IPC的工作原理

之前幾節(jié)講了視頻的編碼、封裝、通訊，也講了視頻大小的計算等，今天我們來講IPC的工作原理，把這些支持徹底串聯(lián)起來。

1.什么是IPC

IPC是IP Camera的縮寫詞，IP是網(wǎng)際協(xié)議，Camera是照相機、攝影機，IP Camera顧名思義就是網(wǎng)絡(luò)攝像機，它是一種由傳統(tǒng)攝像機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合所產(chǎn)生的新一代攝像機。

2.IPC由什么構(gòu)成

網(wǎng)絡(luò)攝像機一般由鏡頭、圖像傳感器、聲音傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、圖像、聲音、控制器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、外部報警、控制接口等部分組成。

2.1 鏡頭

鏡頭作為網(wǎng)絡(luò)攝像機的前端部件，有固定光圈、自動光圈、自動變焦、自動變倍等種類，與模擬攝像機相同。

2.2 圖像傳感器、聲音傳感器

圖像傳感器是利用光電器件的光電轉(zhuǎn)換功能將感光面上的光像轉(zhuǎn)換為與光像成相應(yīng)比例關(guān)系的電信號。聲音傳感器也類似。

2.3 A/D轉(zhuǎn)換器

A/D轉(zhuǎn)換器的功能是將圖像和聲音等模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。

2.4 圖像、聲音編碼器

經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的圖像、聲音數(shù)字信號，按一定的格式或標(biāo)準進行編碼壓縮。編碼壓縮的目的是為了便于實現(xiàn)音/視信號與多媒體信號的數(shù)字化；便于在計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)以及萬維網(wǎng)上不失真地傳輸上述信號。

目前，圖像編碼壓縮技術(shù)有兩種：一種是硬件編碼壓縮，即將編碼壓縮算法固化在芯片上；另一種是基于DSP的軟件編碼壓縮，即軟件運行在DSP上進行圖像的編碼壓縮。同樣，聲音的壓縮亦可采用硬件編碼壓縮和軟件壓縮，其編碼標(biāo)準有MP3等格式。

2.5 控制器

控制器是網(wǎng)絡(luò)攝像機的心臟，它肩負著網(wǎng)絡(luò)攝像機的管理和控制工作。如果是硬件壓縮編碼，控制器是一個獨立部件；如果是軟件編碼壓縮，控制器是運行編碼壓縮軟件的DSP，即二者合而為一。

2.6 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器提供網(wǎng)絡(luò)攝像機的網(wǎng)絡(luò)功能，它采用了RTP/RTCP、UDP、HTTP、TCP/IP等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，允許用戶從自己的PC機使用標(biāo)準的瀏覽器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)攝像機的IP地址對網(wǎng)絡(luò)攝像機進行訪問，觀看實時圖像，及控制攝像機的鏡頭和云臺。

2.7 外部報警、控制接口

網(wǎng)絡(luò)攝像機為工程應(yīng)用提供了實用的外部接口，如控制云臺的485接口，用于報警信號輸入輸出的I/O口。如紅外探頭發(fā)現(xiàn)有目標(biāo)出現(xiàn)，發(fā)報警信號給網(wǎng)絡(luò)攝像機，網(wǎng)絡(luò)攝像機自動調(diào)整鏡頭方向并實時錄像；另一方面，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)攝像機偵測到有移動目標(biāo)出現(xiàn)時，亦可向外發(fā)出報警信號。

2.總結(jié)

網(wǎng)絡(luò)攝像機的基本原理是：圖像信號經(jīng)過鏡頭輸入及聲音信號經(jīng)過麥克風(fēng)輸入后，由圖像傳感器的聲音傳感器轉(zhuǎn)化為電信號，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號，再經(jīng)過編碼器按一定的編碼標(biāo)準進行編碼壓縮，在控制器的控制下，由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器按一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議送上局域網(wǎng)或INTERNET，控制器還可以接收報警信號及向外發(fā)送報警信號，且按要求發(fā)出控制信號。

再回憶下我們之前幾講，我們講了視頻大小的計算，實時視頻帶寬的計算，視頻編碼、封裝及通訊協(xié)議，今天我們又講了IPC的原理，這樣一來，我們已經(jīng)梳理清楚了整個視頻流傳輸?shù)倪^程，相信在研究了這幾篇文章之后，你會對視頻監(jiān)控等應(yīng)用有更清晰的認知。