casa → Film Webcam - specifiche tecniche, come scegliere, regole d'uso. Il dispositivo e il principio di funzionamento della webcam. Caratteristiche principali da tenere d'occhio

Webcam - specifiche tecniche, come scegliere, regole d'uso. Il dispositivo e il principio di funzionamento della webcam. Caratteristiche principali da tenere d'occhio

A proposito di webcam, il loro scopo e le caratteristiche dell'applicazione nella nostra rivista sono state raccontate più di una volta. L'ultimo articolo di revisione - "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 permesso di aumentare la velocità di trasferimento dell'immagine e aumentarne il formato. Dopotutto, anche se lo scopo principale delle webcam è il mercato della comunicazione (trasmissione di informazioni video su canali di comunicazione a bassa velocità, ad esempio utilizzando un modem), che impone severe restrizioni al flusso di informazioni e, di conseguenza, a 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 webcam wireless. Delle ultime innovazioni apparse in vendita, si può notare bluetooth senza fili Webcam senza fili Logitech QuickCam (http://www.logitech.com/). È dotata 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 cablate più economiche.

In terzo luogo, nell'ultimo anno è apparso un gran numero di nuovi produttori di webcam e il numero di modelli, forme e tipi di dispositivi è aumentato in modo significativo. Logitech e Intel continuano a essere leader riconosciuti nella produzione di webcam, seguiti da aziende famose come Genius, Creative, Philips, Kodak, ecc.

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

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

Equipaggiamento di moderne webcam

molte webcam moderne hanno simili caratteristiche funzionali e differiscono solo per design e software nella confezione.

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

cavo per il collegamento all'interfaccia USB;
microfono esterno con clip per il 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 file grafici, video, audio e di altro tipo;
ArcSoft FunHouse è un divertente software di modifica e modifica delle immagini.

La suite di software della fotocamera di Creative include applicazioni di registrazione video interattive e panoramica a 360°, l'utility 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 webcam vengono completate in modo simile. Il pacchetto software consente di iniziare immediatamente a lavorare a pieno titolo con la fotocamera e ottenere immediatamente risultati.

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 successivamente "riconoscere" il testo e salvarlo in forma alfanumerica. Basta prendere una superficie piana, illuminare bene l'oggetto e cliccare 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 per comunicare

Se hai accesso a Internet, sotto Windows 98/Me/2000/XP puoi utilizzare programmi standard come Windows Messenger o NetMeeting e comunicare con un interlocutore dall'altra parte del mondo, vedendo la sua immagine (a volte, tuttavia, con grande ritardo). Se la velocità di comunicazione è pessima, allora puoi scattare automaticamente foto agli interlocutori a intervalli prestabiliti, 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 foto fresche 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 e persino associata al concetto stesso di "Web-camera". Con questa modalità di utilizzo, la sequenza video o le singole riprese della telecamera ti vengono inviate a un indirizzo prestabilito, 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 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 speciale, ma un qualche tipo di tale sistema può essere assemblato indipendentemente. 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 disordine nell'area protetta.

Attualmente si sta sviluppando rapidamente la direzione dei sistemi di videosorveglianza digitale (la base di molti di essi è un normale computer), che, secondo tutte le previsioni, presto sostituirà 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 rapporto di media è in costante aumento (di 2-3 volte all'anno). Le registrazioni su disco possono essere dotate di un comodo sistema di ricerca, e qui non esiste il problema del riavvolgimento del supporto;
l'elevata velocità dei moderni processori consente di implementare tali dispositivi come un rilevatore di movimento in modo software, grazie al quale un sistema di videosorveglianza digitale ha molte funzioni utili (ad esempio, una reazione a un certo trigger di un sensore, rilevatore di movimento , eccetera.); se lo si desidera, è anche possibile modificare la logica del comportamento del sistema;
il sistema è facilmente integrabile nelle moderne reti digitali o in Internet, il che consente di visualizzare determinate telecamere su diverse computer remoti;
e infine, l'elaborazione delle informazioni video è notevolmente semplificata, ad esempio elaborando un fermo immagine per migliorare la qualità dell'immagine (il volto di un intruso, ecc.) e stampandolo in sequenza su una stampante standard.

