Akva-tehnik.ru

Отделка дома своими руками
13 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство и принцип работы камеры видеонаблюдения

Аналоговые и IP камеры видеонаблюдения изнутри – изучаем принцип работы

Фото 1

В современном мире трудно представить обеспечение всесторонней безопасности без видеозаписи. Наблюдение при помощи высокотехнологических средств используются во всех сферах человеческой деятельности:

  • Общественный порядок – установка видеоустройств во всех местах массового скопления людей.
  • Правоохранительные органы – использование видеоконтроля в государственных целях.
  • Корпоративная безопасность – обеспечение соблюдению норм охраны труда, пожарной безопасности, сохранности имущества.
  • Частная собственность – наблюдение за домом, дачей или квартирой.
  • Видеонаблюдение за детьми и людьми преклонного возраста.

Техническое оснащение жилого или производственного здания, а также внешней территории комплексами видеонаблюдения выполняется с учётом требований к безопасности, физических характеристик охраняемого объекта и финансовых возможностей заказчика. Также нельзя забывать и о требованиях российского законодательства.

Классификация

Для удобства выбора видеоустройства, которое по всем параметрам подойдёт определенному потребителю, была разработана система классификации. Она представляет собой вводные данные и требования, характеризующие основные виды охранного видеонаблюдения.

Фото 2

Работа аналоговых и цифровых структур видеонаблюдения осуществляется по общему принципу. Сигнал с видеокамеры передается для синхронизации, обработки, записи, и, при необходимости, архивирования. Передача происходит тремя способами: проводным, беспроводным и оптическим.

Переданный сигнал проходит обработку при помощи видеорегистраторов, специального сервера для видеоданных или обычного ПК, со встроенной видеоплатой. На монитор сигнал уже поступает в виде изображения.

На масштабных предприятиях за видео наблюдает сотрудник службы безопасности, для того, чтобы своевременно принять меры по ликвидации угрозы. Там, где не требуется мониторинг в режиме реального времени, запись сохраняется в архив, с возможностью просмотра в любое время.

Камеры видеонаблюдения

Видеокамера – основная деталь в охранных мероприятиях. Она обеспечивает преобразование оптических данных в электрический видеосигнал. С неё поступает вся информация о наблюдаемом объекте. От технических характеристик видеокамеры напрямую зависит качество конечного изображения.

Конструкция прибора представляет собой плату электронных компонентов, на которой находятся: фотопреобразователь, формирователь видеосигнала, видеоусилитель, система регулировки сигнала, источник питания и объектив.

Принцип работы аналоговых видеокамер

Несмотря на то, что аналоговые видеокамеры считаются устаревшей технологией, они продолжают пользоваться популярностью. Адаптированные к современным техническим требованиям, видеоприборы могут обладать широким спектром функций.

Аналоговая камера работает по следующей схеме:

Фото 3

  1. Оптическая информация, попадая на объектив камеры, усиливается светочувствительной линзой.
  2. Усиленный сигнал попадает на ПЗС матрицу.
  3. Пропущенный через матрицу световой поток преобразуется в электрические импульсы.
  4. Сигнал передаётся по сетевым кабелям к принимающему оборудованию.
  5. Аналоговое устройство передаёт всю информацию в первоначальном виде, без обработки двоичным кодом, в отличие от цифровых IP устройств.

Аналоговые камеры мониторинга делят на уличные и внутренние.

Уличные камеры выпускаются в усиленном корпусе, для защиты от неблагоприятных внешних факторов и актов вандализма. Внутри корпуса размещены модули, обеспечивающие бесперебойную работу в уличных условиях – очищение от грязи и пыли, системы вентиляции и обогрева, защита от влаги.

Осадки тоже существенно сокращают срок службы. Поэтому рекомендуется устанавливать видеоблоки под специальными навесами.

Внутренние камеры отличаются простотой конструкции и устанавливаются только в помещениях с плюсовой температурой. По форме могут быть купольными, цилиндрическими и бескорпусными. Последние – отличаются миниатюрными размерами и предназначены для скрытого видеонаблюдения.

Преимущества

Аналоговые камеры и в настоящее время обладают многими преимуществами:

  • Бюджетная стоимость.
  • Доступность установки и настройки – не надо обладать специальными знаниями и навыками.
  • Хорошая совместимость с различными устройствами.
  • Дают хорошее изображение в темноте.
  • Сервис и ремонт обходятся с минимальными затратами.

Недостатки

  • Отсутствует возможность изменять масштаб изображения.
  • Видеосигнал не защищён – не предусмотрена функция кодировки.
  • Изображение бывает с помехами.
  • Отсутствие дополнительных опций – поворот камеры под нужным углом, датчик движения, встроенное аудио.

Популярные марки и производители

Производители аналоговых видеосистем позаботились о популяризации своей продукции. Улучшение технических параметров, без увеличения стоимости – главная заслуга. Наряду с международными марками Samsung, Bosch, Sony и Panasonic, заслуженной популярностью пользуются камеры, следующих торговых марок: Alfa, Balter, Colarix, Covi Securiti, Green Vision, Tecsar. Представленные производители давно и успешно работают на рынке видеотехники.

