Как устроено IP видеонаблюдение
Эта статья будет полезна тем, кто хочет построить систему видеонаблюдения на
IP технологиях и хочет разобраться в приниципах. Обзор же
AHD технологии -
здесь.
Отличия технологии IP от технологии AHD.
С точки зрения результата, при одинаковых видеоматрицах и оптике, у
IP видеонаблюдения формально нет никаких преимуществ перед
AHD. Обе технологии дают изображение высокой и сверхвысокой четкости. Всё отличие заключается только в дальнейшей обработке сигнала и организации его передачи.
Плюсы и минусы
Плюсы
- IP камера может работать как самостоятельное устройство и не требует обязательного наличия видеорегистратора. Запись может вестись на обычный компьютер или облако.
- Цена IP видеорегистратора (NVR) в пересчёте на один канал дешевле гибридного видерегистратора.
- Возможность беспроводного подключения через WiFi.
- Топология сети "дерево" увеличивает технологичность и гибкость построения сети.
- Более низкая стоимость кабельной инфраструктуры, по сравнению с AHD систем.
- Меньшая номенклатура коммутационных изделий (разъёмов). и, как следствие, упрощение и удешевление монтажных работ.
- Использование технологии PoE исключает дополнительные кабели для электропитания.
Минусы
- Высокая по сравнению с AHD стоимость IP камер.
- Задержка в передаче изображения от 1 до 20 секунд.
- Каждой камере нужен порт на коммутаторе или роутере.
- Перед эксплуатацией требуется предварительная настройка IP камер.
- Максимальная дальность от камеры до коммутатора (без доп. устройств) не может превышать 100 метров (AHD – до 500м).
Камеры и параметры
Разрешение
Измеряется в мегапикселях (
Мп), иногда указывается разрешение. Характеризует чёткость изображения.
Например:
1Мп (720p) Камера
QVC-IPC-136W - это облачная камера от Ростелеком, с разрешением 1280х720 пикселей, на 100% достаточно для квартиры.
2Мп (
1080p). Камера
TBC-i1226IR, это Full HD камера, с разрешением 1920x1080 пикселей, достаточно для 90% задач.
4-5Мп. Камера
TBC-i1241IR, это камера с разрешением 2560х1440 пикселей. Она необходима в тех случаях, когда надо более подробно рассматривать объект наблюдения и для последующей аналитики.
Здесь ситуация схожа с гонкой процессоров и камер мобильных телефонов, призванной вытащить деньги с покупателя, хотя на самом деле
1-2Мп абсолютно достаточно для 95% задач, стоящих перед системой видеонаблюдения.
Фокусное расстояние объектива
Измеряется в
мм и фактически характеризует угол обзора и масштаб получаемой картинки. Объективы бывают с
фиксированным либо переменным фокусным расстоянием (
вариофокальные объективы)
Например:
Фиксированный объектив с фокусным расстоянием
2.8мм имеет угол обзора 98 градусов. Примером камеры с таким объективом может служить
TBC-i1221IR.
Вариофокальный объектив с фокусным расстоянием
2.8-12мм позволяет настроить угол обзора от 98 до 29 градусов. А затем, при необходимости, менять масштаб изображения. Примером камеры с таким объективом может служить
TBC-i1451IR, а примером камеры с дистанционным управлением фокусным расстоянием (моторизованный объектив) может служить
TBC-i1424IR.
Форм фактор
Цилиндрический корпус идеален для установки на улице, так как в этом случае конструктив камеры лучше защищён от осадков, грязи и солнечной радиации.
Пример - камера
TBC-i1226IR.
Купольный корпус – камеры с таким корпусом, как правило, используются внутри помещений из-за компактности корпуса и его эстетичности. Примером может служить камера
TBC-i2221IR.
Антивандальный корпус обозначает металлический корпус (как правило -купольный) и устанавливается в местах, где злоумышленник может достать до камеры. В основном задача такой камеры - максимально долго передавать информацию в диспетчерский центр до выхода из строя. Пример -
TBC-i3325IR.
Чувствительность
Этот параметр характеризует минимальную освещённость в люксах (
Лк), при которой имеем цветное изображение от камеры. При дальнейшем снижении освещённости, включается инфракрасная подсветка (
ИК) и камера переходит в чёрно-белый режим.
Например
Обычная камера
TBC-i1226IR позволяет получить качественное изображение как в светлое время суток, так и в сумерках. А камера
TBC-i1251IR, благодаря матрице StarVis от Sony, даст безупречное цветное изображение даже ночью, что может быть использовано при организации наблюдения в неосвещенных ангарах, лесных коттеджах и т.п., то есть там, где требуется качественное цветное изображение при минимальной освещённости.
Сетевой коммутатор.
Как упоминалось выше IP камеры подсоединяются к портам ethernet коммутатора (за исключением USB и Wi-Fi камер). Их на нашем рынке сотни от различных брендов и с разными характеристиками.
Основные параметры на которые надо обратить внимание:
- Тип (управляемый или нет) - от это зависит где и как вы сможете настроить свою сеть.
- Количество портов и аплинков (сколько камер можно подсоединить и как организовать передачу данных)
- Скорость портов (10/100/1000 Мбит/с)
- Наличие PoE (чтобы понять как организовать питание камер)
- Мощность PoE (чтобы рассчитать сколько и какие камеры можно запитать от коммутатора)
Например
TBP-4208 . Это неуправляемый коммутатор на восемь портов FE c мощностью PoE на каждом порту 15,4Вт. В первую очередь предназначен для питания камер и передачи траффика на регистратор или компьютер.
Стандарты сжатия видео.
Большой поток видеоданных от IP камер сделал необходимым сжимать их объём без потери качества изображения, прежде чем передавать в сеть. Тем самым, нагрузка на сеть существенно уменьшается. Для этого используются различные стандарты сжатия видео H.264, H.264+, H.265, H.265+.
Стандарты постоянно развиваются и в настоящее время время наиболее современным является H.265+, но здесь ситуация немного схода с гонкой скорости процессоров, о чем упоминалось выше.
Видеорегистраторы
Как было отмечено выше, IP система видеонаблюдения не требует обязательного наличия видеорегистратора в своём составе. При необходимости, в качестве сервера может быть использован обычный компьютер или видеоинформацию можно записать «в облако».
Однако всегда существует риск случайной потери связи с облаком, при этом видеоинформация безвозвратно теряется. Кроме того, не рекомендуется использовать облако для записи конфиденциальной видеоинформации.
Поэтому, в целом ряде случаев, наличие видеорегистратора оправдано. Примером может служить локальная сеть видеонаблюдения без выхода в Интернет, когда видеоинформация имеет конфиденциальный характер или когда возможности Интернета на объекте ограничены.
В качестве видеорегистратора при построении IP системы видеонаблюдения можно использовать и гибридный видеорегистратор, как в случае с системой
AHD. Это оправдано, если система видеонаблюдения на объекте построена по комбинированному принципу, то есть используются IP и AHD видеокамеры. Однако, при построении собственно IP системы видеонаблюдения, целесообразно и выгоднее использование чисто сетевых видеорегистраторов (NVR), специально предназначенных для организации таких систем.
Сетевые регистраторы различаются по количеству камер, информация от которых может быть записана, их разрешением (Мп) и количеством слотов, к которым можно подключать жёсткие диски для хранения видеоинформации.
Например недорогой сетевой видеорегистратор
TBR-N1508 может обработать поток от 8 Full HD камер.
Создание системы и компоненты.
Итак, мы хотим организовать систему видеонаблюдения на участке, стоящем на краю поселка у леса.
Камеры
Так как освещённость на участке минимальная, то для его контроля целесообразно применить камеру с матрицей StarVis от Sony. Это даст нам возможность получить качественное изображение при минимальной освещённости. В качестве камеры используем
TBC-i1227IR в цилиндрическом корпусе, фокусное расстояние объектива
2,8 мм, угол обзора 98 градусов.
Для контроля ворот или калитки можно использовать такую же камеру.
Для видеонаблюдения внутри дома и входной двери целесообразно использовать камеры купольного типа. Примером могу служить
TBC-i2221IR в купольном корпусе, фокусное расстояние объектива
2,8 мм, угол обзора 98 градусов.
Таким образом, для организации видеонаблюдения мы использовали 4 камеры.
Видеорегистратор.
В качестве видеорегистратора можно использовать сетевой гигабитный IP регистратор. Здесь подойдёт видеорегистратор
TBR-N1508, имеющий один слот для жёсткого диска ёмкостью до 4 Тб. Например WD Purple
WD40PURZ
(Необходимый объём жёсткого диска можно рассчитать при помощи калькулятора глубины видеоархива, см. сайт www.tbtec.ru, раздел «Программное обеспечение».)
Сетевой коммутатор.
Для подключения 4-х IP камер к видеорегистратору и их питания используем PoE коммутатор
TBR-4104 на четыре выходных порта.
Кабели
Т.к. при организации сети видеонаблюдения питание (постоянный ток) и сигнал передаются по одному кабелю, то необходимоиспользовать качественный медный (не омедненный) витопарный кабель 5-й категории. Широкий выбор представлен
здесь.
Итоги и выводы
Несмотря на дороговизну некоторых компонентов системы, бурное развитие технологий позволит и дальше отвоевывать IP системам долю рынка у аналоговых систем. Т.к. многие "фичи" недоступны для AHD и схожих систем (Wi-Fi, USB и т.д). И эта конкуренция помогает снижению цен на оба стандарта, и в выигрыше -покупатель!