ИК технология для систем IP видеонаблюдения. Инфракрасная подсветка. Технология для систем видеонаблюдения Стандарты сжатия и «двойной поток»

Технические параметры камер видеонаблюдения и основные понятия

Коротко рассмотрим основные параметры и определения:

Модульная видеокамера - это квадратный корпус размером 32х32 мм, в котором установлена печатная плата с креплением для объектива.

Купольная видеокамера или Dome camera это модульная видеокамера которая помещена в полусферу или шар, с площадкой для крепления. Изготавливаться могут как из металла, так и из пластика. В основном используется внутри помещений с температурным режимом -10 +50С, но существуют и купольные видеокамеры с температурным диапазоном -30 +50С, нужно смотреть в инструкции технических характеристиках. Такие камеры подходят для уличной установки. В основном корпус такой камеры выполенен из металла. Эта камера получается универсальной, ее можно легко установить как внутри помещения, так и снаружи.

Цифровой видеорегистратор - это устройство похоже на видеомагнитофон, только вместо магнитной ленты запись ведется на жесткий диск. Видеорегистраторы управляются обычно Windows или Linux. Выбор любой операционной системы не влияет на систему видеонаблюдения. Так же существуют видеосерверы устроенные на базе персонального компьютера.

Чувствительность видеокамеры (Min . Illumination ). Обычно чувствительность камеры написана в инструкции, в характеристиках. Выражается чувствительность в ЛК (люксах), то есть это способность матрицы видеокамеры через объектив собрать как можно больше света, который отражается от объекта. Чем меньше это число, тем чувствительнее камера, например, 1,2 лк это хуже чем 0,2 лк и хуже чем 0,02 лк и т.д. Освещенность ночью при полной луне составляет 0,1 лк, то есть камера будет хорошо видеть, если ее чувствительность менее 0,1 лк. Но скорее этот параметр больше подходит для профессионалов, так как большинство людей не смотрят его.

Совет: Чем меньше цифра, тем лучше.

Разрешающая способность (Resolution ) .

Аналоговые камеры.

Измеряется в ТВЛ (телевизионных линиях). Чем больше это разрешение, тем более мелкие детали будут на кадре хорошо и отчетливо видны. Данные о разрешении получают с помощью тестовых таблиц, проводимых испытаний в лабораториях. Совет такой: чем выше и больше число ТВЛ, тем качественнее картинка. Для ССD (ПЗС) матрицы максимальной разрешающей способностью является 600 ТВЛ, но с помощью разных алгоритмов программ, можно вытащить это разрешение до 750 ТВЛ, но это уже ведет к удорожанию камеры и это максимум, что можно выжать для аналоговых камер без применения в них иных технологий.

Цифровые камеры IP.

Измеряется в количестве и соотношении количества пикселов на экране друг к другу. Например HD разрешение это 1280х720 пикселей, а Full HD это 1920х1080 пикселей. Соответственно, чем больше эти числа, тем качественнее и четче картинка.

Совет: Чем больше эти числа, тем лучше.

Отношение сигнал/шум (S / N Ratio ) . Это такое соотношение полезного сигнала к помехам, и зависит оно от качества ПЗС матрицы и электронных комплектующих камеры, внешних магнитных воздействий и температуры, оно отчетливо видно при плохой освещенности, это как бы «мурашки, снег, зернистость» на экране, так называемый шум. Желательно что бы у камер соотношение сигнал/шум было не менее 48 дБ (децибел), но на практике я не встречал ни одной камеры у которой бы эта цифра менялась, в меньшую сторону, а в большую так и пишут «более 48 дБ»

Совет: Чем больше эта цифра, тем четче будет картинка.

Баланс белого (ATW, WB или White Balance). Этот параметр нужен для того, что бы камера поняла какое цвет белый и уже от него строила правильные другие цвета. Это нужно для передачи камерой правильных, точных цветов изображения на экране, то есть от белого цвета строятся все остальные цвета. При разном освещении белый может менять оттенок. Обычно в камерах используются автоматические настройки.

Совет: Во всех камерах по умолчанию используется автоматическая настойка определения баланса белого. Лучше так и оставить, но и не у каждой камеры его можно поменять.

Синхронизация (Sync .). Это такой процесс, при котором убираются помехи, наведенные от разных источников питания. Например, камера получает питание от одной розеточной группы, а монитор от другой, в связи с разными колебаниями частоты разных фаз, на экране может появится «земляная петля» - помеха в виде петли, она может быть очень заметна глазу, а может и не видна совсем, поэтому в камерах происходит синхронизация, что бы исключить помеху. Во всех современных камерах эта функция присутствует.

Режимы записи видеонаблюдения

Существуют 5 видов записи:

1. Непрерывная запись - это запись которая ведется непрерывно 7 дней в неделю 24 часа, настраивается в видеорегистраторе, путем настройки интервала времени записи. Обычно задается диапазон от 00:00 до 23:59.

2. Запись по расписанию - это запись которую пользователь настраиват самостоятельно относительно дня недели и времени.

3. Запись по тревоге - эта запись начинается когда в регистратор поступает определенный сигнал. Используется например, когда к регистратору дополнительно подсоединены датчики движения, датчики открытия двери, датчики разбития стекла или шума, датчики вибрации и т.д. Регистратор при этом должен быть оборудован тревожными входами. Такая организация видеонаблюдения и форма записи отличная альтернатива записи по движению. Этот режим значительно экономит место на жестком диске и увеличивает величину архива.

4. Запись по движению - это запись которая будет вестись, если в объективе видеокамеры есть движение, то есть чередование темных и светлых полей. Запись по движению настраивается в видеорегистраторе и настраивается для каждой камеры отдельно. Настраивается чувствительность и так же можно настроить зоны, при движении в которых начнется видеозапись.

Совет: я бы не советовал устанавливать видеонаблюдение по движению в таких местах, где есть постоянное движение, это улица с деревьями, кустами, дорога с проезжающими машинами, при помехах и наводках на экране. Хотя эта запись и экономит объем, с ней иногда бывают проблемы пропадания видеоинформации и как говорится в самый неподходящий момент. Лучшая альтернатива это записи по тревоге.

5. Запись в ручном режиме - эта запись актуально, когда есть наблюдатель и который может включить запись в ручном режиме, то есть нажав на кнопку.

Характеристики объективов

Объектив это устройство, в котором подобраны различные линзы, для передачи сфокусированного изображения на матрицу. Объективы бывают с фиксированным (см. таб. 2 ) и переменным фокусным расстоянием, так называемые вариообъективы или «варики» (см. раздел Вариообъективы ). Фиксированные объективы не могут менять угол обзора, а вариообъективы могут.

Фокусное расстояние (f ). Маленькая латинская буква (f) обозначает фокусное расстояние объектива и показывает угол его зрения и степень увеличения объекта, путем собирания лучей света исходящего от предмета в точку (в фокус). (см. ) Чем меньше число f, тем объект будет дальше, но угол обзора шире и наоборот.

Форматы изображений

Объектив видит изображение в форме круга, а матрица камеры, которая собирает изображение на себя, имеет формат 4:3. Этот формат соотношения сторон пришел из фотографии. Где 4 это ширина, а 3 это высота, поэтому мы и получаем прямоугольное изображение, а остальное обрезается матрицей.

Матрицы бывают разных форматов, но чаще всего на сегодняшний день используется матрица форматом 1/3 дюйма, это равно 4,8х3,6 мм. Обусловлено это соотношением цены производства и качеством изображения.

ЗАПОМНИТЕ: чем больше матрица, тем больше объектов будет на ней и тем более мелкие детали можно будет разглядеть, соответственно картинка будет лучше.

Это же касается выбора фотоаппарата! Если его матрица менее чем 1/3, лично мое мнение, четкость будет плохая, даже при условии очень большого размера снимка. Профессиональные фотоаппараты имею матрицу 1 дюйм (2,54 см по диагонали), поэтому и фотографии получаются очень качественными. Так что не гонитесь за размером снимка и мегапикселями, а смотрите физическую величину матрицы.

Телевидение уходит от формата 4:3 для улучшения показа кинофильмов в размер 16:9. Этот размер считается размером телевидения HD (1920х1080), то есть высокой четкости.