Принцип работы IP-камеры

IP камера – современное устройство, совместившее в себе видеосъёмку, оцифровку информации и передачу данных по кабельной или беспроводной сети.

Принцип работы следующий:

  1. Световой поток попадает на матрицу CDD.
  2. ПЗС матрица преобразует сигнал в электрический.
  3. Видеозахват обрабатывает аналоговую информацию и переводит её в цифровую.
  4. Компрессионный блок производит необходимое форматирование видео, подготавливая его для сетевой передачи.
  5. Центральный процессор выводит сжатый видеосигнал.
  6. Передача видеоизображения происходит через Интернет.

Флэш-память и ОЗУ позволяют хранить резервные копии, дополнительно проводить буферизацию видео и временно сохранять данные.

Фото 4

IP прибор наблюдения может функционировать по уже имеющейся локальной сети – подходит для небольших объемов информации. Либо по вновь созданным интернет каналам – целесообразно для разветвлённого охранного комплекса, состоящего из 10 и более камер. Распространено подключение по wi-fi и другим беспроводным сетям, в том числе – радиорелейным каналам (для удалённого видеонаблюдения серьёзных промышленных и коммерческих объектов)

Преимущества

  • Видеоинформация не нуждается в дополнительной обработке.
  • Подключение по локальной сети обеспечивает неограниченную удалённость.
  • Не требует установки дополнительного оборудования.
  • Расширение системы без формирования соединительных систем – беспроводная связь.
  • Просмотр информации на любом ПК с выходом в интернет.
  • Высокое качество изображения в формате HD.
  • Стабильный уровень сигнала, не чувствителен к электромагнитным помехам.

Недостатки

  • Высокое качество изображения требует больших объёмов внутренних флэш-накопителей, для сохранения и архивирования данных.
  • Сжатие видеопотока приводит к задержкам изображения на 2-3 секунды.
  • Зависимость от интернета сети. Сбой соединения приведёт к остановке работы системы видеонаблюдения.
  • Установка программного обеспечения, сложные настройки.
  • Высокая стоимость оборудования и обслуживания.
Читайте так же:
Как отделать балкон сайдингом внутри и снаружи своими руками

Популярные марки и производители

Лидерами проектирования и реализации систем цифрового видеонаблюдения являются компании – Honeywell Security (США), Bosch Security Systems (Германия). Продукция стабильно пользуется популярностью и высоким спросом.

Зарекомендовали себя надёжными производителями систем ip-видеонаблюдения: Fermax, Vivotek, Yoko Technology, Kocom, Commax, Everfocus Electronics, Avtech, CNB Technology, Tamron (Commercial & Industrial), Axis Communications, Samsung Techwin, Hikvision Digital Technology. У всех компаний развитая международная сеть. Представительства есть во многих странах. Это обеспечивает предоставление официальной гарантии и наличие необходимых комплектующих деталей.

Лишнего представления не требуют такие гиганты производства охранных систем как Panasonic и SONY. Японские марки много десятилетий удерживают лидирующие позиции в рейтингах популярности. SONY поставляет свои матрицы чуть ли не всем производителям видеокамер, а Panasonic является очень популярной маркой сектора высокобюджетных охранных концепций.

Полезное видео

Смотрите ролик о том, как устроена камера видеонаблюдения и каков принцип действия ПЗС-матрицы (CCD).

Заключение

Задачи, стоящие перед любыми системами видеонаблюдения, стандартные:

  • Наблюдение в режиме реального времени;
  • Дистанционный просмотр видео;
  • Работа с видеофайлами и архивами;
  • Запись изображения, при срабатывании охранной сигнализации и дополнительных датчиков.
  • Надёжная работа при различных уровнях освещения.

В техническом плане и аналоговый, и цифровой комплексы выполняют свои функции, согласно заданным параметрам. Выбор пользователя зависит от целей и назначений, которые он хочет достигнуть при помощи видеонаблюдения. Разнообразие современных видеосистем, даёт возможность подобрать необходимую модель, полностью соответствующую отдельному зданию, офису или дому.

Как работает видеонаблюдение

Камера видеонаблюдения

Системы видеонаблюдения становятся более доступными, а также простыми и понятными в обращении, вместе с развитием и совершенствованием данных технологий. В связи с этим пользователей интересует, как выбрать и настроить видеонаблюдение у себя дома, как установить камеру и какое ещё оборудование для этого нужно. Тема довольно объемная, но мы попробуем, в общих чертах, осветить каждый аспект данного вопроса.

Принципы работы систем видеонаблюдения

Устройство видеонаблюдения зависит от используемого оборудования, но общий принцип один: камера считывает информацию и передаёт на обработку регистрирующему устройству, после чего изображение выводится на экран (с записью на какой-либо накопитель или без). Если описать такую структуру подробнее, то системы разделятся на аналоговую и цифровую.

