无线照相技术是新兴的利用可扩展、可移动的储存设备进行图像数据存储照相技术，主要依赖于数位影像技术。其技术发展迅猛，与以前各种技术的发展的最大区别是发展的速度、没有酝酿时期。该技术广泛应用于医疗设备、手机拍照、3G视频通话、网络摄像等。市场上无线照相设备的厂家有赫立讯和爱立信等。

发展延革

技术原理(（1）组成 （2）无线摄像机的设计 （3）图像接收设备)

应用(医用无线胶囊微型照相系统 通讯无线照相技术 镜头 图像传感器、声音传感器 图像、声音编码器 控制器 网络服务器 外部报警、控制接口 图像的编码标准 MPEG4 H.263 H.264 M-JPEG 应用优势)

发展延革

无线照相主要依赖于数位影像技术。据 InfoTrend 研究报告，全美国有 30% 的家庭有至少一架数位照相机。正当数位照相机热络之际，又新兴了无线照相技术－－带照相机的影像手机，而且数量极速增加，估计 2004 年中，数量即等于全部数位照相机与底片照相机的总和。

数位影像与以前各种技术的发展，最大的区别在发展的速度，没有酝酿时期，没有预警信息，一年前还想不到的事，突如其来教人措手不及。

这一次数位影像的进展，与以前各种数位技术进展的最大区别，是在时程上的压缩：从接受数位影像的撷取（数位照相机）、到利用网路传播（电子传送、个人照片网站）、到运用无线传送（影像手机）影像，都似在这一两年内形成的。以往的数位技术进展，先是发展出数位档，几年之后用网路开始交换传送，再过几年之后才慢慢的启用无线网路传递。数位影像的发展，似把这几个过程一口气做完。

数位影像脱离不了传统的冲印思维，把好的照片印出来仍是第一要务。虽然大多数人都能利用自己电脑的列印机印照片，但专业数位影像服务店却快速成长，因为系统的连接、色彩的调整，仍有些麻烦，许多人宁愿与以前一样，让别人“冲印”。据统计有 42% 的传统照片冲印店有数位照片列印设备，有 32% 在店 有自助数位影像列印 Kiosk，估计在 2008 年有一半的数位照片，是由专业服务店列印的。数位影像列印的数目会激增，个人在家 列印的数量并不会因此减少。

即使不去专业照相馆，冲印照片也会愈来愈容易。数位照相机、或以后的影像手机，可直接连到 4x6 照片列印机，而且品质不断提升，甚至可以超越传统的底片。连带关系的，像数位照片列印 Kiosk 制作厂商 Polariod，近年就长十倍；储存照片的各网站，也都以倍数成长。更有趣的一项统计，是一年之内才开始使用数位照相机的，竟有 57% 是女性，一年到两年之间的使用的，仅有 38% 是女性，这是一年多使用人口的转换。

数位照相机不止用来进行摄影，还可做光线探测器，藉以调整手机面板的亮度，节省手机电源。另外可以当做扫瞄器，读条码，或做为 OCR 把文字影像转换成文字。甚至于可以人工智慧判断周遭的景物，甚至于应用在视频会议上。

技术原理

当前，由于图像数字化、压缩、传输及处理较为复杂，图像传输一直是通信和图像处理领域的一个热点和难点。同时，在技术进步推动信息传递日趋无线化的背景下，无线图像传输也就成为了图像传输的前沿领域。图像传输无线化打破了传统同轴电缆和光纤图像监控受制于硬件连接的不利局面，具有更强的灵活性和方便性。本文介绍采用802. 11b协议作为传输手段的无线图像传输系统设计。该系统主要由无线摄像机和图像接收设备两部分组成。

（1）组成

整个图像传输系统包括无线摄像机和图像接收设备两大部分。无线摄像机主要由CCD 摄像机、图像压缩编码和无线传送部分组成，图像信息采集部分用嵌入式

组成

系统以及专用的视频图像处理芯片来构建，利用802. 11b协议来传送处理过的图像信息。图像接收设备在接收到图像信息后，通过软件解码复原图像信息，最后在LCD上显示出来。

