casa → Film Webcam - specifiche tecniche, come scegliere, regole di utilizzo. Il dispositivo e il principio di funzionamento della webcam. Caratteristiche principali a cui prestare attenzione

Webcam - specifiche tecniche, come scegliere, regole di utilizzo. Il dispositivo e il principio di funzionamento della webcam. Caratteristiche principali a cui prestare attenzione

A proposito di webcam, il loro scopo e le caratteristiche dell'applicazione nella nostra rivista è stato detto più di una volta. L'ultimo articolo di revisione - "Le webcam nelle reti del World Wide Web" di Y. Semko - è stato pubblicato nel n. 2'2002. Tuttavia, il mercato è cambiato radicalmente da allora.

In primo luogo, si è diffusa l'interfaccia USB 2.0 ad alta velocità, che ha consentito di aumentare la velocità di trasferimento dell'immagine e di aumentarne il formato. Del resto, anche se lo scopo principale delle Web camera è il mercato della comunicazione (trasmissione di informazioni video su canali di comunicazione a bassa velocità, ad esempio tramite modem), che impone forti restrizioni al flusso di informazioni e, di conseguenza, al il formato e il grado di compressione dell'immagine, da un materiale sorgente migliore produce sempre un risultato più accettabile.

In secondo luogo, sviluppo rapido la tecnologia wireless è stata l'impulso per la creazione di un'intera famiglia di Web-camera wireless. Tra le ultime innovazioni apparse in vendita, si può notare bluetooth senza fili Webcam Logitech QuickCam Cordless (http://www.logitech.com/). È dotato di un sensore CMOS (come tutte le altre Webcam), ma la sua risoluzione è leggermente superiore al solito (510X492). L'interfaccia USB 2.0 può essere utilizzata come connessione alternativa. Naturalmente, le telecamere wireless sono ancora piuttosto costose: la Logitech QuickCam Cordless costa più di $ 200, che è quasi 10 volte più costosa delle webcam più economiche, la cui immagine viene trasmessa tramite un cavo.

In terzo luogo, nell'ultimo anno è apparso un gran numero di nuovi produttori di fotocamere Web e il numero di modelli, forme e tipi di dispositivi è notevolmente aumentato. I leader riconosciuti nella produzione di webcam sono ancora Logitech e Intel, seguiti da aziende famose come Genius, Creative, Philips, Kodak, ecc.

In quarto luogo, un gran numero di dispositivi combinati con le funzioni di fotocamera, videocamera e registratore portatile, nonché una Web camera con la capacità di durata della batteria nelle modalità fotocamera e videocamera.

E l'ultima cosa da notare è la trasformazione finale della Web-camera da un giocattolo divertente in uno strumento completamente funzionale e utile.

Dotazioni di moderne web-camera

Molte moderne Web-camera hanno caratteristiche funzionali simili e differiscono solo per il design e il software nella confezione.

Ad esempio, un tipico pacchetto di webcam Genius WebCAM Live include:

cavo per collegamento all'interfaccia USB;
microfono esterno con clip per fissaggio sui vestiti;
supporto da tavolo;
set di batterie per il funzionamento offline.

Oltre ai driver, il CD contiene il seguente software aggiuntivo:

ArcSoft PhotoImpression è un software di fotoritocco. Contiene molti strumenti e modelli di foto utili e divertenti;
ArcSoft VideoImpression è un software di editing video facile da usare;
ArcSoft PhotoBase è un catalogatore di file multimediali. Con esso, puoi creare album di grafici, video, suoni e altri file;
ArcSoft FunHouse è un divertente software di editing e modifica delle immagini.

La suite di software per fotocamere di Creative include panoramica a 360° e applicazioni di registrazione video interattiva, l'utilità WebCam con software di rilevamento del movimento, il software Oozic Player di Creative per la visualizzazione della musica e la suite di software di editing di foto e video di Ulead.

Altre Web-camera sono completate in modo simile. Il pacchetto software consente di iniziare immediatamente a lavorare a tutti gli effetti con la fotocamera e ottenere risultati immediati.

Uso abbastanza comune - scanner

Se non hai accesso a Internet, una webcam può comunque tornare utile. Con il suo aiuto, puoi "scansionare" rapidamente un'immagine o un testo e anche in seguito "riconoscere" il testo e salvarlo in forma alfanumerica. Devi solo prendere una superficie piana, illuminare bene l'oggetto e fare clic sul pulsante corrispondente nel semplice programma allegato alla fotocamera. Questo metodo di "scansione" è particolarmente rilevante per oggetti di grande formato che non possono essere posizionati su uno scanner piano convenzionale.

Un modo molto comune di comunicare

Se hai accesso a Internet, allora sotto Windows 98/Me/2000/XP puoi usare programmi standard come Windows Messenger o NetMeeting e comunicare con un interlocutore dall'altra parte del mondo, vedendo la sua immagine (a volte, però, con grande ritardo). Se la velocità di comunicazione è molto scarsa, puoi scattare automaticamente foto degli interlocutori a intervalli predeterminati, dopodiché l'immagine verrà automaticamente inviata e ricevuta dalla persona con cui stai comunicando. Anche con le nostre velocità di comunicazione e una risoluzione dell'immagine più o meno modesta, è realistico garantire che il tuo interlocutore riceva almeno 5-10 nuove foto al minuto.

Allo stesso modo, puoi organizzare una videoconferenza con un gruppo di persone lontane da te (anche se in questo caso potresti aver bisogno di un software speciale).