Аналоговый тип видеонаблюдения

Аналоговое видеонаблюдение постепенно выходит из обихода как и аналоговое телевидение, так как IP-технологии, в первую очередь, имеют больше функциональных преимуществ. Например, аналоговые видеокамеры не снабжены датчиками движения, как правило, не записывают звук, затруднена интеграция со сторонними сервисами и отсутствует шифрование сигнала. Тем не менее, оборудование в данной категории, весьма, распространено и имеет широкий модельный ряд, при этом техника от разных производитлей совместима между собой.

Аналоговое видеонаблюдение

Чтобы подключить аналоговое видеонаблюдение, камеру с помощью AV-кабеля соединяют с видеорегистратором, который, в свою очередь, подключают к монитору. Видеорегистратор играет роль системного блока со своей ОС: получает и обрабатывает изображение, выводит на экран, производит запись. Подключить аналоговую видеокамеру можно и напрямую к стационарному компьютеру. Для этого встраивают дополнительное железо — плату видеозахвата.

Цифровой тип видеонаблюдения

Для IP-видеонаблюдения такого комплекта оборудования не требуется. Сейчас в большинстве квартир и частных домов проведён Интернет, а это, фактически, всё что нужно IP-камере, поэтому такую систему видеонаблюдения несложно установить и самому.

Цифровая видеокамера подключается к локальной сети проводным или беспроводным способом к роутеру/свитчу. В интерфейсе маршрутизатора, ей присваивается уникальный IP-адрес, по которому производится настройка параметров аудио и видео, хранения записей и других функций, предусмотренных самой камерой. Избежать настройки роутера и присвоению камеры IP-адреса, можно с использованием облачных технологий. Подключение системы видеонаблюдения к облаку происходит с помощью версии прошивки оборудования, интегрируемой с компьютером или, и вовсе, через сайт облачного хранилища.

ip-видеонаблюдение

Чем IP-видеонаблюдение лучше аналогового:

  • качеством видеопотока;
  • удалённым доступом;
  • возможностью беспроводного подключения;
  • интеграцией с различными сетевыми устройствами;
  • интеллектуальным ПО;
  • универсальным управлением (к IP-системе нетрудно добавить или перенести камеры, изменить угол съёмки, выявить неполадки).

Где устанавливают видеонаблюдение

Как камеры могут быть внутренними и уличными, так и установка их происходит внутри квартиры, дома, офиса, предприятия или снаружи этих же помещений. Цель устройства видеонаблюдения — мониторинг в зоне покрытия происходящей ситуации.

При этом, хорошие IP-камеры, лучше справляются с наблюдением за большими территориями (заводы, аэропорты, вокзалы). Да и в квартирах и частных домах, их установка будет намного проще и обеспечит возможностью следить за обстановкой удалённо. При ограниченности в финансах, аналоговые системы отлично подойдут для охвата небольшого периметра, где не требуется много камер и детальной съёмки, оснащённой различными функциями. Из-за особенностей установки, переносить такие видеокомплекты, добавлять оборудование и менять угол записи, крайне проблематично — учитывайте это при выборе между аналоговой и цифровой системы видеонаблюдения.

Сколько стоит видеонаблюдение

Здесь, мы не откроем Америку. Цена на установку систем видеонаблюдения будет варьироваться в зависимости от количества камер, места установки, формата записи, наличия того или иного функционала. Стоимость самих видеокамер сильно влияет на весь комплект в целом. Так, одна качественная многофункциональная ip-камера, может оказаться дороже, чем установка всей аналоговой системы.

В тоже время, цифровые технологии могут сохранить бюджет. Представим, что вам требуется установить камеру дома в одной комнате, например, для просмотра детской. Незачем покупать набор оборудования, так как достаточно обойтись одной простой ip-видеокамерой стоимостью 3-6 тыс. рублей, подключить её к домашней Wi-Fi сети и наблюдать за обстановкой с любого устройства, даже с мобильного телефона, находясь при этом на работе.

О стоимости монтажа и дальнейшего обслуживания видеонаблюдения (в том числе, хранении записываемой информации), консультируйтесь со специалистами, которые помогут подобрать оборудование в соответствии с вашими потребностями и местом, которому требуется мониторинг обстановки.

Читайте так же:
Краска на водной основе: характеристики и правила нанесения

Законно ли видеонаблюдение

Здесь всё довольно неоднозначно. Найти конкретный закон о видеонаблюдении попросту невозможно, так как в РФ данный вопрос отдельно не регулируется. Установить камеру видеонаблюдения можно, однако то, как будет использована полученная информация как раз и регулируется некоторыми правовыми нормами, в частности Законом “О персональных данных”.

Ведется видеонаблюдение табличкаИными словами, камера должна использоваться с целью мониторинга территории и наблюдения за собственностью, без вторжения в чью-то частную жизнь, опорочивания или использования в каких-либо целях личной информации людей. Плюс ко всему, люди, которые попадают в объектив камеры наблюдения, должны знать об этом. С этой целью размещают предупреждающие знаки, а если требуется установить систему в общественном месте, например на лестничной площадке многоквартирного дома, желательно оповестить об этом жильцов.

