ウェブカメラの仕組み

ある程度の期間Web を探索している人なら、その移動中に何度もWeb カメラに遭遇したことがあるでしょう。ウェブカメラは、ばかばかしいものから深刻なものまでさまざまです。ウェブカメラは、コーヒー ポットやスペース シャトルの発射台を向いている場合があります。ビジネス用カメラ、個人用カメラ、プライベート用カメラ、交通用カメラなどがあります。おそらく、そこに向けられたウェブカメラがあるでしょう。

自分でウェブカメラをセットアップすることを検討したことがありますか?ハムスターに向けたり、冷蔵庫の中に入れたりして、面白いウェブカメラを作成するとよいでしょう。しかし、ウェブカメラには生産的な用途もたくさんあることが分かりました。例えば:

  • あなたは一週間町を離れる予定なので、家の様子を見守りたいと考えています。
  • 仕事中にベビーシッターの様子をチェックして、すべてが順調であることを確認できるようにしたいと考えています。
  • あなたはあなたの犬が裏庭で一日中何をしているのか知りたいと思っています。
  • お昼寝の時間に祖父母に生まれたばかりの赤ちゃんを見てもらいたいと考えています。

何かをリモートで監視したい場合は、Web カメラを使用すると簡単に監視できます。

この記事では、独自のシンプルな Web カメラを設置する手順を見ていきます。

基本的な考え方

ウェブカメラの仕組み

ウェブカメラは、ほとんどのものと同様、単純なものから複雑なものまでさまざまです。単純な Web カメラ設定の本質を理解していれば、ソフトウェア、カスタム コード、および/または機器の接続を通じて機能を追加するだけで、複雑さが増します。

単純な Web カメラのセットアップは、通常はUSB ポートを介してコンピュータに接続された デジタル カメラで構成されます。 Web カメラ設定のカメラ部分は単なるデジタル カメラであり、特別なことは何も行われていません。カメラの「Web カメラ」機能はソフトウェアに付属しています。 Web カメラ ソフトウェアは、事前に設定された間隔でデジタル カメラから「フレームを取得」し (たとえば、ソフトウェアは 30 秒ごとに静止画をカメラから取得する場合があります)、それを表示するために別の場所に転送します。 Web カメラをビデオのストリーミングに使用することに興味がある場合は、高フレーム レートの Web カメラ システムが必要になります。フレーム レートは、ソフトウェアが 1 秒間に取得して転送できる画像の数を示します。ストリーミング ビデオの場合、少なくとも 15 fps (フレーム/秒) の最低レートが必要で、30 fps が理想的です。高いフレーム レートを実現するには、高速インターネット接続が必要です。

フレームをキャプチャすると、ソフトウェアはインターネット接続を介して画像をブロードキャストします。放送方法はいくつかあります。最も一般的な方法では、ソフトウェアはその画像をJPEG ファイルに変換し、ファイル転送プロトコル (FTP) を使用してWeb サーバーにアップロードします。 JPEG 画像は任意のWeb ページに簡単に配置できます (Web ページの作成と JPEG 画像の追加については、 「Web ページの仕組み」を参照してください)。

独自の Web サーバーをお持ちでない場合は、多くの企業が画像をアップロードするための無料の場所を提供しており、Web サーバーやホストされた Web サイトをセットアップして維持する手間が省けます。

これは最もシンプルな Web カメラです。それを実現するには何が必要かを見てみましょう。

必要なもの

単純な Web カメラを作成するには、次の 3 つのものが必要です。

  • コンピュータに接続された何らかのカメラ
  • カメラからフレームを定期的に取得できるソフトウェア
  • 画像を Web 上でブロードキャストする方法

独自のWeb サーバーと Web サイトをお持ちの場合は、Web カメラの画像を Web 上に投稿する方法がすでにあります。最も基本的に、 Web サーバーはWeb ベースのコンテンツを Web ブラウザに配信する機能を備えたハードウェアにすぎません。自宅のコンピュータが Web サーバーとして機能する人もいます。その場合、必要なのはカメラ、ソフトウェア、 PCだけです。他の場所でホストされている Web サーバーを使用する場合 (たとえば、Web サーバーをホストするためにASPに料金を支払っている場合)、以下も必要です。