Таб. 1 Размеры матриц в видеонаблюдении

1” (дюйм)	12,7x9,5 (ширина х высота, мм)
	8,8x6,6
	6,4x4,8
	4,8x3,6
	3,4x2,4

Какой объектив выбрать для распознавания лица на расстоянии

Углы обзора, расстояние и высота. И как их определить?

Объективы с разным фокусным расстоянием (f). Этот параметр написан на коробке камеры, может быть написан в разном виде, пример: lens 4,3 или просто 3,6 мм), дает различные углы обзора. Угол обзора человеческого глаза принято считать 30 градусов, этому соответствует объектив с фокусным расстоянием (f), примерно 8 мм. То есть если Вы купите камеру с объективом 8 мм, то камера будет видеть в ширину также как и Вы, когда смотрите неподвижно на объект. А что бы определить ширину наблюдения Вам нужно воспользоваться простой формулой:

Определение ширины наблюдения

W=СxD/f;

Где W- это ширина на расстоянии D от объекта, измеряется в метрах

С- это ширина матрицы, обычно используют матрицу 1/3 и равна она 4,8 мм

D- это расстояние до объекта наблюдения, измеряется в метрах.

Пример: у Вас камера с объективом (f = 4,3 мм). Вы хотите узнать какую ширину будет видеть камера на расстоянии 10 метров от нее.

W = 4,8 х 10 / 4,3 = 11,2 метра.

Что бы определить высоту, которую увидит камера нужно, ширину W разделить на 1,33.

Высота H будет равна 11,2 / 1,33 = 8,4 метра.

Если известно расстояние до объекта и его ширина, а Вам нужно узнать, с каким фокусным расстоянием (f) купить камеру, можно воспользоваться обратной формулой:

Определение фокусного расстояния (f )

f = CxD/W, где f- искомое фокусное расстояние, измеряется в мм.

Не забудьте только, что камеры с объективами выпускаются с фиксированными фокусными расстояниями, например 2,4 мм, 2,6 мм, 3,6 мм, 4,3 мм, 4,8 мм, 6 мм, 8 мм, 12 мм,16 мм и так далее, то есть если у Вас f получилось 2,8, то выбирайте наименьший, то есть 2,6.

А что бы узнать угол обзора камеры, воспользуйтесь таблицей

Фиксированные объективы

Таб. 2 Углы обзора камеры для матрицы 1/3 дюйма.

Фокусное расстояние f (мм)	градусы

Вариообъектив

Если вы не хотите заниматься расчетами или сомневаетесь в выборе, купите камеру с вариообъективом, это означает, что у нее можно изменять фокусное расстояние, то есть приближать и удалять, сужать и расширять поле зрения камеры. На коробке обычно написано, например f = 2,8-12 мм, 8-16 мм. Вы можете путем настройки найти оптимальный угол и ширину обзора.

Есть ручное управление фокусным расстоянием на объективе камеры и дистанционное, которое используется в поворотных камерах (PTZ) как функция ZOOM (приблизить, удалить).

CCD (ПЗС) и CMOS (КМОП) камеры

CCD (ПЗС)- это прибор с зарядовой связью или фотоприемник. Основное количество аналоговых камер выпущенных в мире это камеры с ПЗС матрицей. Если коротко, то до настоящего момента эти матрицы были намного чувствительнее к свету, они видели намного лучше в темноте, чем их новое поколение CMOS матрицы. Четкость ПЗС тоже была на высоте, особенно у черно-белых. ПЗС матрицы называются аналоговыми потому, что они переделывают цифровой сигнал в аналоговый, а стандарты аналогового телевидения ограничены разрешением 768х576, поэтому делать ПЗС матрицы большего разрешения не имеет смысла. Так как ПЗС матрица очень чувствительна к цвету, что очень хорошо в условиях плохой освещенности, но плохо при ярком освещении, потому что количество красного цвета перенасыщает матрицу и изображение плывет, то есть границы объектов становятся нечеткими, для борьбы с этим эффектом придумали механическчий ИК фильтр (инфракрасный фильтр), который устанавливается поверх матрицы и срезает часть светового потока красного диапазона, но это доработка ведет к удорожанию. Многие дешевые камеры не обладают этим фильтром, а программно решают эту задачу, но это все сказывается на качестве картинки, даже могут меняться местами цвета, так что при выборе камеры, желательно, что бы у нее стоял ИК механический фильтр.

CMOS (КМОП) - на смену матрице ПЗС постепенно приходит КМОП матрица и вот почему, она дешевле в изготовлении, она не преобразует цифровой сигнал в аналоговый и обратно с потерей качества, на этой матрице можно сделать любое разрешение картинки, потому что она цифровая, меньше чипов используется для этой технологии, но она все равно менее чувствительная, чем ПЗС матрица. Прогресс не стоит на месте и чувствительность постоянно повышается. И к счастью на помощь CMOS матрице приходит ИК подсветка.

На базе этой матрицы делают камеры IP (интернет протокол) которые имеют разрешения такие как 1, 3,5, 10 мегапикселей, а это разрешение уже 3648x2752, что примерно равно 30 аналоговым камера, если бы они показывали одну картинку по частям. А чем выше разрешение, тем более мелкие детали четко можно увидеть на картинке.

Совет: при хорошем освещении можно ставить CCD и CMOS

При умеренном освещении CCD, а CMOS с ИК

При плохом освещении CCD c ИК и CMOS с ИК

Это все по матрицам, все очень коротко, потому что темы очень большие.

Провода для видеокамер

Провода для питания

Чем больше сечение кабеля, тем меньше падение напряжения и меньше сопротивление. Скажу коротко, при постоянном напряжении 12 В, падение напряжение будет примерно 1 В на 100 метров при сечении кабеля 0,75 мм. То есть, если камера у Вас находится на расстоянии 200 метров от блока питания, то блок питания должен выдавать 14 В. Вольтаж можно поднять подстроечным резистором, но он бывает не на всех блоках питания.

Провода для изображения

Уровень сигнала от камеры до монитора измеряется в Вольтах. У камеры, на выходном каскаде (выходе) он составляет примерно 0,7-1 В. Кабель РК (видеокабель) способен передать этот параметр на расстояние до 200 метров, при очень качественном кабеле до 250 м, если расстояние более, то уровень сигнала будет падать и качество картинки сначала будет ухудшаться, потом станет черно-белое, а потом пропадет. Так вот кабель РК от камеры, до регистратора, должен быть не более 200 метров. Но есть выход как без потерь передать сигнал. Смотрите раздел передача видеоизображения по витой паре.

Передача видеоизображения по витой паре

Если есть необходимость установить камеру на расстояние более 200 метров, то нужно использовать провод «витую пару», это обычный LAN сетевой кабель, плюс к нему нужно будет приобрести передатчик и приемник (они бывают на разные расстояния) и тогда сигнал можно будет получить с камеры удаленной до 700 м -1,5 км, без существенной потери в качестве.

Совет: Если камеру нужно установить камеру далее 250 метров, сообщите заранее, и мы подберем Вам комплект «приемник-передатчик»

Кабель под землей

Кабели под землей, несколько слов. Если нужно протянуть кабель под землей, нужно вырыть траншею глубиной 400-700 мм, на дно насыпать песка, положить кабели (желательно пропустить их в гофру) и засыпать песком где то на 100 мм, после этого засыпать грунтом, а так же учесть участки где ездят машины. Если машина будет переезжать это место, то кабель кладется либо в металлическую трубу, либо трубу ПНД.

Формат сжатия Н.264

Этот формат сжатия пришел на смену MPEG2 и MPEG4. Форматы сжатия нужны, что бы получившуюся картинку с камеры можно было как бы без потери качества сжать, для того что бы она не занимала много места на жестком диске. На данное время он самый популярный и работает более эффективно, чем MPEG2, при меньшем размере видеопотока. Его эффективность в 2-3 раза выше и позволяет сохранять до 30% дискового пространства, по сравнению с другими форматами в том же качестве.

Распознавание лиц и номеров авто

Всем бы, в том числе и мне, хотелось бы иметь такую картинку с камеры, которую можно увеличивать без потери качества, как в шпионских фильмах, что бы можно было из панорамы картинки, приблизив, увидеть лицо или номер машины. Но такое к сожалению невозможно. Наблюдение панорамы улицы, лиц и номеров, это две разные задачи. С наблюдением панорамы все понятно, а про остальное скажу так:

Для идентификации незнакомого человека, он должен на мониторе занимать 100% высоты экрана, а голова его 15%, тогда есть все шансы, узнать его.