Лицензировать установку видеонаблюдения не нужно, но в некоторых, случаях сбор документов всё же может понадобиться. Это касается монтажа техники на фасадах зданий, в частности, для сохранности архитектурного наследия.

Итоги

Установить наблюдение за территорией или помещением может как юридическое, так и частное лицо. Теперь подобные технологии не являются большой роскошью и, тем более, редкостью. Возможности современных камер и соответствующего программного обеспечения выводят системы видеонаблюдения на новый уровень:

  • открывают доступ к просмотру записей с любых устройств, из любых мест, в режиме реального времени;
  • позволяют устанавливать фильтры и производить поиск по видеозаписи (например, найти человека, на котором есть красный предмет одежды);
  • делают возможным задавать настройки записи (например, записывать только при движении);
  • не ограничивают в выборе хранилища видеозаписей (облачное, съемные накопители, физические сервера);
  • дают возможность настраивать панорамную съемку, устанавливать тепловизор и др. функции.

Комплектация системы видеонаблюдения, её стоимость, функционал оборудования зависят от размеров территории, помещения и требований к съёмке.

Современные системы видеонаблюдения — от концепций до воплощения

В настоящее время существуют 2 основных типа систем видеонаблюдения: аналоговые и IP-системы.

Аналоговые системы AHD/TVI//CVI.

Аналоговые системы применяют 3 основных стандарта обработки видеосигнала AHD/TVI//CVI. Эти стандарты были разработаны 3 разными фирмами, чтобы уйти от стандартного разрешения в 575 ТВЛ, возможными в классических системах NTSC/PAL/SECAM.

Эти стандарты позволили увеличить разрешение до 2 и более Мп, и сделали конкурентными аналоговый парк видеокамер и оборудования.

Главное — появилась возможность использования существующих кабельных линий, коаксиальных и однопарных на витых парах на базе телефонии (кабели ТПП), проложенных ранее на объекте.

Еще одно достоинство этих систем — реальное время обработки видеоконтента, и отсутствие задержек при передаче от камер. Обработка происходит на аналогово цифровых преобразователях, процессоры обеспечивают только управление, но не загружают блоки видеопотока в ОЗУ. Поэтому процессор не тормозит и не зависает в ожидании циклов загрузки/выгрузки.

Все хорошо, но вот беда- для работы с нужны гибридные видеорегистраторы, либо платы видеозахвата. А такая плата захвата для сервера полностью делает цену системы намного выше, можете посчитать.

Это все приводит к проблеме раздачи контента на несколько точек видеоконтроля.

На обычный ноутбук прием не организовать, нужен регистратор. Инсталляторы понимают, как это усложняет настройку системы.

Хороший сравнительный анализ и ссылки на стандарты обработки видео приведены в статье уважаемого коллеги.

Аналоговые системы высокого разрешения AHD/ТVI/CVI постепенно уходят в прошлое и используются крайне редко, в основном, при ограниченном бюджете. Либо применяются в случаях усовершенствования существующих систем с целью использования коаксиальных и витых пар кабельных линий, проложенных ранее на объекте.

Современные системы видеонаблюдения реализуются на основе цифровой обработки видеоинформации и IP-систем передачи данных.

Новые возможности цифровой обработки изображения

В области видеонаблюдения цифровая обработка изображения позволяет избежать тотальной записи и передачи всего массива видеоконтента.

Видеоконтент — термин в телевидении, означающий объем видеоматериала, в нашем случае — цифровых данных в определенном стандарте кодировки, например, Н-264, МPEG4.

Обычный детектор движения дает ложные срабатывания, передает ложные тревоги и пишет фоновое видео, которое загружает тракты передачи, занимает объем хранилищ.

При цифровой обработке изображения становится возможен анализ видеоизображения на основе интеллектуальных модулей.

Это позволяет избежать хранения и передачи кадров с движением качающихся деревьев, дождя и снега, пролетающих мух и птиц, который обычный детектор движения воспринимает как тревогу.

В итоге в несколько раз уменьшается объем хранилищ, перегрузка трактов передачи данных и необходимость человеческого участия в просмотре часов видеозаписей со множества камер.

Даже при постоянной записи, которую любят делать некоторые сотрудники службы безопасности, использование интеллектуальных модулей позволяет в несколько раз ускорить поиск в архивах определенных событий, и даже обнаружить их, задав исходные данные автоматически. Например, найти людей, укравших материальные ценности.

В онлайн режиме срабатывание на конкретное событие (например, проезд автомобиля, появление человека) позволяет подать тревогу и привлечь внимание охраны к просмотру нужной камеры, автоматически включающей тревожный монитор, с подачей звукового сигнала для пробуждения охраны от сна.

