網絡攝像機又叫IP CAMERA（簡稱IPC）由網絡編碼模塊和模擬攝像機組合而成。網絡編碼模塊將模擬攝像機采集到的模擬視頻信號編碼壓縮成數字信號，從而可以直接接入網絡交換及路由設備。網絡攝像機內置一個嵌入式芯片，采用嵌入式實時操作系統(tǒng)。網絡攝像機是傳統(tǒng)攝像機與網絡視頻技術相結合的新一代產品。攝像機傳送來的視頻信號數字化后由高效壓縮芯片壓縮，通過網絡總線傳送到Web服務器。網絡上用戶可以直接用瀏覽器觀看Web服務器上的攝像機圖像，授權用戶還可以控制攝像機云臺鏡頭的動作或對系統(tǒng)配置進行操作。網絡攝像機能更簡單的實現監(jiān)控特別是遠程監(jiān)控、更簡單的施工和維護、更好的支持音頻、更好的支持報警聯(lián)動、更靈活的錄像存儲、更豐富的產品選擇、更高清的視頻效果和更完美的監(jiān)控管理。另外，IPC支持WIFI無線接入、3G接入、POE供電（網絡供電）和光纖接入。

1.傳輸協(xié)議概述

      網絡攝像機提供很多的基于IP網絡的傳輸協(xié)議，以盡可能地保證音視頻數據，PTZ控制數據網絡傳輸質量。實時視頻流經過IP網絡傳輸，通過多種協(xié)議組合，適應各種復雜的網絡傳輸環(huán)境。

　　RTP(Realtime Transport Protocol),實時傳輸協(xié)議，其專門針對實時流媒體而設計， RTP的基本功能是將幾個實時數據流復用到一個UDP分組流中，這個UDP流可以被發(fā)送給一臺主機（單播模式），也可以被傳送給多臺目標主機（多播模式）。因為RTP僅僅封裝成常規(guī)的UDP，理論上路由器不會對分組有任何特殊對待，但現在高級的路由設備都有針對RTP協(xié)議優(yōu)化選項。RTP協(xié)議的時間戳機制，不僅減少了抖動的影響，而且也允許多個數據流相互之間的同步，這樣可以很方便地基于I/O事件對視頻圖像進行字幕添加，網絡攝像機往往將音視頻編碼數據封裝成RTP分組。

　　RTCP(Realtime Transport Control Protocol)實時傳輸控制協(xié)議，其是RTP的姊妹協(xié)議，它處理反饋、同步和用戶界面等，但是不傳輸任何數據。它的主要功能是用來向源端提供有關延遲、抖動、帶寬、擁塞和其它網絡特性的反饋信息，編碼進程可以充分利用這些信息。因此當網絡狀況較好時，可以提高數據速率（從而達到更好的質量），而當網絡狀況不好時，它可以減少數據速率。通過連續(xù)的反饋信息，編碼算法可以持續(xù)地作相應的調整，從而在當前條件下盡可能地提供最佳的質量。

　　RTSP(Real Time Streaming Protocol)實時流協(xié)議，RTSP協(xié)議利用推式服務器(push server)方法，讓音視頻瀏覽端，發(fā)出一個請求，網絡攝像機只是不停地向瀏覽端推送封裝成RTP分組的音視頻編碼數據，網絡攝像機可以用很小的系統(tǒng)開銷實現流媒體傳輸。

　　HTTP(HyperText Transfer Protocol)超文本傳輸協(xié)議，網絡攝像機通過HTTP協(xié)議提供Web訪問功能，很方便地將音視頻數據經過復雜網絡傳輸，但實時音視頻支持很不理想。

　　UDP(User Datagram Protocol)數據報協(xié)議，是最基本的網絡數據傳輸協(xié)議，利用IP協(xié)議提供網絡無連接服務，常用來封裝實時性強的網絡音視頻數據，即使網絡傳輸過程中發(fā)生分組丟失現象，在客戶端也不會影響音視頻瀏覽。

