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視頻監(jiān)控系統(tǒng)知識 |
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| 網(wǎng)絡視頻服務器介紹 |
在人類文明里，陸續(xù)出現(xiàn)了三種電子網(wǎng)絡，最早出現(xiàn)的是電話網(wǎng)絡，大約在一百年前，電話的發(fā)明改變了人類溝通的方式，之后，電話網(wǎng)絡陸續(xù)建成，目前已是地球上最大最方便的電子網(wǎng)絡，而且持續(xù)在擴張中。第二種電子網(wǎng)絡是有限電視網(wǎng)，隨著電視的普及與有線電視的蓬勃發(fā)展，網(wǎng)絡的涵蓋率也逐年的升高，最后一種網(wǎng)絡就是電腦網(wǎng)際網(wǎng)絡。本來三種網(wǎng)絡各不相干，但自從人們透過MODEM利用電話網(wǎng)絡來傳送電腦資料，透過CABLE MODEM經(jīng)由有線電視網(wǎng)絡連接網(wǎng)際網(wǎng)絡后，這三種電子網(wǎng)絡已互相有些交互影響了，這些演變，也悄悄的在監(jiān)視系統(tǒng)中產生了一些沖擊。網(wǎng)絡視頻服務器，即是在這個沖擊產出的產品。本文僅就可以在網(wǎng)際網(wǎng)絡上傳輸圖像的網(wǎng)絡視頻服務起做一番探討。
一、數(shù)字化
傳統(tǒng)的視頻圖像是模擬的訊號，而且各國的視頻標準各有不同，例如臺灣地區(qū)是使用美規(guī)的NTSC，大陸及歐洲地區(qū)則是使用PAL系統(tǒng)，我們就我們較熟悉的NTSC系統(tǒng)而言，它每秒有60個FIELD，其中單數(shù)的FIELD與雙數(shù)的FIELD合成一個Frame，每個Frame有525條掃描線，誠如大家熟知的，網(wǎng)際網(wǎng)絡傳輸?shù)馁Y料均為數(shù)字式，所以，如果我們要在網(wǎng)際網(wǎng)絡上傳輸視頻圖像則必須先將圖像數(shù)字化。圖像數(shù)字化分為兩個步驟：一為取樣（Sampling）,二為量化（Quantization）。圖像的取樣是二維的，通常是每個Frame的長與寬，例如640*480，800*600等等，量化則是將已取樣的Pixel，設定適當?shù)闹�，例�?0-255，0-65535等等，假設我們以640*480來取樣，以16bits來加以量化，則一秒鐘視頻圖像的資料長度為：
640*480*16bits/8bits*30frames/seconds=18432k bytes/second=18MB
一分鐘視頻圖像的資料長度為：18MB*60=1080MB
一小時視頻圖像的資料長度為：1080MB*60=64800MB
想象一下這個資料量的巨大，我們一般撥接上網(wǎng)的頻寬33.6kbps，大約每秒只能傳3KB的資料，如果以這樣的頻寬來傳送一分鐘的圖像資料大約需要4.2天才能完成，計算如下：1080MB*1024/3/60/24=4.2666
因此，不將數(shù)據(jù)壓縮而直接傳送，確定是不可行的，于是，圖像壓縮的技術在圖像傳輸?shù)膽蒙�，便更突顯其重要性。
二、數(shù)據(jù)壓縮
