Как работают IP камеры видеонаблюдения?

IP-камера сегодня является одной из самых новых разработок в сфере видеонаблюдения и ее популярность только растет. IP-камера объединяет в себе возможности обычной камеры и мини-компьютера, поскольку помимо оптики она оборудована центральным процессором, сетевым модулем, процессором сжатия и предлагает целый ряд интеллектуальных функций.

Содержание

Принцип работы IP-камер

Как и в обычных камерах, в IP-моделях объектив фокусирует картинку на матрице, которая в свою очередь преобразует свет в электрический сигнал. Он передается на процессор, обрабатывающий цвета, яркость и другие параметры изображения. После этого видео поступает на компрессор, который сжимает данные для передачи их через сетевой контроллер.

Каждой IP-камере при подключении присваивается собственный IP-адрес, как и другим устройствам, которые работают через интернет. Он необходим для того, чтобы камера могла синхронизироваться с регистратором, что происходит с помощью специальной программы или команды. Без IP-адреса обеспечить совместную работу и доступ к камере с мобильных гаджетов будет нельзя.

Благодаря наличию цифровых компонентов функциональность IP-камеры становится практически безграничной, позволяя получать доступ к ее данным из любой точки планеты, где есть интернет.

С какими устройствами могут работать IP-камеры

IP-камеры обеспечивают большое удобство и функциональность работы благодаря возможности подключения:

  • регистратора, персонального компьютера или облачному хранилищу данных. Пользователь может выбрать наиболее подходящий вариант или использовать несколько одновременно;
  • роутера или коммутатора при наличии, которые поддерживают сетевой протокол динамической настройки узла. Благодаря этому к регистратору можно подключить несколько камер одновременно;
  • адаптера, PoE-коммутатора или регистратора для получения питания. С помощью PoE питание и данные передаются одновременно с использованием витой пары.

Способ подсоединения к персональному компьютеру зависит от количества IP-камер. Если камера одна, будет достаточно использования LAN-интерфейса сетевой карты. Если больше – к LAN подключают коммутатор, а уже к нему – камеры с присвоением IP-адресов.

Технологии передачи данных в IP-камерах

Камеры этого типа работают по стеку протоколов TCP/IP. Это модель сетевого подключения, которая имеет четыре уровня передачи информации:

  • прикладной – HTTP, RTSP, FTP, DNS и др.;
  • транспортный — TCP, UDP, SCTP, DCCP и др. (RIP, протоколы маршрутизации типа OSPF, работающие поверх IP, — часть сетевого уровня);
  • сетевой — IP (вспомогательные протоколы, например ICMP и IGMP, работают поверх сетевого протокола, но относятся к сетевому уровню, а ARP — самостоятельный вспомогательный протокол, работающим поверх канального уровня);
  • сетевой доступ – Ethernet, IEEE 802.11 WLAN, SLIP, Token Ring, ATM и MPLS, физическая среда и принципы кодирования информации, T1, E1.

Транспортные протоколы

TCP – транспортный протокол, эффективность работы которого доказана испытаниями. Уже первые опыты показали, что пакет данных прошел по TCP 150 тысяч километров без малейших потерь. Протокол TCP с помощью команд сначала обеспечивает подключение, потом стартует трансляция. Имеет несколько важных преимуществ – технология проверяет целостность информации и ее последовательность, а также настраивает скорость передачи данных таким образом, чтобы они не отправлялись быстрее, чем их можно принять, что предотвращает сбои и потерю трафика. Более того, этот протокол может исправлять ошибки путем отправки дубля пакета если часть данных была потеряна или удаляет лишний пакет при отправке двух одинаковых по одному и тому же адресу.

UDP – альтернатива протоколу TCP, но с меньшим набором функций. Прежде всего, он начинает передачу данных без предварительной установки соединения, а также не контролирует процесс отправки пакетов. Таким образом, он работает быстрее, но менее надежно.

RTP – протокол, которые передает данные в режиме реального времени. Из преимуществ – синхронизация информации и исправление последовательности в передаче пакетов.

Таким образом, наиболее быстрыми технологиями передачи данных в режиме реального времени являются RTP или UDP. Но если сеть испытывает проблемы, то лучшим выбором будет протокол TCP, который помогает исправить ошибки.

Протоколы совместимости

Чтобы устройства без проблем обменивались данными, они должны быть совместимы. Так, техника одного бренда совместима по умолчанию. Для того, чтобы IP-камеры могли работать с другими устройствами, необходима поддержка прикладных протоколов. Это, как правило, RTSP и ONVIF.

RTSP – прикладной протокол реального времени, главная функция которого – удаленное управление камерой сервером с помощью описания команд. Этот стандарт не выполняет сжатие, не имеет отношения к пакетам и определению транспортного протокола. По сути, трансляция – не часть RTSP, поскольку этим занимается отдельный стандартный протокол. RTSP-команды передаются с помощью специального порта, отдельно от основного потока.

Запросы:

  • Announce – обновление данных описания содержимого.
  • Describe – описание содержимого.
  • Options – поддерживаемые методы.
  • Play – начало передачи содержимого.
  • Pause – временная остановка передачи.
  • Record – запись содержимого сервером.
  • Redirect – перенаправление на другое содержимое.
  • Setup – установка транспортного механизма.
  • Get_parameter – запрос указанных параметров у сервера.
  • Set_parameter – установка параметров сервера.
  • Teardown – остановка потока, освобождение ресурсов.

ONVIF – один из современных протоколов, который объединяет ряд готовых технологий и стандартов (в том числе, RTSP), которые были специально адаптированы для IP-видеонаблюдения. Под эту спецификацию было создано четыре профиля для четырех классов устройств:

  • Profile S 0 для видеоисточников;
  • Profile C – для СКУД;
  • Profile G – для записывающих видеоустройств;
  • Profile Q – для устройств, совместимых «из коробки».

Спецификации Profile S определяют:

  • конфигурация сетевого интерфейса;
  • определение техники, совместимой по WS-Discovery;
  • управление профилями IP-камеры;
  • настройка потоковой трансляции;
  • анализ событий;
  • PTZ-команды;
  • защиту (доступ, шифрование).

IP-камера, которая имеет интегрированный архив, соответствует требованиям двух профилей.

Способы передачи сигнала IP-камерой

IP-камера может предлагать три способа трансляции видеосигнала: проводной, беспроводной и гибридный (объединяет проводной и беспроводной).

Наиболее стабильную передачу данных обеспечивает проводное соединение, но оно имеет ограничения, связанные с длиной кабеля. Витая пара – 100 метров, коаксиальный кабель – 500 метров. Наибольшее расстояние обеспечивает оптоволокно – 100 километров (без коммутаторов и повторителей).

Беспроводную передачу данных в IP-камере интегрированный WiFi-модуль (как правило) и/или 3G/4G-модуль. Это предлагает возможность более удобного размещения камер, но дальность сигнала будет ограничиваться физическими преградами, например, стенами и электромагнитными помехами.

Гибридные модели, которые объединяют проводные и беспроводные технологии передачи данных, предлагают наиболее высокий уровень надежности работы локальной сети.

Ethernet: локальная проводная сеть для работы IP-камер

IP-камера подключается к сети Ethernet, которая объединяет всех пользователей в локальную сеть (LAN), обеспечивая пакетную трансляцию информации. Таким образом, создавая систему видеонаблюдения из IP-камер, вы можете использовать уже имеющуюся локальную сеть объекта, в которую подключены компьютеры и другие устройства.

Ethernet описывается стандартами группы IEEE 802, определяющими формат кадров и протоколы управления доступом к среде на канальном уровне схемы взаимодействия устройств друг с другом.

Приведем список основных сетевых модификаций протоколов (с указанием максимальной длины сегмента).