Знакомый человек должен занимать 50% высоты экрана, потому что его могут выдать походка, черты лица, одежда и прочее

Для обнаружения в целом человека на экране и идентификации его как человека, а не животное, он должен занимать не менее 10% от высоты экрана

А вот что бы разглядеть хоть как то номер авто, он должно занимать не менее 5% высоты экрана

Конечно есть много нюансов, это съемка против солнца, ночью, ночью при встречном свете фар, в тумане, сумерки и прочее, но выше это основные требования. Что бы решить эти две задачи, видеть все и лица и номера, нужно 2 разные камеры.

BNC разъем

BNC разъем служит для присоединения кабеля к видеокамере. BNC разъемы бывают по типу монтажа 3 видов: под винт, по пайку и под обжим. Самыми надежными считаются разъемы которые заделываются обжимкой, но для этого необходим какой то опыт и специальный инструмент, потому что без него, например пассатижами обжать качественно не получится, а потом из за этого будут проблемы. Более 50% всех проблем в видеонаблюдении возникает именно из за плохой инсталляции BNC разъема на провод.

Совет: Если есть камера и у нее нет разъема и нет BNC, а ее нужно подсоединить например к телевизору, возьмите и приделайте RCA (тюльпан)

Что такое PTZ камера?

PTZ - это сокращение от слов (Pan/Tilt/Zoom) по нашему это повернуть /наклонить/увеличить. Уже становится понятно что это «поворотная камера». Поворотные камеры - обычные камеры, только они имеют в своем устройстве поворотное устройство, оно может быть в одном кожухе с ними, так называемые купольные или отдельно, когда камера сверху прикручивается к механизму поворота. Для управления PTZ камерой можно воспользоваться регистратором, если у него предусмотрена такая функция, но также существуют пульты управления, которым конечно управлять удобнее всего.

Кожухи видеокамер

Камеры выпускаются в разных корпусах, у нас на сайте камеры уже готовые, уже в корпусе. Некоторые камеры продаются без объектива, отдельно, для того что бы заказчик сам смог купить необходимый объектив под свои нужды. Объективы различаются по характеристикам, качеству и цене, а чтобы эту камеру можно было эксплуатировать на улице в дождь, жару, холод и прочее их вставляют в гермокожухи. Гермокожух в зависимости от условия эксплуатации имеет нагрев или охлаждение.

Инфракрасная подсветка

Инфракрасная подсветка нужна камере, что бы в условиях недостаточной освещенности подсветить объект. Инфракрасная подсветка это не что иное как светодиод инфракрасного спектра свечения. В камерах со встроенной ИК подсветкой, которых выпускается большинство, диоды уже встроены вокруг объектива видеокамеры и имеют длину волны 700 нм. Эта длина волны видна для человеческого глаза ночью в виде красных точек, потому что диапазон видимости света глазом как раз равен 700 нм. У этой длины волны самое большее расстояние, то есть подсветка может светить дальше, что и требуется. Есть ИК подсветка с длиной волны 830 и более, этот спектр человеческий глаз не видит, но у этой подсветки намного меньше расстояние которое она может подсветить. Поэтому в погоне за техническими характеристиками производители ставят ИК диоды видимого спектра. Также ИК подсветка может быть как отдельное устройство, используется в профессиональном наблюдении больших объектов, потребляет много мощности. У каждой есть свои плюсы и минусы.

Совет: Как определить работает ИК подсветка или нет? или работает ли пульт от телевизора или дело в батарейках? Включите фотоаппарат на телефоне, нажмите кнопку на пульте телевизора и направьте в объектив фотоаппарата и Вы уведете мерцание светодиода, значит батарейки или ИК подсветка в порядке.

Защита IP (International protectional)

Параметр защиты IP определяет свойство предмета не пропускать пыль и влагу. В соответствии с цифрами идущими после букв IP, можно определить в каких условиях может эксплуатироваться предмет.

Таб. 3 Параметр IP (защита от пыли и влаги)

	отсутствие защиты от пыли		отсутствие защиты от влаги
	защита от крупных частиц пыли и грязи диаметром > 50 мм		защита от капель воды, падающих вертикально
	защита от частиц пыли и грязи диаметром > 12 мм		защита от капель воды падающих под углом до 15 градусов
	защита от частиц пыли и грязи диаметром > 2,5 мм		защита от капель воды падающих под углом до 60 градусов
	защита от частиц пыли и грязи диаметром > 1 мм		защита от капель воды направленных под любым углом с любого направления
	Полная защита от крупной пыли		защита от струи воды направленных под любым углом с любого направления
	Полная защита от пыли		защита от кратковременного погружения в воду

Пример: Если у камеры в технических характеристиках написано IP 65, это означает, что корпус выполнен с полной защитой от пыли, может ставиться на улице под любым дождем или ливнем.

Стандарты видеонаблюдения AHD , HD - TVI , HD - CVI , IP , HD - SDI

В наше время все сложнее становится разобраться с технологиями устройства видеонаблюдения. Вот раньше все было просто, был аналог и были ТВЛ, чем больше ТВЛ тем лучше. Сейчас в видеонаблюдении не используются ТВЛ. Сейчас используется параметры HD, FullHD, 4К, это количество пикселей по вертикали и горизонтали.

Требования к качеству картинки получаемой системой видеонаблюдения с каждым годом увеличивается. Инженерам разных компаний пришлось решать проблему улучшения качества картинки при сохранении дешевизны производства оборудования, относительно стоимости аналогового оборудования.

Аналоговый стандарт AHD (Analog High Definition)

AHD технология родилась при учете проблем и недостатков технологий IP и HD-SDI, она проста в обращении и не требует специальных знаний как в случае с IP видеонаблюдением. В ближайшее время технология AHD полностью заменит аналоговый стандарт.

AHD - это современная бюджетная технология аналоговой передачи видеосигнала по коаксиальному кабелю на расстояние до 500 метров с цифровым качеством картинки до FullHD 1920х1080 мпкс, без задержек сигнала и искажения картинки. AHD, как и HD-TVI от HikVision, является открытым стандартом который может использовать любая компания выпускающая оборудование для видеонаблюдения, в отличии от закрытого стандарта HD-CVI от Dahua. Хотя эти стандарты похожи по своим характеристикам, они несовместимы между собой и аналоговым стандартом. Камеры AHD технологии обычно могут переключаться в режим аналогового видеонаблюдения, чтобы эти камеры можно было подключить к старому аналоговому видеорегистратору.

AHD технология дешевле на 10% чем технология HD-CVI и на 15-20% чем HD-TVI.

Характеристики стандарта AHD

1. Передача сигнала по коаксиальному кабелю до 500 метров без потери качества и использования усиления сигнала или ретранслятора.
2. Самая низкая цена по сравнению с другими стандартами.
3. Легкий переход от аналогового оборудования к AHD оборудованию.
4. Высокая помехозащищенность, это позволяет использовать недорогой коаксиальный кабель, бюджетно.
5. В отличии от IP, не имеет задержек и подтормаживания картинки.
6. Позволяет передавать по одному кабелю не только видеосигнал, но и звук, и сигналы управления (например, для поворотной камеры).

Аналоговый стандарт HD - TVI от HikVision

Стандарт TVI похож по характеристикам на стандарт AHD. Основное его отличие от AHD это другая технология формирования видеосигнала. Применена технология разделения сигнала яркости и цветности, за счет этого удается избежать помех для получения более четкого изображения.

Аналоговый стандарт HD - CVI от Dahua

Этот стандарт в целом тоже похож на AHD, но это закрытый стандарт, который контролируется компанией Dahua. Компании выпускающие оборудование по технологии CVI должны покупать чипсеты у Dahua. В связи с этим, этот стандарт не получил широкого распространения.

Цифровой стандарт IP

IP (Internet protocol) - это IT технология передачи сжатого сигнала в цифровом виде по средствам цифровых пакетов данных. Например, сигнал от IP камеры до монитора, через регистратор или сервер проходит в цифровом виде, то есть не трансформируется из цифрового в аналоговый и обратно, что сказывается на качестве картинки. Эта технология позволяет получать картинки большого разрешения, вплоть до мегапиксельных.

