智能高清网络摄像机.doc

一. 概述1. 背景随着经济的发展，车辆数量的迅猛增长，各大中小城市的交通压力越来越大，不但给我们的生活带来许多不便，而且许多车辆的违章现象，也造成了许多经济及人身的伤害，给创建文明城市、维护交通及人身安全带来许多障碍。由于城市的不断规划、扩大，人口、车辆的不断增多，如何更好地解决交通拥挤、违章现象，降低事故发生现象，达到畅通工程的要求，已成为各城市不得不解决的重要问题。为了更好地解决这些问题，惩治闯红灯违章车辆，避免路口交通拥挤、杂乱，许多城市相继安装了闯红灯电子警察系统，电子警察系统可以有效的解决交通管理部门现场管理的盲点，消除了人力警察交通管理时间和空间上的限制，性能上取代人力警察现场执法，这给各行业机动车司机起到了警惕的作用，直接改变了城市的交通面貌，大大减少了事故发生。由于这些明显的作用，闯红灯电子警察系统已经引起了各城市的重视。综上所述，我们所要开发的电子警察的核心任务就是：自动检测和记录机动车及其驾驶员的违法、违章行为和过程，并能为交通管理部门提供准确、有效的执法依据。2. 电子警察的发展历程1996年5月初，北京市公安局公安交通管理局科研所与我们共同在北京市西四路口试验国内第一台“抢红灯自动拍摄器”获得成功。同年，北京市交通工程科学研究所在北京市科委申报立项，科委拨专款支持北京市交通工程科学研究所与我们共同合作研发“视频机动车闯红灯自动监测系统”。 系统研制成功后，于1996年-1998年初先后在北京、济南、长沙、福州、杭州、西安、洛阳、齐齐哈尔、满洲里、衢州等地安装了“视频机动车闯红灯自动监测系统”和“视频机动丰超速自动监测系统”。第一代电子警察，采用的是光学相机的产品，照片采用胶卷形式，照片数量少，人工换胶卷工作量大，胶卷、照片需要冲洗，后期成本高，照片无法传输。不能连续抓拍。第一代的光学相机由于它在设备性能等各方面的局限性，并没有得到很大的利用。随后就出现了两类主流的基于电子产品产品的电子设备：数码设备和视频摄像机。数码电子警察的特点在于： 数码分辩率高，一般像素在300W左右，图像清晰，抓拍率高，误拍率低，且设备成本低适合中国发展；而视频摄像机像素比较低，受天气气候影响大，夜晚雨雾天根本看不清，且需要设备多成本高。视频电子警察的特点在于：摄像机都是采用工业级标准耐高温(55度)，不易死机，能拍摄全过程(录像)，但像素只有大概30W。而数码相机大多采用民用相机，不耐高温(40度)，高温易死机。其实两种电子警察产品都各有各自的特点。现阶段数码视频作为电子警察图像采集设备各有千秋又各有不足。特别是发展初期，确实存在数码高温易死机，视频晚上看不清。但随着数码和视频相机发展，这些问题有了很大的改观。工业级高档数码相机完全克服了高温死机问题，高清晰度DV摄像机也解决了夜晚看不清的问题。后来出现的视频+数码的电子警察，克服了视频电子警察及数码电子警察的缺点，即视频电子警察看不清红灯，数码电子警察难于连续抓拍，它是用摄像机抓拍闯红灯的过程(2-3张照片)，用数码相机抓拍三要素照片(1张照片)，然后组合而成一组照片(3-4张)。但是，随着数码相机的自身发展，带有连续抓拍功能的数码相机已经到处可见，视频+数码的电子警察已经无优势可谈，而且，此类产品系统更加复杂，可靠性差，维护量大、成本高、寿命短、安装调试难，也存在路口工控机或嵌入式计算机的高温死机等现象，所以它是一个过渡性产品。随着电子警察在应用过程中显露出的问题的增加，决定了电子警察最终需要发展的三个大方向：1 合法性：具有提供完整，清晰和唯一的证据（图像或者照片信息）；2 稳定性：设备能够适应恶劣环境和具有一定的自我调整功能（比如遇到问题，重启系统）；3 低成本：使产品具有更高的性价比和可实际利用价值（比如利用网络技术减少传输线路和控制部件的架设）。