Состав многосерверной системы

Как правило, в составе крупной системы видеонаблюдения присутствуют следующие компоненты:

Кабельные трассы и магистрали с коммутационными узлами;

Центральный или Главный Сервер с хранилищем или без;

Резервный Сервер в качестве сервера репликации в горячем резерве;

Удаленные рабочие места (УРМ) и посты видеоконтроля (АРМ);

Распределенные по территории объекта или географическим областям подчиненные или локальные сервера и регистраторы;

Системы бесперебойного питания.

Большинство проектировщиков и инсталляторов скажут, что обходятся всего одним сервером и даже простым регистратором.

Я тоже езжу не только на автомобиле, но и на мотоцикле и велосипеде, когда это рационально.

И тоже устанавливаю простые регистраторы в садоводстве.

Но Сервер репликации под ОС Линукс также вносил в проект СВН и собственноручно настраивал с помощью «самбы».

Читайте так же:
Как работает датчик движения в видеорегистраторе

Поэтому простые решения не всегда возможны и не отрицают сложные. Весь вопрос в том, что способны мы предложить Заказчику, и какие у него запросы.

Еще вчера заказчик ограничивался квадратором, потом мультиплексором с черно-белыми камерами в 300 твл, и все писал на аналоговый регистратор по датчику движения, в лучшем случае.

Сегодня Заказчик уже осведомлен про нейросети, смарт камеры и интеллектуальные модули. Он читает много подобных статей и общается с профессионалами.

Поэтому он хочет иметь современную систему с защитой от хакеров и просмотром из дома на смартфон. И если с нейросетью пока только начало пути, и ее трудно обучить, и цена в разы дороже интеллектуальных модулей, то все остальное отработано и доступно.

Ну а мы должны быть в курсе этих наработок. Для этого и создана серия данных статей.

Я не буду рассказывать очевидное, о чем много написано. Например, про выбор камер, стандарты IP и AHD/ТVI/CVI, кабельные трассы, узлы коммутации. Будем затрагивать только те вопросы, которые не на поверхности, но сильно влияют на полезность, надежность, себестоимость современных систем наблюдения, например, отличия H265 от Н264, смарт подсветку, особенности и эффективность применения каналов WiFi и GSM.

Будем обсуждать только сложные вопросы.

Часто начинающим проектировщикам не хватает практики, а инсталлятором знаний о новом софте и «железе», которое появилось.

Этот разрыв мы попытаемся сократить, поскольку опыт показывает, что пока вы не настроите новую систему, вы ее не познаете, какими бы подробными не были описания производителей и продавцов.

Именно поэтому и возникают площадки, где мы обсуждаем реальные свойства современных продуктов.

Применение видеосерверов

В настоящее время всё более востребованы современные видеосерверы с программным обеспечением, позволяющим записывать до ста камер и вести архивы. Видеозаписи можно обрабатывать как в архивах, так и в онлайн режиме с целью принятия решения о целесообразности видеозаписи и оповещения оператора о событии.

Видеокамеры со встроенными детекторами движения и классические видеорегистраторы с жестко прописанными зонами обнаружения пересечения линий и стандартными детекторами движения постепенно уходят в прошлое.

Какие интеллектуальные функции может сегодня выполнять современная видеосистема?

Обнаружение лиц, распознавание лиц с их идентификацией;

Обнаружение предметов по заложенным признакам: человеческих фигур, предметов, описанных заранее по форме (автомобилей, оборудования, предметов быта и производства — например, надетых на голову касок на стройке, украденных бухт с кабелем);

Обнаружение и распознавание автономеров;

Обнаружение дыма и пламени;

Контроль оставленных предметов (в метро, магазинах и т.д.)

Контроль исчезновения предметов особой важности (произведений искусства, сейфов, документов);

Комплекс интеллектуальных модулей для сфер обслуживания (электронные очереди, контроль активных зон, кассовые модули аналитики).

Все эти модули должны обладать возможностью обрабатывать информацию как в архиве, так и в онлайн режиме.

Работа в онлайн режиме приобретает особое значение, так как ускоряет принятие решения оператором, разгружает оператора и тракты передачи видео от балласта информации, экономит ресурсы видеохранилищ и удешевляет в итоге систему.

Выбор архитектуры серверной системы

При использовании вышеописанных интеллектуальных модулей увеличивается вычислительная нагрузка на сервер и возрастают требования к быстродействию процессоров ядер.

Нагрузка может увеличиться в 3 раза. Поэтому, при обработке информации на центральном сервере и большом количестве камер (от 10 до 100), сервер не справляется с нагрузкой, особенно в режиме онлайн (реального времени).

При этом аппаратное наращивание его производительности, во-первых, имеет разумный предел (не более 12-16 ядер), и во-вторых, делает сервер очень дорогим (до 1-2 млн. рублей).

Сегодня возникла явная необходимость перехода к многосерверным распределенным системам, как наиболее перспективным и гибким алгоритмически.

