網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)又叫IP CAMERA（簡(jiǎn)稱IPC）由網(wǎng)絡(luò)編碼模塊和模擬攝像機(jī)組合而成。網(wǎng)絡(luò)編碼模塊將模擬攝像機(jī)采集到的模擬視頻信號(hào)編碼壓縮成數(shù)字信號(hào)，從而可以直接接入網(wǎng)絡(luò)交換及路由設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)內(nèi)置一個(gè)嵌入式芯片，采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是傳統(tǒng)攝像機(jī)與網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)相結(jié)合的新一代產(chǎn)品。攝像機(jī)傳送來(lái)的視頻信號(hào)數(shù)字化后由高效壓縮芯片壓縮，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)總線傳送到Web服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)上用戶可以直接用瀏覽器觀看Web服務(wù)器上的攝像機(jī)圖像，授權(quán)用戶還可以控制攝像機(jī)云臺(tái)鏡頭的動(dòng)作或?qū)ο到y(tǒng)配置進(jìn)行操作。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)能更簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)監(jiān)控特別是遠(yuǎn)程監(jiān)控、更簡(jiǎn)單的施工和維護(hù)、更好的支持音頻、更好的支持報(bào)警聯(lián)動(dòng)、更靈活的錄像存儲(chǔ)、更豐富的產(chǎn)品選擇、更高清的視頻效果和更完美的監(jiān)控管理。另外，IPC支持WIFI無(wú)線接入、3G接入、POE供電（網(wǎng)絡(luò)供電）和光纖接入。

1.傳輸協(xié)議概述

      網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)提供很多的基于IP網(wǎng)絡(luò)的傳輸協(xié)議，以盡可能地保證音視頻數(shù)據(jù)，PTZ控制數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量。實(shí)時(shí)視頻流經(jīng)過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)傳輸，通過(guò)多種協(xié)議組合，適應(yīng)各種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境。

　　RTP(Realtime Transport Protocol),實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議，其專門針對(duì)實(shí)時(shí)流媒體而設(shè)計(jì)， RTP的基本功能是將幾個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流復(fù)用到一個(gè)UDP分組流中，這個(gè)UDP流可以被發(fā)送給一臺(tái)主機(jī)（單播模式），也可以被傳送給多臺(tái)目標(biāo)主機(jī)（多播模式）。因?yàn)镽TP僅僅封裝成常規(guī)的UDP，理論上路由器不會(huì)對(duì)分組有任何特殊對(duì)待，但現(xiàn)在高級(jí)的路由設(shè)備都有針對(duì)RTP協(xié)議優(yōu)化選項(xiàng)。RTP協(xié)議的時(shí)間戳機(jī)制，不僅減少了抖動(dòng)的影響，而且也允許多個(gè)數(shù)據(jù)流相互之間的同步，這樣可以很方便地基于I/O事件對(duì)視頻圖像進(jìn)行字幕添加，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)往往將音視頻編碼數(shù)據(jù)封裝成RTP分組。

　　RTCP(Realtime Transport Control Protocol)實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議，其是RTP的姊妹協(xié)議，它處理反饋、同步和用戶界面等，但是不傳輸任何數(shù)據(jù)。它的主要功能是用來(lái)向源端提供有關(guān)延遲、抖動(dòng)、帶寬、擁塞和其它網(wǎng)絡(luò)特性的反饋信息，編碼進(jìn)程可以充分利用這些信息。因此當(dāng)網(wǎng)絡(luò)狀況較好時(shí)，可以提高數(shù)據(jù)速率（從而達(dá)到更好的質(zhì)量），而當(dāng)網(wǎng)絡(luò)狀況不好時(shí)，它可以減少數(shù)據(jù)速率。通過(guò)連續(xù)的反饋信息，編碼算法可以持續(xù)地作相應(yīng)的調(diào)整，從而在當(dāng)前條件下盡可能地提供最佳的質(zhì)量。

　　RTSP(Real Time Streaming Protocol)實(shí)時(shí)流協(xié)議，RTSP協(xié)議利用推式服務(wù)器(push server)方法，讓音視頻瀏覽端，發(fā)出一個(gè)請(qǐng)求，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)只是不停地向?yàn)g覽端推送封裝成RTP分組的音視頻編碼數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以用很小的系統(tǒng)開(kāi)銷實(shí)現(xiàn)流媒體傳輸。

　　HTTP(HyperText Transfer Protocol)超文本傳輸協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通過(guò)HTTP協(xié)議提供Web訪問(wèn)功能，很方便地將音視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)傳輸，但實(shí)時(shí)音視頻支持很不理想。

　　UDP(User Datagram Protocol)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，是最基本的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，利用IP協(xié)議提供網(wǎng)絡(luò)無(wú)連接服務(wù)，常用來(lái)封裝實(shí)時(shí)性強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)音視頻數(shù)據(jù)，即使網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中發(fā)生分組丟失現(xiàn)象，在客戶端也不會(huì)影響音視頻瀏覽。