Spia e/o metodo di sicurezza - sistemi di sorveglianza

È questa opzione che è diventata più diffusa ed è stata persino associata al concetto stesso di "Web-camera". Con questo metodo di utilizzo, la sequenza video o le singole riprese della telecamera ti vengono inviate a un indirizzo predeterminato, archiviate su un supporto o semplicemente pubblicate su una pagina Web con aggiornamenti automatici a intervalli regolari. Esistono persino telecamere in grado di rispondere al movimento (tuttavia, un sensore di movimento può essere implementato in modo programmatico su un computer e fatto in modo da registrare solo l'immagine che cambia dalla telecamera).

In linea di principio, i sistemi di sicurezza e videosorveglianza sono prodotti seri e costosi con software speciali, ma una sorta di sistema del genere può essere assemblato in modo indipendente. Inoltre, il sistema non solo memorizzerà le immagini nell'archivio sul disco rigido a determinati intervalli, ma lo farà solo quando il sensore di movimento rileva un disturbo nell'area protetta.

Allo stato attuale, la direzione dei sistemi di videosorveglianza digitale si sta sviluppando rapidamente (la base di molti di essi è un computer convenzionale), che, secondo tutte le previsioni, sostituirà presto quelli analogici. I sistemi di videosorveglianza digitale, rispetto a quelli analogici, presentano numerosi vantaggi:

le informazioni vengono registrate su supporti digitali (HDD, CD-RW, ecc.) e su un normale disco rigido che costa circa $ 100, è possibile registrare informazioni video compresse con una qualità accettabile, registrate per quasi un mese e la capacità / costo il rapporto tra i media aumenta costantemente (di 2-3 volte all'anno). Le registrazioni su disco possono essere fornite con un comodo sistema di ricerca e qui il problema del riavvolgimento del supporto non esiste;
l'elevata velocità dei moderni processori consente di implementare dispositivi come un rilevatore di movimento in modo software, grazie ai quali un sistema di videosorveglianza digitale ha molte funzioni utili (ad esempio, una reazione a un determinato attivazione di un sensore, rilevatore di movimento , eccetera.); volendo si può anche modificare la logica del comportamento del sistema;
il sistema è facilmente integrabile nelle moderne reti digitali o in Internet, che consente di visualizzare determinate telecamere su diverse computer remoti;
e infine, l'elaborazione delle informazioni video è notevolmente semplificata, ad esempio l'elaborazione di un fermo immagine per migliorare la qualità dell'immagine (il volto di un intruso, ecc.) e la sua stampa sequenziale su una stampante standard.

Attualmente esiste un gran numero di sistemi di videosorveglianza digitale professionale che risolvono compiti diversi e, di conseguenza, hanno capacità e prezzi diversi, ma un sistema completamente funzionante può essere implementato anche su telecamere Web economiche con interfaccia USB (soprattutto perché oggi il numero di connettori USB sulle schede madri arriva fino a 6-8). Ad esempio, il programma fornito con la WebCam di Creative ti consente di trasformare il tuo computer in un semplice sistema di sicurezza che inizia a catturare un'immagine quando rileva eventuali modifiche nell'inquadratura (la sensibilità al movimento è facilmente regolabile). È possibile impostare la fotocamera in modo che il computer emetta un segnale acustico quando un oggetto si sposta nell'inquadratura. L'allarme e l'immagine possono essere inviati automaticamente tramite e-mail o trasmissione video sul sito web.

Una webcam è un dispositivo che viene spesso acquistato contemporaneamente a un computer e non gli attribuisce molta importanza. Tuttavia, vale la pena prestare attenzione alle caratteristiche, altrimenti, già alla prima sessione di riprese o comunicazioni, potrebbero apparire delusione e irritazione.

Seguendo i nostri suggerimenti, puoi imparare tutto sulle caratteristiche, le funzioni e le applicazioni delle webcam. Ci auguriamo che queste informazioni aiutino i lettori a fare la scelta giusta al momento dell'acquisto di un dispositivo.

Che cos'è una webcam, come funziona e dove viene utilizzata

Una webcam è un dispositivo piuttosto piccolo, che è una fotocamera o una videocamera collegata a un computer o laptop. Le webcam catturano un'immagine in tempo reale e poi la trasmettono al destinatario tramite Internet. La differenza da una fotocamera digitale sta principalmente nell'alimentazione tramite fili e nell'impossibilità di funzionare senza computer, in ogni caso, completamente.

Le webcam vengono utilizzate per videochat e videochiamate, videoconferenze, scopi di sicurezza, monitoraggio e sorveglianza, ecc.

Caratteristiche principali delle webcam

Le caratteristiche delle webcam influiscono sia sulla qualità del dispositivo che sul suo prezzo, che può variare notevolmente da modello a modello. Quali sono i parametri principali e cosa non dovrebbe mancare nella scelta di una webcam?

Tipo di matrice webcam. La matrice della webcam può essere creata utilizzando una delle seguenti tecnologie:

a) CCD- una tecnologia utilizzata nelle fotocamere digitali e utilizzata anche per le webcam. Tra i suoi vantaggi: alta sensibilità, ciclo di lavoro elevato, efficienza - circa il 95%, livello di rumorosità inferiore durante il funzionamento. Vale la pena ricordare che un alimentatore troppo debole rischia di guastarsi al momento del massimo carico del sistema o anche dei suoi singoli elementi. Un alimentatore con troppa potenza può ridurre l'efficienza dell'intero computer;

b) CMOSè una tecnologia più economica da produrre utilizzata nella maggior parte delle webcam. Tali matrici hanno un basso costo, scattano fino a 500 fotogrammi al secondo e consumano un bel po' di energia durante il funzionamento. Tra i loro difetti, gli esperti segnalano una grande quantità di rumore nell'immagine, un basso fattore di riempimento dei pixel e, di conseguenza, una bassa sensibilità;

c) BSI CMOS- quando si utilizza una tale matrice, la luce che colpisce i fotodiodi è semplificata. Tali sensori sono anche chiamati "sensori retroilluminati" - sono molto più sensibili alla luce. Per questo motivo, la quantità di rumore nell'immagine è ridotta rispetto al CMOS convenzionale.

