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網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和解碼器
發(fā)布時間：2010/6/30 17:05:25 修改時間：2010/6/30 17:05:25 瀏覽次數(shù)：1744

在人類文明里，陸續(xù)出現(xiàn)了三種電子網(wǎng)絡(luò)，最早出現(xiàn)的是電話網(wǎng)絡(luò)，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(luò)陸續(xù)建成，目前已是地球上最大最方便的電子網(wǎng)絡(luò)，而且持續(xù)在擴張中。第二種電子網(wǎng)絡(luò)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(luò)的涵蓋率也逐年的升高，最后一種網(wǎng)絡(luò)就是電腦網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)。本來三種網(wǎng)絡(luò)各不相干，但自從人們透過MODEM利用電話網(wǎng)絡(luò)來傳送電腦資料，透過CABLE MODEM經(jīng)由有線電視網(wǎng)絡(luò)連接網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)后，這三種電子網(wǎng)絡(luò)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(chǎn)生了一些沖擊。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和解碼器，即是在這個沖擊產(chǎn)出的產(chǎn)品。
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(luò)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(luò)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(shè)定適當?shù)闹担?0-255，0-65535等等，假設(shè)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(shù)在圖像傳輸?shù)膽?yīng)用上，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(chǎn)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(chǎn)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(nèi)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(zhì)，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虼耍覀兛梢赃\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(luò)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(luò)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(luò)最常用的軟件，那么，如果能使用瀏覽器來接收由服務(wù)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(luò)傳輸
任何PC以撥接方式，聯(lián)機網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)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(luò)視頻服務(wù)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(luò)傳輸
任何PC以瀏覽器觀看在同一電腦局域網(wǎng)絡(luò)上的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的實時圖像。這種方式的聯(lián)機，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器固定聯(lián)機在網(wǎng)絡(luò)上，可允許多個使用者上線。
3．透過網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)傳輸
任何PC都可以連上網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)以瀏覽器觀看網(wǎng)絡(luò)上的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的實時圖像。這種方式的聯(lián)機，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器以Modem,Cable Modem或ADSL聯(lián)機網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)，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碚撋希纯赏耆珜崿F(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(luò)視頻服務(wù)器。大部分的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器都是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計，接上電源即可使用。安裝操作都十分簡便。這類產(chǎn)品都具備有Ethernet及Comport可連接到各式的網(wǎng)絡(luò)，可外接4支攝像頭，并內(nèi)建Web Server,允許使用者直接已瀏覽器觀看圖像。有些產(chǎn)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(luò)視頻服務(wù)器或稱Network Camera.
?Dynamic IP or Fixed IP
如同其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器一般，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)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(luò)視頻服務(wù)器必須有一個固定的IP，才能使任何人以瀏覽器觀看圖像。
四、網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器
網(wǎng)絡(luò)視頻編碼是一種壓縮、處理音視頻數(shù)據(jù)的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，由音視頻壓縮編解碼器芯片、輸入輸出通道、網(wǎng)絡(luò)接口、音視頻接口、RS485串行接口控制、協(xié)議接口控制、系統(tǒng)軟件管理等構(gòu)成，主要是提供視頻壓縮或解壓功能，完成圖象數(shù)據(jù)的采集或復(fù)原等,目前比較流行的基于MPEG-4或H.264的圖像數(shù)據(jù)壓縮通過Internet網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)以及音頻數(shù)據(jù)的處理。
經(jīng)過近幾年的發(fā)展，目前已經(jīng)由單功能的視頻傳輸,逐漸發(fā)展成為帶WIFI網(wǎng)絡(luò)，帶本地SD卡存儲，或USB存儲或IDE硬盤存儲等；傳輸通道也從原來單路逐漸發(fā)展成為：單路D1，兩路HD1，四路CIF和多路兼容的多菜單操作與管理的集成系統(tǒng)。目前，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的通訊方式也由原來單純的有線網(wǎng)絡(luò)，逐漸發(fā)展成為：有線與無線WIFI（802.11a b g通訊協(xié)議）兼容,無線的傳輸距離也由原來的幾十米（30-100米），發(fā)展成為目前的幾十公里（30-50公里）。

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范孟增 在2013/9/24 11:17:00留言
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