的互通互控。

????? （7）可視化網絡對講功能

????? 內置麥克風和喇叭，無須外接設備即可方便實現與中心的雙向語音對講。

????? （8）SD卡本地存儲

????? 內置的SD卡存儲接口，可以進行視頻存儲、備份和管理。

????? （9）WiFi無線連接

????? 標準的802.11b/g無線網絡功能，用戶無需網線連接，即可在任意位置安裝攝像機。

????? （10）強大的USB擴展功能

????? 可以連接U盤和USB接口的硬盤，擴展數據存儲空間，方便數據導出。

????? （11）視頻環出AV接口

??????? 通過AV接口方便現場調整攝像頭的焦距，也可升級為網絡音視頻的模擬輸出口，實現網絡可視對講。

四、總結

????? 民用安防市場具有巨大潛力，本文對“博視ocular”品牌的民用網絡攝像機進行了分析，希望能夠給同行一點參考。一個成熟的市場需要大家的共同參與，只有廠家、媒體和用戶一起努力，才能形成一個良好的民用安防市場！

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