　　TCP(Transmission Control Protocol)傳輸控制協(xié)議，利用IP協(xié)議提供面向連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，為在不可靠的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上提供一個(gè)可靠的端到端字節(jié)流而設(shè)計(jì)。TCP協(xié)議往往要在服務(wù)端和客戶端經(jīng)過(guò)多次“握手”才能建立連接，因此利用TCP傳輸實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的音視頻流開(kāi)銷較大，如果網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，音視頻抖動(dòng)的現(xiàn)象明顯。利用其可靠性常用來(lái)傳輸網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)管理命令，如PTZ，I/O設(shè)備控制命令。

2.傳輸協(xié)議組合

　　網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)往往應(yīng)用RTSP、RTP、RTCP、HTTP、UDP、TCP協(xié)議的不同組合來(lái)傳輸實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的音視頻流。常見(jiàn)的協(xié)議組合如下。

　　RTP+RTSP協(xié)議組合，這種協(xié)議組合(RTP可以用TCP、UDP協(xié)議封裝，RTSP用TCP協(xié)議封裝)，在正常網(wǎng)絡(luò)環(huán)境里，可以保證客戶端瀏覽實(shí)時(shí)音視頻，廠商往往推薦網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采用這種協(xié)議組合。一些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也常常支持RTP+RTSP多播模式。

　　RTP/RTSP協(xié)議組合，RTP分組封裝成RTSP分組，有些網(wǎng)絡(luò)防火墻只讓RTSP協(xié)議分組通過(guò)。但網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)又要以RTP協(xié)議提供實(shí)時(shí)音視頻。這種組合方式在沒(méi)有辦法的情況下增加了網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和客戶端管理系統(tǒng)的復(fù)雜度。

　　RTP/RTSP/HTTP協(xié)議組合，在RTP/RTSP的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上增加了HTTP封裝，這種協(xié)議組合主要是為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)防火墻只允許使用HTTP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。雖然網(wǎng)絡(luò)負(fù)載加大，但網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以適應(yīng)更復(fù)雜的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境。

　　UDP(TCP)協(xié)議，一些網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)為了適應(yīng)國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬狀況不佳的狀況，沒(méi)有利用RTP+RTSP應(yīng)用層協(xié)議封裝音視頻數(shù)據(jù)，對(duì)音視頻流只采用UDP或TCP傳輸層協(xié)議封裝。這樣音視頻流就可以利用很小的網(wǎng)絡(luò)帶寬傳輸流媒體。這種協(xié)議組合也可以提供類似RTP+RTSP高級(jí)功能，但對(duì)網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備基于RTP+RTSP組合優(yōu)化特性不能利用。

　　UDP(TCP)/HTTP協(xié)議組合，將音視頻流數(shù)據(jù)封裝成HTTP數(shù)據(jù)分組，然后用UDP(TCP)協(xié)議傳輸?shù)娇蛻舳恕＿@種協(xié)議方式可適應(yīng)復(fù)雜的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，可以穿透大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)防火墻。

　　各種傳輸層協(xié)議組合保證了音視頻和PTZ數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)目煽啃裕W(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)內(nèi)置的處理器計(jì)算能力限制，導(dǎo)致并發(fā)訪問(wèn)的用戶數(shù)量有限。這樣往往不能滿足并發(fā)訪問(wèn)要求較高的應(yīng)用環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)往往利用具備多播功能的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，響應(yīng)更多的并發(fā)訪問(wèn)要求。有些網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)客戶端軟件功能強(qiáng)大，利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，充當(dāng)可以響應(yīng)更多并發(fā)訪問(wèn)用戶的“虛擬網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)”，這種方式適應(yīng)于也適應(yīng)PTZ網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。對(duì)大規(guī)模數(shù)字化視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有重要意義。

　　還有的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)提供一些FTP(文件傳輸協(xié)議)、SMTP(郵件傳輸協(xié)議)、DDNS(動(dòng)態(tài)域名解析)協(xié)議，以增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境應(yīng)用。筆者觀點(diǎn)，這些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對(duì)安防監(jiān)控系統(tǒng)沒(méi)有太多的幫助，反而要引入好多外部FTP、SMTP、DNS服務(wù)器去配合網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，這樣對(duì)整個(gè)數(shù)字安防監(jiān)控系統(tǒng)的管理引入了新的復(fù)雜性，增加了不穩(wěn)定性，可能要花更多的精力去管理非主要業(yè)務(wù)。有的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)也提供一些高級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，如ICMP、SNMP、IGMP、ARP協(xié)議，幫助用戶去管理網(wǎng)絡(luò)。