1. По витой паре:

2. По коаксиальному кабелю со скоростью 10 Мбит/с: 10BASE5 — RG-58 (до 185 м), 10BASE2 — RG-8 (500 м).

3. По оптическому кабелю (одномодовое – волокно с основным диаметром сердцевины в 7~10 раз превышающим длину волны проходящего по нему света, многомодовое – волокно с большим диаметром сердцевины, проводящей лучи света благодаря полному внутреннему отражению):

Сети Ethernet с более скоростной трансляции для систем видеонаблюдения пока не применяют.

*Дуплексный способ обмена данными – отправка и прием одновременно по двум каналам связи, полудуплексный — по одному каналу по очереди.

Чтобы обеспечить передачу данных с использованием коаксиального и оптоволоконного кабелей, используется удлинитель сигнала для коаксиального кабеля и SFP-модуль для оптоволоконного. Встречаются IP-камеры с уже интегрированным оптоволоконным портом, но чаще всего сеть монтируют на уровне коммутаторов с SFP-портами.

Возможности IP-камер видеонаблюдения

Сегодня многие отдают предпочтение IP-видеонаблюдению, и не случайно, поскольку оно предоставляет множество возможностей. Главное преимущество IP-камеры – цифровой сигнал передается от светочувствительной матрицы к серверу. Среди других достоинств сетевой камеры следует выделить следующие:

  • Масштабируемость системы: один кабель может передавать несколько потоков.
  • Камера обеспечивает четкое, детализированное изображение.
  • Предусмотрено множество опций для повышения качества картинки (WDR, BLC, HLC, EIS, DIS, DNR etc).
  • Минимум помех и стабильность трансляции.
  • Защита трансляции путем использования кодирования и шифрования.
  • Высокая скорость трансляции – до 50 кадров в секунду, что делает видео очень информативным.
  • IP-камеру можно настраивать и управлять ею удаленно.
  • Сетевые системы видеонаблюдения могут отправлять тревожные сигналы на телефон или электронную почту.

Видеоаналитика – для повышения эффективности видеосистемы

IP-камеры не только записывают и передают изображение, но и могут его анализировать. Благодаря аналитическому ядру IP-камера может идентифицировать движение и изменения в кадре, распознавать лица, сравнивая их с базой данных, определять номера транспортных средств и даже анализировать поведение тех или иных объектов в кадре.

Если камера имеет интегрированный детектор движения или опцию создания виртуальной линии, то ее можно настроить таким образом, чтобы съемка включалась только при детекции движения или пересечении линии. Благодаря этому экономится место в хранилище, полоса пропускания, а также время оператора на просмотр гигабайтов записей.

Компрессия

Еще одно важное преимущество сетевой камеры – ее способность сжимать видеопоток, для чего предусмотрены видеокодеки. Обычные камеры наблюдения транслируют несжатый сигнал, нагружая систему и требуя высокой мощности. Кроме того, несжатый аналоговый видеопоток требует преобразования, что обязательно приведет к ухудшению качества картинки. Сетевые же камеры не ограничиваются использованием аналоговых стандартов.

Среди наиболее часто используемых кодеков:

  • JPEG – для статической картинки;
  • MJPEG – для динамического изображения;
  • проприетарные – H.264, H.265 (платные).

Наиболее сильное сжатие предлагает кодек H.265, но его использование будет оправдано только при высоком разрешении изображении. Для картинки 2 Мп и ниже его использовать необязательно. Однако сегодня кодеки продолжают совершенствоваться, предлагая все более интеллектуальные технологии.

Внутренний видеоархив Edge Storage

IP-камеры обязательно оборудуются собственным хранилищем данных, что призвано обеспечить автономность работы без подключения к регистратору или компьютеру. Edge Storage – это локальное хранилище данных, видеопоток записывается на встроенную карту память. Такое хранилище позволяет дублировать архив, что предотвращает потерю важных данных в случае проблем с соединением. IP-камеры имеют слот для карты памяти microSD/SDHC/SDXC или USB-порт для подключения флэшки.

Многопотоковая трансляция

Сетевые камеры передают одновременно несколько потоков, как минимум их будет два: основной поток в полном разрешении записывается в архив, субпоток с меньшим разрешением транслируется на монитор. Чаще всего сетевые камеры обеспечивают передачу трех потоков сразу – для записи, на монитор, а также для трансляции на мобильный гаджет. При этом есть камеры, поддерживающие одновременно до десяти потоков. Если предусмотрены сенсоры, то для каждого из них определяется свой поток, что позволяет снизить нагрузку на сервер и сеть.

Режим коридора

Очень часто в сетевых камерах предусмотрен режим коридора, при котором включается вертикальная ориентация видео, то есть 9:16 вместо 16:9. Это важно, если необходимо вести наблюдение за перемещениями в коридорах, тоннелях и других подобных объектах. Узнать, имеет ли модель такой режим, можно в ее спецификациях. Если режим не поддерживается камерой изначально, добавить его программно не удастся, поскольку режим должен быть предусмотрен на аппаратном уровне.

Аудио

Как правило, сетевые камеры оборудуются как минимум одним аудиовходом, нередко сразу несколькими, то есть IP-камеры могут записывать и транслировать аудиосигнал на регистратор. Наиболее продвинутые модели также имеют интегрированный микрофон, но если такая необходимость возникнет, микрофон можно подсоединить к любой IP-камере. Это может быть однонаправленный микрофон, двунаправленный или профессиональный всенаправленный микрофон – конкретная модель определяется поставленными задачами.

Наличие аудиовхода дает еще одно преимущество – дополнительные аналитические функции. Так, камера может определять превышение или понижение звукового порога, который настраивается оператором системы видеонаблюдение. Такие камеры будут отправлять сигналы тревоги в систему при детекции, например, крика, выстрела, взрыва или разбитого стекла.

CMOS-матрица

Матрица – главная деталь любой видеокамеры, поскольку именно она трансформирует свет в электрический сигнал. Матрица – это особая интегральная микросхема, которая состоит из светочувствительных фотодиодов. Качество матрицы играет важную роль в видеотехнике, поскольку при некачественной матрице даже мощный процессор не сможет его улучшить.

CMOS-матрицы имеют ряд преимуществ:

  • более низкая цена, по сравнению с CCD-матрицами, особенно при больших размерах;
  • высококачественная цветопередача;
  • технология прогрессивного сканирования;
  • низкое энергопотребление, что особенно важно в автономных системах и камерах, которые запускают запись по сигналу детектора;
  • высокое быстродействие;
  • высокая чувствительность в условиях низкой освещенности благодаря усиленным каскадам (расположение схем в любом месте в цепочке трансляции сигнала), возможность изменения коэффициента усиления для каждого цвета, улучшенная балансировка белого;
  • единство технологии с другой техникой, возможность объединения на одном кристалле цифровой, аналоговой и обрабатывающей частей;
  • низкие требования к ширине полосы пропускания, опция снижения битрейта;
  • высокая скорость кадрированного считывания, что повышает скорость записи потока, есть функция фокусировки вручную;
  • прогрессивное развертка – способ воспроизведения, трансляции и хранения динамичной картинки с последовательным отображением всех строк кадра. Такой подход требует вдвое большей полосы пропускания, чем чересстрочная развертка, однако плюсы этой технологии однозначно перевешивают единственный минус.

Преимущества Progressive Scan

Позволяет устранить мерцание и «гребенку», которые мешают рассмотреть перемещающийся объект. При этом отсутствует необходимость использовать сглаживание изображения, что может искажать его.

  • Сохранение всех кадров целыми (без разделения на два поля).
  • Качественное увеличение картинки для получения большего разрешения.