Технология IP позволяет по одному LAN кабелю передавать не только видеосигнал, звук, управляющий сигнал, но и питание (технология PoE). Все видеокамеры работающие по этой технологии имеют свой собственный IP адрес, то есть можно IP камеру минуя регистратор сразу вывести в интернет и организовать с нее удаленный просмотр.

1. Возможность увеличения числа камер без особых проблем, масштабируемость.
2. У IP камер широкий диапазон настроек. Их удобно настраивать на компьютере.
3. Отсутствие преобразования сигнала из цифрового в аналоговый и обратно, что влияет на качество картинки.
4. Намного большее разрешение по сравнению с аналоговыми камерами.
5. Передача звука параллельно видеосигналу.
6. Возможность управлять сжатием видеосигнала.
7. Технология PoE.

1. Цена на камеры IP выше.
2. Возможность взлома видеоданных со стороны.
3. Возможные задержки и подтормаживание изображения.
4. Сложность настройки, если пользователь не подготовлен.

Цифровой стандарт HD - CDI

HD-CDI это цифровой стандарт передачи видеоданных по коаксиальному кабелю. Эта технология пришла из телевидения высокой четкости и может передавать разрешение FullHD 1920х1080 мпкс, то есть качество картинки будет отличное. Сжатие сигнала, в отличии от IP, происходит уже в видеорегистраторе, то есть сигнал от камеры до него идет в несжатом виде. Сигнал передается без задержек и помех, в отличии от аналога. Если сказать коротко, то HD-CDI камера, это IP камера, только с меньшей возможностью повышать разрешение и использующая другой кабель передачи данных.

Преимущества по сравнению с аналоговыми системами:

1. Цифровое качество картинки FullHD 1920х180 мпкс.
2. Возможность использовать недорогой коаксиальный кабель для передачи видеосигнала.
3. Кроме видеосигнала по кабелю одновременно можно передавать звук, управляющие команды.
4. Картинка выдается на монитор без задержек и подтормаживания.
5. Простота в настройке системы, не нужны специальные знания как в IP.

Недостатки по сравнению с аналоговыми системами:

1. Цена на камеры HD-CDI выше.
2. Ограничено расстояние до камеры, не более 100 метров, без коммутатора.
3. Необходим жесткий диск большого объема, так как видео записывается без сжатия.

Сравнительная таблица всех описанных стандартов AHD, TVI, CVI, IP, SDI

Оборудование, стандарт	Аналоговое	AHD	HD-TVI	HD-CVI	IP	HD-SDI
Разрешающая способность	D1, 960Н	720p, 1080p	720p, 1080p	720p, 1080p	D1,720p, 960p,1080p	720p, 1080p
Кабель для монтажа	коаксиальный	коаксиальный	коаксиальный	коаксиальный	Витая пара UTP 5Е	коаксиальный
Расстояние передачи сигнала	до 300 м	до 500 м	до 500 м	до 500 м	до 100 м	до 100 м
Передача сигналов по кабелю	видео	видео+звук+ данные	видео+звук+ данные	видео+звук+ данные	видео+звук+ данные	видео+звук+ данные
Качество картинки	плохое	хорошее	хорошее	хорошее	отличное	отличное
Сложность в установке и настройке	простая	простая	простая	простая	сложная	простая
Задержки отображения на экране	низкие	средние	средние	средние	выше среднего	нет

Разрешение современных видеокамер (таблица)

Очень часто сложно разобраться в разрешении видеокамер и в поддерживаемом разрешении видеорегистраторов. Я собрал все часто используемые разрешения в таблицу.

Название	Обозначение	Другое обозначение	Разрешение в пикселях
5,0 Megapixel	5МP	5,0 Mpx	2592 x 1920
4,0 Megapixel	4MP	4,0 Mpx	2560 x 1600
3,1 Megapixel	3,1MP	3,1 Mpx	2048 x 1536
3,0 Megapixel	3MP	3,0 Mpx	2048 x 1536
FullHD, AHD-H	2,1MP	1080P	1920 x 1080
2,0 Megapixel	2MP	2,0 Mpx	1600 x 1200
1,3 Megapixel	1,3MP	960P	1280 x 960
HD, AHD-M	1MP	720P	1280 x 720
AHD-L	нет	960H	960 x 576
D1	нет	нет	704 x 576
HD1	нет	Half D1	704 x 288
CIF	нет	нет	352 x 288

Копирование данного материала разрешается только с разрешения правообладателя.

На сегодняшний день существует масса функций камер видеонаблюдения, во первых это связано с тем каждый производитель идет по пути постоянного улучшения характеристик своей продукции. Во вторых одни и те же функции могут называться по разному у разных производителей, в нашем с вами случае может быть еще и разный перевод, т.к. локализацией в России как правило занимается дистрибьютор. В третьих, и это самое печальное, многие новые функции являются лишь маркетинговыми уловками, просто новыми названиями уже существующих функций.

Все это делает задачу корректного выбора видеокамеры крайне сложной даже для технического подкованного человека.
В данной статье мы рассмотрим только наиболее распространенные заблуждения встречающиеся при выборе камер видеонаблюдения. И никоим образом не будем рассматривать ошибки при проектировании и монтаже, хоть их и не меньше.

Ошибка №1. Ожидать от камеры видеонаблюдения такого же качества изображения как по «телевизору»
Предпосылкой данного крайне широко распространенного заблуждения является по сути цель, как профессиональной телевизионной или бытовой камеры, так и у камеры видеонаблюдения одна - запись видеоизображения. Однако отличий гораздо больше больше чем сходств.

Камеры видеонаблюдения созданы для работы 24 часа в сутки, 365 дней в году, в течении 10 лет непрерывно.

И самое явное отличие цена, цена даже достаточно простых бытовых камер начитается от 30 000 рублей, цена на средние по характеристикам IP камеры видеонаблюдения начинается от 7 000 рублей. Поток данных от камеры выдеонаблюдения в среднем в четыре раза меньше чем от бытовой камеры. Это связано с тем что камера видоенаблюдения передают изображение по сети, а бытовая пишет на встроенный носитель.

• IP камеры видеонаблюдения - цена от 3 840 рублей

Естественно это сказывается на качестве не в лучшую сторону. Камеры видеонаблюдения созданы для работы 24 часа, 365 дней в году, в течении 10 лет. Именно так если вы посмотрите гарантийный срок на многие камеры именно 10 лет. Ни одна бытовая камера не сможет работать в таком режиме.

Вывод:
Камеры видеонаблюдения и бытовые камеры и тем более профессиональные телевизионные камеры - это разные устройства, они созданы для разных задач и сравнивать их некорректно.

Ошибка №2. Чем больше разрешение, тем лучше камера
Важно не подменять понятия, для целей видеонаблюдения одной из самых важных задач является детализация т.е. возможность рассмотреть все детали и подробности. Естественно разрешение сильно влияет на возможности детализации, но не только оно. Если обратить внимание на характеристики камер видеонаблюдения с разным разрешением мы увидим что у всех камер будет одинаковый физический размер сенсора как правило 1/2,7 или 1/3 а значения мегапикселей от 1.3 МП до 3 МП. То есть увеличение количества мегапикселей достигается за счет уменьшения размеров пикселя, а значит будет уменьшаться поверхность которая приходится на один пиксель, и значит уменьшаться будет светочувствительность в целом.

Если мы сравним светочувствительность камеры с одинаковым размером сенсора и разным количеством мегапикселей, то однозначно увидим что светочувствительность камеры с меньшим количеством мегапикселей будет выше.

На этом видео наглядно сравнивается сенсор IMX 225 - 1.3Мп и сенсор IMX 323 - 2Мп

Выводы:
Оптимальными на данный момент для большинства задач является разрешение от 1,3 до 2 Мп . Если вам нужна камера с более высоким разрешением, физический размер матрицы тоже должен быть больше.

Ошибка №3. Чем больше светочувствительность, тем лучше камера
Наверное одна из самых желанных, но и самая дорогая характеристика, малейшее увеличение светочувствительности влечет за собой минимум 30% увеличение стоимости камеры. Попытавшись разобраться и сравнить значения светочувствительности вы столкнетесь с рядом проблем.