　　TCP(Transmission Control Protocol)傳輸控制協(xié)議，利用IP協(xié)議提供面向連接網絡服務，為在不可靠的互聯(lián)網絡上提供一個可靠的端到端字節(jié)流而設計。TCP協(xié)議往往要在服務端和客戶端經過多次“握手”才能建立連接，因此利用TCP傳輸實時性較強的音視頻流開銷較大，如果網絡不穩(wěn)定，音視頻抖動的現象明顯。利用其可靠性常用來傳輸網絡攝像機管理命令，如PTZ，I/O設備控制命令。

2.傳輸協(xié)議組合

　　網絡攝像機往往應用RTSP、RTP、RTCP、HTTP、UDP、TCP協(xié)議的不同組合來傳輸實時性較強的音視頻流。常見的協(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)，在正常網絡環(huán)境里，可以保證客戶端瀏覽實時音視頻，廠商往往推薦網絡攝像機采用這種協(xié)議組合。一些網絡設備也常常支持RTP+RTSP多播模式。

　　RTP/RTSP協(xié)議組合，RTP分組封裝成RTSP分組，有些網絡防火墻只讓RTSP協(xié)議分組通過。但網絡攝像機又要以RTP協(xié)議提供實時音視頻。這種組合方式在沒有辦法的情況下增加了網絡負載和客戶端管理系統(tǒng)的復雜度。

　　RTP/RTSP/HTTP協(xié)議組合，在RTP/RTSP的數據基礎上增加了HTTP封裝，這種協(xié)議組合主要是為了適應網絡防火墻只允許使用HTTP協(xié)議的網絡環(huán)境。雖然網絡負載加大，但網絡攝像機可以適應更復雜的互聯(lián)網環(huán)境。

　　UDP(TCP)協(xié)議，一些網絡攝像機為了適應國內網絡帶寬狀況不佳的狀況，沒有利用RTP+RTSP應用層協(xié)議封裝音視頻數據，對音視頻流只采用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絡帶寬傳輸流媒體。這種協(xié)議組合也可以提供類似RTP+RTSP高級功能，但對網絡路由設備基于RTP+RTSP組合優(yōu)化特性不能利用。

　　UDP(TCP)/HTTP協(xié)議組合，將音視頻流數據封裝成HTTP數據分組，然后用UDP(TCP)協(xié)議傳輸到客戶端。這種協(xié)議方式可適應復雜的互聯(lián)網環(huán)境，可以穿透大多數網絡防火墻。

　　各種傳輸層協(xié)議組合保證了音視頻和PTZ數據實時傳輸的可靠性，但網絡攝像機內置的處理器計算能力限制，導致并發(fā)訪問的用戶數量有限。這樣往往不能滿足并發(fā)訪問要求較高的應用環(huán)境，網絡攝像機往往利用具備多播功能的網絡傳輸設備，響應更多的并發(fā)訪問要求。有些網絡攝像機客戶端軟件功能強大，利用數據轉發(fā)機制，充當可以響應更多并發(fā)訪問用戶的“虛擬網絡攝像機”，這種方式適應于也適應PTZ網絡攝像機。對大規(guī)模數字化視頻監(jiān)控網絡建設有重要意義。

　　還有的網絡攝像機提供一些FTP(文件傳輸協(xié)議)、SMTP(郵件傳輸協(xié)議)、DDNS(動態(tài)域名解析)協(xié)議，以增強網絡攝像機在互聯(lián)網環(huán)境應用。筆者觀點，這些網絡協(xié)議對安防監(jiān)控系統(tǒng)沒有太多的幫助，反而要引入好多外部FTP、SMTP、DNS服務器去配合網絡攝像機，這樣對整個數字安防監(jiān)控系統(tǒng)的管理引入了新的復雜性，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。有的網絡攝像機也提供一些高級網絡管理協(xié)議，如ICMP、SNMP、IGMP、ARP協(xié)議，幫助用戶去管理網絡。