Размер матрицы также играет важную роль. Ее размер определяется в дюймах в виде дроби. Чем меньше знаменатель, тем лучше, поскольку это указывает на больший размер сенсора, благодаря чему удастся получить более качественную картинку. Однако чем больше сенсор, тем выше цена камеры и тем она тяжелее. С большим сенсором вы получаете больший угол обзора, оптимальную цветопередачу и более высокое соотношение сигнал/шум.

Наиболее популярные форматы:

  • 1/2″ – обеспечивает достаточную светочувствительность в большинстве случаев;
  • 1/3″ – хорошая производительность при недостаточной освещенности и высокой частоте кадров;
  • 1/4″ – минимальный размер и низкая чувствительность.

Камеры с несколькими сенсорами строятся на нескольких матрицах – это позволяет получить панорамное изображение или снимки нескольких сцен одной IP-камерой.

Разрешение IP-камеры

Один из важнейших параметров, на который стоит обращать внимание – разрешение матрицы. Чем оно выше, тем более качественным и детализированным будет видео. Однако в большинстве случаев достаточно разрешения Full HD (2 Мп), которое поддерживается практически всеми современными мониторами. Однако сегодня видеотехника предлагает такие стандарты разрешения:

  • HD (720p) – 1280×720 (1 Мп) – средняя разрешающая способность, подходит для общей оценки области наблюдения.
  • SXGA (960p) – 1280×960 (1.3 Мп) – больше пикселей по вертикали, что позволяет получить сцена, вытянутую вверх.
  • Full HD (1080p) – 1920×1080 (2 Мп) – позволяет идентифицировать лица людей.
  • Quad HD (1440p) – 2560×1440 (4 Мп) — улучшенная детализация при средних требованиях к пропускной способности сети.
  • 5MP – 2560×1920 (5 Мп) – высокая детализация, четкая картинка.
  • 4K UHD или Ultra HD (2160p) – 3840×2160 (8 Мп) – самое высокое сегодня качество изображения, что позволяет рассмотреть мельчайшие детали, а также использовать цифровой зум.

Поскольку технологический процесс не стоит на месте, поэтому число эффективных пикселей в фото- и видеотехнике постоянно увеличивается. Но следует учитывать, что максимально высокое разрешение оправдано не на всех объектах, а там где, например, важно четко идентифицировать номер на авто с большого расстояния или достоинство купюры, постоянно масштабируя изображение.

Объективы IP-камер

Конструкция объектива представляет собой сложную систему линз, которые заключены в оправу. Они взаимно компенсируют оптические искажение. Объектив собирает и проецирует свет на светочувствительную матрицу, которая формирует оптическую картинку.

При выборе объектива необходимо учитывать его фокусное расстояние (в миллиметрах). Этот показатель определяет угол обзора и масштаб изображения. Фокусное расстояние – это расстояние от оси комплекта линз до фокуса (точки пересечения первоначально параллельных лучей после прохождения через объектив).

Таким образом, чем меньше фокусное расстояние, тем больше поле обзора. К примеру, объектив 2.8 мм обеспечивает угол обзора камеры примерно в 100º. Чем выше фокус камеры, тем меньше угол обзора, но при этом больше расстояние съемки до объекта наблюдения. Поэтому необходимо выбирать объектив в соответствии с характеристиками объекта наблюдения.

Поскольку задачи систем наблюдения могут быть самыми разными, IP-камеры предлагают большое разнообразие объективов – короткофокусные, длиннофокусные, сверхдлиннофокусные. Кроме того, фокусное расстояние может быть фиксированным, переменным, моторизированным и fisheye.

  • Фиксированное фокусное расстояние. Задается в процессе сборки на заводе и остается таким в процессе работы.
  • Переменное фокусное расстояние. Например, в спецификациях может быть указано 2.7 ~ 13.5. Это значит, что фокусное расстояние можно менять в процессе эксплуатации, что дает больше возможностей для установки.
  • Моторизованный. Оборудуется приводом (чаще всего сервоприводом), что позволяет удаленно управлять фокусом и масштабирование. Часто модели motor-zoom оснащаются системами оптической стабилизации, фокусировки и диафрагмой. Такие модели лучше всего подходят для объектов повышенной безопасности, поскольку позволяет за секунды масштабировать изображение.
  • Fisheye. Это сверхширокоугольные объективы с углом обзора до 180°, из-за чего прямые линии в необработанной картинке искажаются и имеют вид дугообразных кривых. В камерах с объективом «рыбий глаз» картинка программное разделяется на отдельные каналы, одновременно с чем корректируется искажение. Fisheye-модель может заменить несколько обычных камер.

Форм-фактор IP-камеры

Разнообразие форм-факторов камер позволяет подобрать такую модель, которую будет удобно разместить на объекте. Камера может иметь стандартный, купольный, цилиндрический корпус, кубический или сферический корпус.

  • Купольный корпус. Используется наиболее часто, поскольку такая модель аккуратно и компактно устанавливается на потолке, но с помощью кронштейна есть возможность монтажа на вертикальной поверхности.
  • Цилиндрический корпус. Монтируется на поворотный кронштейн, задавая необходимое направление обзора. Часто оснащаются антивандальным и пыле и влагозащищенным корпусом с козырьком. Как правило, устанавливают на вертикальную поверхность – ограждение, стену, столб.
  • Кубический корпус. Подходит для установки в помещении, комплектуются кронштейном для монтажа на столе, стене или потолке.
  • Сферический корпус. Этот форм-фактор позволяет регулировать направление съемки – шар поворачивается в нужную сторону без необходимости снимать купол. Объектив защищается специальным экраном.
  • Отдельно стоит упомянуть поворотные PTZ-камеры, которые оснащаются приводом и программным обеспечением для изменения положения корпуса. Существует класс наиболее продвинутых камер с автотрекингом и детектором движения, которые могут находить объект наблюдения и сопровождать его через всю наблюдаемую территорию.
  • Стандартный корпус. Это камеры без объектива и кронштейна, что необходимо для индивидуального подбора оснащения устройства, что позволяет расширить сферу применения камеры. Их также можно встраивать в термокожух для использования в уличных условиях.

Существуют также узкоспециализированные камеры, которые нельзя отнести ни к одному стандартному форм-фактору – это, например, модели с выносным объективом (для ритейла).

Исполнение IP-камер

IP-камеры различаются также по месту установки – на улице, в помещении или транспорте. Так, уличные сетевые камеры соответствуют ряду требований:

  • Корпус должен соответствовать международным стандартам по защите устройств от пыли и влаги International Protection Marking (IP). Первая цифра после маркировки IP определяет уровень защиты от пыли, вторая – от воды. Корпус IP-камеры должен иметь маркировки от IP54 до IP68.
  • Диапазон рабочих температур (при условии пылевлагозащиты по стандарту IP54 ~ IP68). Если нижняя граница в спецификации камеры указана минус 10 °С, значит камеру можно устанавливать в неотапливаемом помещении. При минус 20 °С – на улице. При минус 40 °С – камеру можно устанавливать практически везде, даже в районах Крайнего Севера (такие модели дополнительно имеют защиту от коррозии и обледенения).

Транспортные IP-камеры – это особый вид видеооборудования, которое имеет защиту от вибраций. Такая техника также оборудуется надежными разъемами, часто резьбовыми М12. Все транспортные сетевые камеры сертифицируются.

Если камера не попадает в зону видимости сотрудников охраны, выбирают IP-камеры с антивандальной защитой – они маркируются IK10.

С развитием интернет-сети появляется все больше оборудования, использующего возможности веб-коммуникации. Средства записи и передачи видеоданных — не исключение. Созданные для этого IP-видеокамеры транслируют их по Ethernet-кабелю или беспроводным способом — по Wi-Fi или 3G/4G. Доступ к ним настраивается через компьютерные сети, а видео они записывают в цифровом формате и высоком качестве. Для первичной обработки видеоинформации в камеры встраивают программные пакеты — «прошивают» их.

