Особенности и характеристики видеокамер
Характерным отличием этого типа оборудования является простота конструкции и более низкая стоимость по сравнению с IP-камерами. Ведущие мировые производители выпускаю множество моделей, отличающихся размером, формой, видом поворотных инструментов, объективами и аппаратной частью. О принципах действия и устройстве видеокамер предлагаем прочесть здесь.
Основной задачей любой аналоговой камеры является преобразование оптического изображения в сигнал. Это ключевой элемент любой подобной системы, от надежности и качества работы которого напрямую зависит эффективность охраны. В современных моделях для преобразования сигнала используются специализированные ПЗС-матрицы. В монохромном варианте камеры обладают чувствительностью к видимому и инфракрасному излучению. Основными характеристиками устройств являются:
- Используемый стандарт видеосигнала.
- Разрешение картинки.
- Уровень минимальной освещенности (чувствительность).
- Ширина диапазона яркостей.
- Дальность передачи сигнала по кабелю.
- Возможность передачи звука и управляющих сигналов по кабелю.
- Потребляемая мощность и напряжение питания.
- Тип корпуса.
- Наличие дополнительных функций.
- Надежность и простота
В отличие от цифровых систем, аналоговые варианты более просты в эксплуатации, при монтаже и настройке. Большинство комплектов уже имеют по умолчанию заданные параметры работы, поэтому не требуют присутствия специалиста для настройки программного обеспечения. Простоту систем можно назвать их главным преимуществом по сравнению с цифровыми вариантами.
Сотрудникам охраны не нужно проходить дополнительное обучение, а сама система сразу готова к работе после подключения. Надежность оборудования заключается в том, что проблемы с рабочим компьютером, локальной сетью или интернетом мало скажутся на работоспособности системы, позволяя продолжать контролировать объект в любой ситуации.
Почему система «из коробки» лучше
Наиболее эффективный, безопасный и простой способ развертывания
системы уличного наблюдения для удаленного контроля — покупка готового «коробочного»
решения от крупной компании, которое позволяет в дальнейшем пользоваться
полноценным функционалом «умного дома».
В качестве примера такого решения разберем возможности
комплекта от компании «Ростелеком» — топовой в линейке предлагаемых устройств
камеры CS-C3SHW. Функционал этой камеры можно назвать наиболее сбалансированными с
точки зрения сочетания доступной цены и технологических характеристик.
CS-C3SHW имеет устойчивый к температурным воздействиям блок
из металла и пластика — камера гарантировано работает в диапазоне от -30°C до +60°C.
Конструкция предусматривает защиту от пыли и влаги по стандарту IP66. Мощная инфракрасная
подсветка позволяет получать качественное изображение в темное время суток на
расстоянии до 30 метров.
Рассматриваемая камера может работать через кабельное
подключение RJ-45 или через Wi-Fi, удаленное соединение настраивается буквально
за несколько минут с помощью смартфона. Для записи видео используется
современный кодек H.264 с переменным уровнем битрейта, ролики могут сохраняться
на карту памяти microSD или отправляться на «облачный» сервис.
Охранные возможности впечатляют — возможна запись по расписанию или событию с помощью детектора движения, пользователь при этом получает push-уведомления. CS-C3SHW также обеспечивает двухстороннюю аудиосвязь с помощью встроенного микрофона. Есть встроенная сирена мощностью 100 Дб и стробоскоп — они активируются по настраиваемым сценариям.
Подведем итоги. Для подавляющего большинства пользователей
оптимальным выбором для удаленного уличного видеонаблюдения будет приобретение готовой
«коробочной» системы с защищенной от российского климата и вандалов камерой. При этом решения от крупных игроков на рынке даже в бюджетном сегменте позволят круглогодично контролировать происходящее на загородном участке, у гаража, в подъезде и любых других местах, где есть хотя бы мобильный интернет.
Неисправности
Регистратор или компьютер не видит камеру. Решение: перенастроить сетевые значения (правильно прописать IP, маску подсети, DNS). Если же все сделано правильно – проблема в коннекторах, кабелях, выдеовыходах. Провод проверяют на разрывы, а выходы и коннекторы — на отсутствие отставаний. Проблема решается заменой кабеля, припаиванием отставших частей.
