Technologie von Netzwerk-Kameras

The New York Times über die Technologie der Netzwerk-Kameras von Axis  Online, All the Time, an All-Seeing Surveillance System (in Englisch) (PDF-Datei) 24. April 2003

Eine Netzwerk-Kamera lässt sich mit einer Kombination aus Kamera und Computer in einem einzigen Gerät vergleichen. Sie wird wie jedes andere Netzwerkgerät direkt mit dem Netzwerk verbunden. Eine Netzwerk-Kamera verfügt über eine eigene IP-Adresse und integrierte Rechenfunktionen für die Netzwerkkommunikation.

Alle Komponenten, die zum Betrachten der Bilder über das Netzwerk erforderlich sind, befinden sich in dem Gerät. Die Netzwerk-Kamera enthält Software für einen Webserver, FTP-Server, FTP-Client und E-Mail-Client. Weitere Merkmale sind Alarmeingangs- und Relaisausgangsfunktionen. Komplexere Netzwerk-Kameras können zudem mit vielen weiteren Optionen ausgestattet sein, zum Beispiel Bewegungserkennung und analoger Videoausgang.

Die Komponenten

Die Kamerakomponente der Netzwerk-Kamera nimmt das Bild auf, das sich als Licht unterschiedlicher Wellenlänge beschreiben lässt, und wandelt es in elektrische Signale um. Anschließend werden diese Signale vom analogen in das digitale Format konvertiert und an die Computerkomponente übertragen, in der das Bild komprimiert und über das Netzwerk gesendet wird. 

Das Objektiv der Kamera fokussiert das Bild auf den Bildsensor (CCD/CMOS). Das Bild wird vor dem Erreichen des Bildsensors über den optischen Filter geleitet, der ggf. Infrarotlicht (IR) entfernt, so dass die Farben wie gewünscht angezeigt werden. (Bei Tages-/Nachtlichtkameras kann der Infrarot-Sperrfilter abgenommen werden, um bei Nachtaufnahmen Schwarzweißbilder hoher Qualität zu ermöglichen. Der Bildsensor konvertiert das Bild, das aus Lichtdaten besteht, in elektrische Signale. Diese elektrischen digitalen Signale weisen jetzt ein Format auf, das komprimiert und in Netzwerke übertragen werden kann.

Der von Axis intern entwickelte ARTPEC-Chip (Axis Real Time Picture EnCoder) führt verschiedene Kamerasteuerungsfunktionen aus, z. B. Belichtung (Helligkeit des Bildes), Weißabgleich (Anpassen der Farbstufen), Bildschärfe und weitere Aspekte der Bildqualität. ARTPEC umfasst auch eine Videokomprimierungskomponente, die das digitale Bild für die effiziente Netzwerkübertragung zu einem Bild komprimiert, das weniger Daten enthält.

Die Ethernet-Verbindung der Kamera wird über den ETRAX-Chip von Axis ermöglicht, eine optimierte System-on-Chip-Komponente für die Verbindung von Peripheriegeräten mit dem Netzwerk. Der ETRAX-Chip umfasst eine 32-Bit-CPU, 10/100 MBit Ethernet-Konnektivität, fortschrittliche DMA-Funktionalität (Direct Memory Access) und ein großes Spektrum an E/A-Schnittstellen. 

CPU, Flash-Speicher und DRAM bilden das Gehirn oder die Rechenfunktionen der Kamera und sind speziell für Netzwerkanwendungen ausgelegt. Gemeinsam bewältigen sie die Kommunikation mit dem Netzwerk und dem Webserver.

Über den Ethernet-Anschluss kann eine Highend-Netzwerk-Kamera Bilder direkt an mindestens 10 Computer gleichzeitig senden. Wenn die Bilder zunächst an einen externen Webserver (statt direkt an die Betrachter) gesendet werden, kann für eine unbegrenzte Anzahl von Betrachtern Echtzeitvideo angezeigt werden.