Как работает IP-камера, что это такое и где применяется? Оборудование, которое записывает видеоконтент в «цифре», устанавливают, прежде всего, в системах контроля, безопасности, наблюдения. Это передовой мониторинговый инструмент — гибко настраиваемый, технически «продвинутый», простой в обращении. Так организуют:

  • промышленное удаленное видеонаблюдение — можно наладить непрерывный контроль за техническими, производственными, организационными процессами;
  • дистанционное управление проектами — включая ведение переговоров и отслеживание в режиме реального времени, в том числе с помощью смартфонов, других портативных средств;
  • мониторинг социальных и инфраструктурных объектов — школ, аэропортов, вокзалов, дорог и т.д.;
  • коммерческое видеонаблюдение — в магазинах (для препятствования кражам), офисных центрах, на складах, возле банкоматов и банковских терминалов;
  • контроль за недвижимым имуществом — когда хозяев нет дома, они в отъезде, видеооборудование поможет следить за ситуацией в квартире, доме, на дальней даче;
  • отслеживание персонала — офисных сотрудников, нянь, которых оставляют следить за детьми, строителей, наемных работников, клинеров;
  • мониторинг внештатных ситуаций для оперативного реагирования на них, видеоконтроль на стройках и т.д.

Функциональность и технические характеристики

В камерах, записывающих и транслирующих цифровой видеоконтент, предусмотрен веб-сервер, интерфейс, средства прямой интеграции с онлайн-средой. Информация идет через сетевой протокол OSI (ТСР, UDP и т.д.), изображения сохраняют формат с момента создания роликов в матрице до его отображения у получателя на принимающем экране — мониторе ПК, дисплее портативного гаджета. Чаще всего контент перед отправкой сжимают. Однако есть техника, передающая его в исходном виде, в том числе в мегапиксельном разрешении до 1600х1200 и выше.

Скачайте прошивку Ivideon для вашей камеры Axis, Hikvision

Камеры не используют стандарты РАL и NTSC, поэтому можно настроить нужную частоту трансляции видеокадров. В современных версиях она достигает 60 в секунду. У каждого устройства собственный IP-адрес, который присваивается при подключении, что позволяет связывать ее с планшетами, смартфонами, удаленными компьютерами. Управлять настройками можно по web-интерфейсу или, что в разы проще, с помощью профильного ПО с личными кабинетами и интуитивно понятными формами — таким, как программные продукты Ivideon.

IP-технику выпускают многие компании-изготовители — Samsung, Sony, Sanyo и т.д. Несмотря на обилие разновидностей, можно выделить общие функциональные характеристики:

  • разрешение — по признаку различают более 30 вариаций, от начальных, дешевых, на 160х112, стандартных 1280х720 до FullHD и 2048х1536, это принципиальная характеристика камеры и фактор формирования ее цены;
  • тип связи: через провод, беспроводным или гибридным способом — первый тип дешевле, контент по кабелю передается быстрее, но существуют ограничения по его длине (100 метров);
  • тип исполнения корпуса — для наружного или внутреннего использования, со скрытой установкой для незаметного слежения за ситуацией, для регионов с экстремальным климатом (в морозоустойчивом кожухе) и т.д.

Производители выпускают модели с полезными дополнительными опциями. В конструкции предусматривают датчики, реагирующие на движение, микрофоны громкой связи, ИК-подсветка для записи видео ночью, поворотные механизмы и т.д.

Чем IP-оборудование отличается от аналогового и web-камер

IP-видеокамеры работают не так, как аналоговые и web-камеры и имеют перед ними много преимуществ. С ними легко настраиваются, масштабируются распределенные системы наблюдения, у них расширенный диапазон настроек, оптимизированный видеопоток.

В отличие от аналоговой техники, у IP-видеокамер нет двойного преобразования сигнала, они могут использовать прогрессивную развертку. Благодаря работе по цифровым стандартам оборудование передает аудиопоток параллельно с видеоконтентом. У них высокая степень сжатия, что экономит пространство на носителях. Для работы не нужен видеорегистратор с высокой производительностью, камера свободно функционирует дистанционно, бесперебойно, не конфликтуя с инфраструктурой.

По сравнению с веб-камерами, IP-модели тоже выигрывают. Они:

  • могут работать автономно — не придется подключать их к ПК;
  • открывают возможность для организации круглосуточного наблюдения — не нужно держать компьютер включенным 24/7;
  • чтобы полноценно наблюдать за объектом, достаточно роутера и IP-адреса;
  • у передаваемого видео лучше разрешение — можно разглядеть мелкие детали, многократно приблизить изображение и т.д.

Техника, работающая в цифровом формате, меньше нагружает компьютерный процессор, не замедляет его. Web-камеры требуют значительных ресурсов для кодирования видеоинформации, работы детекторов движения. С IP-видеокамер данные поступают уже после кодировки, что снижает нагрузку на процессор. Увеличивает ее преимущественно детектор движения — чем выше разрешение, число изменений в кадре, тем она выше. Нагрузка растет при просмотре контента с устройств на iOS — для них нужен собственный формат видео, приходится включать в «цепь» дополнительную кодировку.

Рекомендации по покупке и применению IP-камер

Из-за разнообразия выпускаемой продукции при ее выборе могут возникнуть сложности. Прежде всего, это относится к определению типа матрицы. Максимальные характеристики светочувствительности демонстрируют модели CCD, но они дороже стандартных CMOS. В большинстве ситуаций их уровень производительности не требуется. Изготовители постоянно совершенствуют матрицы CMOS, и их светочувствительность становится почти идентичной CCD.

Ivideon поставляет доступные продукты, свободно распространяемое ПО, многократно упрощающее организацию мониторинга. Решения открывают все возможности для наблюдения, а IP-камеры с предустановленными сервисами настраиваются максимально просто.

Еще одно преимущество IP-техники — простота просмотра и управления видеоконтентом. Достаточно ввести адрес камеры в браузере, предварительно подключив ее на объекте и настроив связь. Для стационарных ПК предусмотрен Ivideon Server, для портативных гаджетов — специальный Ivideon Client. Через него видео передается в любом, даже повышенном, разрешении (возможна дополнительная нагрузка процессора).

В систему можно интегрировать разные камеры, но если они не поддерживают сжатие h.264, или разрешение у них выше 1280х720, контент при онлайн-запросе перекодируется. То же происходит, если поток выше 1 Мбит/сек. Все камеры объединяет одно свойство — доступ к видеоинформации прямой, через сетевой IP-адрес. Это создает риски безопасности.

Опасности при подключении IP-камер и способы их нейтрализации

Из-за прямого обращения камер сетевой путь к ним становится небезопасным. Пароли и видеоконтент не зашифрованы, открыты, а адрес легко подобрать, просто перебирая варианты. В большинстве случаев из-за настроек локальных сетей не удается обратиться к записывающей технике по внутрисетевым адресам непосредственно из интернет-среды.

Чтобы передавать контент с качеством на уровне HD, необходимы высокоскоростные каналы, а при беспроводной трансляции и работе с мобильной связью скорость существенно ограничивается. Поэтому передача материалов от камер в режиме реального времени усложняется, как и видеотрансляция для большого числа пользователей — с ростом аудитории увеличивается и нагрузка. Решить эти и другие трудности помогает прошивка Ivideon.

Программное обеспечение, встраиваемое в IP-камеры, обрабатывает видеозаписи и шифрует данные, обеспечивая безопасность. Также прошивка:

  • устраняет необходимость в прямом доступе к IP-адресу — связываются отправные и принимающие точки через облачный сервис;
  • видеоданные выдаются однократно, а не копиями для отдельных пользователей, и после запроса — качественная трансляция для пользователей обеспечивается облаком;
  • чтобы отправлять контент, не нужен отдельный, постоянно включенный ПК — самостоятельные камеры, интегрированные с Ivideon, работают независимо;
  • интегрировать оборудование в комплекс мониторинга и интернет-сеть просто — достаточно получить аккаунт и прикрепить к нему камеру из личного кабинета.