數(shù)據(jù)壓縮的演繹法眾多，有的著重執(zhí)行速度、有的著重壓縮比，標準格式，或特殊功能等等不一而足，其中使用于圖像壓縮的演繹法可粗分為兩類，第一類是lossless image compession,是一種壓縮再解壓縮后不會產生任何誤差的演繹法。例如運用于傳真機的JBIG（Joint Bi-level Image Experts Group）就是lossless image compression,第二類則為lossy compression是一種壓縮再解壓縮后產生誤差的演繹法。如JPEG （Joint Picture Expert Group）,ITU-TH.263等等演繹法就是lossy compression,由于人類對于諸如聲音或圖像等連續(xù)訊號源之些微的誤差，無法在有限的時間內有效的察覺。于是乎運用lossy compression來做圖像壓縮不但可以獲得不錯的壓縮比，也可以兼顧不錯的品質，一般而言，利用JPEG壓縮只須利用100KB/second的頻寬就可以實時地傳送圖像，如果利用H.263壓縮更可以只利用5KB/second就可以實時傳送圖像，100KB的頻寬對于Local Area Network而言，尚可承受；而5KB的頻寬對于Internet的環(huán)境也相對的變?yōu)榭尚小Ｒ虼�，我們可以運用適當?shù)膲嚎s演繹法將圖像資料先加以壓縮，再透過LAN或Internet來傳送，即可達到在網(wǎng)絡上傳輸圖像的目的。
三、傳輸與瀏覽
接下來是如何將從網(wǎng)絡上傳輸來的圖像資料接受及顯示。瀏覽器幾乎是目前連上網(wǎng)際網(wǎng)絡最常用的軟件，那么，如果能使用瀏覽器來接收由服務器傳來的實時圖像再加以顯示出來，豈不妙哉！下述三鐘方式即可實現(xiàn)。
1． 透過電話網(wǎng)絡傳輸
任何PC以撥接方式，聯(lián)機網(wǎng)絡視頻服務器后，以瀏覽器觀看遠方實時圖像。這種方式的聯(lián)機，網(wǎng)絡視頻服務器隨時待機等待PC撥入，只允許一個使用者上線。
2． 透過電腦網(wǎng)絡傳輸
任何PC以瀏覽器觀看在同一電腦局域網(wǎng)絡上的網(wǎng)絡視頻服務器的實時圖像。這種方式的聯(lián)機，網(wǎng)絡視頻服務器固定聯(lián)機在網(wǎng)絡上，可允許多個使用者上線。
3． 透過網(wǎng)際網(wǎng)絡傳輸
任何PC都可以連上網(wǎng)際網(wǎng)絡以瀏覽器觀看網(wǎng)絡上的網(wǎng)絡視頻服務器的實時圖像。這種方式的聯(lián)機，網(wǎng)絡視頻服務器以Modem,Cable Modem或ADSL聯(lián)機網(wǎng)際網(wǎng)絡，可允許多個使用者上線。
要達成上述功能，可以使用PC搭配圖像擷取卡，及適當?shù)能浖�，理論上，即可完全實現(xiàn)。不過，必須具備相當?shù)亩嗝襟w電腦知識。當然在系統(tǒng)安裝，操作及維護上，需要花費一些工夫。
另外，也可以選擇單一功能的網(wǎng)絡視頻服務器。大部分的網(wǎng)絡視頻服務器都是嵌入式系統(tǒng)設計，接上電源即可使用。安裝操作都十分簡便。這類產品都具備有Ethernet及Comport可連接到各式的網(wǎng)絡，可外接4支攝像頭，并內建Web Server,允許使用者直接已瀏覽器觀看圖像。有些產品甚至具備控制攝像頭搖擺，放大。圖像動態(tài)偵測及報警等監(jiān)控功能。另外，也有帶攝像頭鏡頭的網(wǎng)絡視頻服務器或稱Network Camera.
•Dynamic IP or Fixed IP
如同其他網(wǎng)絡服務器一般，網(wǎng)絡視頻服務器也需要一個固定的Public IP，就象話機需要一個電話號碼，別人才能打電話給你。IP Address可分為Dynamic IP 及Fixed IP。一般提供撥接上網(wǎng)的ISP（Internet Server Provider）通常會在客戶上網(wǎng)時，才提供IP，而且每次客戶上網(wǎng)時獲得的IP不一定相同，是為Dynamic IP。而固接上網(wǎng)的客戶，通常會有固定的IP。但是租用費用比較高。網(wǎng)絡視頻服務器必須有一個固定的IP，才能使任何人以瀏覽器觀看圖像。 |
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