Risoluzione della fotocameraè un'altra delle caratteristiche più importanti. La qualità dell'immagine trasmessa dipende da questo. Si noti che la risoluzione può essere diretta o interpolata. Con l'interpolazione del software, il numero di pixel nell'immagine originale viene elaborato con metodi matematici, moltiplicato per un certo numero e quindi viene formata un'immagine ingrandita. Ciò non modifica la risoluzione originale dell'immagine e la qualità potrebbe deteriorarsi. Quando scegli una fotocamera, dovresti prestare attenzione alla risoluzione reale di 1,3 megapixel: questo è sufficiente per la qualità HD.
Frequenza fotogramma- una caratteristica responsabile della scorrevolezza delle riprese. Accettabile è la velocità di scatto da 15 fotogrammi al secondo: questo sarà sufficiente per la comunicazione sul Web. Per trasmissioni video di alta qualità, sono necessari almeno 30 fotogrammi al secondo.
Messa a fuoco la webcam consente di influenzare la nitidezza dell'immagine. Può essere manuale o automatico. Il manuale si effettua ruotando la rotella posta sull'obiettivo. L'autofocus, invece, presuppone che la webcam stessa fissi la distanza dall'oggetto e ne calcoli la lunghezza focale. In diversi modelli, la velocità e la qualità dell'autofocus possono variare in modo significativo.
Sensibilità- il parametro dell'illuminazione minima consentita a cui è possibile utilizzare la telecamera. Tuttavia, quando si acquista una fotocamera con illuminazione a infrarossi, questa caratteristica verrà immediatamente presentata a un livello decente.
Tipo di connessione. In genere, le webcam sono collegate tramite USB versione 1.1, 2.0 o 3.0. Quest'ultimo tipo è più veloce, ma si trova solo sui computer moderni.

Funzionalità aggiuntive della webcam:

La presenza di un microfono integrato. Elimina la necessità di acquistare un altro dispositivo, consente di effettuare videochiamate verso grandi aziende. Ora quasi tutte le fotocamere sono dotate di microfono integrato.
La possibilità di utilizzare la webcam come fotocamera. I moderni modelli di webcam consentono di utilizzare questi dispositivi come fotocamere digitali. Se scegli una fotocamera per questi scopi, presta attenzione ai dispositivi con una risoluzione più alta, altrimenti è improbabile che la qualità delle foto sia adatta a te. Alcune fotocamere sono inoltre dotate di un pulsante foto sul corpo: premendolo è possibile attivare la modalità foto e avviare un editor grafico.
Disponibilità di software speciali. Ogni produttore di webcam offre il proprio software che gli utenti possono installare o utilizzare. Oltre alle funzioni standard, può integrare il lavoro della fotocamera con caratteristiche personalizzate. Ad esempio, Logitech offre un editor grafico integrato.

A cos'altro dovresti prestare attenzione?

Quando si sceglie e si acquista una webcam, prestare attenzione alle sue capacità di montaggio, inclinazione e rotazione, nonché all'angolo di visione.

Esplora le specifiche, confronta i modelli di webcam, prendi in considerazione i suggerimenti della nostra recensione e goditi una chat video comoda e divertente.

Una webcam è una fotocamera digitale collegata a un computer. Il dispositivo è progettato per la scansione, l'elaborazione e la trasmissione di immagini in tempo reale tramite Internet. Più spesso utilizzato per le trasmissioni online e per le videochiamate.

Flusso di caffè storico

La prima webcam è stata l'invenzione dei geni di Cambridge Quentin Stafford-Fraser e Paul Jardetsky. Il dispositivo è apparso nel 1991 grazie all'amore per il caffè da parte del personale universitario. A quel tempo, c'era solo una caffettiera nell'intero reparto di sviluppo dei computer nella stanza dei trojan. Gli scienziati spesso devono fare lungo raggio per una tazza di questa meravigliosa bevanda sprecata. Affinché tutti possano vedere se il caffè è pronto senza alzarsi dal posto di lavoro, è stata realizzata una webcam.

Inizialmente, l'immagine veniva trasmessa solo ai computer funzionanti del dipartimento tramite la rete locale e aveva una dimensione di 128×128 pixel. Lo sviluppo ha ricevuto il nome del cliente XCoffee sotto il sistema Windows. La trasmissione online è durata 10 anni. Nel 2001, nonostante le proteste dei fan, la telecamera è stata spenta. La caffettiera è diventata una rarità famosa ed è stata venduta su eBay per £ 3.350.

Dispositivo webcam moderno

La parte principale di una webcam è il sensore di immagine, o matrice CCD. È un chip semiconduttore costituito da milioni di minuscoli quadrati fotosensibili disposti in una griglia. Questi quadrati sono chiamati pixel. Le webcam di base utilizzano sensori relativamente piccoli, solo poche centinaia di migliaia di pixel.

Oltre alla matrice CCD o ROM, la fotocamera contiene un obiettivo, un convertitore analogico-digitale, chiamato anche scheda di acquisizione video, un microprocessore e un compressore. Alcuni modelli di telecamere IP contengono un server Web e una RAM incorporati.

Il principio di funzionamento della webcam

Una webcam standard è un dispositivo separato collegato a un computer. Funziona come segue:

Attraverso un obiettivo nella parte anteriore, la fotocamera cattura la luce e la proietta su un circuito integrato composto da rivelatori di luce microscopici.
La scheda di acquisizione video converte l'immagine analogica in una digitale, ovvero in un bytecode di zero e uno.
Le unità di compressione comprimono il segnale digitale nei formati MJPEG o MPEG.
Inoltre, le informazioni vengono trasferite a un computer tramite un'interfaccia USB e quindi a Internet.