而且，随着信息量的增加，及时的传输技术，就是增加摄像机的网络传输功能也成为了产品必要的需求。建立网络连接平台，摄像机系统可以通过网络将图像信息自动传输到指挥中心，并且可以通过网络对系统进行远程的控制和管理。综上所述，开发具有智能高清网络功能的电子警察成为了行业发展的需要。而且，视频检测技术以及智能分析等先进的技术手段在电子警察系统得到实际的应用，极大的丰富了电子警察的功能，基于嵌入式操作系统的产品将成为主流，使得电子警察系统在产品使用的稳定性商得到了质的提高。电子警察摄像机发展：光学设备模拟设备数码设备模拟+数码网络+数码标清HDFHDCCDCMOS30WW300W40W130W500W1996年 1998年 2002年 2006年 2008年 2009年3. 产品概述智能高清网络电子警察摄像机，将传统的摄像机与现代网络技术实现了完美的结合，拥有独立的IP地址和嵌入式的操作系统，从而实现电子警察监控的智能化。而随着图像感应技术和嵌入式控制程序的不断完善，图像的质量也得到了极大的提高。基于嵌入式操作系统的智能高清网络电子警察摄像机可以满足闯红灯抓拍、超速抓拍、卡口检测等功能。这类摄像机还可广泛应用于安防监控场所。咱们通常所说的的“电子警察”，应该是一个由图像处理单元即网络摄像机，配上辅助的光源，支架，电源以及外部触发器，和中心控制室组成的一个完善的系统，其中，摄像机负责图像的检测，拍摄，采集和对信息的传输和处理。二. 产品设计智能高清网络电子警察最主要的功能就是实现对实时数据的采集，它的核心任务，就是自动检测和记录机动车及其驾驶员的违法、违章行为和过程，并能为交通管理部门提供准确、有效的执法依据。我们从结构和功能模块两个方面对其进行详细的阐述：1. 结构模块解析电子警察组成结构示意图A. 镜头：镜头作为网络摄像机的前端部件，有固定光圈、自动光圈、自动变焦、自动变倍等种类，与模拟摄像机相同。（附录1.有更详细的介绍）B. 图像传感器图像传感器是组成数字摄像头的重要组成部分，根据元件不同分为CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合元件）和CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体元件）。a. 结构CCD的主要有感光二极管，2个不同功能的并行型号寄存器，信号放大器，数模转换器等，其工作部件可分为：微型镜头（感光设备），分色滤光器，感光层（转换成数字信号）三部分。CMOS的结构如下图所示：模拟数字转换电路IC总线图像定时控制电路曝光率控制电路模拟信号处理电路光敏单位列阵放大电路输出出比较CCD和CMOS的结构，A/D转换器的位置和数量是最大的不同。CCD每曝光一次，在快门关闭后进行像素转移处理，将每一行中每一个像素的电荷信号依序传入“缓冲器”中，由底端的线路引导输出至CCD旁的放大器进行放大，再串A/D转换器输出；相对地，CMOS 的设计中每个像素旁就直接连着 A/D转换器，讯号直接放大并转换成数字信号。b. 解析度由于CMOS每个像素的结构比 CCD 复杂，其感光开口不及CCD大，相对比较相同尺寸的CCD与CMOS感光器时，CCD感光器的解析度通常会优于CMOS。不过，如果跳脱尺寸限制，目前业界的CMOS 感光原件已经可达到1400万像素全片幅的设计，CMOS 技术在量率上的优势可以克服大尺寸感光原件制造上的困难，特别是全片幅 24mm-by-36mm 这样的大小。c. 成本CMOS 应用半导体工业常用的 MOS制程，可以一次整合全部周边设施于单晶片中，节省加工晶片所需负担的成本 和良率的损失；相对地 CCD 采用电荷传递的方式输出资讯，必须另辟传输通道，如果通道中有一个像素故障（Fail），就会导致一整排的讯号拥塞，无法传递，因此CCD的良率比CMOS低，加上另辟传输通道和外加 A/D转换器 等周边，CCD的制造成本相对高于CMOS。