Как воспользоваться решениями Ivideon

Смотреть видеоролики, отслеживать ситуацию на объекте и осуществлять удаленный мониторинг можно с разными камерами. В интернет-магазине вы найдете технику с предустановленными сервисами Ivideon, многократно ускоряющую процесс настройки комплекса. Однако можно использовать и сторонние камеры, установив на них ПО и активировав его с помощью лицензионного ключа.

Чтобы использовать все возможности решений, нужно установить на камере прошивку по инструкции или рекомендациям консультантов техподдержки и запустить ПО Server на компьютере. Минимальные требования для него — процессор с двумя ядрами 1,6 ГГц. Также нужен набор инструкций SSE2 и оперативная память от 512 Мб. Право использования лицензионного обеспечения подтверждается ключом (что это, читайте ). Его стоимость отобразится в установленном личном кабинете. Если вы покупаете камеры в интернет-магазине Ivideon, ключ не понадобится.

Чтобы подключить оборудование с заранее установленным ПО, необходимо:

  • подключить купленную камеру, читая инструкцию;
  • зарегистрировать аккаунт, чтобы пользоваться личным кабинетом;
  • в личном кабинете добавить IP-оборудование во вкладке «Мои камеры» — в мастере нужно ввести название и МАС-адрес и следовать инструкции, после чего камера появится в форме (можно воспользоваться и QR-кодом);
  • завершить процедуру — после этого откроется доступ ко всем функциям.

На ряд камер сервис устанавливается и вручную. Получить информацию о них, а также об установке ПО и возможностях решений Ivideon вы можете у консультантов компании. Мы подскажем, что значит IP камера и какая оптимальна в вашем случае. Сотрудники центра техподдержки доступны онлайн. Напишите нам на электронную почту или позвоните по телефонам, указанным на сайте.

Системы видеонаблюдения для дома дают возможность решить множество вопросов, связанных с оптимизацией новейшей системы безопасности. Системы видеоконтроля за объектом дают возможность создавать непрекращающуюся видеозапись, которая в будущем сможет удостоверить подлинность произошедших событий.

Видеоконтроль дома происходит с помощью системы, состоящей из камеры видеонаблюдения и монитора. Между ними проходит линия связи, через которую информация от камеры поступает на монитор. Для больших размеров охраняемого объекта в некоторых зонах используются многокамерные системы видеонаблюдения, в которых изображение показывается на мониторы через квадраторы или мультиплексоры. Самым лучшим является наблюдение одним оператором с 4-х видеокамер.

Существует небольшое количество методов для осуществления системы видеонаблюдения для дома:

На базе видеорегистратора.

Видеорегистратор — это цифровое устройство, которое предназначено для наблюдения и записи всего происходящего. Чаще всего регистратор используют в качестве дополнительного инструмента охранных служб. Главным параметром каждого устройства системы видеонаблюдения — это число показываемых на экране кадров в одну секунду. Стандартом является величина, которая составляет 25 кадров в секунду.

Многие видеорегистраторы могут обеспечивать наблюдение с такой частотой, но с записью происходит немного по-другому. В документации, как правило, указывается общая частота для всех подключенных камер. Например, если устройство записывает видео с частотой 25 кадров в секунду, то две включенные камеры поделят это число пополам (то есть, по 12 кадров в секунду). А если камер четыре, то частота будет около 6 кадров в секунду.

Одним из важных параметров регистратора является максимальное разрешение записи видео. Оно обозначается двумя цифрами: количество отображаемых пикселей по горизонтали и по вертикали. Чем больше разрешение, тем четче, качественнее и лучше получится изображение, тем самым будут отображаться мельчайшие детали на экране монитора при воспроизведении записи. Но стоит помнить, что на четкость картинки будет также влиять точный выбор камер наблюдения и объективов.

Главная характеристика видеорегистратора — это самостоятельность и согласованность функций.

На базе видеосервера.

Видеосервер позволяет развивать сетевые системы видеонаблюдения, не отказываясь от существующего аналогового оборудования. Видеосервер прекрасно подходит для интеграции с существующими аналоговыми CCTV-системами. Данное устройство добавляет новые функциональные возможности аналоговому оборудованию и убирает необходимость в сопутствующей периферии: в коаксильных кабелях, мониторах и видеорегистраторах. Видеорегистраторы становятся ненужными потому, что видеозапись может осуществляться стандартными серверами на основе ПК.

Видеосерверы обычно имеют от одного до четырёх аналоговых портов для подключения камер и Ethernet-порт для подключения к сети. Как и в сетевую камеру, в видеосервер встроены веб-сервер, чип, осуществляющих видеосжатие, и операционная система, поэтому входящий аналоговый видеопоток может быть преобразован в цифровой, передан или записан через компьютерную сеть.

Беспроводное видеонаблюдение.

Данная система видеонаблюдения — это лучшее решение, в связи с отсутствием проводного способа. Главными приборами являются беспроводные видеокамеры.

Беспроводные камеры видеонаблюдения оснащены функцией Wi-Fi, которая позволяет им подключаться к сети беспроводным способом, что значительно экономит финансовые средства на подключение без затрат на кабель. Беспроводные системы видеонаблюдения могут использоваться и в помещении, и на улице. Если Вы самостоятельно не сможете установить и настроить беспроводную видеокамеру, Вы всегда сможете обратиться к нам.

Система IP-видеонаблюдения.

IP-камеры видеонаблюдения, по-другому известные, как сетевые камеры, будучи цифровыми видеоустройствами, являются основным строительным блоком для любой современной системы видеонаблюдения, в которых передача данных и управление системой осуществляется с помощью протокола компьютерной сети IP (Internet Protocol).

Каждая IP-камера — это своего рода устройство, сочетающее в себе обычную камеру наблюдения с компьютером. Причем, с возможностью непосредственного подключения к IP-сетям.

IP-камеры видеонаблюдения, а также другие сетевые устройства, имеют свой собственный IP-адрес, используемый для идентификации камеры в сетях LAN/WAN/Internet. В состав систем видеонаблюдения, построенных на основе IP-камер, как правило, входят — веб-сервер, FTP-доступ, электронная почта (e-mail), система управления аварийными сигналами. Большинство IP-камер оснащено дополнительными решениями. Самое распространенная дополнительная опция — «умный» анализ изображения, который реально повышает эффективность работы IP-систем видеонаблюдения. Другая, часто встречающаяся опция — двусторонняя аудио-связь, позволяющая вести акустический мониторинг помещения, в котором работает IP-камера.

Системы видеонаблюдения для дома бывают цветными или черно-белыми. Черно-белые системы намного дешевле цветных и имеют большее разрешение, но не передают некоторую информацию (цвет волос, одежда). Самая важная характеристика видеосистемы — это разрешение. Монитор должен иметь высокое разрешение, чтобы не портить разрешение системы видеоконтроля.

Системы видеонаблюдения для дома делятся на аналоговые и цифровые. Для видеонаблюдения на маленьких объектах и записи информации на видеомагнитофон лучше всего применять системы аналогового видеонаблюдения. Цифровые системы обеспечивают видеонаблюдением территориальные объекты, так как поддерживают режим просмотра в настоящем времени, самостоятельный режим работы, а также обеспечивает хорошее качество записи и передачу записи на другие носители.

Установку видеонаблюдения дома можно осуществлять с различными целями:

  • для дополнительного обеспечения безопасности проживания;
  • для организации контроля за членами семьи;
  • для поддержания дисциплины домашнего персонала.

