要使網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化，其最重要的產(chǎn)品形態(tài)就是使網(wǎng)絡攝像機智能化。這樣，所監(jiān)控的視頻圖像，經(jīng)過前端智能網(wǎng)絡攝像機的分析識別后，可只將有異常的圖像傳輸?shù)胶蠖巳ビ涗浥c顯示，因而可大大減輕網(wǎng)絡的負擔。但如何使高清網(wǎng)絡攝像機(1280×1024)的富余CPU資源，嵌入哪些智能視頻分析與識別的軟件算法到網(wǎng)絡攝像機中，是目前國內外安防學者研究的重點之一。

　　眾所周知，拾取所監(jiān)控的光電圖像要靠攝像機，而模擬攝像機只能傳輸單向的視頻信號，其性能受制于DVR和操作員的水平。但網(wǎng)絡攝像機能夠傳輸全雙工的數(shù)字化信息，并能夠與系統(tǒng)內的其它設備有效集成，使它們能夠在一個分布式、可擴展的環(huán)境下達到更高的性能水平。網(wǎng)絡攝像機可以與多個應用系統(tǒng)并行通信，以實現(xiàn)各種不同的功能，例如偵測畫面中的運動情況，或發(fā)送不同格式的視頻流等。帶有IP地址的攝像機更加方便組網(wǎng)，因為它不需要進行額外的模/數(shù)轉換，也不需要在攝像機端安裝發(fā)送設備，所以攝像機的尺寸將會越來越小，而這也更便于隱蔽，是安防監(jiān)控系統(tǒng)所需要的。

　　網(wǎng)絡攝像機將傳統(tǒng)攝像機和電腦的功能整合到了一起，它不僅將視頻信號數(shù)字化并壓縮，還擁有一個網(wǎng)絡接口。其視頻通過IP網(wǎng)絡傳輸，并記錄在裝有視頻管理軟件的標準PC上。用網(wǎng)絡攝像機組成的網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)是一個真正的網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)，同樣也是一個完全數(shù)字化的系統(tǒng)，因為沒有使用任何的模擬設備。所監(jiān)控場景的視頻信號，從網(wǎng)絡攝像機持續(xù)不斷地通過IP網(wǎng)絡進行傳輸，無論瀏覽者所處何處，攝像機都能給瀏覽者提供穩(wěn)定的圖像質量。因此，網(wǎng)絡攝像機最適于應用在平安城市的網(wǎng)絡安防監(jiān)控系統(tǒng)中，而要建設成智能網(wǎng)絡安防監(jiān)控系統(tǒng)，首當其沖的應使網(wǎng)絡攝像機智能化。這樣，所監(jiān)控的視頻圖像，經(jīng)過前端智能網(wǎng)絡攝像機的分析識別后，可只將有異常的圖像傳輸?shù)胶蠖巳ビ涗浥c顯示，因而可大大減輕網(wǎng)絡的負擔。但如將智能軟件算法全部加入前端網(wǎng)絡攝像機中，由于其本身的CPU資源有限，往往需要提高前端設備的配置或者使用專用的視頻分析儀器共同作用，這樣會使設備的體積與成本大大增加，因而也不是用戶所需要的。

　　由此，如何充分利用網(wǎng)絡攝像機的富余CPU資源，嵌入哪些智能視頻分析與識別的軟件算法到網(wǎng)絡攝像機中，是國內外安防學者研究的重點之一。本文介紹一種新的單路高清IP網(wǎng)絡攝像機的功能模塊方案、并在此基礎上嵌入智能功能組成智能網(wǎng)絡攝像機，文中還介紹了其組成方案、設計原則與要點等。

　　高清IP網(wǎng)絡攝像機的功能模塊解決方案與普通的攝像機相比，網(wǎng)絡攝像機的內部主要是增加數(shù)字化處理與數(shù)字視頻壓縮以及網(wǎng)絡接入功能，即將數(shù)字化的視頻信號轉換成符合網(wǎng)絡傳輸協(xié)議(如TCP/IP協(xié)議)的數(shù)據(jù)流，以便送到網(wǎng)上傳輸。因此，一臺網(wǎng)絡攝像機可以被看作是一臺攝像機和一臺電腦的結合體。它能夠捕獲影像并直接通過IP網(wǎng)絡進行傳輸，從而使授權用戶能夠通過標準的基于IP的網(wǎng)絡基礎構架，在本地或者遠程地點實現(xiàn)觀看、存儲和管理視頻數(shù)據(jù)，或者監(jiān)聽該攝像機內置麥克風采集的現(xiàn)場聲音。

　　由于網(wǎng)絡攝像機上還有通信(COM)接口，使網(wǎng)絡攝像機具有控制數(shù)據(jù)的捕獲及轉換功能。因為通過COM接口可與外接的解碼器相連接。因此，網(wǎng)絡上任一授權用戶的PC機，就可通過網(wǎng)絡傳輸經(jīng)由攝像機COM口，對其外接的解碼器發(fā)送指令，使攝像機云臺與鏡頭根據(jù)需要動作。同時，該COM接口也可以從前端接受數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)骄W(wǎng)絡上的任一臺PC機上。

　　網(wǎng)絡攝像機上還有報警(ALARMI/O)接口。這種報警信號接入端子可以接收由各類報警傳感器傳來的開關量信號，并對其進行編碼，而后送入TCP/IP網(wǎng)絡，通過應用軟件對該報警信號進行各種聯(lián)動響應設置(如發(fā)出聲、光報警與進行報警錄像等)。

　　由于每臺網(wǎng)絡攝像機都擁有自己獨立的IP地址，能夠直接連接到網(wǎng)絡，并內置Web服務器、FTP服務器、FTP客戶端、Email客戶端、報警管理、可編程能力以及其它眾多的功能。網(wǎng)絡攝像機無需與PC機連接，也可以獨立運行，并可安置在任何一個具備IP網(wǎng)絡接口的地點。除了視頻信息之外，網(wǎng)絡攝像機還能夠通過同一網(wǎng)絡連接去實現(xiàn)更多其它的功能，并傳輸其它一些有用信息，如視頻移動偵測、音頻、數(shù)字化輸入和輸出(可用于實現(xiàn)報警聯(lián)動，如觸發(fā)警報或激活現(xiàn)場照明等)、用于傳輸串行數(shù)據(jù)或進行PTZ設備驅動的串行端口等。網(wǎng)絡攝像機中的圖像緩存，還可以保存并發(fā)送報警發(fā)生前后的視頻圖像。

　　因此，IP網(wǎng)絡攝像機可將獲取的視頻源在本地進行預處理、壓縮，然后通過IP網(wǎng)絡進行遠端傳送與存儲。其重要組成部分包含視頻預處理、視頻壓縮以及IP網(wǎng)絡視頻(Video-OverIP)功能。目前，IP攝像機的輸入數(shù)據(jù)格式是：1路D1/25幀/s+1路CIF/25幀/s，這樣通?？捎?片CycloneⅡEP2C35和1片低成本處理器來實現(xiàn)。

　　由于目前IP攝像機的分辨率正在由標清D1逐步進化到高清(1280×1024)，并且必須進行本地實時壓縮，因而只能采用硬壓縮方式。如果采用多片DSP處理器，則將使系統(tǒng)成本、集成度和功耗增加，而讓用戶無法接受;如果采用單片低成本的FPGA器件，則性能又無法滿足設計要求，但若采用單片高性能的Stratix系列FPGA器件，則可達到要求。因為這種器件是具有相對應的結構化ASICHardCopy系列器件，它還可進一步將成本降低到1/10，并降低50%的功耗。