d. 功耗CMOS的影像电荷驱动方式为主动式，感光二极管所产生的电荷会直接由旁边的电晶体做放大输出；但CCD 却为被动式， 必须外加电压让每个像素中的电荷移动至传输通道。而这外加电压通常需要12伏特（V）以上的水平，因此 CCD 还必须要有更精密的电源线路设计和耐压强度，高驱动电压使 CCD 的电量远高于CMOS。e. 特点CCD的特点在于充分保持信号在传输时不失真（专属通道设计），透过每一个像素集合至单一放大器上再做统一处理，可以保持资料的完整性；CMOS的制程较简单，没有专属通道的设计，因此必须先行放大再整合各个像素的资料。f. 噪点由于CMOS每个感光二极管旁都搭配一个 A/D 放大器，如果以百万像素计，那么就需要百万个以上的 A/D 放大器，虽然是统一制造下的产品，但是每个放大器或多或少都有些微的差异存在，很难达到放大同步的效果，对比单一个放大器的CCD，CMOS最终计算出的噪点就比较多。g. 感光度由于 CMOS 每个像素包含了放大器与A/D转换电路，过多的额外设备压缩单一像素的感光区域的表面积，因此相同像素下，同样大小之感光器尺寸，CMOS的感光度会低于CCD。夜间效果，CCD优于CMOS。h. 市场分析尽管 CCD 在影像品质等各方面均优于CMOS，但不可否认的CMOS具有低成本、低耗电以及高整合度的特性。由于数码影像的需求热烈，CMOS的低成本和稳定供货，成为厂商的最爱，也因此其制造技术不断地改良更新，使得 CCD 与 CMOS 两者的差异逐渐缩小。新一代的CCD朝向耗电量减少作为改进目标，以期进入照相手机的行动通讯市场；CMOS系列，则开始朝向大尺寸面积与高速影像处理晶片统合，藉由后续的影像处理修正噪点以及画质表现， 特别是 Canon 系列的 EOS D30 、EOS 300D 的成功，足见高速影像处理晶片已经可以胜任高像素 CMOS 所产生的影像处理时间与能力的缩短；另外，大尺寸全片幅则以 Kodak DCS Pro14n、DCS Pro/n、DCS Pro/c 这一系列的数码机身为号召，CMOS未来跨足高阶的影像市场产品，前景可期。C. A/D转换器A/D转换器的功能是将图像和声音等模拟信号转换成数字信号。由于现在感光部件设计的不断完善，有的感光设备自己就具备A/D转换的功能。基于CMOS模式的图像传感器模块有直接数字信号输出的接口，无须A/D转换器；而基于CCD模式的图像传感器模块如有直接数字输出的接口，亦无须A/D转换器，但由于此模块主要针对模拟摄像机设计，只有模拟输出接口，故需要进行A/D转换。D. 图像，声音编码器经A/D转换后的图像、声音数字信号，按一定的格式或标准进行编码压缩。编码压缩的目的是为了便于实现音/视信号与多媒体信号的数字化；便于在计算机系统、网络以及万维网上不失真地传输上述信号。目前，图像编码压缩技术有两种：一种是硬件编码压缩，即将编码压缩算法固化在芯片上；另一种是基于DSP的软件编码压缩，即软件运行在DSP上进行图像的编码压缩。同样，声音的压缩亦可采用硬件编码压缩和软件压缩，其编码标准有MP3等格式。E. 控制器控制器是网络摄像机的心脏，它肩负着网络摄像机的管理和控制工作。如果是硬件压缩编码，控制器是一个独立部件；如果是软件编码压缩，控制器是运行编码压缩软件的DSP，即二者合而为一。F. 网络模块网络服务器提供网络摄像机的网络功能，它采用了RTP/RTCP、UDP、HTTP、TCP/IP等相关网络协议，允许用户从自己的PC机使用标准的浏览器根据网络摄像机的IP地址对网络摄像机进行访问，观看实时图像，及控制摄像机的镜头和云台。G. 外部接口网络摄像机为工程应用提供了实用的外部接口，如控制云台的485接口，用于报警信号输入输出的I/O口。