[发明专利]用于从摄像机安全传输信号的系统和方法

说明书

技术领域

本公开的主题总体上涉及IP摄像机，并且更具体地，涉及用于视频信号的安全数据存储和传输的IP摄像机系统。

背景技术

IP(互联网协议)安全摄像机通常用于连续播放通过网络使用摄像机拍摄的视频文件。与模拟数字录像机(DVR)一起使用的模拟摄像机也可以配置为也通过网络传送相同的结果并广播视频文件。

存在与IP摄像机相关联的各种优点和缺点。类似地，与IP摄像机相比，基于模拟的摄像机系统也具有优点和缺点。无论摄像机的形状、风格或尺寸如何，内部结构都是一样的，但使用的组件略有不同。这里进一步描述不同类型的摄像机的内部工作的变化。

如本领域技术人员将会理解的，模拟安全摄像机105通常由四个主要组件组成；如图1所示，安装在其支架115上的透镜110、图像传感器120和DSP(数字信号处理器)125。最常见的图像传感器类型是CMOS(互补金属氧化物半导体)和CCD(电荷耦合器件)。CCD传感器具有均匀的输出，并且因此一般具有较低噪声的较好的图像质量。另一方面，使用CMOS传感器，均匀性要低得多，导致较低的图像质量，并且图像倾向于较高的噪声。CCD传感器对光线更敏感并且CMOS传感器需要更多光线以产生低噪声图像。本领域技术人员将理解CCD和CMOS摄像机的架构。

IP摄像机技术一般使用CCD或CMOS传感器。CMOS传感器往往比CCD便宜一点，这就是为什么市场上大多数IP摄像机目前是CMOS。IP摄像机制造商正在使用与手机制造商使用的相同的CMOS图像传感器。由于手机行业对CMOS图像传感器的高度使用，CMOS的成本已经变得不昂贵。

DSP(数字信号处理器)是大多数摄像机的“大脑”。其接收来自图像传感器的原始模拟图像数据并将其转换为数字信号。DSP允许摄像机的高级功能，如数字降噪和宽动态范围。如果摄像机包括DSP，并配置为通过模拟传输介质发送信号，则因此将图像转换回模拟信号以传输，例如通过同轴电缆传输。例如，图1示出了包括BNC模拟视频输出连接125的模拟摄像机。该过程的缺点是图像质量恶化。每次数据被编码或解码时，一些数据位将丢失，导致图像清晰度降低。在实际应用中，DSP不是必须从摄像头获取视频输出，相反，有时候只是用于在夜间、彩色和其它普通行业要求方面提高视频图像质量。

摄像机内部的组件越多，摄像机变得越昂贵。市场上有很多模拟摄像机价格低廉。这些摄像机经常使用没有任何DSP的CMOS图像传感器。

进一步，IP安全摄像机背后的技术可以不同于传统的计算机网络摄像头，这些网络摄像头也经常用于捕获视频以通过IP网络传输。计算机网络摄像头通常只包含图像传感器，其捕获原始视频文件并通过USB电缆传输数据。进一步，网络摄像头通常需要在计算机(并且不是摄像机)上运行的软件应用，该软件应用利用计算机处理器将模拟视频信号编码为数字格式。另一方面，IP摄像机通常具有其自己的CPU(中央处理单元)和实现数字编码、解码、处理算法等所需的组件。

图2是示出IP摄像机200的示例性配置的高级图。摄像机的模拟组件205被虚线包围，并且提供其余组件以便于IP摄像机的IP连接以及通过IP网络连接240捕获的图像的传输。IP安全摄像机通常连接到网络服务器。换句话说，其具有独立于计算机的流化视频的容量。这就是为什么类似于计算机，存储器组件(例如，存储器/存储装置225和闪存230)和CPU220存在于IP摄像机内以处理视频压缩、主机网络服务器固件、去隔行预处理、噪声过滤等，如本领域技术人员所理解的那样。

通常，IP摄像机不能直接连接到数字录像机进行监视录像；相反，其通过路由器连接在局域网或广域网上。例如，图3示出了包括由网络315连接的多个IP摄像机300的本地网络的常规配置，该网络315还包括连接到其上的路由器310。如图3所示，计算机或独立的NVR(网络录像机)315也连接在相同的网络315上，并且可以配置为通过网络拾取视频流传输，并使用该数字流将其数字地记录在硬盘(未显示)上。

返回到图2，视频音频编解码器210拍摄由摄像机捕获的视频数据文件，并使用特定类型的压缩算法对其进行数字压缩。某些IP摄像机具有多种流传输的功能，其中视频编解码器同时将每个数据文件输入压缩为多个视频文件，例如H.264、MPEG4或MJPEG。