  • 通常は (FTP) によって、フレームをコンピュータから Web サーバーに移動する機能。ほとんどの Web サーバーでは、これは問題ありません。ただし、場合によっては、ホスティング会社がこれを困難にするポリシーを導入している場合もあります。
  • コンピュータとインターネット間の比較的安定した接続。 ISPへのモデム接続は、ほとんどの時間接続し続けるものであれば問題ありません。これは、コンピュータ専用の電話回線があることを意味します。常に接続されているケーブル モデムのようなものがあれば、それが最適です。

Web サーバーや Web サイトがなく、Web サイトも必要ない場合は、他の人に Web カメラの画像を管理してもらうことができます。多くの Web カメラ ソフトウェアには、Web ベースの画像アクセスが備わっています。通常、Web カメラの画像をコンピュータから別のコンピュータに直接転送するリモート アクセスなど、さまざまなアクセス オプションが提供されます。これは次のように行うことができます。

  • Web ブラウザ経由。この場合、ソフトウェア自体が独自のサーバーを確立するため、Web ブラウザを使用している誰もが PC 上の Web カメラ画像にアクセスできます。
  • 従来のリモート Web サーバーへのアップロード経由

このタイプのサービスを使用すると、独自の Web サイトをホストしたり保守したりする必要がなくなります。これらのサービスのいずれかを使用していて、イメージを常に自動的に更新したい場合は、コンピュータとインターネットの間に比較的安定した接続が必要です。接続に一貫性がない場合でも、問題はありません。それは、イメージが常に最新であるとは限らないことを意味します。

セットアップする

Web カメラを試し、セットアップのプロセスを実行するために、「コンピューター入門」 は Web カメラを入手しました。それを設定するために私たちがやったことは次のとおりです。

  1. 私たちは地元のコンピューター倉庫に行き、インテル プロ ビデオ PC カメラを購入しました。
  2. カメラのソフトウェアを Windows XP マシンにインストールしました。
  3. 私たちは Web サイトにアクセスし、 Webcam32というプログラムをダウンロードしました。これは、Web カメラ用の人気のあるソフトウェア パッケージです。無料のデモ版を入手することも、39.95 ドルを支払って完全版を入手することもできます。私たちは先に進み、登録されたコピーの代金を支払いました。 (この製品の完全なユーザー マニュアルは Web サイトで入手できます。最新の Web カメラ ソフトウェアで利用できる幅広い機能を確認するには、このマニュアルをチェックしてください。)
  4. Webcam32を導入しました。とても簡単な取り付けでした。
  5. FTP サイトのアドレスとその他のいくつかの情報を入力すると、Web カメラが最初の動作の兆候を示しました。
  6. 私たちはカメラを窓の外に向けました。
  7. 次に、ソフトウェアを少し調整して、画像のファイル サイズを削減し、一時ファイルのコピー機能を有効にしました。

Webcam32 には、ストリーミング ビデオ、チャット、キャプション、AVI ファイル、さまざまな解像度や圧縮率など、さまざまな機能を試すことができます。 Webcam32 は AutoCam 機能もサポートしており、会社のサーバー上に Web カメラ用の Web ページを無料で作成できます。ソフトウェアを使用するとそれが簡単になります。

ご覧のとおり、基本的な Web カメラのセットアップは非常に簡単です。何と言っても、ここで説明するセットアップは、Web カメラを試して、自分の Web カメラで何ができるかを確認するための、楽しく、安価で、簡単な方法です。