Attualmente esiste un gran numero di sistemi di videosorveglianza digitale professionale che risolvono problemi 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 da 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 cambiamenti 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. Il segnale di allarme e l'immagine possono essere trasmessi automaticamente tramite e-mail o trasmettere video a un 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 di comunicazione, potrebbero comparire delusione e irritazione.

Seguendo i nostri consigli, potrai conoscere tutte le caratteristiche, le funzioni e le applicazioni delle webcam. Speriamo che queste informazioni aiutino i lettori a fare giusta scelta all'acquisto di un dispositivo.

Cos'è una webcam, come funziona e dove viene utilizzata

Una webcam è un dispositivo piuttosto piccolo, che è una foto 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 rispetto a una fotocamera digitale risiede principalmente nell'alimentazione tramite fili e nell'impossibilità di funzionare senza un computer, in ogni caso, completamente.

Le webcam vengono utilizzate per chat video e videochiamate, videoconferenze, per motivi di sicurezza, per il monitoraggio e la 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 deve mancare nella scelta di una webcam?

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

a) CDD- 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 rumore inferiore durante il funzionamento. Vale la pena ricordare che è probabile che un alimentatore troppo debole si guasti al momento del carico massimo del sistema o anche dei suoi singoli elementi. Un alimentatore con troppa potenza può ridurre l'efficienza dell'intero computer;

b) CMOS- più economico per produrre la tecnologia utilizzata nella maggior parte delle webcam. Tali matrici hanno un costo basso, riprendono fino a 500 fotogrammi al secondo e consumano un bel po' di energia durante il funzionamento. Tra i loro difetti, gli esperti sottolineano 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 software, il numero di pixel nell'immagine originale viene elaborato utilizzando metodi matematici, moltiplicato per un certo numero, 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 dei fotogrammi- una caratteristica responsabile della scorrevolezza delle riprese. Accettabile è la velocità di ripresa da 15 fotogrammi al secondo: questo sarà sufficiente per la comunicazione sul Web. Per trasmissioni video di alta qualità, sono richiesti almeno 30 fotogrammi al secondo.
Messa a fuoco la webcam ti consente di influenzare la nitidezza dell'immagine. Può essere manuale o automatico. Il manuale viene eseguito ruotando la ruota situata sull'obiettivo. L'autofocus, d'altra parte, presuppone che la webcam stessa imposti la distanza dall'oggetto e 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 fotocamera. 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 incorporato. Elimina la necessità di acquistare un altro dispositivo, consente di effettuare videochiamate a grandi aziende. Ora quasi tutte le telecamere sono dotate di un microfono incorporato.
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 elevata, altrimenti è improbabile che la qualità delle foto ti soddisfi. 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 speciale. 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 funzionalità 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 scansionare, elaborare e trasmettere immagini via Internet in tempo reale. Più spesso utilizzato per le trasmissioni online e per effettuare videochiamate.

Storico flusso di caffè

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 del personale universitario. A quel tempo, c'era solo una caffettiera nell'intero reparto di sviluppo computer nella Trojan Room. Gli scienziati hanno spesso a che 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 creata 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 client XCoffee sotto il sistema di finestre. La trasmissione online è durata 10 anni. Nel 2001, nonostante le proteste dei fan, la telecamera è stata spenta. La caffettiera divenne una famosa rarità e fu 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 sensibili alla luce 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 integrato e RAM.

Il principio di funzionamento della webcam

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

Attraverso una lente frontale, la telecamera cattura la luce e la proietta su un circuito integrato costituito da microscopici rilevatori di luce.
La scheda di acquisizione video converte l'immagine analogica in un'immagine digitale, ovvero in un bytecode di zeri 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, la connessione a un computer non è necessaria. Il dispositivo ha un proprio indirizzo IP, grazie al web server integrato, e lo streaming viene effettuato direttamente sulla 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 una lente. Come fai a sapere quale funziona bene e quale no?