Многосерверные распределенные системы

В таких системах видеоинформация обрабатывается не только на центральном сервере, но и на локальных серверах, находящихся в зоне размещения групп видеокамер (от 1 до 16 шт.), так называемых «кустов», привязанных к определенному локальному телекоммуникационному узлу.

При таком построении локальный сервер начинает обработку видеоинформации на самом узле. Причём на этом сервере имеется свое локальное хранилище видеозаписей. Используя интеллектуальные модули сервер решает, что необходимо записывать, что передавать на центральный сервер и что является событием, о котором необходимо оповестить оператора на центральном посту.

В результате высвобождаются ресурсы центрального сервера, который получает не потоковое видео от всех камер со сработавшими детекторами, а обработанные фрагменты, сигналы обнаружения и тревоги для оператора. Далее сам оператор при необходимости перекачивает видео из локального хранилища или принимает другие решения на основе просмотра журнала событий (тревог).

Кроме того, оказывается намного выгодней строить такие системы, чем односерверные по финансам, так как несколько обычных ПК (по 15-20 тыс.руб) и средний сервер (30-120-400 т.р.) окажутся дешевле одного самого мощного и дорогого (600-1200 т. р.). Коммутаторы и линии связи до камер тоже будут стоить дешевле, поскольку линии до камер от локальных серверов будут работать в сетях до 100 Мб/с.

При распределенной системе так же дешевле обеспечить бесперебойное питание всей системы, включая видеокамеры. Нам не надо ставить 10 киловатный УПС на 220 В, достаточно поставить киловатный УПС на центральный сервер, а в локальных узлах разместить низковольтные аккумуляторы для аварийного питания видеокамер и самого узла.

Сейчас на рынке видеонаблюдения имеется все необходимое для построения таких систем, за небольшим исключением.

Для чего нужны локальные сервера?

Для выполнения перечисленных выше задач по аналитике непосредственно на объекте в зоне размещения групп видеокамер.

Почему на объекте? Для того, чтобы снизить нагрузку на тракт передачи данных (СПД), особенно если он беспроводной.

Читайте так же:
Какие уличные датчики движения лучше для включения света

Эта структура уже широко используется в видеонаблюдении.

В следующей статье мы рассмотрим подробно такие сервера, обсудим:

тонкости их подбора;

условия эксплуатации и монтажа;

варианты их проводного и беспроводного подключения по Wi-Fi и GSM.

А пока затронем ещё одну актуальную тему.

Прогресс видеорегистраторов

На сегодняшний день появились бюджетные регистраторы, которые в своем ПО обнаруживают и запоминают лица и прямоугольные объекты, которые похожи на людей (так называемое «гуманоидное обнаружение»). Для этого данные функции делятся между камерами, соответствующего типа, и регистраторами. Это новое направление, и оно стремительно развивается.

Да, есть недостатки. Например, при обнаружении лиц камера должна висеть на уровне 1 этажа (2м), при этом дальность обнаружения не более 10-15 м.

Далее, в инфракрасном режиме подсветки обнаружения не происходит. Только при цветном режиме.

Но еще 3 года назад регистраторы с камерами вообще не обнаруживали лица, это «умели» только сервера с интеллектуальными модулями.

Однако всё стремительно развивается, сегодня любой смартфон обнаруживает лица и сравнивает их с имевшимися ранее, т.е. идентифицирует, в правильной терминологии- «распознает».

Камеры уже способны в момент обнаружения тревожного объекта самостоятельно переходить с инфракрасной подсветки на подсветку белого света в ночном режиме, называется это «смарт подсветка».

Это позволяет получить высококачественное цветное изображение в 5 Мп (стандарт подобных систем), а не низкое разрешение и черно-белое изображение в ИК-лучах подсветки с известными проблемами переотражений, засветок и переконтрастов от препятствий в ближней зоне (например, веток деревьев).

Таким образом камеры, совместно с подобными регистраторами, закрывают проблему низкого разрешения изображения в ночное время, долгое время не имевшую решения при классической инфракрасной подсветке.

Конечно пока эти регистраторы имеют свои недостатки, но производители стремительно совершенствуют ПО и расширяют функционал (например, чтение автономеров).

Подобные регистраторы создают конкуренцию серверам в небольших системах видеонаблюдения своей простотой, ценой, габаритами.

В следующей части мы затронем конкретные модели таких камер и регистраторов, подробнее обсудим их возможности в распределенных системах, обсудим тонкости их инсталляции и подбора.

Заключение

Сложность применения современных систем видеонаблюдения порождается следующими проблемами:

Отсутствием полного и ясного представления об их возможностях;

Отсутствием полных комплектов узлов и оборудования для них в одной фирме;

Отсутствием полноценной техподдержки продавцов;

Нехваткой у проектировщиков и менеджеров проектов практического опыта инсталляции сложных систем видеонаблюдения;

Опасением, что вдруг не заработает, не сможем настроить (самбу под Линуксом ).

Поэтому мы начали изложение материала последовательно и системно, чтобы последующие материалы были понятны проектировщикам, менеджерам и инсталляторам систем видеонаблюдения 2021.