Nei casi con telecamere IP, non è necessaria la connessione a un computer. Il dispositivo ha un proprio indirizzo IP, grazie al web server integrato, e lo streaming avviene direttamente in rete.

Impostazioni della webcam

Se si smontano due webcam in parti, si ottiene un insieme identico di parti: una scheda con una matrice fotosensibile e un obiettivo. Come fai a sapere quale funziona bene e quale no?

Risoluzione: il numero di pixel in verticale e in orizzontale della matrice. Più sono, il dispositivo è considerato migliore e più costoso. Le moderne webcam HD trasmettono in tempo reale un'immagine con una risoluzione compresa tra 1280×720 e 1600×1200, ovvero 3-2.0Mpx. Per i modelli di budget, questo parametro è 320 × 240 o 640 × 480. L'immagine è sgranata, a volte sfocata. Ma non tutte le connessioni Internet attireranno una fotocamera da 2,0 Mpx. Se la velocità di trasferimento dei dati è bassa, fino a 10-20 Mb, l'immagine si "bloccherà".
FPS è il numero di fotogrammi al secondo che la fotocamera è in grado di elaborare. Per i modelli economici, la frequenza è di circa 24 fotogrammi al secondo, per le fotocamere PRO questo valore raggiunge 50-60. Le fotocamere medie come Microsoft VX-1000 o VS-800 sono in grado di raggiungere 30 fotogrammi al secondo con una risoluzione di 640 × 480. Se rimani fermo durante una chat video, anche con fps bassi, l'immagine sarà abbastanza chiara. Ma per le riprese in movimento, la frequenza dei fotogrammi deve essere superiore a 40 fotogrammi al secondo.

Questi sono due parametri chiave che determinano il livello della webcam. Ci sono opzioni aggiuntive che non hanno quasi alcun effetto sulla qualità del dispositivo e dell'immagine. Fondamentalmente, influiscono sul prezzo e non sempre sono giustificati.

A cosa serve una webcam?

Il compito di una webcam è quello di mostrare oggetti che sono fuori dalla vista e raggiungibili. Con il suo aiuto, puoi monitorare da remoto persone, locali in tempo reale. Ad esempio, se stai andando in un'altra città o al mare, la webcam mostrerà il tempo meglio di qualsiasi meteorologo.

Il 90% degli utenti acquista un gadget per videochiamate, chat e videoconferenze via Internet. Per fare ciò, è necessario installare sul computer un software speciale che supporti il VoIP: Skype, ooVoo o Viber. Invece dei programmi client, puoi utilizzare le estensioni del browser Appear.in o Hangouts. Ma nelle chat video, la gamma di funzionalità della fotocamera non finisce qui:

Trasmissioni in diretta di ciò che sta accadendo negli angoli più popolari della terra. Le webcam a Sochi, New York e vicino alle Cascate del Niagara ti consentono di viaggiare senza alzarti dalla sedia del computer.
Le società di sicurezza ei servizi di sicurezza utilizzano ampiamente questa tecnica per monitorare gli oggetti.
I video di una webcam possono essere registrati, modificati, pubblicati su Internet, sui forum, in una playlist di YouTube o su un blog. Per questi scopi esistono molti programmi, uno dei quali è Windows Movie Maker o Camtasia Studio.
Utilizzando le applicazioni web, crea e-mail in formato video.
Conduci webinar di formazione a pagamento e guadagna denaro con l'aiuto del gadget.

Modi non convenzionali per utilizzare la tua webcam

Le trasmissioni da webcam sul mare, argini, da un nido d'aquila in Himalaya non sorprendono più nessuno. Ma ci sono alcuni modi insoliti e divertenti per usare il gadget:

OvO Webcam Games o GloopIt Webcam Utility. I partecipanti controllano i loro personaggi tramite webcam. Per tale intrattenimento, devi puntare il monitor verso te stesso e completare le missioni con i movimenti di tutte le parti del corpo. Il software di gioco viene scaricato da Internet e installato sul computer.
Usa la tecnologia di riconoscimento dei gesti per controllare il software desktop, i lettori YouTube, Pandora, Grooveshark e Netflix browser Chrome. Il mouse e la tastiera non vengono utilizzati, solo il movimento delle spazzole. Lo sviluppo si chiama Flutter ed è attualmente in fase di alpha testing.
Crea GIF e avatar animati utilizzando WebCam Avatar o PsykoGif.
Utilizzare per accedere a un account senza inserire una password.

Da una webcam con microfono integrato, PC e Skype, ogni genitore attento può montare un baby monitor. Per fare ciò, devi creare un nuovo account nel messenger a nome del bambino, aggiungere te stesso e i tuoi parenti all'elenco dei contatti. Imposta Skype in modo che risponda automaticamente a una videochiamata e accenda la fotocamera. È necessario installare un computer con un gadget in modo che sia visibile l'intero asilo nido, incluso il bambino stesso. Con questo know-how, puoi osservare il bambino in qualsiasi momento.

Una webcam digitale è un dispositivo di rete costituito da una videocamera (CCD), un processore di compressione e un server Web incorporato. Di norma, una webcam viene utilizzata come dispositivo per organizzare riprese video, videoconferenze o videosorveglianza e trasmettere immagini video su una rete LAN/WAN/Internet. Il funzionamento della webcam in rete non richiede dispositivi speciali e un personal computer. A seconda delle impostazioni, l'accesso all'immagine video ricevuta dalla webcam potrebbe essere aperto a tutti gli utenti della rete o solo agli utenti autorizzati.