Первая проблема
Замеры значений светочувствительности ненормированны, т.е. каждый производитель замеряет по своему, кто то замеряет на сенсоре, кто то на камере в целом, кто то на объекте на который смотрит камера. Как вы понимаете это будут три разных значения.

Вторая проблема
Система измерений не достаточно стандартизирована, конечно есть международная единица освещенности люкс (ЛК), и она конечно стандартизирована, но многие параметры при ее расчете не учитываются, например есть ли отраженный свет или нет, в каком диапазоне должен быть свет, в каком спектре и т.д.

Третья проблема
По многим причинам корректно проводить сравнение можно только одной серии матриц. Все это делает задачу корректного сравнения светочувствительности камер, очень сложной даже для искушенного в системах видеонаблюдения человека.

Выводы:
В большинстве случаев выбирая камеры с высокой светочувствительностью вы переплачиваете, за искусственно завышенные значения. Одной из самых надежных метрик реального значения светочувствительности является размер матрицы, чем больше размер матрицы, тем больше значения светочувствительности.

Если высокие значения светочувствительность являются необходимыми для вас. Лучшим выходом будет использовать камеры только проверенных производителей, либо обращаться к специалистам по видеонаблюдению имеющих большой практический опыт проектирования, монтажа, и обслуживания систем видеонаблюдения.

Ошибка №4. Использование только камер ALL-IN-ONE
Одно из последних маркетинговых ухищрений, которое если не всматриваться внимательно звучит вполне привлекательно. К плюсам камер ALL-IN-ONE можно отнести и малые габариты, и достаточно широкий функционал в небольшом всепогодном корпусе, и удобства транспортировки и монтажа. IP камера Beward яркий представитель семейства ALL-IN-ONE

Но как вы наверное уже поняли даже самым привлекательным фронтэндом (front-end), зачастую скрывается совсем не однозначный бэкэнд (back-end). И первый минус, это снижение общего функционала камеры. В таких маленьких камерах просто физически невозможно разместить большую матрицу, большое количество светодиодов.

Как правило в таких камерах применяется объектив формата М12, как следствие уменьшение диапазона фокусных расстояний, и уменьшение количества света захватываемого объективом, как следствие низкая светочувствительность. Относительная всепогодность таких камер до -20 градусов по Цельсию. Так же в таких камерах как правило отсутствуют сухие контакты.

Выводы:
Если у вас сложная экспозиция, если нужна мощная подсветка, если камеры будет работать при морозах значительно превосходящих -20 градусов по Цельсию, если вам нужна система безопасного холодного старта, сухие контакты. То ALL-IN-ONE не ваш выбор.

Ошибка №5. Антивандальность убережет камеру от любых воздействий
Важно понимать если злоумышленник задумает разбить антавандальную камеру и он обладает чем нибудь кроме голых рук, например молотком, он так или иначе выведет камеру из строя. Т.е. задача антивандальных камер продержаться время достаточно для того что бы заснять нападавших, для дальнейшей их идентификации.

Соответственно если вы заранее с высокой степенью вероятности предполагаете что камеру захотят вывести из строя, то возможно вам нужны выбирать не антивандальную камеру, а просто стоит расположить камеру в недосягаемости от злоумышленников, на пример на большом расстоянии, или на большой высоте, естественно характеристики и расположение такой камеры должны позволять ей идентифицировать людей. Один из надежных показателей антивандальности, это соответствие европейскому стандарту EN 62262 защиты электрооборудования от внешних воздействий. В соответствии с которым чем больше значение IK-кода тем большей ударопрочночтью обладает камера.

Посмотрите тестирование ударопрочности камер видеонаблюдения Axis

Выводы:
Внимательно продумывайте те задачи которые стоят перед камерой и условия в которых будет вестись съемка, самые простые решения не всегда самые правильные.

Ошибка №6. Чем больше дальность ИК подсветки тем лучше
Тонкий технический момент заключается в том, что увеличение дальности ИК подсветки происходит как как правило за счет применения коллиматорной линзы .


Важная особенность применения коллиматора состоит в том, что увеличение дальности подсветки достигается за счет уменьшения угла обзора.
Второй негативный момент если обратить внимание на картинку, даже та часть кадра которая обладает информативность (фигура молодого человека) достаточно сильно засвечена. Все это в купе значительно снижает информативность полученного изображения.

Выводы:
Увеличение дальности ИК подсветки должно достигаться увеличением мощности ИК диодов, или их количества. Если коллиматор применяется, то важно применять только адаптивные коллиматорные линзы. Применение трансфокаторной подсветки, позволит при изменении зума камеры, точно также равномерно с зумом подстраивать дальность подсветки. Например такая подсветка есть на камере Beward B89L3270Z18.

Ошибка №7. Экономить на уличных камерах
Общеизвестная истина - скупой платит дважды, в случае с уличными камерами видеонаблюдения не совсем верна, в случае с уличными камерами скупому платить придется трижды или даже четырежды.
Даже в Москве очень холодные дни совсем не редкость , а температурный минимум зафиксированный в Москве равен - 42 °C.

Большинство же китайских и европейских брендов производят камеры видеонаблюдения в температурном диапазоне до -20°C. Поэтому выход такой камеры из строя даже в Москве вполне вероятен. Специфика уличных камер видеонаблдения заключается в том что, располагаются они как правило на значительной высоте. Замена же камеры зимой на высоте, удовольствие не дешевое. И не мене важен вопрос на что менять, менять на такую же камеру, значит с высокой степенью вероятности столкнутся снова с такой же проблемой. Ели же менять на камеру другого производителя то есть вероятность столкнутся с проблемами совместимости.

Выводы:
Если ваша частью вашей системы видеонаблюдения являются уличные камеры, особое внимание уделите из характеристикам и выбору производителя.

Ошибка №8. Думать что ONVIF гарантирует совместимость оборудования
С одной стороны ONVIF конечно универсальный стандарт используемый всеми ведущими производителями. Один из основных моментов который стоит иметь ввиду это то что существуют разные версии данного стандарта. Если у вас видеорегистратор поддерживает формат ONVIF 2.0 то всего скорей он не поймет IP камеру поддерживающую ONVIF 1.4.

Выводы:
Задача интеграции оборудования разных производителей сложная и подходить к ней нужно с максимальным вниманием, и даже в таком случае высока вероятность что 100% совместимости добиться не удастся.

Полезные материалы

Цены на такое высокотехнологическое оборудование, как ip-камеры, становятся все более доступными. Именно поэтому все большее число пользователей задумывается над его приобретением в качестве источника видеонаблюдения и мониторинга. Для того, чтобы выбрать оптимальное изделие, необходимо разбираться в его характеристиках, а также учесть условия эксплуатации.

Тип корпуса

Один из наиболее примечательных параметров, по которому различают оборудование этого типа. Условно разделяются на следующие категории:

• миниатюрные (компактные). Отличаются небольшим корпусом, в который встроен объектив. Традиционно крепятся на стену, реже к потолку. В комплектацию товара входят крепления. Востребованы для передачи изображения и его записи внутри офисных и общественных помещений. Если Вы приобретаете недорогую камеру для записи в помещении без особых требований, то компактной камеры будет вполне достаточно;
• купольные. Отличаются оригинальным сферическим дизайном, поскольку их головка представляет собой прозрачный купол. Интересно, что определить, куда именно нацелен объектив нельзя, поскольку в пределах купола его можно передвинуть в любую точку. Поэтому такое оборудование часто заказывают банковские учреждения. Этот вид камер более защищен от механических повреждений, потому что не снабжается крепящим кронштейном. Они не боятся пыли, а вся проводка надежно спрятана за корпусом оборудования. Вы сможете закрепить их как на потолок, так и на стену - вот еще один козырь в их пользу;
• корпусные камеры. Для них характерно то, что существует возможность замены объектива. Это высокотехнологичные устройства, которые способны вести профессиональную запись. Их применяют обычно для высокоточной наружной съемки в условиях плохого освещения и сложных погодных условиях. При необходимости для корпусных устройств можно приобрести дополнительные аксессуары;
• фиксированные наружные. Обладают влагонепроницаемым корпусом и креплением высокой степени надежности. При желании дополнительно оснащаются подсветкой и защитным козырьком. Одно из лучших решений для наружной видеозаписи;
• поворотно-наклонные (или PTZ-тип). Уникальны тем, что предоставляют возможность дистанционного управления в плоскости благодаря вмонтированному электроприводу. Причем делать это можно не только руками, но и запрограммировав камеру на изменение положения через промежуток времени. С помощью одного такого устройства можно выполнять те же функции, какие обеспечивает целая серия камер, установленных за пределами здания.