Камера не включается. Решение: подключить новым кабелем к другому источнику и блоку питания.
Самостоятельные перезагрузки, отключение/включение. Решение: перепрошивка.
Гаджет загружается, отзывается на управление, но отсутствует меню и картинка. Причина: поломка видеовыхода. Решение: видеовыход перепаивается самостоятельно или в сервисном центре.
Грозовой разряд может вывести из строя камеру на некоторое время или навсегда, спалив плату. В первом случае – только замена платы в сервисном центре, во втором — прибор перезагружается, перенастраивается и продолжает работать.
В работе устройства могут возникать импульсные помехи (полосы на экране, нечеткое изображение), тогда следует убрать или экранировать источник электромагнитного излучения.
Размытое изображение, фон иного оттенка (розовый, синий) – поломка оптических частей (объектива, матрицы). Возможные причины: перекос, люфт объектива, запотевание, загрязнение матрицы, ИК фильтра. Выход: протереть матрицу изображения, ослабить винт, которым объектив крепиться к матрице, заменить его или ИК фильтр, заменить или закрепить площадку объектива.
Какой угол обзора выбрать?
Ответ на этот вопрос зависит от конкретной задачи, ведь каждая ситуация индивидуальна. Например, для видеонаблюдения за большой территорией без необходимости выделения конкретного объекта используют камеры с широкоугольным объективом 2,8-3,6 мм и углом обзора 70-140°.
Угол обзора 60° подобен углу обзора человеческого глаза, и является средним значением. Камеры с таким углом способны передавать детальное изображение с дальностью до объекта наблюдения до 10 м.
Камеры с длиннофокусным объективом и узким углом обзора (10-30°) применяются для наблюдения за отдаленными объектами, расстояние до которых может варьироваться от 20 до 70 метров, и зависит от ФР объектива.
Есть одна интересная особенность, которая позволяет определить расстояние уверенного распознавания объекта, и может служить своеобразной шпаргалкой при выборе камеры. Она заключается в примерном равенстве фокусного расстояния, выраженного в миллиметрах с дистанцией уверенного распознавания в метрах. Например, камера с матрицей 1/3 дюйма и объективом с фокусным расстоянием 12 мм сможет распознать человеческую фигуру на расстоянии 12 метров. На этом расстоянии размер наблюдаемой зоны будет равняться 3 метра в высоту, и 4 в ширину, что позволит достаточно уверенно провести идентификацию человека.
С этим читают:
Выбираем жесткий диск для видеонаблюдения
Как выбрать камеру для видеонаблюдения?
Приобретаем 3G/4G усилитель GSM сигнала: проверка сигнала, критерии выбора и обзор моделей
Отличия и критерии выбора уличных камер видеонаблюдения
Как работают IP камеры видеонаблюдения
Cетевая или камера видеонаблюдения IP — видеокамера, передающая поток данных в цифровом формате, используя сети Ethernet, TokenRing, протокол IP.
Принцип построения IP-видеонаблюдения идентичен компьютерной локальной сети с использованием роутеров, маршрутизаторов, связи посредством кабеля или WI-FI.
Прибор представляет собой сетевое устройство с отдельным IP-адресом, веб-интерфейсом. Это мини-компьютер, выполняющий узконаправленную работу – принятие видео-, аудиосигнала, сжатия данных посредством программных методов (видеокодеков), передачи их на приемник.
Камера передает информацию сразу только в интернет или одновременно на автономный регистратор, компьютер. Она не зависит от стационарного пункта наблюдения. Информация передается посредством сетевого кабеля или WI-FI. Устройство запитывается электросетью посредством блоков питания или автономными встроенными аккумуляторами.
Прибор также работает с PoE: питание поступает вместе с информацией через специальный кабель — витую пару. Считывание данных возможно где угодно на планете, там, где обеспечен доступ к Сети.
Описываемый прибор относят к разновидности веб-камер. Но он усовершенствованный и приспособленный для визуального наблюдения, записи и передачи видео, звука (см. Камера видеонаблюдения с записью). Это цельное, автономное, сетевое устройство.
Данные матрицы изображения сжимаются несколькими способами: покадрово (MJPG) или потоково (MPEG-4, H.264). Некоторые камеры передают несжатую информацию. В IP-видеофиксаторах используются транспортные сетевые протоколы TCP, UDP.
Элементы сети:
- камеры (одна или сеть);
- роутеры (точки доступа);
- отдельный IP-видеорегистратор;
- приемник сигнала, он же пульт управления и регулировки: компьютер, смартфон, планшет;
- блоки питания (импульсные или обычные);
- реле для управления внешними приборами (электрозамками, освещением).
Механизм работы IP-камеры следующий. Одно или несколько устройств подключается сетевым кабелем или по WI-FI к компьютеру с соответственными программными средствами под него. Создается сеть наподобие локальной компьютерной.
Настраивается роутер. Для камеры прописываются сетевые значения: IP-адрес, DNS, параметры подсети. После этого компьютер «узнает» прибор — на экране появляется передаваемое изображение.
Посредством специальных драйверов камера настраивается, задается режим активации, съемки, записи, просмотра онлайн.
Пример готового комплекта видеонаблюдения с IP-устройствами:
- наружная и внутренняя видеокамера;
- сетевые кабели;
- IP-видеорегистратор;
- крепежные элементы;
- жесткий диск (продаются комплекты и без него);
- блоки питания.
Разновидности цифровых устройств
Цифровые камеры видеонаблюдения размещается в разных местах. В продаже имеются внутренние и наружные. Наружные снабжены системой защиты от вандалов, кожухом, которые предохраняют оборудования от попадания осадков и неблагоприятных климатических условий. Некоторые модели не предполагают наличие кожуха, поэтому его приобретают отдельно.
Некоторые варианты снабжены объективом с автодиафрагмой. Эта функция помогает менять подачу света в объектив в зависимости от освещения.
Фиксированные виды
Купольная IP-камера
Фиксированные IP-камеры бывают трех видов: купольные, мини-купольные и стандартные. Все приборы имеют фиксированный угол обзора – обычный, телескопический, широкоугольный. Они хорошо заметны окружающим, монтируют внутри помещения и на улице. Оборудование предусматривает возможность сменить объектив во время пользования.
Купольная разновидность помещается в купольный корпус. Он хорошо прячет направление объектива, поэтому со стороны невозможно понять, куда она смотрит. В приборах нельзя менять объектив из-за маленького пространства внутри корпуса. Устройства крепят на стену и потолок.
PTZ разновидности
PTZ-камеры стандартного и купольного типа могут проводить панорамную съемку. Их оснащают функциями наклона и изменения масштаба. Управлять видеоаппаратурой можно через сетевой кабель, используемый для показа видеокартинки без подсоединения проводов. Камера PTZ может снабжаться опциями:
- Электронная стабилизация картинки, снижающая влияние вибрации на видео. Часто этой функций снабжают приборы с коэффициентом масштабирования 20 и больше.
- Защитная маска, с помощью которой можно заблокировать трансляцию и видеозапись некоторых участков при изменении угла обзора. Маска меняет свое направление вместе с системой координат без необходимости вторгаться в участки.
- Предварительная настройка положения цифрового оборудования. Пользователь может выбрать из 20-100 положений. Благодаря функции клиент быстро перемещается от одной точки к другой с помощью смены положений.
- Функция E-flip необходима для разворачивания изображения на 180 градусов.
- Автоматическое наблюдение обнаруживает движение и следит в рамках своего угла обзора. Благодаря опции пользователь расставляет приборы экономно.
- Опция поворота позволяет повернуть головку на 180 градусов. Функция актуальна для слежки за постоянно движущимся объектом.
Панорамные камеры
Панорамные камеры снимают с большим углом обзора. Установленное программное обеспечение круглое изображение видоизменяет в видео, которое понятно для клиента. В камерах нельзя настраивать четкость детализации, поскольку они рассчитаны на общий обзор. Существует взаимосвязь между расположением объектива и качеством выдаваемой картинки. Чем он ниже, тем сильнее искажается изображение. Режимы просмотра в панорамных устройствах:
- панорама – 360°;
- два полу панорамных видео по 180;
- квадратор позволяет смотреть 4 картинки со своим направлением обзора и зумом;
- просмотр круглой картинки.
Разные модели устройств конвертируют видеопоток различными способами. Некоторые панорамные изделия записывают обработанное программой видео, другие – оригинальные клипы с камеры.
Ряд моделей функционирует автономно, сохраняя видеозапись на встроенную карту памяти. Это часто применяется при работе в аварийном режиме.
Функция подавления электромагнитных шумов
При работе видеокамеры в условиях меняющейся освещенности возникают помехи, ухудшающие качество картинки. Функция DNR в видеокамере — это система устранения электромагнитных шумов. Помехи классифицируются по ряду признаков. Выделяется несколько видов шумов:
- импульсные (на картинке отражаются в виде крупинок);
- пятнистые размытости, беловато — серые;
- Гауссовы шумы.
Функции 2D и 3D –DNR предназначены для снижения искажений изображений, наносимых шумами. При этом обработка 3D более эффективно справляется с задачей.
На рисунке слева необработанный кадр, а справа приведен кадр с использованием функции шумоподавления.
Масштабирование и количество камер
Казалось бы, два устройства вместо одного — у аналога в этом случае явное преимущество. Однако не забывайте про другой неприятный момент.
В AHD камерах кабель необходимо тянуть непосредственно от каждой точки видеонаблюдения к данному регистратору. И тогда при наличии 8 или 16 камер, у вас в это место будет сходиться толстенный пучок проводов.
В цифровых системах к регистратору подходит всего один кабель витой пары. Все остальное заходит на свитч, роутер и т.п. А уж его вы можете запрятать куда подальше от глаз.
Кроме того, при добавлении новой видеокамеры не обязательно тянуть еще один провод непосредственно до регистратора. Вам будет достаточно подключить камеру в общую сеть через разветвитель, либо вообще сделать это по Wi-Fi сигналу.
Еще одним минусом AHD является малая масштабируемость. Видеорегистраторы для такого аналога идут как правило, максимум на 32 канала.
А у IP цифры вы спокойно сможете масштабироваться на более чем 200 камер.
Другой вопрос, нужно ли вам это на даче или в коттеджном домике?
Кабель для подключения
Два разных формата видеонаблюдения подключаются разными кабелями. Цифру IP подключают обычной витой парой.
Это стандартный провод, которым мы пользуемся в интернет модемах с разъемами RJ45.
А вот для AHD видеонаблюдения требуется комбинированный кабель. Например, марки КВК. 
У него внутри идет коаксиальный (антенный) провод, плюс два медных проводника на питание.
Продается он и в готовых для подключения бухтах. Питание снимается со штекерных разъемов мама-папа, а на коаксиалке стоит разъем BNC.
У кого-то может возникнуть вопрос, а можно ли использовать витую пару для подсоединения AHD? Да, для этого существуют специальные переходники.
Виды IP камер видеонаблюдения
Разновидности камер в зависимости от изменяемости угла наклона:
| с фиксированным углом обзора: стандартным, широкоугольным, телескопическим. Устройство оснащается объективом с изменяемым или фиксированным фокусом |  |
| PTZ-камеры с изменяемым углом и фокусом, с поворотными механизмами (поворотные камеры). Такая камера оснащается широкоугольным объективом. Угол наклона гаджета – 180° и больше, съемка может вестись на 360° |  |
| панорамные камеры. Им не требуется поворачиваться – они фиксируют одновременно пространство на 360° без поворотов и наклона. Изображение выводится одной или двумя полукруглыми картинками либо несколькими квадратами с настраиванием направления, приближения, масштаба, яркости для каждого изображения. |  |
Виды в зависимости от места применения:
- уличные: с защитным кожухом, антивандальным покрытием, нагревательными элементами, подсветкой;
- внутренние.
Настройка и подключение
IP видеосистему самостоятельно настроить и подключить довольно сложно и проблематично. Если вы не технический специалист и слабо разбираетесь в прописывании и присвоении IP адресов, у вас навряд-ли получится все сделать правильно с первого раза.
Поэтому, если вы хотите подключить видеонаблюдение сами, без приглашения в дом сторонних специалистов, то выбирайте формат AHD. Используйте для этого готовые комплекты с заряженным кабелем, уже имеющим необходимые разъемы.
Просто втыкайте последовательно коннекторы в камеры и в видеорегистратор и пользуйтесь. Даже пенсионеры с этим справляются без особых сложностей.
IP формат – это разделка и обжимка витой пары, настройка IP адресов, подключение свитчей и многое другое. Тут уже потребуются определенные навыки и знания.
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.
Какая система видеонаблюдения лучше и что выбрать?
Так что же выбрать исходя из всего вышеизложенного IP или AHD?
Рекомендации здесь следующие. Если вы технически подкованный специалист и вам действительно нужны все те дополнительные функции, которыми обладают IP системы, плюс позволяет бюджет, то покупайте цифровые видеокамеры и все комплектующие.
При стандартных рядовых задачах – наблюдение за домом, на загородном участке, в небольшом магазине – AHD ваш вариант. При этом вы сможете все установить своими руками, не прибегая к услугам профессионалов и не приглашая в свой дом посторонних людей. И все это за относительно небольшие деньги и хорошую по качеству видеокартинку.
Главный совет -покупая AHD, сразу берите гибридный видеорегистратор, к которому в дальнейшем сможете легко подключить и IP видеокамеры.
https://youtube.com/watch?v=DrXfervtQ6w%3F
Определяем необходимое фокусное расстояние
Практически во всех случаях возникает необходимость выбора оптимального угла обзора камеры, который может быть определен благодаря расчету ФР объектива. По сути, угол обзора является зависимой величиной от фокусного расстояния. Оно может разниться для каждого конкретного случая, и напрямую зависит от:
- Расстояния до объекта наблюдения;
- Размера матрицы;
- Размера наблюдаемого объекта.
Так, например, угол обзора в 100° хорошо подойдет для небольших тесных помещений, но будет непригоден для наблюдения за удаленными на несколько десятков метров объектами – при просмотре на записи просто невозможно будет различить детали объекта. При увеличении фокусного расстояния сужается угол обзора и появляется возможность наблюдения за относительно отдаленными объектами.
Зная несколько параметров камеры видеонаблюдения и некоторые данные об объекте наблюдения несложно определить необходимое в каждом конкретном случае ФР объектива.
Оптимальное ФР объектива рассчитывают по формуле:
F= h*S/Н или F= v*S/V, где
h – размер горизонтальной стороны матрицы;
S – расстояние до объекта слежения;
H – размер объекта наблюдения по горизонтали;
v – размер вертикальной стороны матрицы;
V – размер объекта наблюдения по вертикали.
Размер вертикальной и горизонтальной сторон сенсора камеры вы можете узнать из данной таблицы:
Для примера рассчитаем простую задачу. Дано: необходимо наблюдать за фасадной стороной небольшого гаража, шириной 4 метра, расстояние до объекта – 10 метров. Размер матрицы – ½ дюйма. Рассчитать подходящее ФР объектива камеры. Для решения воспользуемся формулой, и подставим все необходимые значения:
F=6,4*10/4=16
Рассчитав формулу мы получили, что ФР объектива должно равняться 16, но есть еще один нюанс
Очень важно, чтобы угол обзора камеры был больше рассчитанного, иначе кроме объекта наблюдения больше ничего не будет видно. Поэтому в данном случае оптимальным фокусным расстоянием объектива камеры будет 8-10 мм
Угол обзора при таких значениях будет равен около 35°, и вполне подойдет для видеонаблюдения за гаражом на расстоянии 10 метров. Ниже приведена подробная таблица с углами обзора камер с различными параметрами фокусного расстояния и размерами матрицы.
При необходимости время от времени менять угол обзора, или в любых сложных ситуациях, когда определиться с фокусным расстоянием до покупки камеры бывает проблематично, стоит приобретать камеры с вариофокальным объективом, которые позволяют регулировать угол обзора вручную. Диапазон ФР таких камер обычно лежит в пределах 2,8-12 мм. При использовании вариофокальных объективов вы можете приближать или отдалять картинку без потерь качества благодаря оптическому увеличению объектива.