Будем благодарны за обратную связь, вопросы и критику по данной теме. В зависимости от отзывов мы скорректируем формат и язык изложения материала, откроем новые темы, в которых считаем себя компетентными.

Автор статьи – разработчик и проектировщик радиотехнических устройств и систем с опытом постановки монтажных бригад, ПНР и сдачи объектов с 30 летним суммарным опытом работы в упомянутых направлениях.

Поэтому хорошо понимаю, как проходят все стадии проектирования, монтажа, пусконаладки, сдача и сопровождение систем безопасности. А как менеджер проектов и ГИП, знаю связь экономической и технической стороны вопроса.

Нужен комплексный подход к проектированию подобных систем, с учетом всех вопросов.

Принцип работы IP видеонаблюдения: устройство, преимущества, виды сетей, локальная сеть, подключение к интернету,

Современнаые IP камеры

Современная IP камера это устройство, которое производит видеосъемку, оцифровку сигнала, его компрессию и передачу данных по кабельной или беспроводной сети.

Многие устройства имеют дополнительные средства: внешние датчики и детекторы, GPS и Wi-Fi модемы и другие.

Пользователи обращаются к интерфейсу программы посредством браузеров или специализированных программ установленных на удаленных рабочих местах.

Историческая справка. Первая IP камера была создана в компьютерной лаборатории сетевого оборудования Кембриджа, в1990х годах.

Использовалась для наблюдения за кофеваркой, находящейся в соседнем с лабораторией помещении, чтобы не приходилось ходить к пустому аппарату.

Разработка оказалась очень удобной, и уже в 1992 году был представлен коммерческий прототип.

Устройство и принцип работы IP камеры виденаблюдения

IP камера состоит из следующих частей:

  • Объектив.
  • Фильтр.
  • CDD матрица.
  • Устройство видеозахвата.
  • Блок сжатия (компрессии) изображения.
  • Интегрированный IP сервер и управляющий процессор.
  • Оперативная память.
  • Флеш память.
  • Интерфейс сетевого подключения.
  • Порт вывода видео и аудиоданных.
  • Входы и выходы различных оповещающих и тревожных сигналов.

Принцип работы

В роли принимающего световые колебания устройства, выступает CDD матрица. Внешне, эта пластинка, выглядит как прямоугольник с пропорциями 3х4, состоящий из большого числа светочувствительных ячеек.

Именно от их количества и зависит качество передаваемого изображения, разрешение IP камеры. ПЗС матрица преобразует свет, попадающий на нее, в электрический сигнал.

Это происходит в 3 этапа: дискретизация – считывание; квантование – усиление и, непосредственно кодирование.

Блок компрессии производит сжатие кодированного сигнала в один из форматов, для последующей передачи по сети. Этот процесс может происходить аппаратно и программно, что обходится дешевле, но не так эффективно.

Входная дверь с видеонаблюдением может выполнять беспрерывную запись всех событий с HD-качеством. Видео записывается на карту памяти, угол обзора камеры в зависимости от модели может быть около 130 – 160 градусов.

Обеспечение электроэнергией подавляющего большинства дачных посёлков далеко от идеального. Поэтому подключение всех элементов видеонаблюдения желательно производить через блок бесперебойного питания. Подробнее о видеодомофоне для дачи читайте тут.

Процессор – выводит оцифрованный и сжатый видеосигнал и контролирует работу интегрированного WEB сервера и других управляющих программ.

Передача изображения происходит через Ethernet порт или с помощью дополнительного оборудования (dial-up или ADSL модемы) подключенного к последовательному COM порту.

Флеш память позволяет хранить пользовательские настройки управляющих программ, может использоваться для резервного сохранения и дополнительной буферизации видео.

Читайте так же:
Напольное покрытие для кухни: что лучше положить

ОЗУ – временно сохраняет данные, генерирующиеся при выполнении различных функций заложенных в программу управления камерой.

Преимущества IP видеонаблюдения

IP камераАналоговаяWEB камера
ГибкостьМожно разместить где угодно, подключив к локальной сети или к интернету с помощью обычного или GPS модема, или WI-Fi адаптера.Не далее 500 м от видеорегистратора, или 1,5 км при использовании усилителей и аналоговых модемов.На расстоянии 3-5 м от компьютера.
УстановкаПосле присвоения IP адреса видеокамере, можно начинать работу.Настройки не требуется.Необходимо установить драйвер на устройство и специальное ПО, установить обновления или программы для совместимости.
Функциональные возможностиПоступившее по сети видео не нуждается в дополнительной обработке. Сохранение, поиск и анализ выполняется удаленно на любом ПК.Требуется дополнительное оборудование для сохранения. Для обработки и сортировки требуется подключение к ПК.Возможности в обработке зависят от мощности ПК и функционала ПО установленного на него.
ДоступС любого ПК или иного устройства подключенного к интернету, которое имеет совместимый браузер.Для удаленного доступа требуется ПК, со специализированной программой, выступающий в роли прокси-сервера.Отсутствует возможность удаленного администрирования. Необходимо специализированное программное обеспечение.
СтабильностьВысокий уровень без дополнительных устройств.Чувствителен к электромагнитным наводкам.Зависит не только от стабильной работы камеры, но и от ПК.
КачествоВысокоеСреднее и низкое в зависимости от дальности передачи и возможностей видеорегистратора.Среднее
СтоимостьВысокая, но кроме камеры практически ничего не требуется.Средняя, учитывая необходимость прокладки сетей и дополнительное оборудование для видеорегистрации.Низкая

Виды сетей

IP видеокамеры могут подключаться к различным сетям несколькими способами, в зависимости от стандартов передачи данных.