Подытожим сказанное в данном пункте: сам по себе тип корпуса никак не влияет на ее работоспособность, а также передачу и качество данных. Речь может идти скорее об эстетической стороне вопроса. Для уличного наблюдения ориентируйтесь на корпусные, фиксированные или PTZ камеры, в зависимости от возможностей Вашего бюджета и поставленных задач.

Антивандальность

Это свойство позволяет повысить степень защиты Вашего оборудования от возможных атак злоумышленника. Отличие заключается в материале изготовления и особом устройстве кронштейна, которым оборудование крепится к стене. Наиболее уязвимое место в ip-камере - это кабель, а он в данном случае прячется в кронштейне. Некоторые из таких моделей способны выдерживать взрыв, поскольку в их конструкции к минимуму сведено применение пластика в пользу стекла специальной прочности. Этот оборудование незаменимо в условиях ведения наружной съемки на отдаленных от охранных постов объектах. Их выбирают для слежения возле банкоматов, торговых центров, в холлах гостиниц и т.д.

Климатическое исполнение

По этому показателю все камеры принято делить на наружные (уличные) и внутренние. Те, которые устанавливаются в пределах помещений, способны выдерживать диапазон температур от 0 до 40 °С и сравнительно небольшую влажность. В отличие от них, уличным камерам ставят влаго- и пыленепроницаемый корпус, а в отдельных случаях и вентиляцию. Многие из них могут выполнять свои функции при температурах от минус 55 до плюс 55 °С.

Уличные камеры в герметичном корпусе

Для ведения изображения в еще более агрессивных условиях, камера может помещаться в специально созданный под нее кожух.

Разрешение оборудования

Такой параметр, как разрешение, не всегда напрямую свидетельствует о высокой четкости будущего изображения. Оно может размываться по ряду соображений: например, из-за плохого объектива, некачественной обработки изображения, при использовании компрессии либо интерполяции изображения. Поэтому не во всех случаях следует стремиться к покупке оборудования с максимальным разрешением. Камеры на много мегапикселей чаще других отличаются плохой чувствительностью. Зачастую они не способны передавать картинку в режиме «реал тайм».

Не стоит выбрасывать бездумно средства в погоне за самым большим разрешением. Объясним, почему. Высокое разрешение неминуемо приведет к увеличению нагрузки на Вашу локальную сеть, и на работу всего оборудования в целом. Кроме того, если главное назначение такой камеры - запись в условиях с плохим освещением, то одно лишь большое разрешение не гарантирует передачу качественной картинки. Получается, что значительные затраты не оправдывают себя.

Еще один момент - для получения четкого изображения с многомегапиксельной камеры, потребуется оснастить ее специально подобранным объективом. Он обычно дороже традиционных в несколько раз. То же самое можно сказать об оборудовании для хранения полученных записей с изображением - для него потребуются более дорогие массивы.

Большинство камер оснащены 1 Мп сенсором. Они обеспечивают разрешение 1280х720, которое является стандартным. Оно же делает многоканальную раскладку намного более простой, если вести речь о постах видеоконтроля, широкоформатных мониторах и так далее. Но обратите внимание, на какое разрешение рассчитан Ваш видеорегистратор или иной экран, на который будет выводиться готовая картинка. Если он не отвечает высоким возможностям, то и камера с большим разрешением бесполезна.

Разрешение ip-камер

Отталкивайтесь при выборе разрешения от тех задач, которые выполняет видеонаблюдение. Главным критерием здесь выступает плотность. Если речь идет о распознавании типа объекта (человек, животное, транспортное средство), то достаточно будет плотности в 20 пикселей/1 метр. Для более четкой прорисовки деталей (например, цвет и форма одежды) понадобится уже 100 pix/м. В тех случаях, когда крайне важна полная идентификация, приобретайте камеру с плотностью изображения 500 pix/м.

Ик-подсветка камеры

Несомненным плюсом данной опции является то, что камеру можно использовать в помещениях с плохим освещением. Именно это позволяет передать для записи любые детали на охраняемом объекте. В этом плане ИК-подсветка выступает дополнительным преимуществом. Ее применение незаметно для постороннего глаза и не связано с большим потреблением электроэнергии. Если ночное видеонаблюдение на территории Вашего объекта необходимо, то без ИК-подсветки оно теряет свою актуальность.

Дистанция указывается производителем в характеристиках камеры и измеряется обычно в метрах (10, 15 метров и так далее).

Дальность ИК-подсветки

Главная задача подсветки заключается в обеспечении полного угла обзора для самой камеры, как и максимальной дальности освещения. Но инфракрасные лучи не должны попадать в объектив, чтобы не допустить засвечивания картинки. Ик-подсветка применяется во многих типах помещений: в ночных увеселительных заведениях, на дорогах для фиксации автомобилей правонарушителей, для охраны личного и коллективного имущества в качестве скрытого наблюдения в темное время суток, при этом следует учесть, что ИК-подсветка не должна выдавать себя. Имеются такие IP-камеры, в которых ИК-подсветка не выдает себя в видимом диапазоне частот.

Световая чувствительность

Этот параметр также относится к числу важнейших, когда ведется речь о покупке ip-камеры. Основная масса такого оборудования обладает меньшей чувствительностью, чем многие аналоговые образцы. Особенно это проявляется при записи изображения в сумерках и темное время суток, когда дешевая аналоговая камера выдает лучшую и более четкую картинку, чем ip-камера с разрешением на много пикселей. Светочувствительность измеряется в люксах и характеризует уровень минимальной освещенности.

Низская чувствительность (слева), высокая чувствительность (справа)

Однако самим изготовителями фактическая чувствительность указывается редко. Поэтому для того, чтобы оценить ее самостоятельно, следует обратить внимание на матрицу. Сегодня в камерах используются матрицы типа CCD и CMOS. Первый из них характеризуется лучшей чувствительностью, поэтому от такого оборудования можно рассчитывать на неплохую картинку. Но лучшим способом определения будет тестирование камеры в условиях низкой и обычной освещенности. Для полноты восприятия попросите продавца в магазине показать запись объектов в движении и оцените возможное смазывание.

Тип объектива

Основные типы объективов для камер обладают следующими характеристиками:

• монофокальные отличаются единой фиксированной величиной фокусного расстояния, например, 3,6 мм, 12 мм и т.п. Они недорогие и просты в установке, но не дают возможности проведения механической коррекции фокусировки;
• варифокальные уже дают возможность регулировки фокусного расстояния, что позволяет изменять и угол обзора. По сравнению с монофокальными - это более универсальный инструмент для ведения слежения. Но стоимость их выше, и потребуется перенастройка изображения каждый раз, когда требуется изменить угол обзора;
• трансфокаторные (трансфокальные) не только регулируют углы обзора, но и выполняют масштабирование выбранного участка. Чаще всего ими снабжаются PTZ-камеры, в которых регулировать настройки изображения можно удаленным способом.

Для мониторинга входных дверей или конкретного участка парковки достаточно приобрести оборудование с монофокальным объективом, который устанавливается один раз по заданным параметрам. Камеры с более сложными объективами применяются для записи в помещениях банков, объектах с контролем доступа и тому подобных местах.

Фокусное расстояние объектива

Представляет собой расстояние от крайней точки самого объектива до КМОП-матрицы, на которой фокусируется изображение и измеряется в миллиметрах. Этот показатель вместе с размерами матрицы напрямую влияет на угол зрения, то есть, ту часть пространства, которую сможет снимать камера. Чем большим будет угол, тем больше объектов попадет в картинку, но потеряется детализация. Фокусное расстояние не стоит путать с возможностью замены объектива, которую предоставляют некоторые модели.