（2）无线摄像机的设计

为了使摄像机能够完成图像采集，编码，并通过802.11无线通信方式传输，我们设计了基于Lclinux 的嵌入式无线摄像机来完成上述功能。

嵌入式无线摄像机由摄像头，A/D转换，MPEG4编码以及802.11发射部分组成

构成

（3）图像接收设备

在YUCOO的ARM Linux开发平台的基础上，完成图像信息的接收解码和显示。ARM Linux开发板有32M bytes SDRAM，8M bytes Program Flash，包括USB、以太网、LCD等接口。SDRAM用作软件解码时的数据缓冲区，FlashMemory用来存储程序，USB接口挂接无线网卡便于接收图像信号，LCD接口连液晶屏用来显示图像。通过无线网卡接收到编码图像数据后，用软件程序进行解码，并在LCD上显示出来。

本系统的摄像机采用32位嵌入式微处理器进行核心控制，采用μcLinux作为操作系统，采用MPEG4压缩芯片进行图像压缩处理，具有强大的数据压缩能力。本系统接收端可以在ARM中对MPEG4压缩图像进行软件解压缩。压缩图像数据的发射与接收按照802.11b通信协议标准设计，方便组成无线局域网，也方便接入以太网进行远程传输与控制，可以应用于道路智能监控以及多媒体监控等。因此，研制成的802.11b无线图像传输系统具有广阔的应用前景和市场。

应用

医用无线胶囊微型照相系统

是一种医用无线胶囊微型照相系统。该系统包括无线照相胶囊和图像记录仪及影像工作站，所述无线照相胶囊包括胶囊壳体、与壳体连接的光学前盖、LED照明阵列、光学镜头、电源开关模块、照相模块、微处理器、射频收发模块及收发天线，所述图像记录仪包括收发天线阵、无线收发模块、图像记录仪微处理器、电源及内存卡，所述无线收发模块通过总线的方式与图像记录仪微处理器连接，所述图像记录仪微处理器通过串行接口RS232或USB接口连接影像工作站，所述计算机影像工作站是一台安装了所需程序的基于Windows操作系统的计算机平台。

通讯无线照相技术

手机拍照功能、3G视频通话、网络摄像头，等。

无线照相-无线网络摄像机组成原理

网络摄像机一般由镜头、图像传感器、声音传感器、A/D转换器、图像、声音、控制器网络服务器、外部报警、控制接口等部分组成。

镜头

镜头作为网络摄像机的前端部件，有固定光圈、自动光圈、自动变焦、自动变倍等种类，与模拟摄像机相同。

图像传感器、声音传感器

图像传感器有CMOS和CCD两种模式。CMOS既互补性金属氧化物半导体，CMOS主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，通过CMOS上带负电和带正电

无线网络摄像机

的晶体管来实现基本的功能的。这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像。CMOS针对CCD最主要的优势就是非常省电。不像由二级管组成的CCD和CMOS电路几乎没有静态电量消耗。这就使得CMOS的耗电量只有普通CCD的1/3左右，CMOS重要问题是在处理快速变换的影像时，由于电流变换过于频繁而过热。暗电流抑制的好就问题不大，如果抑制的不好就十分容易出现杂点。

CCD图像传感器由在单晶硅基片上呈二维排列的光电二级管及其传输电路构成。光电二极管把光转化成电荷，再经转化电路传送和输出。

通常，传送优良图像质量的设备都采用CCD图像传感器，而注重功耗和成本的产品则选择CMOS图像传感器。但新的技术正在克服每种器体固有的弱点，同时保留了适合于特定用途的某些特性。这一部分与模拟摄像机相同。

声音传感器即拾声器或叫麦克风，与传统的话筒原理一样。

A/D转换器的功能是将图像和声音等模拟信号转换成数字信号。

基于CMOS模式的图像传感器模块有直接数字信号输出的接口，无须A/D转换器；而基于CCD模式的图像传感器模块如有直接数字输出的接口，亦无须A/D转换器，但由于此模块主要针对模拟摄像机设计，只有模拟输出接口，故需要进行A/D转换。

图像、声音编码器

经A/D转换后的图像、声音数字信号，按一定的格式或标准进行编码压缩。编码压缩的目的是为了便于实现音/视信号与多媒体信号的数字化；便于在计算机系统、网络以及万维网上不失真地传输上述信号。

目前，图像编码压缩技术有两种：一种是硬件编码压缩，即将编码压缩算法固化在芯片上；另一种是基于DSP的软件编码压缩，即软件运行在DSP上进行图像的编码压缩。同样，声音的压缩亦可采用硬件编码压缩和软件压缩，其编码标准有MP3等格式。

控制器

控制器是网络摄像机的心脏，它肩负着网络摄像机的管理和控制工作。如果是硬件压缩编码，控制器是一个独立部件；如果是软件编码压缩，控制器是运行编码压缩软件的DSP，即二者合而为一。