Il dispositivo e il principio di funzionamento della webcam

Una moderna webcam è un dispositivo digitale che acquisisce video, converte un segnale video analogico in uno digitale, comprime un segnale video digitale e trasmette un'immagine video su una rete di computer. Pertanto, la webcam include i seguenti componenti:

CCD,

lente,

filtro ottico,

scheda di acquisizione video

blocco di compressione (compressione) dell'immagine video,

CPU e server web incorporato,

memoria flash,

interfaccia di rete,

porte seriali,

ingressi/uscite di allarme.

Come fotorilevatore nella maggior parte delle webcam, CCD ( CCD, CCD - dispositivo ad accoppiamento di carica) - una piastra semiconduttrice rettangolare sensibile alla luce con un rapporto di aspetto di 3: 4, che converte la luce incidente su di essa in un segnale elettrico. La matrice CCD è costituita da un gran numero di cellule fotosensibili. Per aumentare la sensibilità alla luce di un array CCD, non è raro formare una struttura che crea una microlente davanti a ciascuna delle celle. I parametri tecnici di una webcam indicano solitamente il formato della matrice CCD (la lunghezza diagonale della matrice in pollici), il numero di pixel effettivi, il tipo di scansione (progressiva o interlacciata) e la sensibilità.

Lente - si tratta di un sistema di lenti progettato per proiettare l'immagine dell'oggetto di osservazione sull'elemento fotosensibile della webcam. L'obiettivo è parte integrante della webcam, quindi la qualità dell'immagine video ricevuta dalla webcam dipende dalla corretta scelta e installazione dell'obiettivo. Abbastanza spesso, una webcam è dotata di un obiettivo. Gli obiettivi sono caratterizzati da una serie di parametri importanti, come la lunghezza focale, l'apertura relativa (F), la profondità di campo, il tipo di innesto (C, CS), il formato.

Filtri ottici a taglio infrarosso , che sono installati nelle webcam, sono piastre parallele al piano otticamente accurate montate su una matrice CCD. Funzionano come filtri passa-basso ottici con una frequenza di taglio di circa 700 nm, quasi rossa. Tagliano la componente infrarossa delle onde luminose, fornendo alla webcam la corretta riproduzione dei colori. Tuttavia, molte webcam in bianco e nero non hanno questi filtri installati, motivo per cui le webcam monocromatiche hanno una sensibilità maggiore.

Scheda di acquisizione video webcam (unità di digitalizzazione) converte il segnale elettrico analogico generato dalla matrice CCD in formato digitale. Il processo di conversione del segnale si compone di tre fasi:

campionamento,

quantizzazione,

Codifica.

Campionamento- lettura dell'ampiezza del segnale elettrico ad intervalli regolari (periodo). Questa fase di conversione del segnale è caratterizzata dalla frequenza di campionamento.

Quantizzazioneè il processo di presentazione dei risultati della discretizzazione in forma digitale. La variazione del livello del segnale elettrico durante il periodo di campionamento è rappresentata come una parola di codice di 8, 10 o 12 bit, che danno rispettivamente 256, 1024 e 4096 livelli di quantizzazione. Il numero di livelli di quantizzazione determina l'accuratezza della rappresentazione del segnale in forma digitale.

Codifica. Oltre alle informazioni sulla variazione del livello del segnale ottenute nella fase precedente, durante il processo di codifica si formano bit che indicano la fine dell'impulso di clock e l'inizio di una nuova trama, nonché bit di protezione dagli errori aggiuntivi.

Blocco di compressione La webcam comprime il segnale video digitalizzato in uno dei formati di compressione (JPEG, MJPEG, MPEG-1/2/4, Wavelet). La compressione riduce le dimensioni del fotogramma video. Ciò è necessario per archiviare e trasmettere video sulla rete. Se la rete locale a cui è collegata la webcam ha una larghezza di banda limitata, per evitare la congestione del traffico di rete, è consigliabile ridurre la quantità di informazioni trasmesse riducendo il frame rate della rete o la risoluzione dei frame. La maggior parte dei formati di compressione utilizzati dalle webcam forniscono un ragionevole compromesso tra questi due modi per risolvere il problema della trasmissione di video su una rete. I formati di compressione oggi conosciuti consentono di ottenere un flusso digitalizzato con una larghezza di banda di 64 Kb - 2 Mb (con tale larghezza di banda, i flussi di dati video possono funzionare in parallelo con altri flussi di dati nelle reti).

La compressione video in una webcam può essere rappresentata sia nell'hardware che nel software. L'implementazione software della compressione è più economica, ma a causa dell'elevata capacità di calcolo degli algoritmi di compressione, è inefficace, soprattutto quando è necessario visualizzare video da una webcam online. Pertanto, la maggior parte dei principali produttori produce webcam con compressione hardware. Ad esempio, ogni telecamera di rete di AXIS Communications è dotata di un motore di compressione ARTPEC che comprime il video in JPEG/MJPEG ad alta velocità.

processore è il nucleo di calcolo della webcam. Esegue operazioni per l'output di immagini video digitalizzate e compresse ed è anche responsabile dell'esecuzione delle funzioni di un server Web incorporato e di un programma di controllo per le webcam.

Interfaccia per Ethernet utilizzato per collegare la webcam a una rete Ethernet 10/100 Mbps.

Per il funzionamento in rete, la webcam potrebbe avere porta seriale per collegare un modem e lavorare in modalità dial-up in assenza di una rete locale. È inoltre possibile collegare le periferiche alla webcam tramite la porta seriale.

Scheda di memoria flash consente di aggiornare i programmi di controllo della webcam e di memorizzare pagine HTML personalizzate.

