利用多媒体处理器构建基于IP网络的智能安全监控系统

和模拟摄像机的模拟复合视频不一样，IP摄像机在内部就将来自图像传感器的信号进行数字化，并压缩至MPEG-4格式，然后利用以太LAN这类的IP网络传输相应的码流。因为码流是按数据包的形式分发的，多台摄像机可以同时共享同一网络电缆。同一网络电缆上的摄像机的数量只受带宽的限制，这就是绝大多数的摄像机都采用MPEG-4这类的高压缩比的缘由，而将来还会采用压缩比更高的H.264。事实上，任何网络架构都可以采用，包括内嵌集线器和路由器的环形和星形网络。甚至摄像机还可以和其它数据业务共享网络。

由于IP摄像机采用MPEG压缩，需要采用低功耗且处理能力强的DSP，例如NXP公司300MHz的带有媒体处理器的PNX1502。基于TriMedia的PNX1502执行MPEG-4先进简单格式(ASP)，以高达30帧/秒的速率对来自D1格式图像传感器的码流进行编码，然后以以太流媒体联盟(ISMA)格式经片上的以太MAC输出，执行视频压缩、运动检测和时间/数据印记，并运行一个HTTP软件栈来设置摄像机以及管理功能。

由于每台IP摄像机有其自己的IP地址，IP摄像机的最大优点是能够通过本地网络、互联网或专用的WAN来远程访问某台摄像机。对于中国各大城市普遍存在的大型公寓的视频对讲系统来说，这一能够很容易地在某台摄像机与多个接入点之间传输视频流的能力也是最为有用的。

除了视频流之外，IP摄像机还可以输出状态数据和事件相关数据--例如，当检测到运动时自动触发报警。为了减少或者根本不用电缆，在IP摄像机中加入像IEEE802.11 Wi-Fi接口这样的无线功能也是容易的事情。有关研发IP摄像机解决方案的完全参考设计，用户可以从NXP的合作伙伴——Alarity公司获得，该方案如图3所示。

图3：为工程师提供全面的硬件和软件平台的IP摄像机解决方案的完全参考设计。

Nexperia IP摄像机参考设计为制造商研发自己的纯IP摄像机安全设计提供一个完整的设计框架。基于NXP PNX1502多媒体处理器，该参考设计允许制造商快速为市场提供优异的、可配置的IP摄像机方案，而且还可以通过一系列客户选择来实现差异化。这些参考设计利用Alarity的成熟的编解码和软件架构，基于该设计的IP摄像机可以将30帧/秒的全D1视频通道码流编入符合ISMA MPEG-4码流中并利用包括RTP/RTSP/RTCP的各种业界标准协议进行输出。Alarity公司还提供一个能够通过网络浏览器接口来容易地实现配置和管理的全HTTP服务器应用模块。集成UpnP并符合DLNA的软件能够确保IP摄像机和其它网络设备之间的最大互操作性。

另外一家公司--深圳Banny数字技术有限公司，成功地综合利用了IP网络和压缩技术的优点，为中国的家庭和公寓楼提供了真正的安全方案。该公司的数字智能家庭网关系统利用公寓楼群的有线或无线IP网络、按标准的TCP/IP格式来传输IP摄像机图像、数据和流媒体。对所有这些内容可以进行监控和分析，或者保存下来供后续调用(图4)。

图4：深圳Bonny 数字技术有限公司的数字家庭网关系统示意图。

作为楼宇综合设备的一部分，该系统允许集成商实现一系列的数字社区功能，例如可视对讲、智能家庭控制和个人监控，以及门禁和停车管理。门禁管理产品允许住户通过基于IP的网络与外部的、门口安装的IP摄像机和每个家庭的客户端机顶盒以视频方式来识别来访者。来自IP摄像机的来访者的实时流媒体视频录像被立即传送到住户的家中，使得他们在决定是否允许进入之前可以看清站在门口的来访者。