Осуществляя установку видеонаблюдения дома, необходимо также учитывать ряд нюансов. В первую очередь следует взять под визуальный контроль вход на придомовую территорию. Если имеется несколько входов в дом, а также большая придомовая территория, то в целях безопасности необходимо брать под контроль места, где наиболее вероятным становится проникновение злоумышленников. Как правило, в дополнительном наблюдении нуждаются территория двора вокруг дома и гараж. С целью обеспечения конфиденциальности видеонаблюдения, камеры могут маскироваться или монтироваться в предметы ландшафтного дизайна. Если используется оборудование открытого типа, то целесообразным становится использование дополнительных кожухов и систем антивандальной защиты.

Современный рынок услуг предполагает достаточно большой выбор различных компаний, специализирующихся на установке видеонаблюдения для дома. Традиционно, в комплекс предоставляемого сервиса входит разработка индивидуального проекта, в соответствии со спецификой объекта. Заказчик получает гарантию на реализованные работы и возможность послегарантийного технического обслуживания.

Специалисты компании «Современные системы безопасности бизнеса» являются настоящими профессионалами и имеют огромный опыт, производят установку систем видеонаблюдения любой сложности, а также по желанию заказчика устанавливают всевозможные функции. Звоните нам по указанному номеру телефона и мы ответим на все интересующие Вас вопросы:

IP-камера видеонаблюдения снимает видео и транслирует видеопоток в цифровом формате с использованием сетевого протокола, обеспечивающим маршрутизацию пакетов. По сути IP-камера — камера видеонаблюдения плюс мини-компьютер. Состоит из матрицы, объектива, центрального процессора, процессора обработки, процессора сжатия, сетевого интерфейса.

IP-камеры в DSSL

Как работает IP-камера

Объектив фокусирует изображение на матрице. Матрица преобразует цвет в электрический сигнал. Сигнал поступает на процессор для обработки цветности, яркости и другого. Видеопоток поступает на компрессор. Компрессор сжимает поток — теперь данные готовы к передаче в сеть через Ethernet-контроллер.

У каждой IP-камеры есть собственный IP-адрес, передаваемый с подключением и используемый для синхронизации камеры с регистратором: с помощью команды или специальной программы регистратор использует IP-адрес камеры и подключается по нему. Без IP-адреса невозможно настроить оборудование на совместную работу, получить доступ к IP-камере с мобильного устройства.

Благодаря цифровой начинке функционал IP-камеры стремится к бесконечности за счет многообразия программного обеспечения, а получить доступ к данным можно из любой удаленной точки планеты, где есть интернет.

К чему подключают IP-камеры

IP-камера транслирует видеопоток на регистратор (сервер), персональный компьютер (при наличии соответствующего ПО), в облако (SaaS-решение; программное обеспечение как услуга).

Несколько IP-камер подключают к регистратору через роутер, коммутатор или каждую в отдельный порт (если есть). Роутер или коммутатор с поддержкой сетевого протокола динамической настройки узла автоматически раздает адреса и другие сетевые настройки.

IP-камера — слаботочное оборудование. Питание получает от адаптера, PoE-коммутатора или видеорегистратора, если он поддерживает технологию PoE. PoE — Power over Ethernet, подача питания по сети Ethernet, по витой паре одновременно с трансляцией данных.

PoE-интерфейсы на четыре IP-камеры.

Подключение IP-камер к ПК зависит от количества: если камера одна, подключают в LAN-интерфейс сетевой карты, если несколько, к LAN подключают коммутатор, а уже к нему — IP-камеры, после чего выполняют сетевое подключение с присвоением каждой нового сетевого адреса.

Механизмы передачи данных, сеть и протоколы

IP-камеры работают по стеку протоколов TCP/IP. TCP/IP — сетевая модель с четырьмя уровнями прохождения данных: прикладным, транспортным, сетевым, сетевого доступа.

Распределение протоколов по уровням:

  1. Прикладной — HTTP, RTSP, FTP, DNS и др.
  2. Транспортный — TCP, UDP, SCTP, DCCP и др. (RIP, протоколы маршрутизации типа OSPF, работающие поверх IP, — часть сетевого уровня).
  3. Сетевой — IP (вспомогательные протоколы, например ICMP и IGMP, работают поверх сетевого протокола, но относятся к сетевому уровню, а ARP — самостоятельный вспомогательный протокол, работающим поверх канального уровня).
  4. Уровень сетевого доступа — Ethernet, IEEE 802.11 WLAN, SLIP, Token Ring, ATM и MPLS, физическая среда и принципы кодирования информации, T1, E1.

TCP — гарантированный протокол (на первых испытаниях пакет прошел 150 000 км, не потеряв ни единого бита информации), с помощью команд предварительно устанавливает соединение, после чего начинает передачу данных; следит за сохранностью данных и их последовательностью, регулирует скорость трансляции, чтобы данные не передавались интенсивнее, чем их можно принять. Исправляет ошибки — отсылает дубль, если пакет потерян, и исправляет ошибку, если пришло два одинаковых пакета по одному адресу.

RTP — протокол передачи трафика в реальном времени. Предусматривает синхронизацию данных и коррекцию последовательности доставки пакетов.

UDP — альтернатива TCP, но не устанавливает предварительное соединение, а сразу начинает трансляцию. Не следит за получением данных и не дублирует на случай восстановления потерянного пакета. Менее надежен, но быстрее.

С точки зрения скорости и передачи реалтайм-трафика предпочтительнее RTP или UDP, но в проблемных сетях незаменим TCP, так как исправляет ошибки и корректирует сбои.

Устройства одного производителя совместимы по умолчанию. Для совместимости с устройствами другого производителя IP-камеры поддерживают прикладные протоколы. В основном RTSP и ONVIF.

RTSP — прикладной протокол для удаленного управления IP-камерой, с описанием команд управления потоком. Предусматривает исключительно управление IP-камерами сервером. Не имеет отношения к сжатию, пакетам, определению транспортного протокола. Передача данных как таковая не часть RTSP — для этого есть стандартный транспортный протокол реального времени. RTSP-запросы идут отдельно от потока — через специальный порт.

Запросы:

  • Announce — обновление данных описания содержимого.
  • Describe — описание содержимого.
  • Options — поддерживаемые методы.
  • Play — начало передачи содержимого.
  • Pause — временная остановка передачи.
  • Record — запись содержимого сервером.
  • Redirect — перенаправление на другое содержимое.
  • Setup — установка транспортного механизма.
  • Get_parameter — запрос указанных параметров у сервера.
  • Set_parameter — установка параметров сервера.
  • Teardown — остановка потока, освобождение ресурсов.

ONVIF — современный стандарт. Представляет собой объединение готовых технологий и протоколов (в том числе, RTSP), адаптированных к IP-видеонаблюдению. В рамках спецификаций разработано четыре профиля: Profile S — для видеоисточников, Profile C — для СКУД, Profile G — для записывающих видеоустройств, Profile Q — для устройств, совместимых «из коробки».

Спецификации Profile S определяют:

  • Конфигурирование сетевого интерфейса.
  • Обнаружение устройств по протоколу WS-Discovery.
  • Управление профилями работы камеры.
  • Настройку потоковой передачи.
  • Обработку событий.
  • PTZ-управление.
  • Защиту (доступ, шифрование).

IP-камера с внутренним архивом отвечает требованиям двух профилей спецификаций.

Есть три способа: проводной, беспроводной и гибридный (два способа: проводной и беспроводной).

Проводное соединение обеспечивает стабильную и высокоскоростную трансляцию, но требует прокладки сетей, ограниченных по длине типом кабеля: 100 м — для витой пары, 500 м — для коаксиала, 100 км — для оптоволокна (без учета повторителей или коммутаторов).