RAM serve per memorizzare i dati temporanei che vengono generati durante l'esecuzione dei programmi di controllo e degli script utente. Molte telecamere Internet dispongono di un cosiddetto buffer video. Si tratta di una porzione di RAM riservata alla registrazione e alla memorizzazione temporanea di fotogrammi video acquisiti dalla webcam. Le informazioni nel buffer video vengono aggiornate ciclicamente; viene scritto il nuovo frame al posto di quello più vecchio. Questa funzione è necessaria se la webcam sta effettuando la sorveglianza CCTV, in quanto consente di ripristinare gli eventi pre e post allarme dai sensori di sicurezza collegati alla webcam.

Ingressi/uscite di allarme servono per collegare i sensori di allarme alla webcam. Quando uno dei sensori viene attivato, viene generato un segnale di allarme, a seguito del quale il processore della webcam compone un insieme di frame registrati nel buffer video prima, dopo e al momento dell'allarme. Questo insieme di frame può essere inviato a un determinato indirizzo e-mail o tramite FTP.

Collegamento e installazione di una webcam

Tipicamente, la webcam è connessa a Internet tramite una porta Ethernet 10BaseT/100BaseTX/1000BaseTX o tramite un modem tramite una porta seriale. Dopo che la webcam è stata collegata fisicamente alla rete, le viene assegnato un indirizzo IP. Il più delle volte, una webcam non ha un indirizzo IP predefinito; viene installato utilizzando l'apposita funzione di un browser web standard o un comando DOS che utilizza il numero di serie del produttore della webcam per identificarlo. Inoltre, i produttori sviluppano programmi speciali per webcam che semplificano notevolmente la procedura di assegnazione di un indirizzo IP a una webcam (ad esempio, IP Installer di AXIS Communications). Grazie al software integrato per server web, server FTP, client FTP, client di posta elettronica, ecc., la webcam si collega direttamente alla rete LAN/WAN/Internet e funziona come dispositivo di rete autonomo. Ciò distingue le webcam dalle altre fotocamere digitali, che richiedono che siano collegate a un personal computer tramite una porta USB o LPT. Inoltre, le webcam possono supportare script utente e applet JAVA.

Per installare una webcam all'esterno o all'interno, molti produttori forniscono elementi di fissaggio speciali nella progettazione del corpo della telecamera, progettati per installarla su pareti, soffitti, staffe e dispositivi rotanti. Alcune webcam dispongono di dispositivi PTZ integrati progettati per essere montati su una superficie orizzontale o verticale.

Ulteriori caratteristiche e funzioni della webcam

Sensore di movimento - si tratta di un modulo software, il cui compito principale è rilevare le webcam che si muovono nel campo visivo di un oggetto di videosorveglianza. Il rilevatore di movimento non solo rileva il movimento nel campo dell'immagine, ma determina anche le dimensioni dell'oggetto e la velocità del suo movimento. A seconda delle attività di videosorveglianza, il rilevatore di movimento della webcam è configurato per rilevare il movimento degli oggetti con la massima riduzione al minimo dei falsi allarmi (filtro del rumore) e viene impostata una logica di elaborazione degli allarmi flessibile (registrazione degli allarmi, integrazione con altri dispositivi di sicurezza ).

Trasmissione del segnale audio in rete nella maggior parte dei casi si effettua collegando un modulo audio aggiuntivo alla webcam. Ad esempio, AXIS Communications, per espandere le funzionalità delle webcam, rilascia uno speciale modulo audio AXIS 2191 compatibile con la maggior parte delle webcam AXIS.

Protezione della password serve a limitare l'accesso alla webcam a persone non autorizzate.

Per impostazione predefinita, il video della webcam può essere visualizzato da qualsiasi computer in rete su cui è installato un browser Web standard, come Internet Explorer o Netscape Navigator. Tuttavia, puoi limitare il numero di persone che possono accedere alla webcam inserendo una password a livello di utente. Molte webcam supportano la protezione con password multilivello per differenziare i diritti di accesso e di amministrazione.

Software per webcam

In genere, l'immagine della webcam può essere visualizzata utilizzando un browser Web standard come Internet Explorer o Netscape Navigator. Tuttavia, molti produttori sviluppano programmi esclusivi per le webcam.

Combinano le funzioni di un browser Web e un software di gestione per gestire, configurare e visualizzare le immagini da una webcam (come AXIS Camera Explorer o il software di gestione dei dispositivi di rete V.networks di JVC Professional). Esiste anche un software per sistemi di videosorveglianza di rete distribuiti che supporta apparecchiature di vari produttori, come Sphinx-DV di Digicore Systems.

Collegamento della webcam alla rete

Attualmente, una webcam può connettersi alla rete in diversi modi, che si basano su vari standard di trasferimento dei dati.

10/100 Mbit Ethernet. Questo è il modo più diffuso per trasferire dati da una webcam a una rete. Esistono due standard per le reti Ethernet a 10 Mbit: 10Base2 (con cavo coassiale) e 10BaseT (con doppino intrecciato). 10Base2 viene utilizzato molto raramente a causa della sensibilità del cavo coassiale alle interferenze esterne. Lo standard 100BaseTX utilizza doppino intrecciato e fornisce una velocità di trasferimento dati di 100 Mbps.

1000 Mbit Ethernet, Gigabit Ethernet. Lo standard 1000BaseTX utilizzato qui è una versione migliorata di 100BaseTX. Questo standard viene utilizzato principalmente per la costruzione di backbone di reti locali.