Risoluzione: il numero di pixel verticalmente e orizzontalmente della matrice. Più di loro, il dispositivo è considerato migliore e più costoso. Le moderne webcam HD trasmettono in tempo reale immagini con una risoluzione compresa tra 1280×720 e 1600×1200, ovvero 3-2.0Mpx. Per i modelli economici, 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 2.0Mpx. 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 i 50-60. Le fotocamere medie come Microsoft VX-1000 o VS-800 sono in grado di raggiungere 30 fps con una risoluzione di 640x480. 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. Mangiare opzioni aggiuntive, che quasi non influiscono sulla qualità del dispositivo e dell'immagine. Fondamentalmente, influenzano il prezzo e non sempre sono giustificati.

A cosa serve una webcam?

Il compito di una webcam è mostrare oggetti fuori dalla vista e dalla portata. 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, sul computer deve essere installato un software speciale che supporta 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 e i servizi di sicurezza utilizzano ampiamente questa tecnica per monitorare gli oggetti.
I video da una webcam possono essere registrati, modificati, pubblicati su Internet, sui forum, in una playlist di YouTube o su un blog. Esistono molti programmi per questi scopi, uno dei quali è Windows Movie Maker o Camtasia Studio.
Utilizzando 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 webcam

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

OvO Webcam Games o GloopIt Webcam Utility. I partecipanti controllano i loro personaggi tramite webcam. Per tale intrattenimento, devi puntare il monitor su te stesso e completare le missioni con i movimenti di tutte le parti del corpo. Il software del gioco viene scaricato da Internet e installato sul computer.
Utilizza la tecnologia di riconoscimento dei gesti per controllare software desktop, YouTube, Pandora, Grooveshark e lettori Netflix Browser Chrome. Il mouse e la tastiera non vengono utilizzati, solo il movimento dei pennelli. Lo sviluppo si chiama Flutter ed è attualmente in alpha test.
Crea GIF animate e avatar utilizzando WebCam Avatar o PsykoGif.
Usa per accedere 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 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, compreso 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 sulla rete non richiede dispositivi speciali e un personal computer. A seconda delle impostazioni, l'accesso all'immagine video ricevuta dalla webcam può essere aperto a tutti gli utenti della rete o solo agli utenti autorizzati.

Il dispositivo e il principio di funzionamento della webcam

Una webcam moderna 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 web server integrato,

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 celle fotosensibili. Per aumentare la sensibilità alla luce di un array CCD, non è raro formare una struttura che crei una microlente davanti a ciascuna cella. 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. Molto 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 tagliati infrarossi ottici , installati nelle webcam, sono lastre piano-parallele otticamente accurate montate su una matrice CCD. Funzionano come filtri ottici passa-basso con una frequenza di taglio di circa 700 nm, vicino al rosso. 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 in formato digitale il segnale elettrico analogico generato dalla matrice CCD. 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 da 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, il processo di codifica genera bit che indicano la fine dell'impulso di clock e l'inizio di un nuovo frame, nonché ulteriori bit di protezione dagli errori.

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 l'archiviazione e la trasmissione di 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 fornisce 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 computazionale 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 i video in JPEG/MJPEG ad alta velocità.

processore è il cuore informatico 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 periferiche alla webcam tramite la porta seriale.

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

RAM serve a memorizzare dati temporanei generati durante l'esecuzione di programmi di controllo e script utente. Molte telecamere Internet dispongono di un cosiddetto buffer video. Si tratta di una porzione di RAM riservata alla registrazione e all'archiviazione temporanea dei fotogrammi video catturati 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 esegue la videosorveglianza di sicurezza, in quanto consente di ripristinare gli eventi precedenti e successivi all'allarme dai sensori di sicurezza collegati alla webcam.

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 una serie di frame registrati nel buffer video prima, dopo e al momento dell'allarme. Questo set di frame può essere inviato a un determinato indirizzo e-mail o tramite FTP.

Collegamento e installazione di una webcam

In genere, 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 fisicamente connessa 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 tramite 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 built-in Software 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'aperto o al chiuso, 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.

Caratteristiche e funzioni aggiuntive della webcam

Sensore di movimento - questo è un modulo software, il cui compito principale è rilevare le webcam che si muovono nel campo visivo su 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 di oggetti con la massima riduzione dei falsi allarmi (filtraggio del rumore) e viene impostata una logica flessibile di elaborazione degli allarmi (registrazione degli allarmi, integrazione con altre apparecchiature di sicurezza ).

