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作者:謝佩均(2005-07-14);推薦:徐業良(2005-07-18)

網路攝影機SONY SNC-RZ25N簡介與控制

網路攝影機(IP CAM)讓使用者可以透過網際網路直接登入攝影機網頁,觀看遠端環境的影像。IP CAM儲存與傳輸的格式一般有動態JPEG格式和MPEG4壓縮的格式,前者是由IP CAM內部的處理器將IP CAM拍攝的畫面,以每秒將近30張的JPEG圖片儲存後,再將資料傳到使用者端的網頁,由使用者電腦處理後即可在電腦螢幕上觀察到IP CAM拍攝的即時影像;後者則是IP CAM內部的處理器將IP CAM拍攝的影像存成MPEG4格式的影像檔案,而壓縮處理成此類的影像檔案需要較快速的處理器,但也因為使用影像格式儲存,其畫面較以動態JPEG儲存的順暢許多,甚至可以配合網路語音模組直接儲存有聲有影的影片。

本文簡單介紹網路攝影機SONY SNC-RZ25N之規格、功能、與操作方式,並討論如何使用PIC單晶片及網頁指令控制IP CAM

1.     SONY SNC-RZ25N簡介

SONY SNC-RZ25N擁有18倍的光學變焦,以及動態JPEGMPEG4種格式。其動態JPEG格式在640×480的解析度下有每秒18張的呈現速度(frame rate);而MPEG4格式640×480的解析度下也有每秒15張的呈現速度。此外SONY SNC-RZ25N有雙向聲音傳輸,以及快速的PTZ(Pan-Tilt-Zoom)功能。圖1SONY SNC-RZ25N的外觀圖,表1為其硬體規格,使用者只需插上電源與網路線,以及簡單的設定網路資訊後即可使用。

1. SNC RZ25N外觀圖

1. 硬體規格

攝影機感光元件解析度

38萬相數

變焦率

25倍光學/216倍數位變焦

尺寸(W/H/D)

140mm/200mm/148mm

重量

1.3公斤

電源

DC12VAC24V

耗電功率

18W

影像資料壓縮格式

MPEG4/動態JPEG

聲音資料壓縮格式

G.711(64kbps)G.726(40322416kbps)

備註

有活動偵測、可外接警報功能,並可外接監視器,透過RS-232VISCA協定控制

2SONY SNC-RZ25N可拍攝角度的示意圖,可拍攝達340度的全景,上下傾斜角度120度。圖3SONY SNC-RZ25N可連接設備示意圖,使用者可以透過網際網路觀看IP CAM的畫面、透過麥克風與喇叭連接語音設備、以及透過監視器觀看或是利用錄影設備錄影監控,也可外接感測器做簡單的保全功能。

2. SONY SNC-RZ25N可拍攝角度的示意圖

3. SONY SNC-RZ25N可連接設備示意圖

2.     SONY SNC-RZ25N操作方式

2.1 網路資訊設定

在電源與網路線皆連接好後,使用者可以使用SONY SNC-RZ25N附的工具軟體(IP SETUP),先設定IP CAM的網路資訊。其介面如圖4所示,程式會先自動搜尋在此區域網路上已裝置的IP CAM,當搜尋後會在如圖標示1的欄位中顯示IP CAM的相關資訊,接著使用者可以在圖中標示2的欄位鍵入要給此部IP CAM的網路相關資訊(IP addressSubnet maskgateway、以及DNS)設定好後,接著在圖中標示3的欄位中鍵入帳號密碼(內定帳號與密碼為admin),最後在圖中標示4ICON選項點選OKIP CAM的網路設定即設定完成。

4. SONY SNC-RZ25N網路設定工具介面示意圖

2.2 基礎操作介紹

設定完成後,使用者可以由網路瀏覽器鍵入剛剛設定好的IP位置,會進入如圖5所示的畫面,點選圖案網頁中間的按ENTER,即可透過SONY SNC-RZ25N觀看遠端環境影像與雙向語音溝通。圖6所示為SONY SNC-RZ25N的主網頁,在這個網頁,使用者可以調整影像顯示大小,擷取目前觀看到的影像,顯示遠端影像與調整遠端音訊大小,而當使用者點選控制IP CAMICON時系統會跳出一個新視窗如圖7所示,使用者可以利用這些箭頭選項控制IP CAM的旋轉與畫面放大縮小。

5. SONY SNC-RZ25N登入畫面

6. SONY SNC-RZ25N主畫面網頁

7. 控制SONY SNC-RZ25N旋轉影像放大控制網頁

2.3 進階操作介紹

當使用者點選主畫面網頁的設定ICON時,系統會先確認使用者的帳號密碼,以確保內部設定不會被其他使用者改變,進入進階設定網頁如圖8所示,在此可以設定SONY SNC-RZ25N的內部進階設定(如系統、攝影機、網路、安全、E-mailFTP、記憶卡、警報輸出、工作表編輯、活動偵測、預定觀看點設定、與RS232設定),由於可以設定的功能太多與設定步驟複雜,因此本文只介紹一些常用的部分。

8. SONY SNC-RZ25N進階設定網頁

(1)   時間設定

使用者點選系統設定ICON後點選到第二欄,即會顯示如圖9所示的網頁,使用者可以在此網頁設定時間與日期。

9. 日期時間設定

(2)   影像顯示設定與語音設定

使用者可以點選到攝影機ICON,這個設定頁面如圖10所示,在此可設定影像壓縮格式。在動態JPEG的格式下SONY SNC-RZ25N最大可顯示640×480解析度與每秒最快18張的JPEG圖片,而在MPEG4的設下SONY SNC-RZ25N最大可顯示640×480解析度與每秒最快15張的影片。調整內定顯示尺寸大小不同的解度也會影響每秒可顯示的張數,如320×240解析度下可顯示每秒30張的畫面。此外E.flip選項可讓顯示畫面上下顛倒,如此可以解決IP CAM吊在天花板或是放置在桌面上,影像顯示會上下顛倒的問題。語音功能的相關設定上,使用者可在此設定是否要使用麥克風與喇叭、或是調整內定麥克風收音大小與語音壓縮格式。在G.711低壓縮比格式下語音檔案大小為64kbps,與一般VOIP的壓縮格式相同,也可以使用G.726高壓縮比的壓縮格式,有40322416kbps格式可以選擇,但壓縮比小聲音效果也較好。

10. SONY SNC-RZ25N影像與語音設定頁面

(3)   預設觀看影像位置

使用者可點選預定觀看位置ICON,設定攝影機預定的觀看位置,當點選到這個網頁如圖11所示,使用者可以一邊搭配控制IP CAM旋轉放大縮小影像的控制頁面,將IP CAM控制到要預設觀察的位置後,回到設定預定觀看影像位置的網頁,輸入儲存點,點選確認後,下次當使用者要觀察剛剛設定的定點時,只需點選儲存點,IP CAM即會迅速的旋轉到之前設定的位置。此功能能方便使用者編排固定要觀察的位置,且SONY SNC-RZ25N最多可以設定16個儲存點位置。

11. SONY SNC-RZ25N預定觀看位置設定網頁

(4)   RS232端子設定

SONY SNC-RZ25N也提供使用者由外界透過RS232輸入控制訊號控制攝影機,但是在使用時,需先到此RS232設定頁面中設定,如圖12所示使用者要先選擇要使用的傳輸格式,有TCPVISCA格式,設定完成後還要設定RS232連接的傳輸速度,設定資料要符合使用者之後要控制攝影機設備RS232的傳輸速度。

12. SONY SNC-RZ25NRS232端子設定網頁

3.     使用PIC Proto控制網路攝影機

本節介紹如何利用PIC ProtoRS232端子送出VISCA的控制指令控制SONY SNC-RZ25N網路攝影機。SONY SNC-RZ25N網路攝影機的VISCA指令碼可控制網路攝影機許多的功能,在此僅挑選幾種常用的指令如表2所示。

2. SONY SNC-RZ25N網路攝影機VISCA控制碼與對應動作表

攝影機設定名稱

攝影機動作

VISCA控制碼

附註

Pan-Tilt Drive

81 01 06 01 vv ww 03 01 FF

其中“vv”Pan speed,速度有18(00~18)“ww”Tilt speed,速度有14(00-14)

81 01 06 01 vv ww 03 02 FF

81 01 06 01 vv ww 01 03 FF

81 01 06 01 vv ww 02 03 FF

停止

81 01 06 01 vv ww 03 03 FF

CAM Memory (Preset Position)

到達儲存點位置

81 01 04 3F 02 0p FF

其中p為記憶編號,有0~F16組位置

CAM Zoom

放大

81 01 04 07 03 FF

 

 

縮小

81 01 04 07 02 FF

 

停止

81 01 04 07 00 FF

2“Pan-Tilt Drive”可以控制IP CAM上下左右的轉動,控制碼由18個字元組成,其中可透過“vv”“ww”分別控制PanTilt的速度,數字越大也表轉動的速度越快。“CAM Memory(Preset Position)”為控制IP CAM轉動到之前在設定網頁所設定的觀看位置,控制碼由14個字元組成,只要改變第12個字元記憶編號p(即對應之前在在設定網頁預設之觀看位置)即可,記憶編號p0~F16組位置。CAM Zoom即是控制IP CAM影像的放大縮小的功能,是透過12個字元組成的控制碼,由不同控制碼控制IP CAM影像放大縮小。

只要有設備可以在SONY SNC-RZ25NRS232端子輸入這些指令,即可做到表2中的控制,這裡利用PIC Proto透過本身的RS232輸出這些控制碼,來控制SONY SNC-RZ25N網路攝影機。而PIC Proto的程式如圖13所示,首先在系統要定義與SONY SNC-RZ25N網路攝影機RS232相同38400bps的傳輸速度,而利用矩陣的方式輸出相關的控制碼,如程式中為出輸出81 01 04 3F 02 08 FF14個字元的控制碼即是控制網路攝影機到達第9個儲存點(程式儲存點由0開始,但在網頁設定儲存點由1開始,因此要自行加1才為網頁設定的儲存點位置),依此推類則可控制SONY SNC-RZ25N網路攝影機。

13. PIC Proto測試程式碼

4.     使用網頁控制IP CAM

使用者也將上述的VISCA指令鑲在web的網頁裡,變成一個按鈕來控制IP CAM,寫法是在VISCA指令前加入,http://IP位置/command/ptzf.cgi?visca=即可控制。例如要控制IP CAM到達儲存點1時,由表2可以對應出其之VISCA指令為8101043F0200FF14個字元控制指令,使用者可在瀏覽器上鍵入(http://IP位置/command/ptzf.cgi?visca=8101043f0205ff),如此IP CAM即會到達第一個儲存點。而使用者可以透過網頁的語法,將其寫成一個按鈕,這樣按此按鈕,即可控制IP CAM的作動,而不需到IP CAM附的主畫面上點選,方便之後的客製化與擴充。

以下範例程式嘗試建立一網頁,可以看見IP CAM拍攝畫面,且有按鈕可以送網路指令控制IPCAM到儲存點觀看之設定的定點環境。主網頁畫面如圖14所示,上半面是IP CAM拍攝的影像,下半是控制按鈕。圖15為主網頁的程式碼,在第7行設定主網頁是由三個頁框所構成,第一個高度為0相素、名稱為control的頁框,是被隱藏的;第二個高度為300相素的IP CAM畫面頁框,主要是回傳IP CAM所拍攝到的影像;第三個73相素的controller頁框,使用者可按鈕控制IP CAM到記憶位置。

14. 主網頁所呈現畫面

15. 主網頁程式碼

IP CAM所拍攝到的網頁是由JAVA script語法,將原先SNC RZ25N的網頁控制畫面做重新切割排版,讓畫面只呈現拍攝影像。程式碼如圖16所示,第613行在設定排版的參數,讓影像呈現剛好就在頁框中,而第8行開始是IP CAM內部處理解壓縮影像的程式,將影像擷取出來後,透過第12行的設定將排版的尺寸剛好設定到使用者所要觀看的尺寸大小,如此就可以直接看見IP CAM的畫面,而不會有其他設定圖示。

16. IP CAM畫面擷取排版網頁程式碼

有了畫面後,接著是要如何按一按鈕就能送指令讓IP CAM旋轉到儲存點。其程式碼如圖17所示,第24行是設定網頁底面顏色為藍色,在第5到第12行設定網頁的3個按鈕,而且每個按鈕都代表要傳送不同的指令碼。例如當使用者點選按鈕2時,原本“control()”這個字串函數即變成

control(“http://140.138.138.103/command/ptzf.cgi?visca=8101043f0201ff)

程式第15行判斷“control()”這個字串函數有字串輸入時,此時會執行JAVA script語法,其中“location.href”功能是開一新視窗顯示網頁,而搭配前面parent的參數“parent.location.href”,表示開一新網頁在同一個視窗,但又多加了“control(parent.control.location.href)”,則表示開一新網頁取代在原網頁中名稱為“control”的頁框。因此點選按鈕2command值會變成

http://140.138.138.103/command/ptzf.cgi?visca=8101043f02001ff

也就是

parent.control.location.href=http://140.138.138.103/command/ptzf.cgi?visca=8101043f0201ff

因此點選此按鈕後,會在主網頁的“control”隱藏頁面送出開啟http://140.138.138.103/command/ptzf.cgi?visca=8101043f0201f的網路指令,由IP CAM接收後,即會讓攝影機旋轉到第2儲存點。

17. 按鈕控制網頁程式碼