Modem telefonici standard. Questo è un modo economico e abbastanza comune per collegare una webcam alla rete globale. Lo svantaggio principale di questo metodo di connessione è bassa velocità trasferimento dati (velocità massima di download - 56 kbps, velocità massima di upload - 33,6 kbps). La webcam è collegata al modem tramite una porta seriale.

modem ISDN. Lo standard ISDN (Integrated Services Digital Network) viene utilizzato per trasmettere grafica digitalizzata, informazioni audio e video e altri dati digitali su reti telefoniche digitali private o pubbliche. Lo standard ISDN fornisce la trasmissione di dati da una webcam a velocità fino a 128 kbps su due canali.

modem xDSL. DSL (Digital Subscriber Line) è una tecnologia che fornisce un'ampia larghezza di banda su semplici cavi telefonici in rame. La velocità di trasferimento dei dati della webcam può variare a seconda del fornitore di servizi. In media, è 1 Mbps per il download dei dati e 250 kbps per il caricamento.

modem via cavo. Un modem via cavo è un modem che fornisce l'accesso a Internet tramite reti televisive via cavo. I modem via cavo utilizzano una tecnologia asimmetrica che è più adatta per l'accesso degli utenti a Internet. Allo stesso tempo, la massima velocità di ricezione dei dati possibile da una webcam da parte di un tale modem può raggiungere circa 40 Mbps (sebbene di solito non superi 1 Mbps) e la velocità di trasferimento dei dati è di circa 10 Mbps.

Modem cellulari. Con un modem cellulare, puoi connettere la tua webcam a Internet utilizzando le linee cellulari. La velocità dei dati è in genere compresa tra 5 e 20 kbps.

Informazioni tecniche più dettagliate su modelli specifici di Axis Communications e webcam JVC Professional sono disponibili sullo stesso sito nella sezione videocamera. Breve specifiche e i prezzi per le webcam sono indicati nel negozio online di ARMO-Systems.

Come accedere alla tua webcam su Internet

Come accedere a una webcam su Internet.

Esempio: Dopo aver già ottenuto l'immagine della webcam sul tuo computer, decidi che sarebbe bello poter accedere alla fotocamera ovunque ci sia Internet. Ad esempio, come proprietario di un negozio, vuoi controllare le attività nel negozio da casa tua, invece di dover essere presente sul posto di lavoro ogni minuto.

Passaggio 1: requisiti di sistema

Scenario A)

Se il tuo edificio (dove dovrebbe trovarsi la telecamera) è già connesso tramite Ethernet a un provider di servizi Internet (ISP), è sufficiente configurare un account, accendere la telecamera di rete in uno switch tramite l'uscita di rete e dovresti ottenere un IP pubblico assegnato per la telecamera di rete: l'indirizzo. Seguire i comandi di installazione per la telecamera di rete. Un software o un'utilità per webcam dedicati sarà utile per identificare l'indirizzo IP.

Poiché l'indirizzo IP assegnato può essere modificato dal tuo ISP (a causa della fornitura limitata di indirizzi IP condivisi tra i suoi clienti), vedere il passaggio 4 di seguito per scoprire come assegnare un indirizzo IP specifico alle telecamere.

Scenario B)

Se il tuo edificio non dispone dell'accesso Ethernet, nella maggior parte dei casi avrai bisogno dei seguenti dispositivi:

un modem a banda larga per il collegamento di una linea di abbonamento digitale asimmetrica (di solito fornita dal provider di servizi Internet) o di una TV via cavo

un router a banda larga, che può anche essere chiamato gateway Internet (un router a banda larga consente agli utenti della LAN di condividere una singola connessione Internet. Funge anche da interfaccia tra Internet, l'ISP e la LAN)

uno switch che consente a diversi dispositivi sulla rete di comunicare direttamente tra loro e consente ai dispositivi sulla rete locale di avere indirizzi IP separati),

NOTA: la maggior parte dei router a banda larga dispone di una funzione di commutazione integrata, quindi non è necessario alcun hardware separato.

telecamera di rete

computer locale

computer di monitoraggio remoto

Passaggio 2: assegna un indirizzo IP alla videocamera

Poiché un router a banda larga assegna in genere indirizzi IP locali automatici ai dispositivi sulla rete locale, tali indirizzi IP tendono a cambiare. Un indirizzo IP statico (permanente) è consigliato per una telecamera di rete. Per assegnare un indirizzo IP statico, scopri l'intervallo di indirizzi IP del router, che potrebbe essere, ad esempio, da 192.168.0.2 a 192.168.0.35. Se scegli di utilizzare un indirizzo IP fuori gamma come 192.168.0.100 come indirizzo IP statico per la telecamera, probabilmente non correrai il rischio che il tuo dispositivo entri in conflitto con altri dispositivi che ricevono indirizzi automatici.

L'impostazione dell'indirizzo IP per la fotocamera può essere eseguita in tre modi diversi modi come indicato nel manuale della fotocamera. Una volta assegnato l'indirizzo IP, impostare la sottorete e il gateway (queste informazioni possono essere ottenute dal router) e configurare le impostazioni della telecamera: password, utenti registrati per fornire un accesso limitato alla telecamera.

Passaggio 3: inoltro alla porta

Il Broadband Router, come accennato in precedenza, fornisce l'interfaccia tra Internet, l'ISP e la LAN. Il router ottiene un indirizzo IP esterno da un ISP e fornisce indirizzi IP interni (locali) ai dispositivi sulla rete locale.

Per accedere a una telecamera di rete residente sulla rete locale, è necessario identificare l'indirizzo IP esterno del router (consultare il manuale del router) e configurare il router in modo che l'indirizzo IP esterno sia indirizzato all'indirizzo IP statico e locale della rete fotocamera. Questo processo è chiamato apertura della porta; ovvero, quando si digita l'indirizzo IP esterno del router da qualsiasi computer di rete, Internet individua il router, a sua volta reindirizza la richiesta all'indirizzo IP locale assegnato alla telecamera di rete.

Avvia un browser web e accedi alle pagine web integrate del router tramite Accedi alle pagine di configurazione del router.

