網絡攝（shè）像機的在監控安防（fáng）的應用（yòng），使得圖像監控（kòng）技術（shù）有了一（yī）個質的飛躍。首先，網絡的綜合布線代替了傳統的視頻模擬布線，實現了真正的三網（視頻、音頻、數據）合一，網絡攝像機即插即用，工程實施簡便，係（xì）統擴充方便；其次（cì），跨區域遠程監（jiān）控成為可能，特別是利用互聯（lián）網，圖像（xiàng）監控已經沒（méi）有距離限製，而且圖像清晰（xī），穩定可靠；再者，圖像的存儲、檢索（suǒ）十分安（ān）全、方便、可異地（dì）存儲，多（duō）機備份存（cún）儲以及快速非線性查找等。
組成（chéng）原理

監控網絡攝像機一般由鏡頭、圖像傳感器、聲音（yīn）傳感器、A/D轉換器、圖（tú）像、聲音、控製器網絡（luò）服務器、外部報警、控製接口等部分組成。

1、鏡頭

鏡頭（tóu）作為監控網絡攝像（xiàng）機（jī）的前端部件，有固定光（guāng）圈、自動光圈、自動（dòng）變焦（jiāo）、自動變倍等種類，與模擬攝像（xiàng）機相同。

2、圖像傳感器、聲音傳感器

圖像傳感器有CMOS和CCD兩種模式。CMOS既互補性金屬（shǔ）氧化物半導（dǎo）體，CMOS主要是（shì）利用矽和鍺這兩種元素所做成的半導體，通過（guò）CMOS上帶負電和（hé）帶正電的（de）晶體管來實現基本的功能的。這兩個互補效應所產生的電流即可被（bèi）處理芯片記錄和（hé）解讀成影（yǐng）像。CMOS針對CCD最主要的優勢就是非常省電。不像由二級管組成的（de）CCD和CMOS電路（lù）幾乎沒有靜態電量（liàng）消耗。這就使得CMOS的耗電量隻（zhī）有普通（tōng）CCD的1/3左右（yòu），CMOS重要問題是在處理快速變換（huàn）的影像時，由於電流變換過於頻繁而過熱。暗（àn）電流抑製的好就問題不大，如果抑製的不好就十分容易出現雜（zá）點。

CCD圖像傳感器由在單晶矽基片上呈二維排列的光電二級管及其傳輸電路構成。光電二極管把光轉化成（chéng）電（diàn）荷，再經轉化電路傳送和輸出。

通常，傳送優（yōu）良（liáng）圖像質量的設備（bèi）都采用CCD圖像傳感器，而注重功耗和成本的產品則選擇CMOS圖像傳感器。但新的技術正在克服每（měi）種器體固有的弱點，同時保留了適合（hé）於特（tè）定用途的（de）某些特性。這一部分與模擬（nǐ）攝像機（jī）相同。 聲音傳感器即拾聲器或叫麥克風，與傳統的話筒原理（lǐ）一樣。

3、A/D轉換器

A/D轉換器的功能是將圖像（xiàng）和聲音等模擬信號轉換成數字信號。

基（jī）於CMOS模式的圖像（xiàng）傳感器模（mó）塊有直接（jiē）數字信號輸（shū）出的接口，無須A/D轉（zhuǎn）換器；而基於（yú）CCD模式的圖像傳（chuán）感（gǎn）器模塊如有直接數字輸出（chū）的接口，亦無須A/D轉換器，但由於此模塊主要針（zhēn）對模擬攝像機設計（jì），隻有模擬輸出接口，故需要進（jìn）行A/D轉（zhuǎn）換（huàn）。

4、圖像、聲音編碼器

經A/D轉（zhuǎn）換後的圖像、聲音數字信號，按一定的格式或標準進行編碼壓縮。編碼壓縮的目（mù）的是為了便於實現音/視信號與多媒體（tǐ）信號的（de）數字化；便於在計算機係統、網絡以及萬維網上不失真地傳輸上述信號。

目前（qián），圖像編碼壓縮技術有兩種：一種是硬件編碼壓縮，即（jí）將編碼壓縮算法固化在芯片上；另一種是基於DSP的軟件編碼壓（yā）縮（suō），即軟件（jiàn）運行在（zài）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（suō）和軟件壓縮，其編（biān）碼標準有MP3等格式（shì）。

5、控製器

控製器是網絡攝（shè）像機的心髒，它（tā）肩負著網（wǎng）絡攝像機的管理和控製工作。如果（guǒ）是硬件壓（yā）縮編碼，控製器是一個獨立部件；如果是軟件編碼壓縮，控製器是運（yùn）行編（biān）碼壓縮（suō）軟件的DSP，即二者合（hé）而為一。