3.應(yīng)用現(xiàn)狀

　　隨著有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)帶寬成倍的增加，網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸?shù)膸挸杀緦⒃絹?lái)越小，大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)已成為可能。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)接口將采集的音視頻數(shù)據(jù)；I/O、PTZ控制數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程管理系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊，所具備的功能決定了網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)適用的網(wǎng)絡(luò)類型、網(wǎng)絡(luò)音視頻延遲和抖動(dòng)的處理能力、是否具備穿透防火墻以適應(yīng)復(fù)雜的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境。

4.以太網(wǎng)供電技術(shù)

　　新的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采用以太網(wǎng)供電技術(shù)，減少了網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)外部連接線纜。以太網(wǎng)供電(Power over Ethernet，PoE)是一種將供電集成到標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)設(shè)備中的技術(shù)。PoE技術(shù)遵循于IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)，并且在不降低網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊性能、縮小網(wǎng)絡(luò)范圍的基礎(chǔ)上對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行供電。這一標(biāo)準(zhǔn)可在交換機(jī)端提供15.4W的電源，攝像機(jī)端為最大12.9W的電源。類似PTZ攝像機(jī)和快球的室外攝像機(jī)，它們的功率通常會(huì)超過(guò)上述的值，因而PoE功能顯得不太適合。一些廠商也提供了非標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品來(lái)滿足此類應(yīng)用的需求，但需要注意的是，因?yàn)檫@些產(chǎn)品是非標(biāo)準(zhǔn)的，在不同品牌的產(chǎn)品間也就沒(méi)有了互操作性。

5.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

　　如今，盡管大多數(shù)建筑中都已經(jīng)部署了有線網(wǎng)絡(luò)，但有時(shí)候?qū)蛻魜?lái)講，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)解決方案在功能性和節(jié)約成本方面仍然具有很強(qiáng)的吸引力。例如，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)布線工作必須要對(duì)內(nèi)部建筑產(chǎn)生破壞才能完成時(shí)、或者在一些需要定期地改變攝像機(jī)位置，又不想每次重新布線的場(chǎng)所（例如零售商店），無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將變得非常有用。在另外一種常見(jiàn)應(yīng)用場(chǎng)景中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠方便地將兩座建筑物或場(chǎng)所連接起來(lái)，而不需要昂貴和復(fù)雜的地面施工。

　　無(wú)線通信技術(shù)主要分為兩大類：無(wú)線局域網(wǎng)(Wireless LAN，WLAN)是指跨越距離較短，通常位于室內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)非常完善，不同廠家生產(chǎn)的無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)備也能夠很好的協(xié)同工作；無(wú)線網(wǎng)橋(Wireless bridges)當(dāng)需要通過(guò)高速鏈路連接不同的建筑物或場(chǎng)所時(shí)，則必須建立一條能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離高速傳輸?shù)狞c(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路。微波和激光是實(shí)現(xiàn)這種功能的兩種常用技術(shù)。

　　無(wú)線局域網(wǎng)802.11x系列標(biāo)準(zhǔn)，802.11g標(biāo)準(zhǔn)是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)支持最普遍的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，在室外環(huán)境下，它能夠提供最大約24 Mbps實(shí)際吞吐量，最大有效距離為100米，該標(biāo)準(zhǔn)使用2.4 GHz波段，理論帶寬可以達(dá)到54 Mbps。

　　網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)提供的無(wú)線接入功能，由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信本質(zhì)方面的原因，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的范圍內(nèi)，任何擁有一臺(tái)無(wú)線設(shè)備的人都可以連接到網(wǎng)絡(luò)中并使用共享設(shè)備，因此無(wú)線網(wǎng)絡(luò)必須提供良好的安全機(jī)制。無(wú)線網(wǎng)橋用來(lái)連接地域空間跨度比較大和多個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)，采用微波技術(shù)的設(shè)備較多，我們應(yīng)該著重考慮一下，如果在這樣的環(huán)境里，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是否支持移動(dòng)IP。

6.安全性

　　網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的安全性很值得關(guān)注，在訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)時(shí)，一般都提供多級(jí)用戶管理機(jī)制和IP過(guò)濾機(jī)制，不同級(jí)別的用戶(IP地址)有不同的訪問(wèn)權(quán)限，這種機(jī)制很好地滿足了分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的安全高效管理要求。

　　音視頻流通過(guò)加密處理，可以有效地防止在公共網(wǎng)路傳輸過(guò)程中被竊聽(tīng)。一些網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在視頻編碼時(shí)采取了有限的加密措施，但增加了網(wǎng)絡(luò)傳輸負(fù)載、客戶端解碼的復(fù)雜性和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)成本。而且政府部門對(duì)這種網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的加密標(biāo)準(zhǔn)未必采納。安防監(jiān)控行業(yè)是否可以考慮將視頻流的加密功能轉(zhuǎn)移到其它輔助系統(tǒng)來(lái)完成，減少系統(tǒng)核心設(shè)備網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的工作負(fù)擔(dān)，增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。

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