如红外探头发现有目标出现，发报警信号给网络摄像机，网络摄像机自动调整镜头方向并实时录像；另一方面，当网络摄像机侦测到有移动目标出现时，亦可向外发出报警信号。2. 功能模块A. 外部硬件模块电子警察外部硬件系统按照其功能模块可以划分为三个系统，它们分别是前段感应系统，抓拍摄像系统和后台传输系统。a.前段感应系统前段感应系统，是整个电子警察设备的触手，尤它提供抓拍设备工作的信号，或者说是触发抓拍系统的条件。从实现理论来讲，前端感应器有多种形式，如红外线感应器、微波感应器、声纳感应器、线圈感应器、条形线状感应器、视频感应器、雷达感应器等，目前在各城市电子警察中主要使用的是线圈感应器。线圈感应器的工作原理：埋设于车道的无线线圈，因而形成一个磁场,红灯信号时，当车辆经过线圈时（压上和离开），线圈所产生的磁场的磁通量将发生相应的变化，检测主控机将会快速地检测到这些变化，并通过对这一变化进行分析处理来判断是否有车辆通过，当检测到在红灯状态下有车辆通过时，检测主控机判定违法事件发生，发出控制指令拍摄过程照片。线圈感应器目前电子警察使用中最多的一种感应器，因其安装方便，准确率较高，而且价格低，被广泛使用，但其检测面积大，特殊状态下使用不方便。b.抓拍摄像系统 拍摄系统是电子警察取得违章图像，并记录图像的过程设备，其包括拍摄工具和控制器。 接收到前段感应系统传来的拍摄指令之后，摄像机开始按照预先制定的方式拍摄照片。并按照系统的压缩方式，把图片进行处理，并对A/D转换后的信息进行暂时存储。摄像机是视频电子警察最常用的拍摄工具，其性能稳定，图像传输方便，但由于其图片分辨率差，而且夜晚拍摄时照明困难。控制器是电子警察的心脏，它是连接感应器，控制照相机(摄像机)判别红、绿灯信号，进行逻辑运算以及输出特定数据的仪器。目前我们大多使用单版机系统来制作，进行微控制程序的编制采取“与”的方式进行控制相机拍摄。c.后台传输系统以往的电子警察系统采用的传输手段有手工下载(人工传输)和有线传输、无线传输三种。手工下载是指人工换胶卷(卡)或用便携电脑式设备将电子警察所在路口的图像下载并带回指挥中心的一种方式。有线传输是指通过光纤或电缆(电话线)等进行网络传输图像的方式。无线传输是指通过公众网(GPRS)等进行无线无地域传输图像的方式。 具备百兆以太网网卡的高清摄像机，可以直接连接到交管部门的后台软件上或者直接将信息发送到INTNET，可即使的处理信息，节省了存储带来的开销，高效，并且能实时的把控制信息，摄像机的运行状态反映到中央控制系统。B. 后台软件模块当图像被下载传输指挥中心以后，就需要对图像进行登记、编号、公告，再传输到中心计算机数据库，以备各种使用单元调用。这套处理软件也包括图片及数据的分析，以提供各类违章数据信息。三. 技术名词解释1. CPUCPU即中央处理器，是网络摄像机最核心的部件之一，是网络摄像机的大脑，大部分的数据信息都是由它来完成的。它的工作速度快慢直接影响到摄像机的运行速度。CPU可分为控制单元（Control Unit；CU）、逻辑单元（Arithmetic Logic Unit；ALU）、存储单元（Memory Unit；MU）三大部分，从应用角度可以分为X86式、嵌入式和其他高性能式三大类。网络摄像机一般用的都是嵌入式的CPU。2. Flash MemoyrFlash Memory即快擦型存储器，在断电情况下仍能保持所存储的数据信息，但是数据删除不是以单个的字节为单位而是以固定的区块为单位。区块大小一般由256KB到20MB。FLASH这个词最初由东芝因为该芯片的瞬间清除能力而提出。闪存源于EPROM，芯片价格不高，存储容量大。闪存正在成为EPROM的替代品，因为它们很容易被升级。闪存被用于PCMCIA卡，PCMCIA闪存盘，其它形式硬盘，嵌入式控制器和SMART MEDIA。