Самоучитель современного пользователя ПК - В. Мельниченко

Нередко производители снабжают Web-камеры дополнительными функциями по типу "все-в-одном", превращая их в универсальные устройства, но довольно часто ни одна из заявленных функций не реализована на должном уровне. Тем не менее, факт остается фактом, и мы не можем его игнорировать. Какие же бонусы включают такие модели?

Они могут выступать в качестве автономного цифрового фотоаппарата. Для этого устройства снабжаются собственными элементами питания, дополнительной встроенной памятью и, как минимум, мегапиксельной CMOS-матрицей. О получении качественных фотоизображений в этом случае речь не идет: используемые сенсоры достаточно шумные и о подавлении "горячих пикселов" мечтать не приходится. Из-за отсутствия вспышек все нужно снимать при дневном свете или дополнительном искусственном освещении (в последнем случае нередки искажения цвета).

Некоторые производители снабжают камеры простенькой вспышкой. Получается неплохая электронная игрушка, которая может принести много радости детям, тем более что часто такие устройства комплектуются отличными программами, обеспечивающими интересные забавы с использованием технологий цифровой фотографии.

Некоторые компании развивают "звуковое направление" Web-камер: запись звука, загрузка из компьютера MP3-файлов и их проигрывание.

Наконец, для видеообщения через Internet можно использовать обычные бытовые видеокамеры. Если в вашем распоряжении имеется аналоговый камкордер, то для видеотрансляции вам понадобится видеоакселератор с TV-входом. При наличии цифровой видеокамеры достаточно установить специальную программу.

На рынке представлено множество Web-камер от различных производителей, причем цены начинаются от 25$, но и 200$ — не предел. Из именитых производителей можно упомянуть оборудование, производимое компаниями Logitech, Genius, Creative, Mustek, TerraTec и др.

Устройство и принцип работы Web-камеры

Поскольку современная Web-камера выполняет видеосъемку, оцифровку, сжатие и передачу видеоизображения, в ее состав входят следующие компоненты: ПЗС-матрица, объектив, оптический фильтр, плата видеозахвата, блок компрессии (сжатия) видеоизображения, центральный процессор и встроенный Web-сервер, ОЗУ, флэш-память, сетевой интерфейс, последовательные порты, входы/выходы сигнала тревоги.

В качестве фотоприемника в большинстве Web-камер применяется ПЗС-матрица; обычно в технических параметрах указывают ее формат (длина диагонали матрицы в дюймах), число эффективных пикселей, тип развертки (построчная или чересстрочная) и чувствительность.

От правильного выбора и установки объектива зависит качество видеоизображения, получаемого Web-камерой. Объективы характеризуются рядом важнейших параметров: фокусное расстояние, относительное отверстие (F), глубина резкости, тип крепления (С, CS), формат.

Оптические инфракрасные отсекающие фильтры отсекают инфракрасную составляющую световых волн, обеспечивая правильную цветопередачу Web-камеры. Во многих черно-белых Web-камерах такие фильтры не используются, благодаря чему достигается более высокая чувствительность Web-камеры.

Плата видеозахвата (блок оцифровки) осуществляет преобразование аналогового электрического сигнала, сформированного ПЗС-матрицей, в цифровой формат.

Блок компрессии выполняет сжатие оцифрованного видеосигнала в один из форматов сжатия (JPEG, MJPEG, MPEG-1/2/4, Wavelet). Если локальная сеть, к которой подсоединена Web-камера, имеет ограниченную полосу пропускания, то во избежание переполнения сетевого трафика целесообразно сокращать объем передаваемой информации, уменьшая частоту передачи кадров или их разрешение. Известные на сегодняшний день форматы сжатия позволяют получить оцифрованный поток с полосой пропускания от 64 Кбит до 2 Мбит. (Сжатие может быть аппаратным и программным. Программная компрессия дешевле, но менее эффективна. Поэтому большинство ведущих производителей выпускают Web-камеры с аппаратным сжатием.)

Центральный процессор выполняет вывод оцифрованного и сжатого видеоизображения, а также отвечает за выполнение функций встроенного Web-сервера и управляющей программы для Web-камер. Также Web-камера может иметь последовательный порт для подключения модема и работы в режиме dial-up (удаленного Интернет-доступа) при отсутствии локальной сети. Через последовательный порт можно подключать к Web-камере периферийное оборудование.