网络服务器

网络服务器提供网络摄像机的网络功能，它采用了RTP/RTCP、UDP、HTTP、TCP/IP等相关网络协议，允许用户从自己的PC机使用标准的浏览器根据网络摄像机的IP地址对网络摄像机进行访问，观看实时图像，及控制摄像机的镜头和云台。

外部报警、控制接口

网络摄像机为工程应用提供了实用的外部接口，如控制云台的485接口，用于报警信号输入输出的I/O口。如红外探头发现有目标出现，发报警信号给网络摄像机，网络摄像机自动调整镜头方向并实时录像；另一方面，当网络摄像机侦测到有移动目标出现时，亦可向外发出报警信号。

网络摄像机的基本原理是：图像信号经过镜头输入及声音信号经过麦克风输入后，由图像传感器的声音传感器转化为电信号，A/D转换器将模拟电信号转换为数字电信号，再经过编码器按一定的编码标准进行编码压缩，再控制器的控制下，由网络服务器按一定的网络协议送上局域网或INTERNET，控制器还可以接收报警信号及向外发送报警信号，且按要求发出控制信号。

图像的编码标准

目前，网络摄像机的图像压缩编码标准主要有MPEG4、H.263、H.264、M-JPEG等。

MPEG4

所谓MPEG标准就是指由ISO的活动图像专家组制定的一系列关于音视频信号以及多媒体信号的压缩与解压缩技术的标准。到目前为止，已经制定完成并批准执行的有：1991年批准的MPEG1、MP3;1994年批准的MPEG2;1999年批准的MPEG4和MP4。正在制定的标准有：MPEG7和MEPG21.

H.263

H.263是ITU-T提出的作为H.324终端使用的视频编解码建议，H.263经过不断地完善和多次的升级已经日臻成熟，如今已经大部分代替了H.261，而且H.263由于能在低带宽上传输高质量的视频流而日益受到欢迎。

H.263是基于运动补偿的DPCM的混合编码，在运动补偿的DPCM混合编码，在运动搜索的基础上进行运动补偿，然后运用DCT变换和“之”字形扫描编码，从而得到输出码流。H.263在H.261建议的基础上，将运动矢量的搜索增加为半象素点搜索；同时又增加了无限制运动矢量、基于语法的算术编码、高级预测技术和PB帧编码等四个高级选项；从而达到了进一步降低码速率和提高编码质量的目的。

H.264

H.264是ITU-T的VCEG和ISO/IEC的MPEG的联合视频组开发的一个新的数字视频编码标准，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG4的第十部分。

在相同的重建图像质量下，H.264能够比H.263节约50%左右的码率，比目前根据MPEG4实现的视频格式在性能方面提高33%左右。

M-JPEG

M-JPEG技术即运动静止图像压缩技术，它把运动的视频序列作为连续的静止图像来处理，这种压缩技术方式单独完整地压缩每一帧，在编辑过程中可随机存储每一帧，可进行精确到帧地编辑。但M-JPEG只对帧内地空间冗余进行压缩，不对帧间的时间冗余进行压缩，故压缩效率不高。

应用优势

网络摄像机不仅可基于计算机局域网用于区域监控，如住宅小区监控、办公楼、银行、商场等传统地监控；而且也能通过INTERNET用于新型地跨区域远程监控及网上展示，远程儿童及老人看护、无人值守通信机房监控、旅游景点网上演播、产品网上展览等。

以广州安居宝科技有限公司完全自主开发地网络摄像机为例，系统有如下一些特点：

把图像进行M-JPEG编码压缩，通过网络利用TCP/IP协议进行传输；通过网络摄像机或镜头、云台和其它外部设备进行操作控制；

内置一个10M/100M以太网RJ45接口，可通过网络实现远程接口；一个并行I/O口，可以连接外部传感器进行自动报警，也可以对外部设备进行控制或进行联动报警功能；一个RS45串口，可以对镜头、云台进行控制，或连接其他外部设备；

内嵌WEB SERVER，网络摄像机内部提供了一个WEB SERVER,允许用户从PC机使用标准地浏览器进行各种接口、操作；具有单独地安全机制，可以对操作本摄像机地用户进行分级别的权限验证；

有中心的集中式管理与控制的监控网以及无中心的分布式监控网；内置实时操作系统，支持软件下载和配置设置，方便升级和操作管理。