IPCAM複雜嗎?網絡視像頭基本運作原理剖析 – 拒絕商家忽悠!

IPCAM複雜嗎?

如果您覺得IP-CAM複雜,廠家贏了:把簡單東西複雜化,讓消費者選擇困難,塑造“專業”感覺,最後把售價抬高。如果你覺得IPCAM是樣難以理解的高科技玩意,那正中了商家下懷。小U正是看到市場產品資訊十分混亂,商家趁機打撈一筆,不爽,特纂此文。

Upsangel這篇文章剖析網絡攝像頭的基本運作原理,希望各位看了覺得IPCAM是一樣挺簡單的電子設備,通過瞭解網絡攝像頭的一些基本概念,看清楚廠家的各種宣傳手法。如果你任何時候覺得這篇文章太技術了,可以翻閲之前的實用型快餐攻略:

如果你嫌麻煩不想花那麽多精力瞭解“為什麼”,你可以直接考慮Upsangel推薦的產品:

2014-07-06_pricehk

這一款是小U網販售4xxHKD的IPCAM,香港的行貨是我售價的2.5倍。不是説你一定要在小U網販買,而是希望大家瞭解到某些商人正在利用IPCAM市場的混亂來謀取暴利,小U希望盡一己之力讓大家買得其所。

IP+CAM=IPCAM: 網絡攝像頭的基本運作原理

相信大家一定用過Webcam 來Skype吧。既然USB線能夠傳輸WEBCAM的影像,自然可以通過網線來傳輸,差別只是傳輸途徑的不同。Skype就是這樣一個軟件,把USB收集的影像通過網絡傳給遠方的朋友。IPCAM做的和Skype一樣,把圖像扔到Internet上面去,想要收看的人只要訪問IPCAM的IP,就能看到CAM的圖像。

如果你看過下面這篇文章,你就知道IP CAM是一個多麽簡單的設計:

一個視像頭,一個LINUX base的開源Router,就已經是一個基礎的IP CAM。例如一個30元的Webcam,加一個200的TP-LINK TRAVEL ROUTER

TP-LINK_TL-MR30201[1]

可刷OpenWRT的MR3020已經能夠勝任一個IP-CAM的基本機能

如果你動手能力強,買一套£26英鎊的Raspberry Pi連攝像頭模組,再加上自定義的I/O接口控制旋轉,那就是完全DIY的IPCAM。

Pi Type A with Camera

Pi Type A with Camera

 

網絡攝像頭由以下硬件模組(Module)組成:

  1. 攝像Module:不斷把影像轉成數據輸出(術語叫模數轉換),就等於一個普通Skype用的Webcam
  2. 中央控制Module:負責控制IPCAM的轉動、紅外開關、壓縮影像儲存錄音等,普通路由器芯片已經有足夠處理能力
  3. 網絡:相當於網卡,有線+無線

Upsangel不是要大家研究怎麽自己組裝IPCAM,而是想告訴大家:IPCAM是一樣很簡單的東西,和手機的精密程度相比,是很粗很粗的。在我的角度來說,現在大把手機才幾百元(例如這一部:我送給老媽的母親節禮物),花$800甚至過千去買一個IPCAM是不值得的。一些很簡單的硬件組合,已經可以變成一臺CAM SERVER。如果你想瞭解更多關於IP-CAM的硬件、芯片架構,可以參閱這篇文章:

你可能會説“不是啊,在任何一個地方有INTERNET就能連接到IPCAM,很神奇呢!” 熟悉網絡技術的朋友都知道這可以靠DDNS輕鬆實現,如果你在家裡的網絡可以連上IPCAM但是在街上就不行,很可能就是DDNS出了問題。下面我們一起來瞭解什麽是DDNS。

 

什麽是DDNS?

大家都知道IP 是什麽東西吧:我們平時打google.com(URL),訪問的其實是74.139.76.103 (IP),這個轉換過程就靠DNS(Domain Name System) 服務器完成。我們在街上連接家裡的IPCAM,首先要知道家裡寬頻是什麽IP。你自己是什麽IP地址可以上http://whatismyipaddress.com/ 查到,問題是我們家裡IP地址可能不時會變動(特別是VDSL撥號形式的寬頻:和記電訊)DDNS(Dynamic DNS)就是一個記錄變動的IP地址的服務器。關於DDNS的詳細技術資料可以參考