高度な機能

シンプルなシステムを管理したら、次のような他の Web カメラ機能や設定を調べることができます。

  • モーション センシング– Web カメラはモーションを検出すると、新しい写真を撮ります。
  • 画像のアーカイブ– Web カメラのすべての画像、または事前に設定した間隔で特定の画像のみを保存するアーカイブを作成できます。
  • ビデオ メッセージング– 一部のインスタント メッセンジャー プログラムは Web カメラ ビデオをサポートしています。
  • 高度な接続– 有線または無線の方法を使用して、ホームシアターA/V 機器を Web カメラに接続します。
  • 自動化– ロボット カメラを使用すると、一連のパン/チルト位置を設定し、カメラの位置に基づいてフレーム キャプチャ設定をプログラムできます。
  • ストリーミング メディア– プロフェッショナル アプリケーションの場合、Web カメラのセットアップでは MPEG4 圧縮を使用して、真のストリーミング オーディオとビデオを実現できます (これは、一般的な PC ベースのメディア プレーヤーのほとんどで使用される圧縮システムです)。
  • カスタム コーディング– 独自のコンピューター コードをインポートして、Web カメラに何をすべきかを指示します。

カスタム コーディングの一例は、Web カメラの画像を自動的に更新する一連のコマンドです。この記事でセットアップした単純な Web カメラ システムは、静止画像を生成します。変更を確認したい場合は、ユーザーは画像を手動で (ブラウザの更新ボタンを押して) 更新する必要があります。自動更新を作成するために使用できる 3 つの異なる手法があります。

  • ページのHTMLメタ タグを追加して、ページが一定の頻度で更新されるようにすることができます。追加するタグは次のとおりです: <meta http-equiv=”refresh” content=”30″> 「30」は各更新間の秒数で、任意に設定できます。ページ全体が 30 秒ごとにリロードされるため、ページを短くしておくと効果的です。
  • Java アプレットをサイトに追加できます。このページでは、無料アプレットの入手方法とインストール方法が説明されています。アプレットは、画像を定期的に自動で取得するプログラムです。利点は、ページ全体ではなく、画像のみが更新されることです。ほとんどのブラウザは Java アプレットをサポートしているため、ほとんどのビューアは問題なく動作します。
  • で示されているように、 JavaScript を使用できます ( のソース コードを参照してください)。 Java プログラミングの詳細については、 「How Java Works」を参照してください。

ウェブカメラ ネットワーキング

USBケーブルを介してコンピュータに接続されたカメラを使用する場合の問題の 1 つは、ケーブルの長さが制限されていることです。キャプチャしたい部屋が家の反対側、または屋外にある場合はどうすればよいでしょうか?その場合は、外部接続付きのカメラを購入する必要があります。いくつかのオプションがあります:

  • 標準的なカメラを家のどこにでも配置し、RCA ジャックが付いたビデオ ケーブルをカメラからコンピュータに接続することができます。ウェブ上には、小型のピンホール ビデオ カメラを単体で販売したり、時計や煙感知器などに組み込んで販売したりするあらゆる種類の場所があります。小型の防犯カメラは 100 ドル未満で入手できます。 (ここをクリックすると、「コンピューター入門」 検索エンジンを使用してセキュリティ カメラを検索できます。)
  • 無線リンク (X10: XRay Vision はこのタイプの製品の一例です)、イーサネット接続、またはWiFiセットアップを使用することで、ケーブルを回避できます。すでにホーム ネットワークがある場合は、外部 Web カメラをコンピュータに接続するときに追加のネットワークはおそらく必要ありません。

家の監視と Web 経由での画像の共有は、Web カメラでできることのほんの一部にすぎません。コンピュータに接続されたカメラを利用する方法はたくさんあります。同様に Web カメラを持っている友人とビデオ電話できるソフトウェアを入手できます。地球の裏側にいるビジネス関係者とビデオ会議セッションを開催できます。ビデオインタビューを実施し、ブログでライブブロードキャストすることができます。一部の Web カメラ ソフトウェアは、Web 対応PDAまたはスマートフォンに画像を直接配信することもあります。他の製品では、ビデオカメラを Web カメラ設定に接続して、インターネット経由で休暇中の映像を誰もが視聴できるようにすることができます。可能性は無限大です。

ウェブカメラと関連トピックの詳細については、以下のリンクをご覧ください。

ネットワークカメラ

お金を使いたい場合は、Web カメラ ソフトウェアと Web サーバーが組み込まれた「ネットワーク カメラ」を入手できます。このようなカメラには PC は必要ありません。必要なのはインターネット接続だけです。家にイーサネット ネットワークがある場合は、ネットワークにシームレスに適合するカメラを見つけることができます。