Trova la voce di menu "port forwarding" (o simile), con una tabella simile a quella seguente:

Nome di Servizio	Avvia porto	porta finale	Indirizzo IP del server
			Non configurato
			Non configurato
			Non configurato

Poiché la telecamera invia il suo video su HTTP, è necessario configurare il servizio HTTP come segue:

Nome di Servizio	Avvia porto	porta finale	Indirizzo IP del server
			Non configurato

porto non ufficiale

Salvare la configurazione nel router ed uscire dalle pagine di configurazione. Configurazione completata. Tutte le richieste che raggiungono l'indirizzo IP esterno del router sulla porta 80 verranno ora inviate all'indirizzo IP della telecamera: 192.168.0.100.

Se si desidera rendere disponibile più di una telecamera di rete su Internet, è necessario utilizzare porte aggiuntive (non ufficiali) sul router, ad esempio 80xx, e associarle all'indirizzo di rete IP della telecamera.

Passaggio 4: cosa puoi fare se il tuo ISP cambia frequentemente l'indirizzo IP esterno Dfi

Crea un account nel servizio DNS che serve e registra i nomi di dominio (ad esempio, www.nic.ru, ecc.) e associalo a un indirizzo IP esterno. Il nome di dominio, come www.web-kamera.ru, è comprensibile per l'utente, è facile da ricordare e puoi assegnare il tuo dispositivo di rete a ciascun dominio, ad es. il suo indirizzo IP. Ogni volta che l'indirizzo IP del router cambia, questo verrà automaticamente registrato dal servizio DNS per aggiornare il tuo indirizzo IP in modo che tu possa accedere alla tua telecamera di rete allo stesso indirizzo.

La maggior parte dei router a banda larga ha il supporto DNS nativo, come www.dyndns.org.

Un'altra alternativa è acquistare o noleggiare un indirizzo IP esterno statico dal tuo ISP.

Il dispositivo e il principio di funzionamento della webcam

CCD,

lente,

filtro ottico,

scheda di acquisizione video

blocco di compressione (compressione) dell'immagine video,

CPU e server web incorporato,

memoria flash,

interfaccia di rete,

porte seriali,

ingressi/uscite di allarme.

Come fotorilevatore nella maggior parte delle webcam, CCD(CCD, CCD - dispositivo ad accoppiamento di carica) - una piastra semiconduttrice sensibile alla luce rettangolare con un rapporto di aspetto di 3: 4, che converte la luce incidente su di essa in un segnale elettrico. La matrice CCD è costituita da un gran numero di cellule fotosensibili. Per aumentare la sensibilità alla luce di un array CCD, non è raro formare una struttura che crea una microlente davanti a ciascuna delle celle. I parametri tecnici di una webcam indicano solitamente il formato della matrice CCD (la lunghezza diagonale della matrice in pollici), il numero di pixel effettivi, il tipo di scansione (progressiva o interlacciata) e la sensibilità.

Lente- si tratta di un sistema di lenti progettato per proiettare l'immagine dell'oggetto di osservazione sull'elemento fotosensibile della webcam. L'obiettivo è parte integrante della webcam, quindi la qualità dell'immagine video ricevuta dalla webcam dipende dalla corretta scelta e installazione dell'obiettivo. Abbastanza spesso, una webcam è dotata di un obiettivo. Gli obiettivi sono caratterizzati da una serie di parametri importanti, come la lunghezza focale, l'apertura relativa (F), la profondità di campo, il tipo di innesto (C, CS), il formato.

campionamento,

quantizzazione,

Codifica.

Campionamento- lettura dell'ampiezza del segnale elettrico ad intervalli regolari (periodo). Questa fase di conversione del segnale è caratterizzata dalla frequenza di campionamento.

Interfaccia per Ethernet utilizzato per collegare la webcam a una rete Ethernet 10/100 Mbps.

Scheda di memoria flash consente di aggiornare i programmi di controllo della webcam e di memorizzare pagine HTML personalizzate.

Ingressi/uscite di allarme vengono utilizzati per collegare i sensori di allarme alla webcam. Quando uno dei sensori viene attivato, viene generato un segnale di allarme, a seguito del quale il processore della webcam compone un insieme di frame registrati nel buffer video prima, dopo e al momento dell'allarme. Questo insieme di frame può essere inviato a un determinato indirizzo e-mail o tramite FTP.

Collegamento e installazione di una webcam

Per installare una webcam all'esterno o all'interno, molti produttori includono elementi di fissaggio speciali nel design del corpo della telecamera, progettati per il montaggio su pareti, soffitti, staffe e dispositivi rotanti. Alcune webcam dispongono di dispositivi PTZ integrati progettati per essere montati su una superficie orizzontale o verticale.

Ulteriori caratteristiche e funzioni della webcam

Sensore di movimento- questo è un modulo software, il cui compito principale è rilevare le webcam che si muovono nel campo visivo di un oggetto di videosorveglianza. Il rilevatore di movimento non solo rileva il movimento nel campo dell'immagine, ma determina anche le dimensioni dell'oggetto e la velocità del suo movimento. A seconda delle attività di videosorveglianza, il rilevatore di movimento della webcam è configurato per rilevare il movimento degli oggetti con la massima riduzione al minimo dei falsi allarmi (filtro del rumore) e viene impostata una logica di elaborazione degli allarmi flessibile (registrazione degli allarmi, integrazione con altri dispositivi di sicurezza ).

Trasmissione del segnale audio in rete nella maggior parte dei casi si effettua collegando un modulo audio aggiuntivo alla webcam. Ad esempio, AXIS Communications, per espandere le funzionalità delle webcam, rilascia uno speciale modulo audio AXIS 2191, compatibile con la maggior parte delle webcam AXIS.