如果闪存或其它相关的衍生技术能够在一定的时间内清除一个字节，那将导致永久性的（不易失）RAM的到来。3. DRAMDRAM（Dynamic Random-Access Memory），即动态随机存储器最为常见的系统内存。DRAM 只能将数据保持很短的时间。为了保持数据，DRAM 必须隔一段时间刷新（refresh）一次。如果存储单元没有被刷新，数据就会丢失。4. OS操作系统（Operating System，简称OS）传统上是负责对计算机硬件直接控制及管理的系统软件。操作系统的功能一般包括处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理等。当多个程序同时运行时，操作系统负责规划以优化每个程序的处理时间。在网络摄像机是了常见的操作系统是Linux。一个操作系统可以在概念上分割成两部分：内核(Kernel)以及壳(shell)。一个壳程序包裹了与硬件直接交流的内核：硬件内核壳应用程序。但有些操作系统上内核与壳完全分开（例如Unix、Linux等），这样用户就可以在一个内核上使用不同的壳；而另一些的内核与壳关系紧密（例如Microsoft Windows），内核及壳只是操作层次上不同而已。5. 网络协议对于网络摄像机来说就是传输所摄图像时所要遵守的一些规范，由于现有的网络都是在TCP/IP协议下的，所以大部分网络摄像机都遵守这个协议。下面主要介绍一下什么叫协议，和现有的几种常用的网络协议，网络协议就是网络中（包括互联网）传递、管理信息的一些规范。如同人与人之间相互交流是需要遵循一定的规矩一样，计算机之间的相互通信需要共同遵守一定的规则，这些规则就称为网络协议。一台计算机只有在遵守网络协议的前提下，才能在网络上与其他计算机进行正常的通信。网络协议通常被分为几个层次，每层完成自己单独的功能。通信双方只有在共同的层次间才能相互联系。常见的协议有：TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBIOS协议等等。在互联网上被广泛采用的是TCP/IP协议，在局域网中用得的比较多的是IPX/SPX.。用户如果访问Internet，则必须在网络协议中添加TCP/IP协议。每种网络协议都有自己的优点，但是只有TCP/IP允许与Internet完全的连接。TCP/IP是在60年代由麻省理工学院和一些商业组织为美国国防部开发的，即便遭到核攻击而破坏了大部分网络，TCP/IP仍然能够维持有效的通信。ARPANET就是由基于协议开发的，并发展成为作为科学家和工程师交流媒体的Internet。TCP/IP同时具备了可扩展性和可靠性的需求。不幸的是牺牲了速度和效率（可是：TCP/IP的开发受到了政府的资助）。Internet公用化以后，人们开始发现全球网的强大功能。Internet的普遍性是TCP/IP至今仍然使用的原因。常常在没有意识到的情况下，用户就在自己的PC上安装了TCP/IP栈，从而使该网络协议在全球应用最广。TCP/IP的32位寻址功能方案不足以支持即将加入Internet的主机和网络数。因而可能代替当前实现的标准是IPv6。6. LAN接口LAN接口同时也可分为广域网（WAN）接口和局域网接口，我们常用的广域网（WAN）接口有：V.35、RS232、ISDN、BRI、PRI、E1接口等。网络摄像机一般是以RJ-45接口和网络相连接的。网络接口有多种下面是网络摄像机有可能用到的几种接口的介绍。（1）AUI端口AUI端口是用来与粗同轴电缆连接的接口，它是一种“D”型15针接口，这在令牌环网或总线型网络中是一种比较常见的端口之一。路由器可通过粗同轴电缆收发器实现与10Base-5网络的连接，但更多的是借助于外接的收发转发器（AUI-to-RJ-45），实现与10Base-T以太网络的连接。