Трансфокация, или смена фокусного расстояния, может изменяться оператором. Но вместо изменения этого значения некоторые производители оснащают свои модели опцией цифрового увеличения. Изменение фокусного расстояния может потребоваться в связи со сменой решаемой задачи, например, идентификации человека или транспортного средства и пр. Необходимо помнить, что, чем меньшим будет фокусное расстояние, тем большей будет площадь охвата.

Если на Вашем объекте запись изображения может иметь критические последствия, то есть смысл подумать о приобретении 2-х камер: в этом случае одна будет осматривать все помещение в целом, а другая - более детально какую-то конкретную часть объекта (например, вход). Одна камера должна обладать широким углом обзора, а другая - наоборот, узким. И хотя затраты на покупку пары оборудования будут выше, тем самым, у Вас будет гарантия того, что от поля зрения камер ничего не ускользнет.

Наличие Wi-Fi

Работа камеры с сетью интернет полезна тем, что ее можно подключить в условиях, куда не достанет традиционный силовой кабель. Например, это востребовано в тех случаях, когда интерьер квартиры не позволяет проводить ремонтные работы. Поддержка Wi-Fi обладает и своими недостатками, поскольку не может гарантировать скорость передачи данных, а еще зависит от таких факторов, как подавление радиочастот и сигнала, либо его малый радиус действия. В случае с подключением через Wi-Fi к локальной сети обязательным атрибутом постоянной работы будет собственный источник питания.

IP-камера с Wi-Fi модулем

Питание камеры

При выборе камеры и ее способе питания обратите внимание, где она будет использоваться - внутри комнаты или же исключительно в неблагоприятных погодных условиях.

Многие камеры сегодня спроектированы таким образом, что могут питаться при помощи технологии РоЕ от коммутаторов. Но внешние камеры отличаются от тех, которые призваны работать только внутри помещений. Дело в том, что наружные аналоги требуют больше питания из-за необходимости подогрева. Поэтому их чаще всего снабжают способом питания 12 или 24 В.

Естественно, что проще всего подвести отдельный кабель в качестве питания, но это не во всех условиях может срабатывать. Напряжение может подаваться также посредством Ethernet-кабеля. И оно дает возможность получать бесперебойное питание после отключения от электросети, в случае, если источник достаточно мощен сам по себе.

При покупке ip-камеры, как и разнообразного сетевого оборудования, необходимо правильно понять ее предназначение и отталкиваться от него. В одном случае, задачей оборудования будет общий обзор обстановки, а в другом потребуется подробная идентификация, например, автомобильного госномера. От этого могут зависеть параметры объектива, разрешение и даже общий эстетический вид цифровой камеры.

Функции аналитики в ip-камерах

Во многих современных IP-камерах имеется большой функционал аналитики: от детектора движения до распознавания объектов. В зависимости от выполняемых задач можно выбрать камеру с тем или иным набором функций аналитики. К примеру, если необходимо выявлять нарушителей по периметру забора, то можно установить камеры и настроить в опциях аналитики «пересечение линии». При пересечении указанной линии в настройках камеры сработает тревога.

Детектор движения и разпознавание объектов

Необходимо помнить, что в камерах не 100% обработка аналитики. Поэтому ко многих IP-камерам в качестве «довеска» предлагают программные комплексы, способные обрабатывать многие тревожные события. Можно в программе задать опцию обнаружения людей в определенной цветовой гамме одежды и выдавать сигнал тревоги на пост охраны. Однако такие программные комплексы стоят больших денег и используются на объектах стратегической инфраструктуры или в банковской сфере, в сфере безопасности военных объектов.

Довольно распространенной проблемой при самостоятельной организации системы видеонаблюдения является возникновение различного рода помех, которые могут быть вызваны некачественным соединением элементов системы, неправильным заземлением, или иной причиной, которую можно определить только после ознакомления с основными факторами, вызывающими помехи в системе видеонаблюдения.

6 основных причин вызывающих помехи

Самыми распространенными причинами, влияющими на качество изображения, являются следующие факторы:

Частой причиной помех является наличие сторонних токов заземления, протекающих по оплетке кабеля, которые появляются из-за разности потенциалов монитора и видеокамеры, и могут образовывать неблагоприятные контуры заземления.

Токи промышленного происхождения накладываются на сигнал, создают помехи и искажения изображения в виде темных теней, геометрического искажения картинки, нарушается синхронизация. Чем дальше установлена камера видеонаблюдения, тем сильнее будет действие сторонних токов.

Также помехи могут возникать по причине обрыва кабельной линии – в таком случае также рекомендуется воспользоваться паяльником для запаивания поврежденного участка, а для большей надежности залить герметиком, и поместить поврежденную часть кабеля в герметичную коробку.

Еще одной причиной возникновения помех в видеонаблюдении могут стать электромагнитные наводки от различных мощных источников – промышленного оборудования, электротранспорта, и т. п. Протяженная кабельная линия представляет собой большую «антенну», которая притягивает к себе электромагнитные помехи от различных устройств. Источником помех могут стать и соседние кабеля, которые также оказывают электромагнитное воздействие на .

При отсутствии контуров заземления может возникать периодические импульсные помехи, которые распространяются по нулевому проводу сети. Обычно подобные помехи вызывают импульсные источники питания оборудования.

Основными источниками, создающими помехи в системе видеонаблюдения являются:

• Электротранспорт;
• Сварочные аппараты;
• и различные промышленные установки;
• Источники бесперебойного питания;
• Высоковольтные линии и трансформаторы;
• Антенны, передающие сигнал, а также другие устройства, потребляющие энергию.

Современные системы видеонаблюдения на базе , где для записи и хранения информации часто используется персональный компьютер, тоже не застрахованы от помех. В данном случае основным источником помех служит блок питания компьютера. Если в качестве устройства хранения и обработки видеоданных используется видерегистратор, то помехи практически не возникают.

Виды помех

Различают несколько видов помех, разница между которыми зависит от источника, которыми они были вызваны:

Как бороться с помехами?

Помехи, которые вызываются сторонними токами можно устранить несколькими способами:

• Использование камер видеонаблюдения с изоляцией корпуса и разъемов от кронштейна крепления;
• Применение только качественных кабелей;
• Использование кабелей типа с симметричным положением проводников;
• Изоляция разъемов и оплетки кабеля от земли;
• Недопустимость прокладки кабеля системы видеонаблюдения рядом с сигнальной или силовой линией;
• Установка камер с заземленным кожухом;
• Использование гальванической развязки – передача сигнала между устройствами без электрического контакта между ними;
• Применение оптоэлектронной развязки или видеотрансформаторов;
• Применение широкополосных фильтров.

Когда камера крепится на металлической конструкции, а сделать заземление не представляется возможным, можно просто поместить между кронштейном камеры и местом крепления деревянную прокладку, во избежание прямого касания камеры с металлической поверхностью. Как правило, в большинстве случаев проблема решается данным способом.

В некоторых случаях помехи могут быть связаны с плохо выполненным соединением разъемов, а также их низким качеством. В связи с этим для предотвращения помех специалисты рекомендуют использовать соединение под пайку, поскольку только в этом случае можно добиться длительного периода работоспособности кабеля в местах соединений.

Для борьбы с помехами в системе видеонаблюдения с камерами, находящимися от базового пункта наблюдения, специалисты вместо коаксиального кабеля советуют применять витую пару с усилителями активного типа, что позволяет передавать сигнал на большие расстояния с минимальными потерями качества изображения. Кроме того, что витая пара имеет более низкую стоимость по сравнению с коаксиалом, при ее помощи можно построить масштабную систему видеонаблюдения с возможностью передачи сигнала без помех до 4 км. При этом особенности строения данного кабеля позволяют оградить сигнал от помех и различных наводок.

Также рекомендуется не применять кабель от неизвестных производителей, выбирая лишь проверенных. Необходимо проверить его сопротивление и величину затухания сигнала при помощи осциллографа, а также равномерность экранирующей оболочки визуально.

При установке камер видеонаблюдения на больших расстояниях рекомендовано использование телефонного ТППэп кабеля, который имеет достаточно низкий коэффициент затухания, и показывает хороший результат при использовании в системах видеонаблюдения.

Эффективность ночного видеонаблюдения.