При срабатывании сигнала тревоги процессор компонует набор кадров, записанных в видеобуфер до, после и в момент поступления сигнала тревоги. Этот набор кадров может отсылаться на заданный электронный адрес или по FTP.

К дополнительным функциональным возможностям Web-камеры можно отнести детектор движения. Это программный модуль, основной задачей которого является обнаружение перемещающихся в поле зрения Web-камеры объектов. Детектор движения не только обнаруживает перемещение объекта, но и определяет его габариты и скорость его движения. В зависимости от задач видеонаблюдения, детектор движения настраивают на обнаружение с предельной минимизацией ложных срабатываний (фильтрацией помех), задают гибкую логику обработки тревог (тревожная запись, интеграция с другим охранным оборудованием). Передача аудиосигнала по сети в большинстве случаев осуществляется за счет подключения к Web-камере дополнительного аудиомодуля. Также имеет смысл упомянуть защиту паролем, предназначенную для ограничения прав доступа к Web-камере. По умолчанию видеоизображение с Web-камеры можно просматривать с любого сетевого компьютера, на котором установлен стандартный Web-браузер, например, Internet Explorer или Netscape Navigator. Но если ввести пароль на уровне пользователя, то количество людей с правами доступа к Web-камере можно ограничить. Многие Web-камеры поддерживают многоуровневую защиту паролем для разграничения прав доступа и администрирования.

В общем, Web-камера может подключаться к сети многими способами в зависимости от стандарта передачи данных. Для нас же представляют интерес следующие.

• Ethernet, как наиболее популярный способ передачи данных. Стандарт 10Base2 с использованием коаксиального кабеля, 10BaseT — c использованием витой пары, 100BaseTX — на витой паре (скорость передачи данных 100 Мбит/с).

• Стандартный телефонный модем — дешевый и распространенный. Основной недостаток: низкая скорость передачи данных (максимальная скорость загрузки данных — 56 Кбит/с, максимальная скорость подкачки — 33,6 Кбит/с). Web-камера подключается через последовательный порт.

• Кабельный модем — доступ к Internet по сетям кабельного телевидения. Максимально возможная скорость приема данных 40 Мбит/с, хотя обычно она не превышает 1 Мбит/с; скорость передачи данных порядка 10 Мбит/с.

• Сотовый модем — позволяет подключить Web-камеру к Internet, используя сотовые линии связи.

Скорость передачи данных составляет от 5 до 20 Кбит/с.

Программы для Web-камер

Как правило, изображение с Web-камеры можно просматривать с помощью стандартного Web-браузера, например, Internet Explorer или Netscape Navigator. Многие компании-производители разрабатывают эксклюзивные программы, которые сочетают в себе функции Web-браузера и управляющего программного обеспечения и служат для управления, настройки и просмотра изображений с Web-камеры (например, AXIS Camera Explorer или управляющая программа компании JVC Professional для администрирования сетевых устройств линии V.Networks). Существует также программное обеспечение для распределенных сетевых систем видеонаблюдения, поддерживающее оборудование различных производителей, например, Sphinx-DV компании Digicore Systems.

Многие Web-камеры поставляются в комплекте с программным обеспечением для организации трансляций в Internet, но это программное обеспечение имеет ограниченные функциональные возможности.

В качестве примера рассмотрим программное обеспечение для Web-камер от фирмы Logitech. Практически все они традиционно комплектуются управляющей утилитой Image Studio (рис. 12.2), фоторедактором PhotoSuite SE 4.0 и видеоредактором Video Wave Se 4.0.

Рис. 12.2. Самая популярная программа, поставляемая с камерами Logitech

Image Studio обеспечивает получение фото и видео непосредственно с компьютера. При этом видеопоток может иметь скорость до 30 кадров в секунду, но этот показатель сильно зависит от производительности компьютерной системы. Помимо захвата медиаданных, Image Studio с помощью ручного покадрового фотографирования позволяет создавать анимационные фильмы. Используя автоматический режим "покадровой съемки с интервалом", можно запечатлеть такие длительные процессы, как распускание или увядание цветка, восход солнца и др.