Trasmissione del segnale audio in rete nella maggior parte dei casi viene effettuato collegando un modulo audio aggiuntivo alla webcam. Ad esempio, AXIS Communications, per espandere la 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 di 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 a più livelli per differenziare i diritti di accesso e 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 webcam.

Combinano le funzioni di un browser Web e di un software di controllo per gestire, configurare e visualizzare le immagini da una webcam (ad es. AXIS Camera Explorer o il software di controllo per la 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 diversi standard di trasmissione dei dati.

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

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

Modem telefonici standard. Questo è un modo economico e abbastanza comune per connettere una webcam alla rete globale. Il principale svantaggio 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 dei 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 la tecnologia asimmetrica più adatta per l'accesso degli utenti a Internet. Allo stesso tempo, la massima velocità di ricezione 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 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 specifici modelli di webcam Axis Communications e 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 videocamera 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 essere posizionata la telecamera) è già connesso tramite Ethernet a un provider di servizi Internet (ISP), è sufficiente impostare un account, accendere la telecamera di rete in uno switch tramite l'uscita di rete e dovresti ottenere un segnale dinamico IP pubblico assegnato per l'indirizzo della telecamera di rete. Seguire i comandi di installazione per la telecamera di rete. Un software o un'utilità per webcam dedicata sarà utile per identificare l'indirizzo IP.

Poiché l'indirizzo IP assegnato può essere modificato dall'ISP (a causa della disponibilità 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 di 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 switch incorporata, pertanto 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 in genere assegna automaticamente indirizzi IP locali ai dispositivi sulla rete locale, tali indirizzi IP tendono a cambiare. Per una telecamera di rete si consiglia un indirizzo IP statico (permanente). Per assegnare un indirizzo IP statico, scopri l'intervallo di indirizzi IP del router, che potrebbe essere compreso tra 192.168.0.2 e 192.168.0.35, ad esempio. Se scegli di utilizzare un indirizzo IP fuori intervallo come 192.168.0.100 come indirizzo IP statico per la videocamera, probabilmente non rischierai che il tuo dispositivo entri in conflitto con altri dispositivi che ricevono indirizzi automatici.

L'impostazione dell'indirizzo IP per la videocamera può essere eseguita in tre 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 accesso limitato alla telecamera.

Passaggio 3: inoltro alla porta

Il router a banda larga, 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 locale statico della rete macchina fotografica. Questo processo è chiamato apertura della porta; ovvero, quando si digita l'indirizzo IP esterno del router da qualsiasi computer della rete, Internet individua il router e, a sua volta, reindirizza la richiesta all'indirizzo IP locale assegnato alla telecamera di rete.

Avviare un browser Web e accedere 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 qui sotto:

Nome di Servizio	Porta di partenza	porto finale	Indirizzo IP del server
			Non configurato
			Non configurato
			Non configurato

Poiché la telecamera invia il proprio video tramite HTTP, è necessario configurare il servizio HTTP come segue:

Nome di Servizio	Porta di partenza	porto 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 su Internet più di una telecamera di rete, 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 di 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, 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 affittare un indirizzo IP esterno statico dal proprio 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 web server integrato,

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 celle fotosensibili. Per aumentare la sensibilità alla luce di un array CCD, non è raro formare una struttura che crei una microlente davanti a ciascuna cella. 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. Molto 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 memorizzare pagine HTML personalizzate.

Collegamento e installazione di una webcam

In genere, 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 fisicamente connessa 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 tramite 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). Con il software integrato per server Web, server FTP, client FTP, client e-mail, 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.

Caratteristiche e funzioni aggiuntive della webcam

Sensore di movimento- questo è un modulo software, il cui compito principale è rilevare le webcam che si muovono nel campo visivo su 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 di oggetti con la massima riduzione dei falsi allarmi (filtraggio del rumore) e viene impostata una logica flessibile di elaborazione degli allarmi (registrazione degli allarmi, integrazione con altre apparecchiature di sicurezza ).

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