当然也可借助于其他类型的收发转发器实现与细同轴电缆（10Base-2）或光缆（10Base-F）的连接。这里所讲的路由器AUI接口主要是用粗同轴电缆作为传输介质的网络进行连接用的，AUI接口示意图如图所示。（2）RJ-45端口 RJ-45端口是我们最常见的端口了，它是我们常见的双绞线以太网端口，因为在快速以太网中也主要采用双绞线作为传输介质，所以根据端口的通信速率不同RJ-45端口又可分为10Base-T网RJ-45端口和100Base-TX网RJ-45端口、1000Base-TX三类。其中，10Base-T网的RJ-45 端口在路由器中通常是标识为“ETH”，而100Base-TX 网的RJ-45端口则通常标识为“10/100bTX”，这主要是现在快速成以太网路由器产品多数还是采用10Mbps/100Mbps带宽自适应的。 （3）SC端口 SC端口也就是我们常说的光纤端口，它是用于与光纤的连接，一般来说这种光纤端口是不太可能直接用光纤连接至工作站，一般是通过光纤连接到快速以太网或千兆以太网等具有光纤端口的交换机。这种端口现在大多数比较高端的产品上都有，都以“100b FX”标注，如图所示。（4）红外线接口 IrDA是Infrared Data Association（红外线数据标准协会）的英文缩写，IrDA红外接口是一种红外线无线传输协议以及基于该协议的无线传输接口。支持IrDA接口的数码相机，可以无线地向支持IrDA通信的其它设备如笔记本电脑或打印机传输数码照片。7. 图像分辨率图像分辨率的概念简单说就是指屏幕水平和方向垂直方向所显示的点数。比如1024728，其中“1024”表示屏幕上水平方向显示的点数，“768”表示垂直方向显示的点数。分辨率越高，图像也就越清晰，且能增加屏幕上的信息容量。分辨率越高说明网络摄像机对图像的显示越清晰。8. 图像压缩方式对于网络摄像机来说，图像压缩方式主要有： JPEG、MJPEG MPEG1、MPEG2 MPEG49. 图像压缩速率图像压缩速率是指图像压缩过以后在传输过程中的传输速率，因为每幅图片就是一帧，PAL制式每秒钟25帧，NTSC制式每秒钟30帧，也就是PAL制式的每秒钟能传送25个画面，NTSC每秒能传送30个画面。捕捉动态视频内容时，此数字愈高愈好。但不能低于24帧/秒，因为低于这个数值时，动态的图像已经不连续，开始出现掉祯现象。10. 显示尺寸显示尺寸指网络摄像机可显示最大多大面积的画面，在特定的条件下也指此网络摄像机所监测的画面能否以全屏的方面显示，这也更方便了图像的观测。11. 摄像机性能摄像机性能主要指摄像机的功能特性来说的，性能主要考虑的指标有清晰度、灵敏度、最低照度、耗电量和重量等，比如是否支持ITU-H.263标准压缩、照明度大小、 是否支持全屏、每秒扫描多少帧等。有些摄像机在使用中若打开最高增益开关时，应将图像噪声抑制开关同时打开，以减少画面杂波。12. 信噪比信噪比是指信号的有用成份与杂音的强弱对比，常常用分贝（dB）表示。设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。信噪比越高，传输图像信号质量越高。目前对于网络摄像机来说最高信噪比为63dB。13. 照明度最低照度越小，对拍摄环境照度要求越低，可以在较暗的照明条件下得到干净的图像，适应性越强。最低照度是在最大光圈、最大增益和双象素读出等数字处理技术共同作用下所能得到的最低程度。电子手段提高了灵敏度，但清晰度有所下降，目前最低照度多为理论计算值。最低照明度Lux是测量摄像机感光度的一种方法，换句话说，摄像机能在多黑的条件下可以看到可用的影像。勒克司Lux是用来测量投射在物体上的光的数量的米制单位，在英国叫做尺烛光（lumen），在欧洲的等叫做Lux。