Téma 3.5 Štruktúra a princíp činnosti webových kamier. Vybavenie moderných webových kamier

Webkamery. Účel, princíp činnosti a hlavné charakteristiky.

v disciplíne (špecializácii) „Hardvér výpočtovej techniky»

skontroloval som

Nikolskaja K.Yu.

študent skupiny PS-170

Badalová A.A.

Abstrakt chránený

s hodnotením

Čeľabinsk 2014

Badalová A.A. Webkamery. Účel, princíp činnosti a hlavné charakteristiky. – Čeľabinsk: SUSU, PS-170, 20 s., 4 il., bibliogr. zoznam – 5 mien.

Cieľom eseje je dozvedieť sa o účele, princípoch fungovania a hlavných charakteristikách webových kamier.

Cieľom eseje je študovať dizajn a princíp fungovania webových kamier, naučiť sa inštalovať webové kamery a pripojiť ich k sieti, dozvedieť sa o význame webových kamier v modernom svete.

Zohľadňujú sa hlavné charakteristiky webových kamier a spôsoby pripojenia k sieti. Popisuje programy pre webové kamery a spôsob pripojenia webovej kamery k sieti.

1. Úvod (strana 4)

2. Definícia (strana 5)

3. História vytvorenia webovej kamery (strana 6)

4. Dizajn a princíp činnosti webovej kamery (strana 7-11)

5. Ďalšie funkcie a funkcie webovej kamery (str. 12)

6. Pripojenie webovej kamery k sieti (strany 13-15)

7. Spôsoby používania webových kamier (strany 16-17)

8. Programy pre webové kamery (strana 18)

9. Záver (strana 19)

10. Bibliografia (strana 20).

Úvod.

Webkamery sa čoraz viac stávajú súčasťou našich životov. Používajú sa na stavbu videosystémov pre geograficky veľké aj malé objekty. Stanú sa obzvlášť nepostrádateľnými pre ovládanie a monitorovanie vzdialených bodov, kde je potrebné použiť bezúdržbové zariadenia. Keď súrne potrebujete nainštalovať „dočasné“ kamery, webkamery sú nepostrádateľné, pretože ich inštalácia nevyžaduje ťahanie samostatných káblov, a preto bude inštalácia rýchla a jednoduchá.

Cieľom mojej práce je oboznámiť sa s účelom, princípmi fungovania a hlavnými charakteristikami webových kamier.

Aby som to urobil, preštudujem si históriu, dizajn a hlavné charakteristiky, ako aj rozsah použitia webových kamier, naučím sa ich nainštalovať a pripojiť k sieti.

Koncept webovej kamery.

Digitálna webová kamera je sieťové zariadenie, ktorý pozostáva z videokamery (CCD matica), kompresného procesora a vstavaného webového servera. Webová kamera sa spravidla používa ako zariadenie na organizovanie nahrávania videa, videokonferencie alebo video dohľad a prenos videa cez sieť LAN/WAN/internet. Na prevádzku webovej kamery v sieti nie sú potrebné žiadne špeciálne zariadenia ani osobný počítač. V závislosti od nastavení môže byť prístup k obrazu prijatému webovou kamerou otvorený pre všetkých používateľov siete alebo len pre oprávnených používateľov.

História vzniku webovej kamery.

Všetko to začalo v jednom z počítačových laboratórií v Cambridge ešte začiatkom 90. rokov minulého storočia, kedy World Wide Web práve začínal svoj víťazný pochod naprieč planétou. Skupina vedcov, asi 15-20 ľudí, pracovala na projekte v teréne sieťové technológie. Pracovné podmienky boli sparťanské – pre celý tím bol len jeden kávovar, čo nedokázalo vyhovieť potrebám celého tímu. Hlavná práca sa vykonávala v laboratóriu; zamestnanci bývali v tej istej budove, ale v inej časti. Účastníci vedeckého projektu boli nútení často navštevovať chodbu o poschodie vyššie, kde sa nachádzal kávovar, aby urýchlili proces myslenia šálkou povzbudzujúceho nápoja. Často takéto výlety zlyhali, keďže niektorým kolegom sa už vytúžený kontajner podarilo vyprázdniť. Situácia si vyžiadala neštandardné riešenie a to sa našlo.
Jeden z počítačov v laboratóriu mal video monitorovacie zariadenie (frame grabber). Bola k nemu pripojená kamera, ktorá bola zameraná na objekt pozorovania. Rovnaký počítač hral úlohu webového servera kvôli špeciálne napísanému softvér. Tí, ktorí chceli vedieť, či existuje káva, museli na svojom počítači, ktorý sa pripojil k serveru, spustiť klientsky softvér. V dôsledku toho na vzdialený počítač v malom okne sa zobrazil čiernobiely obrázok, aktualizovaný trikrát za minútu. Poznámka o tomto zaujímavom komplexe vyšla v časopise Comm-Week 27. januára 1992. Od objavenia sa prvých prototypov IP kamier neuplynulo veľa času, ale už sa zmenili na plne vytvorenú samostatnú triedu zariadení, ktoré každodenný život jednoduchšie, pohodlnejšie a zábavnejšie.

Obrázok 1. Obrázok z prvej webovej kamery

Konštrukcia a princíp fungovania webovej kamery.