Большинство IP-камер в настоящее время оборудованы КМОП матрицами. Лишь последние несколько лет на рынке стали появляться IP- камеры с матрицами ПЗС. Аналоговые же камеры в основной своей массе строятся на матрице типа ПЗС. Если рассматривать работы этих матриц в темное время суток, то пропуская различные научные выкладки и нюансы работы этих матриц, перескочим сразу к выводу. А вывод заключается в том, что матрицы типа ПЗС гораздо лучше приспособлены к ночной съемке, чем матрицы КМОП. Именно тем, что практически все IP-камеры строятся на КМОП матрице, обусловлена проблема работы этих камер в темное время суток. Любая система видеонаблюдения основана на простой истине «есть свет - есть изображение». Для IP-систем видеонаблюдения параметр освещенности приобретает еще более важное значение, так как он влияет и на производительность. В отличие от IP-систем, в аналоговом видеонаблюдение освещенность в основном влияет только на качество изображение.

Другим важным параметром, влияющим на скорость передачи сигнала (следовательно, и на эффективность системы) является шум. В темноте производительность камеры падает и это ведет к увеличению шумов в видеосигнале. Видеосигнал с плохим соотношением сигнал/шум (т.е. содержащий много шумов) плохо сжимается кодеками. Плохое сжатие в свою очередь увеличивает объем передаваемых данных и загружает канал. Для понимания серьезности такой проблемы стоит сказать, что с наступлением ночи битрейт от камеры может увеличиваться до 10 раз.

Так как к современным системам видеонаблюдения (и аналоговым и IP) предъявляются достаточно высокие требования, необходимо круглосуточное наблюдение в любую погоду, то полноценная работа видеокамер наблюдения в ночное время существенно влияет на общую эффективность системы.

IP-видеонаблюдение работает по следующим ступеням:

1. Формируется поток видеоизображения.
2. Кодирование и сжатие видеопотока.
3. Передача видеопотока по каналам связи.
4. Хранение и архивирование видеосигнала.
5. Анализ видеоданных.

Для того чтобы понять как темнота влияет на передаваемое изображение, рассмотрим каждую ступень отдельно. На этапе формирования видеопотока, существенное влияние на изображение оказывает автоматическая регулировка усиления (АРУ). Эта регулировка усиливает сигнал при низкой освещенности. Но вместе с сигналом усиливается и шум, появляется зернистость.

Итак, АРУ создает больше шума и, следовательно, увеличивается объем передаваемых данных.

Инфракрасная подсветка позволяет равномерно осветить объект и получить приемлемое отношение сигнал/шум = 15 дБ. Изображение, полученное без использования ИК подсветки, несет много шумов, что приводит к снижению показателя сигнал/шум = 5 дБ. Имея меньше информативности, файл с изображением без ИК подсветки (с шумами) обладает большим размером. Это приводит к значительному росту битрейта.

Алгоритмы сжатия позволяют уменьшить размер файла, но при этом пострадает качество изображение. Сжатие всегда требует идти на компромисс между качеством и размером. Самыми популярными алгоритмами сжатия сегодня являются JPEG, M-JPEG (MPEG) и H.264. Эти алгоритмы отличаются хорошей компрессией и низкими потерями информации при сжатии. Они основаны на следующих принципах преобразования информации:

• Устранение информации из видеосигнала, которая не замечается человеческим глазом.
• Устранение лишней информации, которая дублируется в нескольких кадрах идущих подряд.

Шум, который возникает при использовании АРУ, мешает эффективной работе алгоритмов сжатия. Современные алгоритмы могут ошибочно интерпретировать возникающие шумы или зернистость изображения, которые появляются при использовании систем АРУ. Таким образом, шумы могут рассматриваться как полезная информация. Соответственно такая информация не может быть удалена или сжата.
Таким образом, в ночное время изображения сжимаются гораздо хуже (из-за шумов). Это приводит к большим размерам файлов, еще и содержащих ненужную информацию.

Прямая связь между ночной работой, сжатием и скоростью очевидна.

Может показаться, что проблему можно решить отключением АРУ, но тогда мы получим практически бесполезное изображение в ночное время. А для обеспечения безопасности, ночное видеонаблюдение имеет очень важное значение (значительная доля всех незаконных действий происходит в темное время суток).

Наиболее эффективным способом, обеспечить видеонаблюдение в ночное время - использовать инфракрасного освещения области наблюдения. Сегодня используются либо видеокамеры со встроенной ИК подсветкой, либо ИК прожектора. Использование ИК освещения позволяет добиться хорошего изображения от видеокамер с высоким показателем сигнал/шум. В таком случае система АРУ становится не востребованной и не мешает работе алгоритмам сжатия.
Ниже приведены 2 кадра сделанные видеокамерой наблюдения одного и того же объекта. Следует обратить внимание на размер файлов с ИК подсветкой и без и их информативность.

Подводя итоги, напомним, что любое охранное видеонаблюдение должно обеспечивать контроль объекта 24 часа 7 дней в неделю. Основные сложности возникают при использовании ночного видеонаблюдения. Ночью темные изображения, усиленные функцией АРУ, и содержащие много шумов не позволяют эффективно работать алгоритмам сжатия. Это приводит к большому трафику в сети и может значительно осложнить работы всей системы видеонаблюдения (и других систем использующих эту сеть). Для предотвращения таких проблем, используют ИК подсветку области наблюдения, которая позволяет повысить качество изображения и его информативность.

Главный вопрос, который возникает при построении системы охранного видеонаблюдения с использованием ИК подсветки - с какой эффективностью фоточувствительная матрица, регистрирующая излучение в видимом спектре, будет фиксировать ИК излучение в ближнем диапазоне. Как показывают расчеты, при использовании ИК подсветки, сигнал от видеокамеры в ночное время будет эквивалентен сигналу от этой видеокамеры с естественным дневным освещением без использования ИК подсветки.

Существует несколько особенностей полученного с помощью ИК подсветки изображения. Такими особенностями является отображаемая с высокой яркостью трава, деревья или другая растительность. Такое искажение может привести к ошибке связанной с тем, что наблюдатель может перепутать ночные изображения с дневными. Отраженный ИК свет способен значительно увеличивать яркость заднего плана, что делает изображение плохо воспринимаемым. Человеческое тело тоже своеобразно отражает ИК свет. Более плотные части кожи, волосы и кровеносные сосуды, очки и косметика могут поглощать значительную долу ИК освещения. В таких условиях черты лица искажаются и распознавание лица не может быть достоверным.

Характеристики помещения тоже могут оказать неблагоприятное воздействие на ИК освещение. Например, стеклянные окна на верхних этажах высоких зданий, кафель или определенная краска могут отражать свет с ослепительной яркостью, блокирую таким образом наблюдение на объекте.

ИК подсветка может быть встроенными в камеры видеонаблюдения (ИК-камеры) или же вынесенными (ИК-прожекторы).Устанавливать ИК-прожекторы можно как рядом с камерой наблюдения (снизу, сбоку и т.д.), так и на стене перпендикулярной к камере видеонаблюдения. При таком расположении важно, чтобы соблюдались некоторые условия.

Основным требованием при организации ИК освещения является равномерное освещение объекта в рамках кадра. Если это условие не обеспечивается, то малоконтрастные детали будут неразличимы. Когда в поле зрения видеокамеры попадают неосвещенные участки объекта, это приводит к потере изображения.

Угол ИК подсветки должен соответствовать углу обзора видеокамеры, в некоторых ситуациях рекомендуется устанавливать ИК-прожектор под чуть меньшим углом, чем у камеры.

Нужно также учитывать, что ИК-прожекторы с одинаковой мощностью, но разными углами освещения будут освещать объект по-разному. Прожектор с более узким углом будет освещать объект на более дальнее расстояние. ИК-прожекторы с углами от 30 до 100 градусов наиболее целесообразны, так как редко используютсявидеокамеры на небольшие расстояния с углом менее 30 и более 100 градусов.

Таким образом, применение инфракрасной подсветки с камерами видеонаблюдения - это компромиссный вариант визуализации наблюдаемой картины между тепловизорами и камерами с высокочувствительным сенсором, при слабой освещенности в вечернее или ночное время.

Для эффективной охраны объекта, следует детально прорабатывать все аспекты работы системы, уделять внимание работе системы видеонаблюдения в ночное время и при необходимости использовать ИК подсветку.