3.應用現狀

　　隨著有線和無線網絡帶寬成倍的增加，網絡視頻傳輸的帶寬成本將越來越小，大規(guī)模網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設已成為可能。網絡攝像機通過以太網接口將采集的音視頻數據；I/O、PTZ控制數據經過IP網絡傳輸到遠程管理系統(tǒng)。網絡攝像機的網絡數據傳輸模塊，所具備的功能決定了網絡攝像機適用的網絡類型、網絡音視頻延遲和抖動的處理能力、是否具備穿透防火墻以適應復雜的互聯(lián)網環(huán)境。

4.以太網供電技術

　　新的室內網絡攝像機采用以太網供電技術，減少了網絡攝像機外部連接線纜。以太網供電(Power over Ethernet，PoE)是一種將供電集成到標準局域網設備中的技術。PoE技術遵循于IEEE 802.3af標準，并且在不降低網絡數據通訊性能、縮小網絡范圍的基礎上對網絡設備進行供電。這一標準可在交換機端提供15.4W的電源，攝像機端為最大12.9W的電源。類似PTZ攝像機和快球的室外攝像機，它們的功率通常會超過上述的值，因而PoE功能顯得不太適合。一些廠商也提供了非標準的產品來滿足此類應用的需求，但需要注意的是，因為這些產品是非標準的，在不同品牌的產品間也就沒有了互操作性。

5.無線網絡技術

　　如今，盡管大多數建筑中都已經部署了有線網絡，但有時候對客戶來講，無線網絡解決方案在功能性和節(jié)約成本方面仍然具有很強的吸引力。例如，當網絡布線工作必須要對內部建筑產生破壞才能完成時、或者在一些需要定期地改變攝像機位置，又不想每次重新布線的場所（例如零售商店），無線網絡技術將變得非常有用。在另外一種常見應用場景中，無線網絡技術能夠方便地將兩座建筑物或場所連接起來，而不需要昂貴和復雜的地面施工。

　　無線通信技術主要分為兩大類：無線局域網(Wireless LAN，WLAN)是指跨越距離較短，通常位于室內的網絡。無線局域網絡標準已經非常完善，不同廠家生產的無線局域網設備也能夠很好的協(xié)同工作；無線網橋(Wireless bridges)當需要通過高速鏈路連接不同的建筑物或場所時，則必須建立一條能夠進行遠距離高速傳輸的點對點鏈路。微波和激光是實現這種功能的兩種常用技術。

　　無線局域網802.11x系列標準，802.11g標準是網絡攝像機支持最普遍的無線網絡標準，在室外環(huán)境下，它能夠提供最大約24 Mbps實際吞吐量，最大有效距離為100米，該標準使用2.4 GHz波段，理論帶寬可以達到54 Mbps。

　　網絡攝像機提供的無線接入功能，由于無線網絡通信本質方面的原因，在無線網絡所覆蓋的范圍內，任何擁有一臺無線設備的人都可以連接到網絡中并使用共享設備，因此無線網絡必須提供良好的安全機制。無線網橋用來連接地域空間跨度比較大和多個無線局域網絡，采用微波技術的設備較多，我們應該著重考慮一下，如果在這樣的環(huán)境里，網絡攝像機是否支持移動IP。

6.安全性

　　網絡攝像機的安全性很值得關注，在訪問網絡攝像機時，一般都提供多級用戶管理機制和IP過濾機制，不同級別的用戶(IP地址)有不同的訪問權限，這種機制很好地滿足了分布式網絡監(jiān)控系統(tǒng)的安全高效管理要求。

　　音視頻流通過加密處理，可以有效地防止在公共網路傳輸過程中被竊聽。一些網絡攝像機在視頻編碼時采取了有限的加密措施，但增加了網絡傳輸負載、客戶端解碼的復雜性和網絡攝像機成本。而且政府部門對這種網絡攝像機的加密標準未必采納。安防監(jiān)控行業(yè)是否可以考慮將視頻流的加密功能轉移到其它輔助系統(tǒng)來完成，減少系統(tǒng)核心設備網絡攝像機的工作負擔，增強系統(tǒng)穩(wěn)定性。

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