Реконфигурируемая сетевая камера - модель 313

Основные параметры

  • КМОП (CMOS) приемник изображений высокого разрешения (1280x1024, 1600x1200 или 2048x1536) разрядностью 10 бит

  • Высокая скорость передачи изображений через локальную сеть:
    15 к/сек для 1280x1024
    60 к/сек для 640x480
    240 к/сек для 320x240

  • Питание камеры по кабелю локальной сети согласно стандарту IEEE 802.3af

  • Малые габариты (мм): 45x45x120 (без объектива)

  • Малое энергопотребление: 3ВА

  • Крепление объективов "CS-mount" позволяет использовать различные объективы стандартов "CS" и "C"

  • 32 MБ ОЗУ (SDRAM)

  • 8 MБ флэш

  • Высокопроизводительная универсальная перепрограммируемая микросхема FPGA заменяет специализированные устройства сжатия изображений, выполняя более 4 миллиардов арифметических операций в секунду

  • Непосредственное подключение к локальной сети - не требуются ни фреймгрэбберы, ни компьютеры

  • Встроенные веб и ftp серверы, работающие под управлением ОС GNU/Linux, пересылают изображения и видео через локальную сеть или интернет

  • Безопасная установка новых версий программного обеспечения через интернет

  • Безопасное обновление алгоритмов аппаратного сжатия через интернет

  • Исходные тексты открыты для загрузки с веб-сайта. Возможна компиляция и сборка всего встроенного обеспечения камеры из исходных текстов.

  • Алгоритмы аппаратного сжатия изображений и управления камерой также имеются на веб сайте в виде исходых текстов (на языке Verilog). При использовании бесплатного обеспечения для разработки FPGA, доступного на сайте фирмы Xilinx, возможно построение прошивки FPGA из исходных текстов

  • Пользовательский интерфейс камеры можно легко изменять с помощью стандартного ПО для разработки веб-сайтов

  • Опционный модуль, устанавливаемый в камеру, позволяет осуществлять внешнюю синхронизацию и подключение устройств по последовательному каналу стандартов RS232/422/485

  • Имеется вариант со стробируемым усилителем яркости


В настоящее время существует много сетевых камер (т.е. камер, которые позволяют передавать изображения в локальную сеть или интернет без дополнительного компьютера) различных производителей. Некоторые из них обеспечивают достаточно высокую частоту кадров, но размер изображений ограничен 705x480 пикселей или меньше. Существуют также сетевые камеры высокого (мегапиксельного) разрешения, но в них сжатие одного полного кадра занимает от одной до нескольких секунд.

Камера модели 313 совмещает высокое разрешение с высокой частотой кадров. Это сетевая камера, имеющая 1,3 мегапикселя, которая позволяет передавать полные изображения с частотой 15 кадров в секунду.

Высокое разрешение камеры позволяет, например, при использовании широкоугольного объектива, наблюдать за помещением из одного угла без использования механических поворотно-сканирующих платформ. Высокая частота кадров при полном размере изображений позволяет обходиться без "цифрового поворота" ("digital pan-and-tilt"), т.е. вырезания окна из полного кадра - обычного приема, используемого для компенсации недостаточной скорости передачи полноформатных изображений.

Камера получает питание (48 В пост. тока) через кабель локальной сети по стандарту IEEE 802.3af. Использование относительно высокого напряжения, соответствующего параметрам разъемов и кабелей (которые были изначально разработаны для телефонных сетей), позволяет устанавливать камеру на в 4 раза большем удалении, чем при питании 24 В, и в 16 раз - чем при 12 В - напряжениях, которые до сих пор используются в некоторых сетевых камерах (вопреки стандарту IEEE 802.3af).

Все встраиваемое программное обеспечение камеры (и прошивка FPGA) записаны во флэш памяти и могут быть обновлены через интернет. В отличие от, например, довольно опасной процедуры переписи флэш памяти с BIOS в компьютере (при загрузке неверного файла или, если питание было отключено во время процедуры, компьютер больше не будет запускаться) камера использует очень удобное свойство процессора ETRAX100LX (фирмы Axis Communications) - он имеет встроенный начальный загрузчик из локальной сети, который не использует данные во флэш памяти. Это означает, что процедуру загрузки нового программного обеспечиния можно всегда начать сначала.

Камера имеет также дополнительные полезные качества для разработчиков. Как встраиваемое ПО, так и прошивка FPGA имеют исходные тексты, открытые для загрузки на веб-сайте (open source). Камера имеет четыре уровня возможной модификации:

Уровень 1 (верхний) - изменение интерфейса пользователя с помощью стандартных средств создания веб-сайтов. В камере есть 3 файловых системы (с запретом записи, в RAM-диске и в jffs во флэш-памяти), что позволяет легко экспериментировать с загружаемыми страницами с возможностью вернуться к исходному состоянию, если что-нибудь не получилось.

Уровень 2 - приложения, написанные на языке С. Их можно скомпилировать и собрать на компьютере, работающем под ОС GNU/Linux, используя исходные тексты на странице загрузок (и ссылок, которые там есть). Полученные исполняемые файлы могут быть пересланы на камеру с помощью ftp и сохранены на RAM или во флэш память (jffs). Создаваемые приложения могут иметь интерфейс CGI и отвечать на соответствующие http запросы веб-браузеров.

Уровень 3 - добавление (или модификация) драйверов ядра операционной системы. Для этого необходимо скомпилировать и собрать новое ядро ОС, после этого есть возможность как загрузки камеры с новым ядром через сеть (при этом запись во флэш память не производится и при перезапуске камера вернется в исходное состояние), или запись нового ядра во флэш память, тогда новое ПО будет запускаться при включении камеры.

Уровень 4 - Измение прошивки FPGA дает возможность в полной мере воспользоваться мощностью реконфигурируемых распределенных вычислительных возможностей камеры. Для этого необходимы другие инструменты - программное обеспечение для разработки FPGA фирмы Xilinx (есть версия для свободной загрузки через интернет) и исходные тексты FPGA камеры, которые поставляются на условиях лицензии GNU GPL (неофициальный перевод на русския язык - http://www.gnu.org.ru/gpl.html или http://www.infolex.narod.ru/gpl_gnu/gplrus.html).

Дополнительную техническую информацию (схемы, чертежи и др.) можно найти здесь.

Можно также подключиться непосредственно к камере.