具体地说，1Lux等于一支蜡烛从1米外投射在一平方米的表面上的光的数量。10 Lux等于10支蜡烛从1米外投射到物体表面的光的数量。1Lux的摄像机据说能在一支蜡烛的光亮下离物体大约3米以外的地方拍摄到亮度正常的影像。今天市场上的许多摄像机就能做到。问题是所得到的图象质量并不好，画面全是雪花般的噪点，清晰度和色彩还原都十分的差劲。影响画面的主要是DV镜头的聚光能力。1Lux是入射光即投射在物体上的光的大小，也是你的照相机捕捉到并记录了反射回来的光。即射到物体上又由物体反射给镜头的光。浅色的、反射性 的物体表面比暗色的物体表面在弱光下拍摄出的效果要好。一般来说，感光器件尺寸越大的数码摄像机，就越能在低Lux的环境下拍摄优秀的画质，另外3CCD也能在低Lux 。14. 软件升级软件升级主要是指网络摄像机的配置软件在厂商有新版本的软件可利用时，通过何种方式对网络摄像机的配置软件进行升级的问题。有的网络摄像机内置实时操作系统，支持软件下载和配置设置，方便升级和操作管理。但一些产品只能先下载下新版本的软件，然后人工配置升级管理。15. 安全性系统设置了不同等级的使用者权限，仅有最高级权限的用户才可对整个系统进行设置或更改。没有权限的用户是接收不到图像的。图像数据的存储是专有的格式。16. 视频输入/输出视频输入输出的主要作用就是将显示信号输出到外部设备上，或收集外部采集的视频信号。对于网络摄像机来说由于它只要输出到浏览器上就行了，能被监控都看到就行了。17. 警报信号输入/输出警报输入输出是指可根据需要提供多路的报警信号输入端口及一路的报警信号输出。用户可以根据情况接入烟火感应器、红外探头、湿度等各种传感器。甚至于现在有的新产品在有意外情况发生的监控画面将弹出到屏幕的最前端,并发出警报声，并可将发生图像送到指定邮箱中去。18. 远程控制Pan/Tilt/Zoom远程控制主要是指网络摄像机有没有远程控制功能，以及远程控制功能的通讯接口是哪种。现有的网络摄像机般都支持这三种远程控制。并且通讯接口大部分用的都是RS 485 (TxD，RxD)。19. 视频丢失侦测网络摄像机对于视频在传输过程中是否有画面帧的丢失情况能否自行检测，并且把丢失的画面帧进行重发的功能。20. 动态侦测整个监控画面被分成多个小区域，用户可以任意选择区其中的区域，并且可以对选中的监控区域进行1-20级的敏感度设置。 这样当有东西移动时将被网络摄像机服务器检测到，同时进行录像。21. 视频传输目前的无线视频产品的视频输出主要有S端子输出和普通的复合视频输出两类。S端子实际上是一种五芯接口，由两路视频亮度信号、两路视频色度信号和一路公共屏蔽地线共五条芯线组成（实际上还有与其配套的亮度、色度分离器）。从其结构不难看出，它是用来将亮度和色度分离输出的设备。这种设计主要是为了克服视频节目复合输出时的亮度和色度的互相干扰。一般的广播电视的亮度信号带宽为6MHz，而国内的PAL制式彩色信号带宽为1.5MHz。复合视频输出是将4.43MHz波频率的色度副载信号间置于视频亮度信号中，在显示输出时进行色度解调，将色度副载波从复合视频信号中滤出来，这样就可能损失亮度信号中4.43MHz0.75MHz的频率，降低了水平清晰度。另外，没有完全滤掉的色度副载波可能会干扰亮度通道，而处于4.43MHz边缘的亮度信号则会进入色度解调电路，二者互相干扰，降低了播出质量。采用S端子的亮度和色度分离输出可以提高画面质量，这就是为什么有人将其称为“高清晰度输出”的缘故。22. 网络摄像机网络摄像机是一种结合传统摄像机与网络技术所产生的新一代摄像机，它可以将影像通过网络传至地球另一端，且远端的浏览者不需用任何专业软件，只要标准的网络浏览器（如“Microsoft IE或Netscape）即可监视其影像。网络摄像机内置一个嵌入式芯片，采用嵌入式实时操作系统。摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过网络总线传送到Web服务器。网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的摄像机图像，授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或对系统配置进行操作。四. 产品必要参数描述系统OSLinux感光器CCD或者CMOS存储SD/外界USB模式抓拍模式/视频模式输入电压视频输入摄像机信号画质码流格式分辨率码流大小最大帧数显示格式音频音频输入音频输出压缩格式接口USBLAN网络端口串口外部触发信号端口网络协议TCP/IP报警输入/输出模式移动侦测，视频丢失，视频遮挡，外界环境超过上限电源Power Adapter电源适配器参数功耗尺寸重量报警方式WIFI无线网络方式工作温度工作湿度五. 应用实例：1. 红绿灯A. 系统方案系统结构应该是3级结构：a.路口抓拍单元：及时完成违章车辆抓拍和图片的保存b.路口信息传输单元：负责将抓拍到的图片信息传输到信息中心c.中心管理单元：实现智能交通的管理中心B. 系统设计原理a违章信号采集：采用感应线来感应路面上的汽车传来的压力，通过传感器将信号采集到中央处理器，送寄存器暂存（该数据在一个红灯周期内有效）b生成有效信号： 在同一个时间间隔内（红灯周期内），如果同时产生两个脉冲信号，即视为“有效”，简单的说，就是如果当时红灯，你的头轮子过线了，而后轮子没出线，则只产生了一个脉冲，在没有连续的两个脉冲时，不拍照；c.判断违章信号，实施抓拍 一般拍摄3张图片，车压线时，车过线，后续抓拍d. 信号采集系统分时段触发: 红灯亮时，系统已经启动；绿灯将要亮时，关闭系统2. 超速A. 系统方案a. 抓拍机b. 车辆检测单位c. 补光单位（闪光灯或者红外）d. 后台管理系统B. 系统设计原理a. 超速车辆抓拍前端车辆检测设备采用地感线圈测速的方式，该方式利用了电磁变化涡流原理，车辆在线圈上面通过时，改变了线圈振荡频率，检测器感应出频率变化，检测出车辆的存在和通过。通过在车道内埋设2组地感线圈，由车辆通过两组线圈的的时间和两组线圈的距离，测算出移动车辆的速度。b.线圈超速检测原理：汽车行驶先经过线圈A再经过线圈B，检测器检测到车辆先压到线圈A，然后随即压到线圈B的时候，检测器通过计算A，B线圈中间的距离以及车辆通过A，B线圈的时间，以路程除以时间就是车辆的速度。可以根据实际情况在检测器内部设定一个速度值，当检测器检测到车辆的速度超过设定值时,即触发相机进行抓拍，同时检测器会将当前车辆的速度值传输给相机，并在抓拍照片3. 卡口卡口用于城市道路或高速公路出入口、收费站等治安卡口及重点治安地段的全天候实时检测与记录。可自动识别过往路口车辆号牌和车牌特征，验证出车辆的合法身份，自动核对黑名单库，自动报警，并可对路口情况进行监控和管理，包括出入口车辆管理、采集、存储数据和系统工作状态，以便工作人员对道路安全进行监控，系统维护、统计、查询和打印报表等工作；而且数据准确。A. 系统方案a. 卡口现场b. 控制中心c. 网络传输系统B. 系统设计原理利用了每一辆车对应唯一的车牌号的有利条件，在系统对汽车牌照自动识别基础上利用先进的光电摄像机、计算机、图像处理、号牌识别、远程数据访问等技术，对监控路面过往的每一辆机动车的车号牌图像和车辆全景图像进行连续全天候实时记录，系统可以根据所拍摄的图像进行车牌自动识别，提供信息：自动识别车牌号码和颜色，通过此信息与对应地区的车管库相连接的情况下，分析当前过往车辆，获取当前车辆是否为合法车辆;及时准确的为系统提供相应车辆车型、颜色、车牌号、行驶方向、车速、经过时间等各种参数，自动采集保存车辆图像，保存到数据库，数据具备联网查询功能。