网络摄像机的音频输入与输出

网络摄像机的音频输入与输出 模拟监控系统由于布线复杂，几乎很少采用音频的输入输出功能，但从实际的监控应用的角度看，配置音频功能可提高系统事件检测和报警能力，并可通过IP网络进行音频通信。下面介绍音频监控的应用、音频设备、音频模式、音频检测报警、音频压缩和音频/视频同步。 音频应用 音频作为网络视频监控系统的组成部分，可以有效的检测和报警事件及紧急情况，同时还可以使监控系统发挥非常重要的作用。音频可覆盖360度立体空间，将普通网络摄像机（除美佳威迪欧的360全景鱼眼式网络摄像机外）的工作范围延伸到摄像机的监控视野之外，引导PTZ摄像机或PTZ网络快球（或提示操作员）从图像上核实音频报警情况。 采用音频，用户不仅可以对区域进行侦听，而且可向访问者或入侵者发送要求或命令。比如，当网络摄像机视野内的人员表现出可疑行为时，如在银行柜员机附近游荡，或发现有人要进入禁区，远端保安人员可向其发出口头警告。有人员受伤的情况下，可以远程通知伤者救援人员马上赶到。音频还可以在入口处充当门禁、远程“门卫”。其他应用领域包括远程帮助台（如无人值守的区域）、视频会议等。视听监控系统有助于远程用户接收交流信息，提高安全性或远程监控能力。 音频支持与设备 与传统模拟监控系统相比，网络视频系统更便于实现音频功能。传统模拟监控系统中，摄像机和麦克风至主控制室，必须单独安装音频和视频线缆。如果麦克风与控制室之间距离过长，还必须安装音频均衡放大设备，增加了安装成本和难度。网络视频系统中，配有音频支持的网络摄像机可以直接连接音频设备（麦克风及扬声器），同时，网络摄像机直接压缩处理音频，并通过用于监控记录的同一网线发送音频和视频。不需额外布线，也便于音频和视频同步。 集成音频功能的网络摄像机或视频编码器，配有内置麦克风和/或mic-in（麦克输入）/line-in（线路输入）插孔。利用mic-in/line-in支持，用户可选用另一种类型或质量的麦克风，取代摄像机或视频编码器的内置麦克风。而且可将网络视频产品连接一个以上麦克风，麦克风可与摄像机保持一定距离。麦克风应尽可能靠近监听源，以减小噪声。在双向音频（监听和对讲）、全双工模式下，安装麦克风时应背向扬声器并保持一定距离，以减少回声和啸叫。美佳威迪欧网络视频产品不含内置扬声器。内置放大器的有源扬声器可通过网络摄像机的音频输出直接连接。如果扬声器不含内置放大器，则必须首先连接放大器，然后再连接网络摄像机/视频编码器。 为最大限度减少干扰和噪声，网络摄像机和音频设备（麦克风和扬声器，尤其是麦克风）之间最好采用屏蔽音频线，并避免靠近电源线和传送高频交换信号的线缆，同时应尽可能保持短距离音频线连接。如果需要长音频线，应采用音频均衡设备，即线缆、放大器和麦克风全部均衡。音频模式 根据应用环境的不同，进行单向或双向传送音频，双向是指同时两个方向或一次一个方向传送。音频通信有三种基本模式：单工、半双工和全双工。单工模式 单工模式下，音频仅由一个方向发送。如单向监听或单向广播。单向监听是指音频从网络摄像机端传送到监控端； 广播模式是音频由监控端的操作者发送给前端的网络摄像机。这种方式可用来向网络摄像机中看到的人发送指令，或惊吓现场的盗窃嫌疑人。 半双工模式下，音频由两个方向发送，但一次只能由一方发送。在同一时刻，只能讲或者是只能听，这种情况类似对讲机的功能。 全双工模式就是网络摄像机端和监控端可以同时讲话或者监听，音频的收发是同步进行的。这种通信模式类似于电话交谈。采用全双工模式的前提是要求客户端 PC或NVR具备支持全双工音频的声卡或音频设备。 音频检测报警 音频检测报警可用作视频运动检测的补充，因为它可以对正常工作光线过暗的区域发生的事件做出响应。同时，还可用于检查网络摄像机视野以外的人物活动情况。 通过破坏窗户或室内说话等声响，音频检测报警功能可触发网络摄像机发送并记录视频和音频，发送电子邮件或其他报警，触发外部设备，如警号、频闪灯等声光报警设备甚至启动联动防卫装置及打击设备等等。同样，运动检测和门禁等报警输入也可以用来触发视频和音频记录。采用PTZ网络快球时，音频检测报警可以触发摄像机自动转向预设的位置，如特定的门及窗户等重要部位。音频压缩模拟音频信号必须经过采样处理转换为数字音频信号后，才能进行压缩，以提高传输和存储效率。这种转换和压缩通过网络摄像机内置的音频编解码器完成，音频编解码器是一种音频数据编码和解码算法。网络音频采样频率大量不同形式的音频编解码器支持各种采样频率和压缩级别。采样频率指每秒模拟音频信号抽样次数，以赫兹（Hz）为单位。一般来说，采样频率越高，音频质量越好，但所需带宽和存储空间也越大。音频压缩的比特率 音频压缩比特率是一种重要的音频设置，因为它决定压缩级别，关系到音频质量。一般来说，压缩级别越高（比特率越低），音频质量越差。压缩级别高的情况下（低比特率），编解码器的音频质量差别尤其明显，压缩级别低（高比特率）时反映不出来。压缩级别高还会延长响应时间或时延，不过可显著节省带宽和存储空间。 音频编解码器最常选择的比特率在16kbit/秒 和40kbit/秒之间。与视频比特率一样，音频比特率是计算所需总带宽和存储的重要考虑因素。音频编解码器美佳威迪欧网络视频产品支持三种音频编解码器。第一种是A-LAW（高级音频编码低复杂度规格），当要求尽可能达到获得最佳音频质量时，建议采用A-Law或者是U-law，特别是采样频率高于16kHz，比特率为40kbit/秒的编解码器。另一种是U-law编解码器，音频性能跟A-LAW区别不大，无论A-LAW，还是U-LAW都需要获得付费许可，美佳威迪欧的所有支持A-LAW&U-LAW的编码器在出厂前已经付费注册完毕，用户无需另外进行付费注册，直接使用即可。第三种音频编解码器分别为G.711和G.726，这两种编解码器为非许可技术（免费应用版本，音质及压缩性能相比较A-law和U-law略逊一筹，G.711和G.726由于不需要许可费用，被业界很多厂家广泛应用）。 音频与视频同步 音频和视频数据同步由媒体播放器（用于回放多媒体文件的计算机软件程序），或Microsoft DirectX等含有处理多媒体文件的应用编程接口的多媒体框架