6、網絡服務器

網絡（luò）服務（wù）器提供網絡攝（shè）像機的網（wǎng）絡功能，它（tā）采用了RTP/RTCP、UDP、HTTP、TCP/IP等相（xiàng）關網絡協議，允許用戶從自己的PC機使（shǐ）用標準的瀏（liú）覽器根據網絡攝像機的IP地址對網（wǎng）絡攝像機（jī）進行訪（fǎng）問（wèn），觀看實時圖像，及控製攝像機的鏡頭和雲台。

7、外部報警、控製（zhì）接口（kǒu）

網絡攝像機（jī）為工程應用提供了實用的外部接口，如控製雲台的485接口，用於報警信號（hào）輸入輸出的I/O口。如紅外探頭發現有目標出現，發報警（jǐng）信號給監控網絡攝像（xiàng）機，監控網絡攝像（xiàng）機自動調（diào）整（zhěng）鏡頭方向並實時錄像；另一方麵，當網絡攝像機偵測到有移（yí）動目標出現時（shí），亦可向外發出報（bào）警（jǐng）信號。

網絡攝像機的基本原理（lǐ）是：圖像信號經過鏡頭輸入及聲音信號經過麥克風輸入後，由圖像傳感器的聲音傳感器轉化為電信號，A/D轉（zhuǎn）換器將模擬電信號轉換（huàn）為數字電信號，再經過編碼器按（àn）一定的編碼標（biāo）準進行（háng）編碼壓縮，再控製（zhì）器的控製（zhì）下，由監控網絡服務器按（àn）一定的網絡協議送上局域（yù）網或INTERNET，控製器還可以接收報（bào）警信號及向外發送報警（jǐng）信號，且按要求發出控製信號。

8、圖像的編碼標準

目前，網（wǎng）絡攝像機的圖像壓縮編碼標準主要有MPEG4、H.263、H.264、M-JPEG等。

MPEG4

所謂MPEG標準就是指由ISO的活動圖像專家組（zǔ）製定的一係列關於（yú）音視頻信號以及多媒體（tǐ）信號的壓縮（suō）與解壓縮技術的標準。到目前為止，已經製定完成並批準執行的有（yǒu）：1991年批準的MPEG1、MP3;1994年批準的MPEG2;1999年批準的MPEG4和MP4。正在製定的（de）標準有：MPEG7和MEPG21.

H.263

H.263是ITU-T提出的作為H.324終端使用的視頻編（biān）解碼建議，H.263經（jīng）過（guò）不斷地完（wán）善和多次的升級已經日臻成熟，如今已經大部分代替了H.261，而且H.263由於能在低帶寬上（shàng）傳輸高質量的（de）視頻流而日益受到歡迎。

H.263是基於運動補償的（de）DPCM的混合編碼，在運動（dòng）補（bǔ）償的DPCM混合編（biān）碼，在運動搜索的基礎上進行（háng）運動補償（cháng），然後運（yùn）用DCT變換和“之（zhī）”字形掃描編碼（mǎ），從而得（dé）到輸出碼流。H.263在H.261建議的基礎上，將運動矢（shǐ）量（liàng）的搜索增（zēng）加為半象素（sù）點搜索；同（tóng）時（shí）又增（zēng）加了無限製運動矢量、基於（yú）語法的算術（shù）編碼、高級預測技（jì）術和PB幀編碼等四個高（gāo）級選項；從而達到了進一步降低碼速率和提高編（biān）碼質量的目的（de）。

H.264

H.264是ITU-T的VCEG和ISO/IEC的MPEG的聯合視頻組開發的一個新的（de）數字視頻編碼標準，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG4的第十部分。

在相同的重建圖像質量下，H.264能夠比H.263節約50％左右的碼率，比目前（qián）根據MPEG4實現的視頻（pín）格式在性能方麵（miàn）提（tí）高33％左右。

M-JPEG

M-JPEG技術即運動（dòng）靜止圖像壓縮技術，它把運動的視頻序（xù）列作為連續的靜止圖像來處理，這種壓縮技術方式單獨完整地壓縮每一幀，在編輯過程中可隨機存儲每（měi）一幀，可進行精確到幀地編輯。但M-JPEG隻對幀內地空間冗餘進行壓縮，不對幀間的時間冗餘（yú）進行壓縮，故（gù）壓縮（suō）效率不（bú）高（gāo）。

應用優勢

網絡（luò）攝像機不僅可基於計算機局域網用於區（qū）域監（jiān）控，如住宅小區監控、辦公樓、銀行、商（shāng）場等傳統地監控；而且也能（néng）通過（guò）INTERNET用於新型地跨區域遠程監控及網上（shàng）展示，遠程兒童及老人看護、無人值守通信機（jī）房監控、旅遊景點網上演播、產品網上展覽等。