Для беспроводной трансляции в IP-камеру встраивают Wi-Fi-модуль (чаще всего) или 3G/4G-модуль. Дальность передачи ограничена и снижается из-за физических преград в направлении роутера и электромагнитных помех.

IP-камеры с гибридной передачей данных используют проводную и беспроводную связь, обеспечивая повышенную надежность локальной сети.

Ethernet: среда передачи данных IP-камер

IP-камера работает в сети Ethernet — технологии, объединяющей устройства в локальную сеть (LAN) для пакетной передачи данных. Системе видеонаблюдения, построенной на базе IP-камер, достаточно обычной локальной сети офиса, привычно соединяющей компьютеры.

Ethernet описана стандартами группы IEEE 802.3. Стандарты определяют формат кадров и протоколы управления доступом к среде на канальном уровне модели взаимодействия устройств друг с другом.

Краткий перечень сетевых модификаций стандартов (указана максимальная длина сегмента)

1. По витой паре:

Сетевой разъем IP-камеры

2. По коаксиальному кабелю со скоростью 10 Мбит/с: 10BASE5 — RG-58 (до 185 м), 10BASE2 — RG-8 (500 м).

3. По оптическому кабелю (одномодовое — волокно с основным диаметром сердцевины в 7 ~ 10 раз больше длины волны, проходящего по нему света, многомодовое — волокно с большим диаметром сердцевины, проводящей лучи света за счет полного внутреннего отражения):

Более скоростной Ethernet в системах видеонаблюдения пока не используют.

*Дуплексный способ обмена данными — отправка и прием одновременно по двум каналам связи, полудуплексный — поочередно по одному каналу.

Для трансляции по коаксиальному и оптоволоконному кабелю необходимы удлинитель сигнала для коаксиального кабеля и SFP-модуль для оптоволоконного. Иногда оптоволоконный порт встроен в IP-камеру, но в большинстве случаев сеть прокладывают на уровне коммутаторов с SFP-портами.

Основное отличие и первое преимущество сетевой камеры видеонаблюдения — цифровой видеосигнал от светочувствительной матрицы к серверу.

Основные преимущества IP-камер:

  • Масштабируемость системы: множество потоков идут по одному кабелю.
  • Картинка с высокой детализацией.
  • Широкий набор цифровых и аппаратных функций улучшения изображения (WDR, BLC, HLC, EIS, DIS, DNR etc).
  • Стабильность качества изображения при трансляции.
  • Низкий уровень помех.
  • Защищенность передачи, обеспеченная кодировщиками и технологиями шифрования.
  • Высокая скорость — до 50 к/с и выше, что существенно повышает информативность картинки.
  • Трансляция сигнала без потери четкости изображения.
  • Системы обработки тревожных сигналов для своевременных уведомлений на e-mail или смартфон.
  • Настройка и управление камерой на расстоянии.

Видеоаналитика

В IP-камеры закладывают аналитические функции — от простого детектора движения, анализирующего изменения в кадре, до распознавания лиц, автомобильных номеров и анализа поведения.

При наличии встроенного детектора движения или функции обнаружения пересечения виртуальной линии IP-камера начинает съемку только по сигналу датчика (если настроить) — снижает нагрузку на сеть, создает существенную экономию архивного пространства, ресурсов полосы пропускания, амортизации оборудования, времени оператора на просмотр.

В отличие от традиционных камер видеонаблюдения, IP-камеры сжимают поток — обрабатывают его на борту видеокодеками. Традиционные передают несжатый сигнал, нагружая сервер, требуя высоких мощностей. Несжатый аналоговый сигнал нуждается в преобразовании — с неизбежными потерями в качестве. IP-камеры не ограничены аналоговыми видеостандартами.

Наиболее распространенные видеокодеки: для статического изображения — JPEG, динамического (в движении) — MJPEG и проприетарные (платные) — H.264, H.265. Самую сильную компрессию демонстрирует H.265, но он наиболее эффективен на высоком разрешении, а для 2 Мп практически не нужен. Разработчики продолжают совершенствовать кодеки и технологии интеллектуального сжатия.

Edge Storage — локальное хранение информации, запись видео на встроенную карту памяти; создание дубля архива для страховки при разрыве соединения. При необходимости IP-камера работает автономно — без подключения к видеорегистратору или ПК. В IP-камере предусмотрен слот для карты памяти формата microSD/SDHC/SDXC или USB-порт для подключения флэшки.

Слот для SD-карты в IP-камере.

IP-камеры транслируют не один поток, а несколько — как минимум два потока: основной в полном разрешении под запись и субпоток меньшего разрешения для монитора. Большинство IP-камер поддерживают 3-потоковую трансляцию — на запись, на монитор, на мобильное устройство, а некоторые модели — до десяти потоков. Различным детекторам выделяют отдельные потоки, чтобы снизить нагрузку на сервер и сеть.

Многие IP-камеры поддерживают режим коридора — вертикальное отображение видео, 9:16 вместо 16:9. В этом режиме удобно просматривать съемку коридора, тоннеля и так далее. Поддержку режима указывают в спецификации IP-камеры. Если режим коридора не указан, программно функцию не получить — требуемое разрешение закладывают на аппаратном уровне.

В основном IP-камеры укомплектованы одним или несколькими аудиовходами и аудиовыходами, передают аудиофайлы на регистратор и принимают аудиосигнал. В некоторых моделях уже встроен микрофон, но при необходимости к каждой IP-камере с аудиовходом можно подключить профессиональный всенаправленный, двунаправленный или однонаправленный микрофон (зависит от задачи).

Аудиовыход IP-камеры

Есть аналитические функции, работающие конкретно со звуком, определяющие превышение или занижение звукового порога (порог задает пользователь в настройках), крик, разбитие стекла, выстрел, взрыв и другие резкие звуки и создающие тревожные события с отправкой в систему.

IP-камеры с микрофоном в DSSL

CMOS-матрица IP-камеры

Матрица — основной элемент камеры, преобразует свет в электричество, представляет собой специализированную интегральную микросхему, состоящую из светочувствительных фотодиодов и работающую по определенной технологии. Значение матрицы велико: даже с мощным процессором, если сенсор выдает плохое изображение, улучшить его невозможно.

Преимущества CMOS-матриц:

  • Ниже стоимость, чем у CCD-матриц, особенно при больших размерах.
  • Технология прогрессивного сканирования.
  • Единство технологии с прочими цифровыми устройствами; возможность объединения на одном кристалле цифровой, аналоговой и обрабатывающей части.
  • Высокое качество цветопередачи.
  • Низкое энергопотребление, что особенно важно в IP-камерах, начинающих съемку по сигналу детектора, в энергонезависимых устройствах видеонаблюдения и СКУД.
  • Высокая скорость кадрированного считывания, увеличивающая скорость записи, возможность качественной ручной фокусировки.
  • Повышенная чувствительность в условиях недостаточного освещения за счет усиленных каскадов (размещение схем в любом месте в цепи прохождения сигнала), возможность изменения коэффициента усиления для каждого цвета, улучшенная балансировка белого.
  • Высокое быстродействие.
  • Низкие требования к ширине полосы пропускания, возможность уменьшить битрейт.

Прогрессивное развертка — метод отображения, передачи и хранения движущихся изображений с последовательным отображением всех строк кадра. Это требует вдвое большей, чем чересстрочная развертка, полосы пропускания, однако преимущества метода значительно перевешивают недостаток.

Преимущества Progressive Scan:

  • Отсутствие «гребенки» или мерцания на перемещающемся объекте, нет нужды применять сглаживание картинки, внося искажения.
  • Качественное увеличение изображения до большего разрешения.
  • Целостное сохранение каждого кадра (нет разделения на два поля).