這是一個十分簡單的記錄系統,例如你在no-ip註冊了一個叫”hkipcam”的賬號,密碼是“1234”,那麽只要在任何的瀏覽器(手機、電腦、平板,甚至是IPCAM本身)輸入以下網址,

http://hkipcam:1234@dynupdate.no-ip.com/nic/update?hostname=hkipcam.no-ip.com

no-ip服務器就會記錄”hkipcam.no-ip.com” = 輸入網址的這個裝置的IP地址。

現在內嵌DDNS功能的IPCAM會連接預設的DDNS服務器(服務器資料通常貼在IPCAM的底部),告訴DDNS服務器“我是HKIPCAM,我現在的IP地址是xxx.xxx.xx.x”。當手機要連接IPCAM的時候,手機就問DDNS服務器“HKIPCAM”地址是多少?”然後進行連接。如果舊款的IPCAM沒有內嵌DDNS,就需要手動設置,這也是為什麼網上那麼多疑難討論的一個源頭。

Upsangel解釋DDNS想引出的是DDNS的穩定性和長期服務性很重要!!!可以想象如果DDNS壞掉了,你基本上就連接不了IPCAM,因為根本不知道家裡的IPCAM是什麽IP地址。如果是舊式的IPCAM可以自己設置DDNS,一個DDNS不行就換另一個;但新款的內嵌自動DDNS是不能修改的。這也解釋了前文所述要點三(買實力牌子)的原因。

20090326110708820[1]

現在很多大牌子的IPCAM的DDNS都內嵌了,不需設定,在背後自動默默的完成任務。

有一個很Tricky的選購要點,就是看IPCAM的DDNS服務器的域名。有實力的廠家一定是用含有自己牌子的域名domain做DDNS服務器,例如D-LINK的是dlinkddns.com,EasyN的是easyn.hk。如果你看到一個IPCAM所用的DDNS服務器是一串數字IP,或者完全沒關係,甚至是免費的no-ip、dynddns等,那絕對不要買:連DDNS都沒資源設立,你不要想象這家廠有資源研發監控APP、完善各種BUGS。

但有時候DDNS運作正常,能轉化成正確的家居寬頻的IP,但依然連接不了IPCAM,可能就是端口映射Port Forward沒有設置好。

什麽是端口映射?Port Forwarding?UPnP?

我們平時訪問google.com,其實是訪問google.com:8080,8080是html瀏覽器的默認端口,IE/CHROME瀏覽器就默認幫我們加上了。訪問IPCAM通常有特定的端口,例如“6789”,於是我們訪問IPCAM就需要訪問”hkipcam.no-ip.com:6789“。如果你是把上網線直接連在IPCAM不經過Router,是不需要端口映射Port Forwarding的。但大家都會把IPCAM接在Router之後吧?那麽就需要告訴路由器,哪一個設備是IPCAM。做法就是設置端口映射把”6789″傳輸端口的數據包都Forward給IPCAM所在的內網地址(通常是192.168.x.x)。新款的IPCAM會內嵌UPnP,把端口映射這個步驟自動化了,只要你的路由器支援并開啓了UPnP功能(現在很少有路由器不支援),端口映射設置就自動完成。

端口有沒有打開可以用:http://www.portchecktool.com/ 檢查。

有了組成硬件,有了DDNS和端口映射,一個基本的IP-CAM已經成型了。是否很簡單?太簡單了各大生產商家就沒錢賺了,於是想出了各種修辭把IPCAM包裝得複雜起來。消費者越混亂,就越有機會趁機獲利。下面Upsangel和大家探究“看上去”複雜的IP-CAM產品標籤

 

什麽是P2P IPCAM?

這個是小U覺得最最可笑的宣傳詞。什麽是P2P?就是Point to Point,點對點傳輸。我至今沒有見到任何一個IPCAM不是手機對IPCAM點對點傳輸的。如果不是P2P,就是P-S-P,Point-Server-Point,就像Youtube,你上傳一個視像到Youtube server,我下載來看。有哪款IPCAM是這樣靠Server來運作的?聞所未聞。所有的IPCAM都是 P2P IPCAM,就像3×4=12,這是很簡單的東西,但是如果沒學過乘法就覺得“很厲害啊~!” 廠家就是當我們消費者沒有學過乘法。

 

什麽是H.264錄影?