100 Ethernet – подключение происходит через стандарт RJ45, используя витую пару категории 4, 5, 5е. наиболее распространен в настоящее время из-за низкой стоимости. Подходит для сетей, у которых не более 10-15 камер.

Gigabit Ethernet – при построении этих сетей используется кабель 6 и 6А категорий (см. Кабеля для видеонаблюдения). Кроме передачи данных с большого количества камер возможна передача и другой информации.

Модемное соединение – связывает сетевую IP камеру с глобальной сетью и обеспечивает передачу данных:

  • обычный факс-модем — не более 56 кбит/с. Практически не используется из-за низкого качества получаемого сигнала;
  • ISDN – обеспечивает 2 канала с общей скоростью до 128 кбит/с;
  • xDSL – обеспечивает до 1 мбит/с для передачи и до 250 кбит/с для загрузки;
  • ADSL – компании связи практикующие эту технологию регламентируют скорость передачи до 40 мбит/с, хотя на практике она редко достигает 10 мбит/с.
  • GSM – модемы обеспечивают связь от 5 до 50 кбит/с в зависимости от расположения вышки связи (силы сигнала).

Подключение IP камеры к локальной сети

Определите количество, местоположение, питание IP камер и общий объем передаваемой видеоинформации.

Определите, справится ли существующая сеть с возросшим трафиком, при необходимости замените или проложите новые магистральные кабеля.

Выделите отдельный свитч или хаб (с поддержкой стандартов РоЕ) для организации системы IP видеонаблюдения, подключите к нему все камеры и один из ПК.

Для его установки можно воспользоваться ПО, которое поставляется в комплекте с устройством. Его можно скачать с официального сайта компании производителя. Там же можно найти новые прошивки для камер, которые предоставят дополнительные возможности настроек или обработки сигнала.

На ПК подключенном к той же сети, что и камеры, откройте браузер. В окне адреса введите IP адрес устройства. Если в используемом браузере нет специальной утилиты для работы с настройками камеры, в большинстве случаев, она сама предложит установить подходящую подпрограмму.

В стандартных настройках возможно управление аудио и видеопотоками, программным и аппаратным детектором движения, масштабированием, панорамированием, сохранением и т. д.

Подключение IP камеры к интернету

Для подключения системы видеонаблюдения к интернету понадобится широкополосный маршрутизатор с функцией свитчера (шлюз). В настройках маршрутизатора находим диапазон динамичных IP адресов, присваиваемых всем входящим в сеть устройствам.

Присваиваем уникальный и статичный IP адрес для каждой камеры, прописываем подсеть и шлюз – IP адрес маршрутизатора.

Необходимо сконфигурировать систему маршрутизатора и полученный от провайдера внешний IP адрес так, чтобы состоялось перенаправление к IP адресу внутренней сети, к которой принадлежит камера. Это процесс открытия портов.

Хоть статичный внешний IP адрес для видеонаблюдения стоит недорого, некоторые провайдеры не предоставляют такой услуги или периодически его изменяют. В этом случае необходимо выполнить привязку интернет-шлюза к учетной записи, созданной и зарегистрированной в службе DNS.

В таком случае для внешнего доступа к камере достаточно будет набрать DNS адрес типа. Если провайдер очередной раз изменит IP адрес, то служба DNS автоматически зарегистрирует его.

Функции и внешний вид серверов видеонаблюдения очень похожи на видеорегистратор. Например и серверы, и видеорегистраторы выпускаются в корпусах для монтажа в стойку, а все регистраторы имеют встроенное программное обеспечение для просмотра видео.

Для преодоления трудностей специально для любителей живой природы и были созданы фото и видеоустройства, названные фотоловушками или фотокапканами. Подробнее о лесных камерах читайте в этой статье.

Программное обеспечение

Для облегчения управления большого количества камер, и поступающей от них информации, было разработано различное программное обеспечение для IP видеонаблюдения. Его можно условно разделить на универсальное, совместимое с устройствами многих производителей.

Как правило, оно имеет лучший функционал и аналитические алгоритмы. К таким программам можно отнести: TRASSIR IP и NUUO SCB-IP. И ПО написанное под конкретного производителя: SONY IMZ N3132, Panasonic WV ASM100E, AXIS Camera Companion.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию