IP и аналоговое (HD) видеонаблюдение

1.

IP и аналоговое
(HD)
видеонаблюдение

2.

Как работают аналоговые (HD) камеры
Аналоговые видеокамеры работают следующим образом:
1. Объектив прибора принимает оптический сигнал, который затем усиливается
светочувствительной линзой.
2. Обработанная информация отправляется на полупроводниковую схему.
3. ПЗС-матрица преобразует ее в электрические импульсы.
4. Полученный видеосигнал получает принимающее оборудование.
5. Аналоговая видеокамера передает данные в своем исходном виде и не
использует обработку двоичным кодом, в отличии от цифровых IP-камер
На рынке сейчас наиболее распространены три основных
стандарта, которые не совместимы между собой:
-
HD-CVI (разработан компанией Dahua Technology)
HD-TVI (разработан компанией Techpoint, после был
выкуплен Hikvision)
AHD (разработан компанией Nextchip)

3.

HD-CVI (High Definition Composite Video Interface)
Поддерживает технологию ASC, благодаря которой возможна передача на длинные
расстояния без искажения качества изображения. Максимальное расстояние, на которое
возможно передать видеосигнал с использованием формата HD-CVI, зависит от типа кабеля,
использованного при построении системы видеонаблюдения:
Технология HD-CVI запатентована компанией Dahua и активно развивается. За всю историю
компания выпустила 6 модификаций, последняя из которых вышла в свет в феврале 2020
года. Поддерживает разрешение 4K и искусственный интеллект. Данная технология умеет
передавать по коаксиальному кабелю питание и звук (технология PoC).

4.

Сравнение форматов HD видеонаблюдения
* Медные коаксиальные кабели (типа RG59, RG6, SAT703) без применения усилителей позволяют передавать
аналоговые видеосигналы приблизительно на следующие расстояния:
AHD — 500 м;
HD-TVI — 350 м;
HD-CVI — 500 м;

5.

Типовая схема аналогового видеонаблюдения

6.

Что входит в систему аналогового видеонаблюдения
регистратор
камера
жесткий диск для записи
питание (резерв или обычный блок)
кабель : коаксиальный для видеонаблюдения
разъемы: BNC папа/мама для передачи сигнала, DC папа/мама для питания)
в расчете на 1 камеру =2 BNC папа + 1 DC папа в камеру + 1 DC мама в обычный БП
(если резерв. то не надо)
коробка коммутационная/монтажная для того чтобы соединения спрятать
монитор (если нужно) - смотреть разрешение камер fullHD/2K/4K
кабель VGA (до 2Мп), если нужно на мониторе видеть больше 2Мп, то только HDMI
роутер (если есть оптоволоконный кабель) / роутер с USB входом + модем +симкарта

7.

Стандартная схема подключения HD камер к регистратору

8.

Преимущества аналогового видеонаблюдения
● Доступная цена.
● Простота установки и настройки – для этого не нужно иметь
технических знаний и навыков.
● Они совместимы со многими устройствами (все регистраторы
являются мульти гибридными).
● Высокое качество изображения в ночное время суток и в
помещениях без освещения.
● Невысокая цена за ремонт и обслуживание камеры.

9.

Недостатки аналогового видеонаблюдения
Сложность и часто невозможность масштабирования. Примерно от 16
камер - аналоговая система теряет экономический смысл (IP становится
дешевле)
Иногда возникают помехи на картинке.
Невозможность использования одной линии для потока из нескольких
камер (каждая камера подключается только напрямую к регистратору)
В записи сильно снижается качество изображения (в зависимости от
регистратора запись может занимать значимый объем памяти)
Все функции управления и аналитики только в регистраторе

10.

Как работает IP видеонаблюдение
1. Объектив фокусирует изображение на матрице.
2. Матрица преобразует цвет в электрический сигнал.
3. Сигнал поступает на процессор для обработки цветности, яркости и др.
4. Видеопоток поступает на компрессор.
5. Компрессор сжимает поток — теперь данные готовы к передаче в сеть через
Ethernet-контроллер.

11.

По сути IP-камера — это камера видеонаблюдения + мини-компьютер.
IP-камера состоит из:
матрицы,
объектива,
центрального процессора,
процессора обработки,
процессора сжатия,
сетевого интерфейса.
У каждой IP-камеры есть собственный IP-адрес, передаваемый с подключением
и используемый для синхронизации 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 с мобильного устройства.

12.

13.

Что входит в систему IP видеонаблюдения
регистратор (или сервер)
камера
жесткий диск для записи
коммутатор обычный или с питанием РОЕ
питание (резерв или обычный блок) - если обычный коммутатор
кабель UTP/FTP - 4pr витая пара, 4 пары (8 жил)
разъемы (сетевой RJ45 и питание) - 1 камера=2 RJ45 + (если не POE) - 1 питание папа в
камеру + 1 питание мама в обычный БП (если резерв. то не надо)
коробка коммутационная/монтажная
монитор (если нужно) - смотреть разрешение камер fullHD/2K/4K
кабель VGA (до 2Мп), если нужно на мониторе видеть больше 2Мп то только HDMI
роутер (если есть оптоволоконный кабель) / роутер с USB входом + модем +симкарта

14.

15.

Преимущества IP видеонаблюдения
Масштабируемость системы: множество потоков идут по одному кабелю.
Картинка с высокой детализацией и возможность записи звука (встроенный микрофон/опция подключения
внешнего)
Широкий набор цифровых и аппаратных функций улучшения изображения (WDR, BLC, HLC, EIS, DIS, DNR
etc).
Стабильность качества изображения при трансляции и 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.
Все функции аналитики и настройки находятся в камере, что позволяет использовать ее без регистратора
и/или в удаленном формате
поддерживают технологию POE, которая позволяет передавать по сетевому кабелю одновременно и
видео/аудио сигнал и электропитание.

16.

Недостатки IP видеонаблюдения
стоимость камер выше аналоговых (хотя идет тренд на снижение)
монтаж и настройка требуют специальных знаний и навыков
настройка и использование функций аналитики требуют специальных
знаний и навыков
Требуется верно рассчитать битрейт, длину линий, емкость коммутаторов
и регистраторов, совместимость протоколов, для того чтобы не получить
подвисаний

17.

Для каких задач подходит
HD видеонаблюдение
-
-
для самостоятельной установки
нет возможности заказать
установку
простой объект (до 8 камер)
небольшие расстояния между
камерами (до 100-150 м)
IP видеонаблюдение
-
-
большие объекты
большие расстояния (свыше 150 м
между камерами)
большое количество устройств в
сети (от 8 камер)
сложная система монтажа
требуются доп задачи (аналитика)

18.

Типы кабеля используемого при подключении
HD система
Коаксиальный (комбинированный)
кабель для видеонаблюдения
* Центральная жила на сигнал + 2
жилы на питание
IP система
Сетевой кабель
* доступны несколько схем
подключения при использовании POE
коммутатора и/или POE регистратора
Сетевой кабель (при использовании
трансмиттеров)
В HD системе допускается использование сетевого кабеля для подключения (например в уже существующую систему),
в этом случае обязательно использование трансмиттеров/пассивных приемопередатчиков которые будут защищать
сигнал от помех
Все типы кабелей выпускаются в форматах для внутреннего и уличного монтажа.

19.

Основные характеристики камер
видеонаблюдения
Основные характеристики камер равно применимы и к аналоговым, и к IP
камерам
Характеристики можно разделить на группы:
1.
2.
3.
4.
технические характеристики камеры
технические характеристики видео
системная интеграция
физические характеристики

20.

Технические характеристики камеры
Матрица
— основной элемент камеры, преобразует свет в электричество, представляет собой специализированную
интегральную микросхему, состоящую из светочувствительных фотодиодов и работающую по определенной
технологии. Даже с мощным процессором, если сенсор выдает плохое изображение, улучшить его
невозможно.
Различают два типа матриц, применяемых в камерах видеонаблюдения:
CCD матрица (ПЗС - прибор с зарядовой связью)
CMOS (КМОП - комплиментарная структура металл-оксид-полупроводник)
Размер матрицы указывают в дюймах — в виде дроби. Чем меньше знаменатель, тем больше размер сенсора,
тем лучше (но дороже и тяжелее) база: 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.

21.

Разрешение
-
это способность матрицы “различать” мельчайшие детали изображения. Чем выше
значение разрешения, тем более детальным получится изображение в итоге.
Измеряется в общем количестве пикселей на матрице, например: 1920*1080 = 2 MP
Формат
Разрешение
(в пикселях)
Соотношение
сторон
Формат
Разрешение (в
пикселях)
Соотношение
сторон
1MP/720P
1280x720
16:9
4MP
2592x1520
16:9
SXGA/960P
1280x960
4:3
5MP
2560x1960
4:3
1.3MP
1280x1024
5:4
6MP
3072x2048
3:2
2MP/1080P
1920x1080
16:9
4K Ultra
HD
3840x2160
16:9
2.3MP
1920x1200
16:10
16:9
2048x1536
4:3
8K Ultra
HD
7680x4320
3MP

22.

Наиболее распространенные разрешения:
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.

23.

Апертура
Параметр светосилы (F) показывает способность видеокамеры давать качественную
картинку в условиях низкой освещенности. Чем меньше значение F, тем сильнее открыта
диафрагма, и тем более четкое изображение может выдавать камера при плохом
освещении.
Чувствительность
Минимальный уровень освещенности объекта, при котором видеокамера фиксирует четкое
изображение хорошего качества. Светочувствительность камер видеонаблюдения обычно
измеряется в люксах (lux), чем ниже этот параметр - тем выше чувствительность.
Компенсация заднего света BLC (*опционально)
Аппаратно реализуемая функция, которая позволяет наблюдать за объектом на фоне
яркого света.

24.

DWDR и WDR
Наличие данных характеристик у камеры говорит о ее способности сделать распознаваемыми те части, которые бы
остались за кадром из-за отсутствия должного уровня освещения - засветы или участки, находящиеся в тени. Данный
параметр измеряется в децибелах (Дб).
DWDR - цифровая обработка изображения, в результате которой изображение осветляется или затемняется в
зависимости от исходного вида.
WDR или Real WDR - изображение последовательно сканируется с двумя выдержками (большой и малой) и потом
складывается в конечную картинку. В результате, светлые объекты оказываются сняты с малой выдержкой, а темные с
большой выдержкой и информация о цвете и яркости объекта передается максимально точно.
Функция схожа с BLC, но дает более качественный результат.

25.

3D-DNR
- технология цифрового подавления шумов. Данная технология применяется для изображения с
недостаточным уровнем освещенности, когда на нем возникают шумы. Стоит отметить, что зашумленное
изображение очень плохо сжимается кодеками, из-за чего очень сильно растет размер видеоархива.
При 3D DNR производится коррекция яркости соседних пикселей нескольких последовательных кадров,
поскольку шумы во времени могут меняться, а при анализе яркости пикселей нескольких последовательных
кадров вероятность появления шумов сводится к минимуму.

26.

Угол обзора
Угол обзора определяется
размером матрицы и фокусным
расстоянием. Чем больше
матрица, тем больше угол
обзора.
Фокусное расстояние объектива
(f) - это расстояние между
линзой и матрицей камеры. По
факту оно определяет угол и
дальность обзора камеры.

27.

Чем меньше фокусное расстояние, тем угол обзора шире, но вместе с этим
уменьшается количество деталей удаленных объектов и наоборот чем
больше фокусное расстояние тем уже угол обзора и ближе объекты в
кадре.

28.

Отношение сигнал/шум (S/N)
Отношение амплитуды видеосигнала к шуму, измеряемое в логарифмической шкале
по формуле S/N=20 log (видеосигнал/шум). Чем больше это отношение. тем лучше.
На экране зашумленное изображение выглядит как зернистость или снег, а в цветном
изображении появляются короткие цветные полоски или вспышки. При отношении
сигнал / шум 45 дБ шум практически не заметен.
Скорость записи
FPS - частота с которой камера считывает данные с матрицы. Чем выше этот показатель
тем более плавным и детализированным получается видео, но увеличивается его объем.
Чем выше разрешение камеры, тем ниже максимально возможное FPS.
Человеческий глаз видит 24 кадра за секунду. Соответственно, если скорость записи с
камеры составляет 25 кадров, то этого вполне достаточно. В видеонаблюдение
используют от 25 до 60 FPS.

29.

Подсветка
Для улучшения качества записи в темное время суток/в темном помещении в камерах
используется встроенная подсветка
Типы подсветки:
IK (инфракрасная подсветка) - незаметно, экономично, изображение только в ч/б
LED - дает цветную картинку, но яркий прожектор привлекает внимание
Комбинированная (Например Smart Dual Light) - используют оба формата (например
LED включается при срабатывании детектора движения в кадре)
Без подсветки, освещение от
уличного фонаря
IK подсветка
LED подсветка

30.

Тип объектива
С фиксированным фокусным расстоянием
Фокусное расстояние задают в процессе сборки на заводе — оно постоянно на протяжении всей эксплуатации.
Варифокальный (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.
PTZ (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(PTZ).
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.

31.

Материал корпуса
Камеры выпускают в пластиковом или металлическом корпусе.
Тип корпуса
Купольная (сфера)
Шар в стакане
Цилиндрическая “Bullet”
-чаще всего внутреннего
монтажа. Эстетично смотрятся в
интерьере и вандалоустойчивы.
часто снабжены
широкоугольным объективом.
-чаще это
вандалоустойчивые
камеры с усиленным
корпусом для уличного
монтажа.
-внутреннего и внешнего
монтажа, применяются когда
нужно отодвинуть камеру от
стены или требуется большая
вариативность в ракурсах.
Кубическая “Куб”
-внутренние камеры с
минимальной защитой от
внешнего воздействия.
Применяются для домов и
офисов.

32.

Класс защиты
Международная классификация 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)
Вандалостойкость - защита от механических воздействий разной степени, (корпус вандалостойкой камеры
должен соответствовать коду международной классификации IK08 ~ IK10)
Рабочая температура
Диапазон температур в которых допустимо использовать камеру без потери работоспособности.
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,
при минус 60°С — на открытом воздухе даже в районах Крайнего Севера (в таких IP-камерах есть защита
от коррозии и обледенения).
Питание
Для работы камер используют POE или 12 В

33.

Дополнительные опции:
-
наличие слота для карты памяти (возможность автономной записи)
встроенный микрофон
порт и ПО для подключения внешнего микрофона (требуется при
необходимости подключения выносного качественного микрофона)
наличие протокола для онлайн трансляций
различные функции аналитики на борту
PT (Pan-Tilt) механизм (поворотный)

34.

Ключевые вопросы клиенту при подборе
системы?
Опишите задачу, которую необходимо решить
Сколько камер предполагаете поставить снаружи/внутри?
Какой уровень идентификации требуется?
(2мп - наблюдать, 4мп - различать, 8мп - глубокая детализация)
Требуется ли цветная съемка ночью?
(Позволит видеть цвет одежды, автомобиля)
За какой период требуется хранить архив?
(1, 2, 4 недели и тд)
Где планируется разместить оборудование?
(Наличие сухого, теплого помещения для установки внутреннего активного оборудования)
Требуется ли удаленный доступ через приложение?
(Если да, то) Есть ли на объекте интернет канал? (Если нет, то предлагаем свой мобильный вариант)
Отрисовываем с клиентом схему расстановки оборудования (со слов клиента / взять план места в
2гис)