把玩過Openwrt或其他Linux 用USB CAM錄影的朋友都知道,攝像頭出來的其實是一張張靜態圖像,如果每秒拍15~20張圖片再連接起來就變成動畫,這就是mjpg_streamer之類套件的原理,也有一些舊款的IPCAM錄影出來是一張張圖片。h.264就不需要經過拼接過程,直接錄製MPEG4的錄像。H.264是開源而且已經廣為應用的壓縮格式,沒什麽值得吹噓的。可能是直接説MPEG4錄影沒什麽吸引力,所以故弄玄虛説H.264錄像。內裡還有很多細節,但與IPCAM選購關係不大,不詳細說。

 

IR-CUT

我們的IPCAM可以接收夜視紅外的波段,但如果紅外疊加到日光人眼可視的波段就會產生偏色,效果如下圖所示:
370039667_392[1]
關燈後IPCAM開啓紅外模式時候有微微的“啪”一聲,就是IR-CUT濾鏡旋轉到位的聲音。

 

結尾

希望這篇文章能夠幫助各位瞭解IP-CAM的運行原理,無論是選購還是使用調試上都會有幫助。如果你覺得本文太難懂可以移步:

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8 Comments
  1. Reply
    江靖貴 March 18, 2015 at 9:56 AM

    您好,最近正在研究IPCAM剛好找到您這篇文章很受用,有些問題還是不解想詢問一下

    1.如何分辨我的IPCAN是P2P或是P-S-P的連線方式呢?
    因為我日前在淘寶購買了愛浦多的IPCAM

    http://tw.taobao.com/item/18851874444.htm?spm=a1z3o.7406521.0.0.vyk7RV&abtest=null

    他們就是強調有建SERVER與阿里雲合作,因為我的機器是放置在台灣,所以想說是不是因為這樣我的視訊都要先傳至大陸的SERVER之後才回傳到台灣,所以我在使用手機看視訊的時候都很緩慢甚至斷訊。

    假使真的是P-S-P的連線方式,是否有辦法改用P2P直接連結我家的IPCAM呢?

    2.市售的IPCAM真的如您所說的其實都只是用P2P連線的話,所以其實不管廠商是否有建置SERVER都無所謂了是嗎?即便廠商關閉或是SERVER故障,我還是可以用P2P的方式連上IPCAM?

    3.所以,我其實買IPCAM只要看它本身的硬體規格就好了對嗎?不論何種廠牌的,都有相通的P2P技術或軟體可以由外網連上觀看影像是嗎?

    以上一些問題想請教您,感謝。

    • Reply
      upsangel March 20, 2015 at 10:06 PM

      來自臺灣的朋友您好,感謝你的來訪。我看了你所說的產品,可能我是技術不好的,實在説我看不到他的廣告詞;如果先姑且問我的主觀評語,四個字:狗屁不通。例如,什麽手機穿透電腦穿透,胡說八道,阿里雲又和其有什麽關係?從外觀來說,這個是和我已經下架了的舊型號H3-186V一個樣,只要我要求EASYN給我出沒有貼牌子的貨,我自己貼什麽牌子都行,例如”小U“牌,你懂我的意思?所以我都不知道能如何回答您的問題了

  2. Reply
    peer zheng May 13, 2015 at 8:47 PM

    謝謝板主的說明!好清楚的文章!
    兩件事情請教,請問這種iPcam,會不會有被盜看的危險呢?風險高嗎?(一般只有簡單的密碼保護以及機身上的QRcode編號)
    另,這種設備用來看小嬰兒時,不知道其紅外線功能、無線網路功能,會不會對小朋友有不良影響(風險高嗎?若是可接受是還好><!)謝謝板主!

    • Reply
      upsangel May 14, 2015 at 10:38 AM

      你好!多謝您的來訪,自從美國稜鏡門事件後,你覺得甚麼是絕對的網絡安全?哈哈。關於你擔心的影響,係可以關閉你不需要的功能的。也可以通過homeplug連接那就不需要wifi連線。thx!

  3. Reply
    danielliao12 April 16, 2016 at 5:07 PM

    可是我家必須把R8500的uPnP和ip cam的uPnP關掉才會正常。
    預設值是把uPnP打開,可是造成從監視器看的到部分畫面,從電腦(有線)或手機(無線)看不到,或者相反。

  4. Reply
    Claude November 8, 2016 at 12:09 AM

    你好,我在淘寶買了ip cam,放在家裡看家中狀況,也照著說明書設定。
    但手機上監看,只能在手機連接上家中wifi才可監看,在街上用行動數據上網卻無法監看!
    請問是什麼地方出了問題?謝謝你

    • Reply
      upsangel November 17, 2016 at 8:47 PM

      應該 是 IPCAM的 傳輸 數據 并 未能通過router連接到 外網,至於 具體 原因 就 不能 估計,有 可能 是 IPCAM,有可能是router,甚至 可能是 APP 的問題 。

      • Reply
        Claude November 24, 2016 at 8:57 AM

        好的,謝謝你,看來只有找電腦公司來幫我看看了!

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