【IP摄像机】IPC硬件构成
IPC：其实交“网络摄像机”，是IP Camera的简称。它是在前一代模拟摄像机的基础上，集成了编码模块后的摄像机。它和模拟摄像机的区别，就是在新增的“编码模块”上。
模拟摄像机，顾名思义，输出的是模拟视频信号。模拟信号比较容易受到干扰，所以传输距离有限。哪里有瓶颈，哪里就有创新。把模拟信号变为数字信号，传输距离就变远了。so,这个新增的编码模块就出现了，就是为了把原来模拟视频编码压缩后，变为数字视频，为了方便在网络上传输，把数字视频封装为网络格式的，以适合在以太网上传输。我们就叫这新的摄像机为“网络摄像机”，简称IPC。
IPC硬件构成
IPC的硬件构成一般包括镜头、图像传感器、声音传感器、信号处理器、模/数转换器、编码芯片、主控芯片、网络及控制接口等部分组成。光线通过镜头进入传感器，然后转换成数字信号由内置的信号处理器进行预处理，处理后的数字信号由编码压缩芯片进行编码压缩，最后通过网络接口发送到网络上进行传输。IPC的硬件构成如图所示：
IPC硬件构成
- 镜头
镜头作为IPC的前端部件，有固定光圈、自动光圈、自动变焦、自动变倍等多种。
- 图像传感器
CCD和CMOS，上节稍微介绍过了。具体区别可以网络搜一下。目前主流IPC都是用CMOS了。高端场景采用CCD。
- 编码压缩
编码压缩部分的作用是对经过模/数转换后的数字信号，按一定的标准如H.264、H.265等进行编码压缩。编码压缩的目的是减少视频信息的冗余，利用更低的码流实现视频的网络传输及存储。
- 主控部分
主控部分是整个IPC的核心控制单元，负责整个系统的调度工作，主控部分可以直接向编码压缩芯片发送命令，读取经过编码压缩的音视频数据并发送给网络模块进行传输。现在的主控基本采用了专用芯片SoC，华为海思目前是最常见的IPC芯片提供商，主流IPC厂家海康和大华大部分IPC都采用海思方案。
- 网络模块
网络模块提供IPC的网络功能，接收主控芯片的控制命令，将编码压缩后的视频发送到网络上去，或从网络接收控制命令，转发给控制模块实现PTZ控制。从主控芯片传送过来的数据通过网络模块转换成以太网物理层能够接收的数据，通过标准RJ-45网络接口传输到网络上去。通常IPC采用RTP/RTCP、UPD、HTTP、TCP/IP等网络协议，允许用户远程对IPC进行访问、参数修改、实时视频浏览及控制PTZ动作。
目前的主控芯片也基本集成了这部分。所以现在的摄像机越来越小。
IPC软件
IPC的软件构成一般包括操作系统、应用软件、编码算法、底层驱动等几部分，IPC的稳定性非常重要，通常采用嵌入式Linux操作系统，其具有低成本、开放源码、高安全性及移植性好等优点，是目前IPC的主流操作系统。
- 设备驱动程序
IPC外设驱动程序包括802.3以太网MAC控制器、通用I/O、I2S、AC97、SD/MMC卡、LCD显示控制器、视频捕获设备、硬盘控制器以及高速USB控制器等驱动程序。
- Linux操作系统
是软件核心，主要负责程序的管理与调度、内存的管理及对外设的驱动和管理等。
Linux操作系统具有源代码完全免费开放、内核可裁剪、软件易于移植及驱动丰富等优点。Linux系统作为IPC的OS时，需要解决的问题主要包括硬件支持、提供二次开发的环境以及裁剪内核等，裁剪内核的目的是在满足操作系统基本功能和用户需要的前提下，使内核尽可能小，以适应芯片级运行环境。
- 编码程序
音视频编码压缩，减少网络带宽需求。目前主流编码方式是H.265，同等清晰度下，比H.264码流降低一半。
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