Moderná webová kamera je digitálne zariadenie, ktoré zaznamenáva video, konvertuje analógový video signál na digitálny, komprimuje digitálny video signál a prenáša obraz cez počítačová sieť. Webová kamera preto obsahuje nasledujúce komponenty:

CCD matrica,

šošovka,

optický filter,

karta na snímanie videa,

jednotka na kompresiu videa,

centrálny procesor a vstavaný webový server,

flash pamäť,

sieťové rozhranie

sériové porty,

alarmové vstupy/výstupy.

·
Používa sa ako fotodetektor vo väčšine webových kamier. CCD matrica ( CCD, CCD - charge-coupled device) je obdĺžniková fotocitlivá polovodičová doska s pomerom strán 3:4, ktorá premieňa na ňu dopadajúce svetlo na elektrický signál. CCD matrica pozostáva z veľkého počtu fotosenzitívnych buniek. Aby sa zvýšila citlivosť CCD matrice na svetlo, často sa vytvára štruktúra, ktorá vytvára mikrošošovku pred každou z buniek. IN technické parametre webové kamery zvyčajne špecifikujú formát CCD (dĺžka uhlopriečky matice v palcoch), počet efektívnych pixelov, typ skenovania (prekladané alebo prekladané) a citlivosť.

· Objektív je šošovkový systém určený na premietanie obrazu pozorovaného objektu na svetlocitlivý prvok webovej kamery. Objektív je neoddeliteľnou súčasťou webovej kamery, takže kvalita obrazu prijímaného webovou kamerou závisí od jej správneho výberu a inštalácie. Webová kamera sa často dodáva s objektívom. Objektívy sa vyznačujú množstvom dôležitých parametrov, ako je ohnisková vzdialenosť, relatívna clona (F), hĺbka ostrosti, typ bajonetu (C, CS), formát.

· Optické infračervené rezané filtre , ktoré sa inštalujú do webových kamier, sú opticky presné planparalelné dosky namontované na vrchnej časti CCD matrice. Fungujú ako optické dolnopriepustné filtre s medznou frekvenciou približne 700 nm, blízko červenej. Prerušujú infračervenú zložku svetelných vĺn a poskytujú webkamere správne podanie farieb. Mnohé čiernobiele webové kamery však takéto filtre nainštalované nemajú, a preto majú čiernobiele webové kamery vyššiu citlivosť.

· Karta na snímanie videa Webová kamera (digitalizačná jednotka) prevádza analógový elektrický signál generovaný CCD maticou do digitálneho formátu. Proces konverzie signálu pozostáva z troch fáz:

Vzorkovanie, kvantovanie, kódovanie.

Odber vzoriek- čítanie amplitúdy elektrického signálu v pravidelných intervaloch (perióda). Tento stupeň konverzie signálu je charakterizovaný vzorkovacou frekvenciou.

Kvantovanie je proces prezentácie výsledkov odberu vzoriek v digitálnej forme. Zmena úrovne elektrického signálu počas periódy vzorkovania je znázornená ako kódové slovo 8, 10 alebo 12 bitov, ktoré poskytujú 256, 1024 a 4096 kvantizačných úrovní. Presnosť zobrazenia signálu v digitálnej forme závisí od počtu úrovní kvantizácie.

Kódovanie. Okrem informácií o zmenách úrovne signálu získaných v predchádzajúcej fáze, proces kódovania generuje bity označujúce koniec hodinového impulzu a začiatok nového rámca, ako aj ďalšie bity ochrany proti chybám.

· Kompresný blok webové kamery komprimujú digitalizovaný video signál do jedného z kompresných formátov (JPEG, MJPEG, MPEG-1/2/4, Wavelet). Vďaka kompresii sa zmenšuje veľkosť snímky videa. Je to potrebné na ukladanie a prenos videa cez sieť. Ak má lokálna sieť, ku ktorej je webová kamera pripojená, obmedzenú šírku pásma, aby sa predišlo preťaženiu sieťová prevádzka Odporúča sa znížiť množstvo prenášaných informácií znížením buď frekvencie prenosu rámca cez sieť, alebo rozlíšenia rámca. Väčšina kompresných formátov, ktoré používajú webové kamery, poskytuje rozumný kompromis medzi týmito dvoma spôsobmi riešenia problému prenosu videa cez sieť.

Dnes známe kompresné formáty umožňujú získať digitalizovaný stream so šírkou pásma 64 KB - 2 MB (s touto šírkou pásma môžu video dátové toky pracovať paralelne s inými dátovými tokmi v sieťach).

· CPU je výpočtovým jadrom webovej kamery. Vykonáva operácie na výstup digitalizovaných a komprimovaných videoobrazov a je tiež zodpovedný za vykonávanie funkcií vstavaného webového servera a riadiaci program pre webové kamery.

· Rozhranie pre Ethernet slúži na pripojenie webkamery k sieti Ethernet 10/100 Mbit/s.

· Ak chcete pracovať v sieti, webová kamera môže mať sériový port na pripojenie modemu a prácu v režime dial-up v neprítomnosti lokálna sieť. Cez sériový port môžete k webovej kamere pripojiť aj periférne zariadenia.

· Flash pamäťová karta umožňuje aktualizovať programy na ovládanie webovej kamery a ukladať vlastné HTML stránky.

· RAM slúži na ukladanie dočasných údajov, ktoré vznikajú pri vykonávaní ovládacích programov a užívateľských skriptov. Mnoho internetových kamier má takzvanú video vyrovnávaciu pamäť. Ide o časť pamäte RAM vyhradenú na nahrávanie a dočasné ukladanie snímok videa zachytených webovou kamerou. Informácie vo vyrovnávacej pamäti videa sa aktualizujú cyklicky, t.j. namiesto najstaršej snímky sa zaznamená nová snímka. Táto funkcia je potrebná, ak webová kamera vykonáva bezpečnostný video dohľad, pretože vám umožňuje obnoviť udalosti predchádzajúce a nasledujúce po poplachu z bezpečnostných senzorov pripojených k webovej kamere.

· Alarmové vstupy/výstupy sa používajú na pripojenie senzorov alarmu k webovej kamere. Keď sa spustí jeden zo senzorov, generuje sa poplachový signál, v dôsledku čoho procesor webovej kamery zostaví sadu snímok zaznamenaných vo vyrovnávacej pamäti videa pred, po a v čase poplachu. Túto sadu rámcov je možné odoslať na zadanú e-mailovú adresu alebo cez FTP.

Obrázok 2. Zariadenie webovej kamery.

5. Ďalšie vlastnosti a funkcie webovej kamery

· Detektor pohybu je softvérový modul, ktorého hlavnou úlohou je detekovať webové kamery pohybujúce sa v zornom poli na mieste video sledovania. Detektor pohybu sníma nielen pohyb v obrazovom poli, ale zisťuje aj rozmery objektu a rýchlosť jeho pohybu. V závislosti od úloh video sledovania je detektor pohybu webkamery nakonfigurovaný na detekciu pohybu objektov s extrémnou minimalizáciou falošne pozitívne(filtrovanie rušenia), nastaviť flexibilnú logiku spracovania alarmov (nahrávanie alarmov, integrácia s iným zabezpečovacím zariadením).

· Prenos zvuku cez sieť sa vo väčšine prípadov vykonáva pripojením dodatočného zvukového modulu k webovej kamere. Napríklad AXIS Communications rozšíriť funkčnosť webcams vyrába špeciálny audio modul AXIS 2191, kompatibilný s väčšinou webkamier AXIS.

· Ochrana heslom slúži na obmedzenie prístupu k webkamere osobám, ktoré nemajú prístupové práva.

V predvolenom nastavení je možné zobraziť obraz videa z webovej kamery z ľubovoľného sieťový počítač, ktorý má nainštalovaný štandardný webový prehliadač, napr. Internet Explorer alebo Netscape Navigator. Môžete však obmedziť počet ľudí, ktorí majú prístup k webovej kamere zadaním hesla na úrovni používateľa. Mnoho webových kamier podporuje viacúrovňovú ochranu heslom na rozlíšenie prístupových a správcovských práv.

Webkamera je zariadenie, ktoré sa najčastejšie kupuje súčasne s počítačom a nepripisuje sa mu veľký význam. Je však potrebné venovať pozornosť charakteristikám, inak sa môže objaviť sklamanie a podráždenie už pri prvom natáčaní alebo komunikácii.

Podľa našich tipov sa môžete dozvedieť všetko o možnostiach, funkciách a aplikáciách webových kamier. Dúfame, že tieto informácie pomôžu čitateľom správne sa rozhodnúť pri kúpe zariadenia.

1. Čo je webová kamera, ako funguje a kde sa používa?

Webkamera je dosť malé zariadenie, čo je fotografia alebo videokamera pripojená k počítaču alebo notebooku. Webové kamery zachytávajú obrázky v reálnom čase a následne ich prenášajú príjemcovi cez internet. Rozdiel od digitálneho fotoaparátu spočíva predovšetkým v napájaní cez vodiče a nemožnosti fungovať bez počítača aspoň naplno.

Webové kamery sa používajú na videorozhovory a videohovory, videokonferencie, bezpečnostné účely, monitorovanie a dohľad atď.

1. Hlavné vlastnosti webových kamier

Charakteristiky webových kamier ovplyvňujú kvalitu zariadenia aj jeho cenu, ktorá sa môže značne líšiť od modelu k modelu. Aké parametre sú tie hlavné a čo by ste pri výbere webkamery nemali vynechať?

• Typ matice webovej kamery. Maticu webovej kamery je možné vytvoriť pomocou jednej z technológií:

a) CCD- technológia používaná v digitálnych fotoaparátoch a používaná aj pre webové kamery. Medzi jeho výhody: vysoká citlivosť, vysoký faktor plnenia, účinnosť - asi 95%, nižšia úroveň rušenia počas prevádzky. Stojí za to pamätať, že príliš slabý zdroj napájania pravdepodobne zlyhá v momente maximálneho zaťaženia systému alebo dokonca jeho jednotlivých prvkov. Napájanie s taky vysoký výkon môže znížiť účinnosť celého počítača;

b) CMOS- lacnejšia na výrobu technológie používanej vo väčšine webových kamier. Takéto matrice majú nízku cenu, snímajú až 500 snímok za sekundu a počas prevádzky spotrebúvajú pomerne málo energie. Medzi ich nedostatky upozorňujú odborníci veľké množstvošum v obraze, nízky faktor vyplnenia pixelov a v dôsledku toho nízka citlivosť;

c) BSI CMOS- pri použití takejto matrice sa svetlo ľahšie dostane k fotodiódam. Takéto snímače sa tiež nazývajú „senzory so spätným osvetlením“ - sú oveľa citlivejšie na svetlo. Vďaka tomu je v porovnaní s bežnými CMOS znížené množstvo šumu v obraze.

• Rozlíšenie fotoaparátu- ďalšia z najdôležitejších vlastností. Od toho závisí kvalita prenášaného obrazu. Upozorňujeme, že rozlíšenie môže byť priame alebo interpolované. Pri softvérovej interpolácii sa pomocou matematických metód spracuje počet pixelov v pôvodnom obrázku, vynásobí sa určitým počtom a následne sa vytvorí zväčšený obrázok. V tomto prípade sa pôvodné rozlíšenie obrázka nezmení, ale kvalita sa môže zhoršiť. Pri výbere fotoaparátu by ste si mali dať pozor na reálne rozlíšenie 1,3 megapixela – na HD kvalitu to stačí.
• Snímková frekvencia- vlastnosť zodpovedná za plynulosť streľby. Prijateľná rýchlosť snímania je 15 snímok za sekundu - to bude stačiť na komunikáciu na internete. Pre vysokokvalitné video vysielanie potrebujete aspoň 30 snímok za sekundu.
• Zaostrovanie webkamera umožňuje ovplyvniť jasnosť obrazu. Môže to byť manuálne alebo automatické. Manuál sa vykonáva otáčaním kolieska umiestneného v blízkosti objektívu. Automatické zaostrovanie predpokladá, že webová kamera sama nastaví vzdialenosť k objektu a vypočíta ohniskovú vzdialenosť. IN rôzne modely Rýchlosť a kvalita automatického zaostrovania sa môžu výrazne líšiť.
• Citlivosť- parameter minimálneho prípustného osvetlenia, pri ktorom je možné kameru používať. Pri kúpe kamery s infračerveným prísvitom sa však táto charakteristika okamžite prejaví na slušnej úrovni.
• Typ pripojenia. Webové kamery sa zvyčajne pripájajú cez port USB verzie 1.1, 2.0 alebo 3.0. Posledný typ je rýchlejší, ale nachádza sa len na moderných počítačoch.

1. Ďalšie funkcie webovej kamery:

• Dostupnosť vstavaného mikrofónu. Oslobodí vás od potreby kupovať ďalšie zariadenie a umožní vám uskutočňovať videohovory s veľkými skupinami. V súčasnosti sú takmer všetky kamery vybavené vstavaným mikrofónom.
• Možnosť použiť webovú kameru ako kameru. Moderné modely webových kamier umožňujú používať tieto zariadenia ako digitálne fotoaparáty. Ak vyberáte fotoaparát na tieto účely, dajte si pozor na zariadenia s vyšším rozlíšením, inak vás kvalita fotografií len ťažko uspokojí. Niektoré fotoaparáty sú vybavené aj fotografickým tlačidlom na tele – jeho stlačením je možné aktivovať fotografický režim a spustiť grafický editor.
• Dostupnosť špeciálneho softvéru. Každý výrobca webovej kamery ponúka užívateľom vlastný softvér na inštaláciu alebo používanie. Okrem toho štandardné funkcie, môže doplniť fungovanie fotoaparátu o personalizované funkcie. Napríklad Logitech ponúka vstavaný grafický editor.

1. Na čo by ste si ešte mali dať pozor?

Pri výbere a kúpe webkamery dbajte na jej montáž, možnosti naklápania a otáčania a pozorovací uhol.

Preštudujte si charakteristiky, porovnajte modely webových kamier, vezmite do úvahy tipy z našej recenzie a užite si pohodlnú a príjemnú videokomunikáciu.

Digitálna webkamera je sieťové zariadenie, ktoré pozostáva z videokamery (CCD matica), kompresného procesora a vstavaného webového servera. Webová kamera sa spravidla používa ako zariadenie na organizovanie nahrávania videa, videokonferencie alebo video dohľad a prenos videa cez sieť LAN/WAN/internet. Na prevádzku webovej kamery v sieti nie sú potrebné žiadne špeciálne zariadenia ani osobný počítač. V závislosti od nastavení môže byť prístup k obrazu prijatému webovou kamerou otvorený pre všetkých používateľov siete alebo len pre oprávnených používateľov.

Konštrukcia a princíp fungovania webovej kamery

Moderná webová kamera je digitálne zariadenie, ktoré zaznamenáva video, konvertuje analógový video signál na digitálny, komprimuje digitálny video signál a prenáša obraz cez počítačovú sieť. Webová kamera preto obsahuje nasledujúce komponenty:

CCD matrica,

šošovka,

optický filter,

karta na snímanie videa,

jednotka na kompresiu videa,

centrálny procesor a vstavaný webový server,

flash pamäť,

sieťové rozhranie

sériové porty,

alarmové vstupy/výstupy.

Používa sa ako fotodetektor vo väčšine webových kamier. CCD matrica (CCD, CCD - charge-coupled device) - obdĺžniková fotocitlivá polovodičová doska s pomerom strán 3:4, ktorá premieňa na ňu dopadajúce svetlo na elektrický signál. CCD matrica pozostáva z veľkého počtu fotosenzitívnych buniek. Aby sa zvýšila citlivosť CCD matrice na svetlo, často sa vytvára štruktúra, ktorá vytvára mikrošošovku pred každou z buniek. Technické parametre webkamery zvyčajne udávajú formát matice CCD (dĺžka uhlopriečky matice v palcoch), počet efektívnych pixelov, typ skenovania (prekladaný alebo prekladaný) a citlivosť.

Objektív je šošovkový systém určený na premietanie obrazu pozorovaného objektu na svetlocitlivý prvok webovej kamery. Objektív je neoddeliteľnou súčasťou webovej kamery, takže kvalita obrazu prijímaného webovou kamerou závisí od jej správneho výberu a inštalácie. Webová kamera sa často dodáva s objektívom. Objektívy charakterizované množstvom dôležitých parametrov, ako je ohnisková vzdialenosť, relatívna clona (F), hĺbka ostrosti, typ montáže (C, CS), formát.

Optické infračervené rezané filtre , ktoré sa inštalujú do webových kamier, sú opticky presné planparalelné dosky namontované na vrchnej časti CCD matrice. Fungujú ako optické dolnopriepustné filtre s medznou frekvenciou približne 700 nm, blízko červenej. Prerušujú infračervenú zložku svetelných vĺn a poskytujú webovej kamere správnu reprodukciu farieb. Mnohé čiernobiele webové kamery však takéto filtre nainštalované nemajú, a preto majú čiernobiele webové kamery vyššiu citlivosť.

Karta na snímanie videa Webová kamera (digitalizačná jednotka) prevádza analógový elektrický signál generovaný CCD maticou do digitálneho formátu. Proces konverzie signálu pozostáva z troch fáz:

odber vzoriek,

Kvantovanie

Kódovanie.

Odber vzoriek – čítanie amplitúdy elektrického signálu v pravidelných intervaloch (perióda). Tento stupeň konverzie signálu je charakterizovaný vzorkovacou frekvenciou.

Kvantovanie je proces prezentácie výsledkov odberu vzoriek v digitálnej forme. Zmena úrovne elektrického signálu počas periódy vzorkovania je reprezentovaná ako kódové slovo s 8, 10 alebo 12 bitmi, ktoré dávajú 256, 1024 a 4096 kvantizačných úrovní. Presnosť zobrazenia signálu v digitálnej forme závisí od počtu úrovní kvantizácie.

Kódovanie. Okrem informácií o zmenách úrovne signálu získaných v predchádzajúcej fáze, proces kódovania generuje bity označujúce koniec hodinového impulzu a začiatok nového rámca, ako aj ďalšie bity ochrany proti chybám.

Kompresný blok webové kamery komprimujú digitalizovaný video signál do jedného z kompresných formátov (JPEG, MJPEG, MPEG-1/2/4, Wavelet). Vďaka kompresii sa zmenšuje veľkosť snímky videa. Je to potrebné na ukladanie a prenos videa cez sieť.

CPU je výpočtovým jadrom webovej kamery. Vykonáva operácie na výstup digitalizovaných a komprimovaných videoobrazov a je tiež zodpovedný za vykonávanie funkcií vstavaného webového servera a ovládacieho programu pre webové kamery.

Rozhranie pre Ethernet slúži na pripojenie webkamery k sieti Ethernet 10/100 Mbit/s.

Ak chcete pracovať v sieti, webová kamera môže mať sériový port na pripojenie modemu a prácu v režime dial-up pri absencii lokálnej siete. Cez sériový port môžete k webovej kamere pripojiť aj periférne zariadenia.

Flash pamäťová karta umožňuje aktualizovať programy na ovládanie webovej kamery a ukladať vlastné HTML stránky.

RAM slúži na ukladanie dočasných údajov, ktoré vznikajú pri vykonávaní ovládacích programov a užívateľských skriptov. veľa internetové kamery majú takzvanú video buffer. Ide o časť pamäte RAM vyhradenú na nahrávanie a dočasné ukladanie snímok videa zachytených webovou kamerou.

Alarmové vstupy/výstupy sa používajú na pripojenie senzorov alarmu k webovej kamere. Keď sa spustí jeden zo senzorov, generuje sa poplachový signál, v dôsledku čoho procesor webovej kamery zostaví sadu snímok zaznamenaných vo vyrovnávacej pamäti videa pred, po a v čase poplachu. Túto sadu rámcov je možné odoslať na zadanú e-mailovú adresu alebo cez FTP.

Pripojenie a inštalácia webovej kamery

Webová kamera je zvyčajne pripojená k internetu cez ethernetový port 10BaseT/100BaseTX/1000BaseTX alebo pomocou modemu cez sériový port. Keď je webová kamera fyzicky pripojená k sieti, je jej pridelená adresa IP. Webová kamera najčastejšie nemá predvolenú IP adresu; inštaluje sa buď pomocou príslušnej funkcie štandardného webového prehliadača, alebo príkazom DOS, ktorý na identifikáciu používa výrobné číslo webovej kamery, ktoré jej pridelil výrobca. Okrem toho výrobcovia vyvíjajú špeciálne programy pre webové kamery, ktoré značne zjednodušujú postup prideľovania IP adresy webovej kamere (napríklad IP Installer od AXIS Communications). Vďaka vstavanému softvéru pre web server, FTP server, FTP klienta, e-mailového klienta atď. sa webkamera pripája priamo k sieti LAN/WAN/Internet a funguje v nej ako samostatné sieťové zariadenie. To odlišuje webové kamery od iných digitálnych fotoaparátov, ktoré vyžadujú, aby boli pripojené osobný počítač cez USB alebo LPT port. Webkamery môžu navyše podporovať prácu s používateľskými skriptami a JAVA apletmi.

Na inštaláciu webovej kamery vonku alebo v interiéri mnohí výrobcovia pridávajú do konštrukcie tela kamery špeciálne upevňovacie prvky určené na inštaláciu na steny, stropy, konzoly a rotačné zariadenia. Niektoré webové kamery majú zabudované otočné zariadenia určené na montáž na vodorovný alebo zvislý povrch.

Ďalšie vlastnosti a funkcie webovej kamery

Detektor pohybu je softvérový modul, ktorého hlavnou úlohou je detekovať webové kamery pohybujúce sa v zornom poli na mieste video sledovania. Detektor pohybu sníma nielen pohyb v obrazovom poli, ale zisťuje aj rozmery objektu a rýchlosť jeho pohybu.

Prenos zvuku cez sieť sa vo väčšine prípadov vykonáva pripojením dodatočného zvukového modulu k webovej kamere. Napríklad spoločnosť AXIS Communications vyrába špeciálny zvukový modul na rozšírenie funkčnosti webových kamier AXIS 2191 kompatibilný s väčšinou webových kamier AXIS.

Ochrana heslom slúži na obmedzenie prístupu k webkamere osobám, ktoré nemajú prístupové práva. V predvolenom nastavení je obraz videa webkamery je možné prezerať z akéhokoľvek počítača v sieti so štandardným webovým prehliadačom, ako je Internet Explorer alebo Netscape Navigator.

Programy pre webovú kameru

Obraz z webovej kamery je zvyčajne možné zobraziť pomocou štandardného webového prehliadača, ako je Internet Explorer alebo Netscape Navigator. Mnohé výrobné spoločnosti však vyvíjajú exkluzívne programy pre webové kamery.

Pripojenie webovej kamery k sieti

V súčasnosti sa webkamera môže pripojiť k sieti niekoľkými spôsobmi, ktoré sú založené na rôznych štandardoch prenosu dát.

10/100 Mbit Ethernet Toto je najpopulárnejší spôsob prenosu údajov z webovej kamery do siete. Existujú dva štandardy pre 10 Mbit Ethernet siete: 10Base2 (pomocou koaxiálneho kábla) a 10BaseT (pomocou krútenej dvojlinky).

1000 Mbit Ethernet, Gigabit Ethernet Tu použitý štandard 1000BaseTX je vylepšená verzia 100BaseTX. Tento štandard sa používa hlavne na budovanie chrbticových sietí lokálnej siete.

Štandardné telefónne modemy Ide o lacný a pomerne bežný spôsob pripojenia webovej kamery do globálnej siete.

ISDN modemy Štandard ISDN (Integrated services Digital Network) sa používa na prenos digitalizovanej grafiky, zvukových a obrazových informácií a iných digitálnych údajov cez súkromné ​​alebo verejné digitálne telefónne siete.

xDSL modemy DSL (Digital Subscriber Line) je technológia, ktorá poskytuje širokú šírku pásma oproti jednoduchej medi telefónne drôty. Rýchlosť prenosu dát webovej kamery sa môže líšiť v závislosti od spoločnosti poskytujúcej službu.

Káblové modemy Káblový modem je modem, ktorý poskytuje prístup na internet cez siete káblovej televízie. Káblové modemy využívajú asymetrickú technológiu, ktorá je najvhodnejšia pre užívateľský prístup k internetu.

Mobilné modemy Pomocou mobilného modemu môžete webovú kameru pripojiť k internetu pomocou mobilných komunikačných liniek. Rýchlosti prenosu dát sú zvyčajne medzi 5 a 20 kbps.

Článok bude hovoriť o tom, ako si vybrať správnu webovú kameru pre váš počítač, hlavné charakteristiky zariadenia, ktoré by ste mali venovať pozornosť, trochu o výrobcoch a modeloch na konci videa na túto tému.
Webová kamera je malá digitálna videokamera, ktorá zachytáva obrázky v reálnom čase, ktoré sa potom prenášajú cez sieť.

Prečo potrebujete webovú kameru?

• Natočte video a zverejnite ho napríklad na YouTube.
• Online vysielanie z niektorých miest na Zemi, napríklad z moskovskej zoo alebo z oblasti sopečnej erupcie na Kamčatke.
• Z bezpečnostných dôvodov. Z tohto dôvodu sú niektoré kamery vybavené aj pohybovými senzormi.
• Pre videokonferencie.
• Dištančné vzdelávanie.

Hlavné vlastnosti webovej kamery

Typ matice

Na trhu sú kamery s CMOS a CCD snímačmi.
Prvé poskytujú veľmi priemerný obraz, ale sú lacné a celkom vhodné na domáce použitie.
CCD matrice majú oveľa presnejšie podanie farieb a na obrázkoch je výrazne menej šumu, ale cena webových kamier s nimi je veľmi vysoká.

Povolenie

Rozlíšenie 640 x 480 a 800 x 600 je dostatočné na každodenné použitie, ale nebudete môcť urobiť dobrú fotografiu. Zložité bude aj vedenie videokonferencie.
Rozlíšenie 1280 x 720 sa nazýva HD rozlíšenie. Umožňuje získať obrázky prijateľnej kvality a normálne fotografie. Zároveň zvlášť nezaťažuje sieť.
Od 1280 x 960 a viac. Výsledky sú výborné, no takýto fotoaparát stále nedokáže konkurovať fotoaparátom.
Majte na pamäti pre normálna prevádzka Webové kamery s vysokým rozlíšením vyžadujú vysokorýchlostné internetové pripojenie.

Ako si vybrať správnu webovú kameru. Maticová citlivosť

Minimálne možné osvetlenie, pri ktorom je streľba prípustná, závisí od toho. Merané v Lux (lux). Ak snímate fotoaparátom s nízkou citlivosťou v slabo osvetlenej miestnosti, bude tam veľa elektronického „šumu“.

Počet snímok za sekundu (fps)

Na prenos súvislého obrazu stačí 30 snímok za sekundu. Kvalita bude výrazne vyššia, ak bude 40 snímok za sekundu alebo viac. Toto je obzvlášť dôležité pri snímaní pohybujúcich sa objektov. Všetko ale opäť závisí od rýchlosti pripojenia. Ak to nie je viac ako 2 Mbit/s, tak kupovať kameru s fps viac ako 30 je zbytočné.

Typ pripojenia

Najčastejšie spájaný s cez USB konektorom, je možná aj bezdrôtová metóda.
Metóda USB má 2 verzie. USB 1 je vhodné len na snímanie s nízkym rozlíšením a nízkou rýchlosťou. USB 2 zaisťuje prevádzku takmer všetkých webových kamier bez rušenia alebo spomalenia.
Ak nemáte notebook, ale bežný počítač, venujte veľkú pozornosť dĺžke kábla. Musí byť aspoň 2 m, pretože systémová jednotka Môže byť umiestnený pod stolom alebo na vzdialenejšom mieste.
Bezdrôtové pripojenie- ide o prenos signálu cez Wi-Fi do prijímača, ktorý je do toho vložený USB port. Bezdrôtové pripojenie môže byť užitočné, ak je webová kamera pripevnená k pohybujúcemu sa objektu, napríklad k prilbe nejakého kaskadéra.

Podsvietenie

Postoj k nej je dvojaký. Na jednej strane to istým spôsobom zlepšuje kvalitu snímania, na druhej strane to dobré webové kamery jednoducho nepotrebujú.

Zapínanie

Ako špendlík na prádlo. Na notebookoch a LCD monitoroch.
Stolová doska. Webkamera má samostatný stojan. Dá sa nainštalovať na stôl alebo kdekoľvek inde.
Univerzálny. Možno najlepšia možnosť, aj keď to stojí trochu viac.

Platforma

Takmer všetky webové kamery sú kompatibilné so systémom Windows. Tí, ktorí majú nainštalovaný iný OS, napríklad Mac, by si mali najprv na stránke výrobcu overiť kompatibilitu ovládačov s OS.

Vstavaný mikrofón

Vo väčšine prípadov je kúpa webovej kamery s ňou zbytočné preplácanie.
Ak máte notebook, tak pre každodenné použitie Zvyčajne stačí vstavaný mikrofón.
Ak je pre vás kvalita zvuku veľmi dôležitá, je lepšie zakúpiť mikrofón samostatne.

Zvončeky a píšťalky

Patria sem detektory pohybu, automatické ovládanie kontrast a jas, automatické zaostrovanie, automatická gama korekcia svetla, zmena frekvencie a mnoho ďalších. Ak máte obmedzený rozpočet, pred zakúpením fotoaparátu sa najprv uistite, že túto doplnkovú funkciu skutočne potrebujete.

Výrobcovia

Medzi webkamery priemernej kvality za prijateľnú cenu môžeme odporučiť produkty značiek SVEN, A4Tech, Logitech, Defende.
Dobré webové kamery vyrábajú aj spoločnosti Philips, Genius, A4Tech, Oklick, Intel, Ritmix, Hercules, HP, Microsoft, Axis, Canyon, Prestigio, MSI StarCam, Chicony, Creative.
Ak chcete lepšie pochopiť, ako vybrať správnu webovú kameru, pozrite si video nižšie.

Vidieť starých priateľov alebo rodinu v dôležitých životných momentoch, ktorí sa v tomto čase nachádzajú tisíce kilometrov ďaleko, je lepšie ako len telefonovať. A moderné webové kamery to všetko celkom umožňujú. Okrem toho vám špeciálne webové kamery umožňujú počas vašej neprítomnosti sledovať územie domu alebo deti na ľubovoľnú vzdialenosť.

Dnes to vie používať takmer každý Program Skype. Nie každý si však môže vybrať najvhodnejšiu webovú kameru na konkrétne účely, hoci by sa zdalo – čo je také ťažké? Pozrime sa teda na otázku – ktorú webovú kameru je pre vás najlepšie kúpiť.

Dôležité nastavenia webovej kamery

Čo je však ešte dôležitejšie, na rozdiel od „seriózneho“ fotografického a video vybavenia, webové kamery nemajú jasné kritériá kvality obrazu. Jediný spoľahlivý spôsob, ako zistiť, či je webová kamera vhodná, je zapnúť ju a otestovať. A zároveň vyhodnotiť stabilitu softvéru. Poprední výrobcovia poskytujú podporu pre univerzálne programy spoločné pre všetky modely (napríklad EasyCam), ale prekryvy, najmä pri lacných fotoaparátoch, sú možné.

Jedným z hlavných kritérií, podľa ktorých sa volí akákoľvek fotografická technika, je maticové rozlíšenie, parameter, ktorý je zodpovedný za čistotu obrazu. Pre webové kamery tento parameter začína od 0,3 MPix (320 x 240 pixelov). V bežnom predaji sú maximálne zistené hodnoty 5 MPix (2592 x 1944 pixelov). A tieto čísla neustále rastú. Nemali by ste si kupovať fotoaparát s maticovým rozlíšením nižším ako 1,3 megapixela, inak bude obraz rozmazaný, najmä pri slabom osvetlení. Aj keď sa tieto rozlíšenia nemôžu porovnávať so „skutočnými“ fotoaparátmi alebo dokonca fotoaparátmi zabudovanými v niektorých smartfónoch, kvalita fotografií sa často veľmi nelíši. Pri tvorbe webkamery nemajú inžinieri striktné limity veľkosti a nemusia myslieť na úsporu energie, takže nižšie rozlíšenie je kompenzované inými parametrami. Takže aj tie najlacnejšie zariadenia poskytujú dostatočné rozlíšenie pre videokonferencie.

Ďalším dôležitým parametrom je typ matice. Na rozdiel od seriózneho fotografického vybavenia majú webové kamery len zriedka CCD matrice (tiež nazývané CCD). Hoci tieto matrice poskytujú menej hluku, sú dosť drahé. Preto sa predpokladá, že matice CMOS sú dostatočné pre webové kamery používané hlavne na komunikáciu cez internet. Vo väčšine prípadov je to pravda, ale ak plánujete používať fotoaparát s programami na rozpoznávanie tváre, je lepšie vziať si CCD s nízkou hlučnosťou. Alebo aspoň pred kúpou zhodnoťte kvalitu obrázkov pohľadom.

Za kvalitu obrazu zodpovedá aj kvalitatívna úroveň optiky akéhokoľvek typu fotoaparátu. Špičkové fotoaparáty a niekedy aj lacné fotoaparáty používajú vysokokvalitnú sklenenú optiku, ako napríklad Carl Zeiss. Informácie o nainštalovanej optike sú zriedka uvedené v internetových obchodoch v popise zariadenia, ale vždy sú uvedené v recenziách a na obale takýchto zariadení (pozri fotografiu).

Snímková frekvencia videa (fps) je parameter, ku ktorému by ste mali pristupovať opatrne. Snímková frekvencia moderných webových kamier sa pohybuje od 9 do 90 Hz. Nízka snímková frekvencia, ktorá je nižšia ako 30 snímok/s, a účastník na druhej strane internetového pripojenia uvidí pohybujúce sa objekty ako v prezentácii. Ale vysoká frekvencia personálne a nízka rýchlosť Internetové pripojenia znemožnia komunikáciu z dôvodu potreby prenosu veľkého množstva video dát. Ak teda plánujete hovoriť cez sieť, napríklad cez Wi-Fi, je lepšie sa uskromniť a nesnažiť sa o zvýšenú plynulosť videa.

Ktoré ďalšie možnosti webovej kamery si vybrať?

Faktom je, že webové kamery sa výrazne líšia od bežných kamier. Po prvé, absencia seriózneho a drahého elektronického „plnenia“. Predpokladá sa, že všetky jeho funkcie prevezme počítač. Tu však začínajú hrať rolu ďalšie dva rozdiely – pomerne úzky kanál na prenos dát a závislosť kamery od softvéru. Úzky prenosový kanál znamená, že v konvenčných foto a video zariadeniach sa informácie prenášajú z matice do procesora „na krátku vzdialenosť“ a po širokej zbernici a vo webovej kamere – cez univerzálne a teda málo efektívne USB. Softvérová závislosť znamená, že všetky webové kamery vyžadujú na fungovanie inštaláciu vlastných aplikácií a ovládačov. A keďže výrobcovia fotoaparátov, a čo je najdôležitejšie, vývojári operačných systémov Keďže sa nedokážu dohodnúť na spoločných protokoloch a kompatibilných kódoch, nie každý fotoaparát stále funguje pod všetkými operačnými systémami.

Kvalitnejšie modely, najmä tie s dlhou šnúrou, sú riešením pre domáce fotenie a natáčanie videa, napríklad pre vedenie amatérskych chronológií a nahrávanie dovoleniek. Na rovnaké účely je užitočné vziať webovú kameru s tlačidlom rýchlej fotografie, ktoré vám umožní „zachytiť rám“ bez použitia softvéru. Okrem USB sa však takéto zariadenia môžu pripojiť aj cez Wi-Fi alebo Bluetooth najnovšie modely Sú veľmi drahé, pracujú nestabilne, a preto nie sú široko používané. Špeciálnou triedou kamier sú sieťové kamery. Majú svoju IP adresu, takže sa k nim môžete pripojiť cez internet. Takéto kamery sa zvyčajne používajú buď na inštaláciu na uliciach, na fotografovanie atrakcií, divokej zveri, atrakcií a pod., alebo v izbách malých detí. V druhom prípade webová kamera umožňuje rodičom sledovať svoje deti v práci alebo na služobnej ceste.

Moderné podobné zariadenia môžu mať nielen vstavaný kvalitný mono mikrofón, ale aj stereo. Na trhu sú aj kamery, ktoré prenášajú stereo obraz, t.j. 3D a dokonca aj s funkciou mechanického sledovania tváre používateľa (pozri fotografiu).

Montáž kamery by sa mala vyberať podľa toho, kde sa bude používať. Existujú nasledujúce typy inštalácií webovej kamery:
- desktop. Kamera je upevnená na bežnom stojane. Pohodlné, ak je na pracovnej ploche veľa miesta;
- zapínanie na štipček. Kamera „priľne“ k monitoru;
- kombinácia týchto dvoch upevnení;
- závesný držiak – používa sa pre monitorovacie webové kamery.

Na záver o výbere webovej kamery