Важен и размер матрицы. Размер указывают в дюймах — в виде дроби. Чем меньше знаменатель, тем больше размер сенсора, тем лучше (но дороже и тяжелее) база IP-камеры: оптимальная цветопередача, выше соотношение сигнал/шум, качественнее изображение, больший угол обзора при объективе с одинаковым фокусным расстоянием.

Наиболее популярные форматы:

  • 1/2″ — достаточная в большинстве случаев светочувствительность.
  • 1/3″ — хорошая производительность при слабом освещении и высокой частоте кадров.
  • 1/4″ — минимальный размер и низкая чувствительность.

Многосенсорные камеры построены на нескольких матрицах — для получения панорамы или нескольких сцен с одной IP-камеры.

Чем выше разрешение матрицы IP-камеры, тем выше качество и детализация изображения (особенно заметно при увеличении фрагментов на мониторе). Зачастую достаточно разрешения 2 Мп (Full HD), поддерживаемого большинством современных мониторов.

Наиболее распространенное разрешение:

  • HD (720p) — 1280×720 (1 Мп) — средняя разрешающая способность, подходит для общей оценки области наблюдения.
  • SXGA (960p) — 1280×960 (1.3 Мп) — увеличенное количество пикселей по вертикали для специфической, вытянутой вверх, сцены.
  • Full HD (1080p) — 1920×1080 (2 Мп) — разрешение с возможностью идентификации человека.
  • Quad HD (1440p) — 2560×1440 (4 Мп) — улучшенная детализация при средних требованиях к пропускной способности сети.
  • 5MP — 2560×1920 (5 Мп) — высокая детализация, четкая картинка.
  • 4K UHD или Ultra HD (2160p) — 3840×2160 (8 Мп) — отличное качество изображения, распознавание мелких деталей, возможность использования цифрового зума.

С развитием цифровых технологий тенденция к увеличению числа эффективных пикселей растет, хотя высокое разрешение актуально только на объектах, где нужно четко видеть достоинство и номер купюры, распознавать автономер на большом расстоянии, постоянно масштабировать картинку.

Конструктивно объектив представляет собой сложную систему линз, заключенных в оправу и взаимно компенсирующих оптические искажения. Собирает и проецирует световую энергию на светочувствительную матрицу для формирования оптического изображения.

Главный параметр — фокусное расстояние (измеряют в миллиметрах), определяющее угол обзора и масштаб изображения. Представляет собой расстояние от оси комплекта линз до фокуса (точки пересечения первоначально параллельных лучей после прохождения через объектив). Чем меньше фокусное расстояние, тем больше поле обзора. Объектив 2.8 мм обеспечивает видеонаблюдение в секторе с углом обзора ~ 100º. Чем выше фокус камеры (например, 8 мм), тем меньше угол обзора, но больше нужное для качественной съемки расстояние до объекта наблюдения.

Перед системами видеонаблюдения стоят разные задачи, поэтому в IP-камерах используют короткофокусные, длиннофокусные и сверхдлиннофокусные объективы разного типа: с фиксированным фокусным расстоянием, с переменным фокусным расстоянием, моторизованные и fisheye.

С фиксированным фокусным расстоянием

Фокусное расстояние задают в процессе сборки на заводе — оно постоянно на протяжении всей эксплуатации.

С переменным фокусным расстоянием

Фокусное расстояние таких объективов указывают в диапазоне от меньшего к большему (2.7 ~ 13.5, например) — его можно менять. IP-камера с такой оптикой намного проще в монтаже, на порядок больше мест для инсталляции.

Объектив с переменным фокусным расстоянием

Моторизованный

Моторизованный объектив снабжен приводом (как правило, сервоприводом) — для удаленного управления фокусом и масштабированием. Часто в составе motor-zoom есть система оптической стабилизации, фокусировки и диафрагма. IP-камеры с зумом востребованы на объектах повышенной безопасности с необходимостью практически мгновенно масштабировать картинку (скорость трансфокации не превышает 5 секунд).

Fisheye

Fisheye-объективы — сверхширокоугольные (до 180°), в связи с чем необработанное изображение отличается искаженным отображением прямых линий в форме дугообразных кривых. Изображение с укомплектованным «рыбьим глазом» камер программно (встроенное в IP-камеру или приобретаемое отдельно ПО) разбивают на отдельные каналы, попутно исправляя дисторсию. Fisheye-камера заменяет несколько обычных.

IP-камеры выпускают в купольном, цилиндрическом, стандартного дизайна (box), cube, сферическом форм-факторах.

Купольные IP-камеры наиболее популярны. Предусмотрен горизонтальный (потолочный) монтаж, но специальные кронштейны открывают возможность установки на вертикальной плоскости.

Купольная IP-камера

Цилиндрические IP-камеры устанавливают на поворотный кронштейн. Регулировкой задают направление обзора. IP-камеры bullet часто выполняют в пыле-влагозащищенном и вандалозащищенном корпусе, с козырьком, оберегающим от прямых струй воды и лучей солнца, с широким диапазоном рабочих температур. Обычно монтируют на вертикальную поверхность: стену, столб, ограждение.

Цилиндрическая IP-камера

Корпусные камеры или камеры стандартного дизайна в основном выпускают без объектива и монтажного кронштейна, оставляя инсталлятору широкий выбор по установке и оснастке устройства, что повышает гибкость конфигурирования и расширяет сферу применения модели. Встраивание в термокожух адаптирует камеру к уличным условиям эксплуатации.

IP-камеры форм-фактора Cube рассчитаны на использование в помещении, укомплектованы кронштейном для закрепления на потолке, стене, столе (настольный монтаж наиболее популярен).

IP-камера Cube

Сфера — форм-фактор, определяющий регулировку направления видеонаблюдения IP-камер: шар просто поворачивают в нужную сторону — купола нет, его не надо снимать. Для защиты объектива предусмотрен специальный экран.

IP-камера «Сфера»

Отдельная группа IP-камер — поворотные. Поддерживают технологию PTZ, используют специальное ПО и приводы для поворота и наклона корпуса для максимального уровня контроля и покрытия большей площади видеонаблюдения. Поворотные IP-камеры с автотрекингом и детектором движения самостоятельно сопровождают объект наблюдения по всей контролируемой области.

Есть и узкоспециализированные модели, не подпадающие ни под один стандартный форм-фактор, например с выносным объективом (для ритейла).

IP-камеры выпускают для эксплуатации в помещении, на улице, в транспорте.

Уличные IP-камеры отвечают определенным требованиям:

  1. Соответствие корпуса международной классификации по защите оболочек от пыли и влаги International Protection Marking (IP). Первая цифра — защита от посторонних предметов (пыли), вторая — от проникновении воды. Корпус уличных IP-камер должен соответствовать стандарту (IP54 ~ IP68).
  2. Диапазон рабочих температур (при условии соответствия корпуса стандарту защиты IP54 ~ IP68). При нижней границе минус 10 °С — камеру можно установить в неотапливаемом помещении, при минус 20 °С — на улице в южных регионах России и СНГ, при минус 40 °С — почти везде, а при минус 60°С — на открытом воздухе даже в районах Крайнего Севера (в таких IP-камерах есть защита от коррозии и обледенения).

Уличные IP-камеры

Транспортные IP-камеры — специализированное оборудование, защищенное от вибрации, укомплектованное специальными надежными разъемами (как правило, резьбовыми M12). Каждая транспортная IP-камера проходит обязательную сертификацию на соответствие.

IP-камеры для транспорта

Вне зависимости от назначения, для установки в местах, не попадающих в зону видимости охранников, выпускают IP-камеры, защищенные от механических воздействий разной степени — корпус соответствует коду международной классификации IK08 ~ IK10.

С вопросами по IP-камерам обращайтесь, пожалуйста, к менеджерам DSSL по телефону (8 800 100 91 12) или в чате.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *