Видеонаблюдение ahd

Преимущества использования

Простота адаптации в сочетании с низкими затратами на модернизацию. Используя IP видеосервер, пользователь получает вполне современную систему видеонаблюдения. Не заменяя все аналоговые камеры на цифровые, и не прокладывая новую кабельную сеть взамен старой. Стоимость одного устройства и полная глубокая модернизация всей системы несопоставимы.

Допускается использование устройств разных типов. Производится получение и обработка как аналогового, так и цифрового сигнала.

Просмотр и обработка видеоданных может производиться на любом цифровом устройстве вывода: ПК, ноутбук, планшет, смартфон. И из любой точки земного шара, где есть выход в интернет. Устройство предоставляет картинку высокого качества и широкие функциональные возможности встроенного программного обеспечения.

Из каких компонентов состоит система видеоконтроля CCTV?

CCTV система видеонаблюдения является техническим аппаратным комплексом, который включает в себя следующие механизмы:

Видеокамеры и объективы;
Видеорегистраторы;
Мониторы;
Усилители сигнала и др.

Подключение механизмов в общую систему осуществляется с помощью коаксиального кабеля с сопротивлением 75Ом, а также посредством кабеля типа витая пара.

Какие бывают типы видеокамер и объективов?

По типу передаваемого сигнала видеокамеры делятся на аналоговые, цифровые и IP устройства. В последнее время довольно популярными стали камеры на основе CCD-матриц, имеющие высокое разрешение изображения благодаря повышенному уровню чувствительности. Известно, что камеры наблюдения, согласно техническим характеристикам, делятся на следующие виды:

Модульные;
Мини;
Корпусные;
Купольные;
Скоростные поворотные;
Уличные.

Выбор видеокамеры обусловлен целями и задачами, которые необходимо реализовать на подконтрольном объекте. Если система видеонаблюдения устанавливается на подвижных объектах, где необходимо стабилизировать изображение, то рекомендуется применять гиростабилизированные камеры. Для камер, работающих на основе CCD-матриц, предусмотрены объективы, фокусирующие световой поток. Оптические механизмы принято подразделять на такие типы:

Монофокальные, имеющие постоянное фокусное расстояние;
Вариофокальные, обладающие переменным фокусным расстоянием, которое меняется вручную;
Трансфокаторы. Такие механизмы могут изменять фокусное расстояние автоматически или посредством дистанционного управления.

Что представляют собой устройства обработки и записи видеоинформации?

Механизмы обработки видеоизображения могут быть представлены видеокоммутатором, квадратором, мультиплексором либо матричным коммутатором. Матричный коммутатор считается более функциональным и эффективным, чем обычный. Он обладает способностью одновременно передавать видеофайлы с нескольких камер на разные мониторы.

Функцию записи информации выполняют цифровые видеорегистраторы, которые бывают трех типов:

Видеосерверы. Их работа основана на обычном ПК со специальным программным обеспечением;
Некомпьютерные регистраторы;
Специализированные устройства, предназначенные для решения отдельных задач, которые должно выполнять видеонаблюдение. Например, в метрополитене применяется взрывозащищенная Flash-память.

На видео – о видеонаблюдении высокой четкости:

Основные технические и эксплуатационные характеристики HDTVI видеокамер

Большинство HDTVI камер оснащены матрицей 1/3 Sony exmor, которая осуществляет съемку с разрешением до 2 мегапикселей, что соответствует формату Full HD с разрешением до 1920×1080. Такая высокая детализация позволяет использовать видеофайлы для проведения видеоаналитики: распознание номеров автомобиля, идентификации людей.

Функция BLC (компенсация задней засветки) — позволяет осуществить четкую съемку объекта, позади которого находятся источники освещения;
Функции DNR (система снижения шума изображения) — на основании информации из соседних кадров вычисляет помехи и устраняет их;
Встроенный источник ИК излучения — взрыв производить съемку в полной темноте, зависимости от интенсивности излучения дальность получения качественного изображения от 10 до 30м.

Уличная камера имеет класс защиты корпуса ip66, предназначенная для установки внутри помещения имеет класс защиты ip13;
Поворотная ptz устройства — благодаря новому формату использованию комбинированного кабеля необходимости прокладки дополнительных проводов для подачи команд на поворотные приводы;
Hd-tvi камеры требуют подаче питания в 12В.

ФОРМАТЫ СЖАТИЯ IP КАМЕР

Передача видеоизображения в несжатом виде невыгодна — это занимает много времени и перегружает сеть. Потому применяются различные методы сжатия, при незначительных потерях в качестве, дающие значительный выигрыш в скорости.

Основные форматы, применяемые в IP камерах для сжатия изображения, это:

MJPEG;
MPEG-4;
H.264.

MJPEG работает с видео покадрово, дробя его, а затем сжимая полученные изображения. Ввиду простоты алгоритмов применение этого формата не требует больших вычислительных мощностей. Также, потеря одного кадра не повлияет на остальные, а значит при этом формате вполне обосновано применение UDP-протокола.

Однако данный протокол обладает рядом недостатков. Так, последовательность сжатых кадров занимает на диске намного больше места, чем сжатое потоковое видео. Это связано с тем, что алгоритмы видеосжатия учитывают статичность картинки.

Часовое изображение пустого коридора будет иметь размер намного меньший, чем часовая запись дискотеки, так как в последнем случае изображение постоянно меняется, а в первом оно статично и превосходно поддаётся сжатию.

Формат MJPEG будет дублировать бесполезную информацию раз за разом, неоправданно заполняя жёсткий диск. В связи со своими особенностями MJPEG вполне применим в бюджетных системах видеонаблюдения, где необходим покадровый вывод изображения.

В противном случае в системе сетевого видеонаблюдения следует использовать IP камеры, использующие другие форматы сжатия.

Среди алгоритмов видеосжатия популярен MPEG-4, основанный на игнорировании избыточной информации и ориентированный на использование в сетях с низкой пропускной способностью.

Схема работы MPEG-4:

Выделение опорных, или ключевых кадров.
Формирование прогнозируемых кадров. Этот процесс представляет собой разницу между опорным кадром и расположенными рядом не опорными.

Несмотря на значительный выигрыш в размере конечных файлов и скорости передачи, формат постепенно сдаёт позиции в пользу более эффективного H.264. Однако для многих задач безопасности организации сжатие посредством MPEG-4 является достаточным и бюджетным вариантом в сравнении с высокоэффективным аналогом.

H.264 является наиболее «продвинутым» форматом сжатия изображения и самым востребованным в настоящее время. Благодаря улучшенному качеству сжатия в сравнении с MPEG-4 он сокращает требования к пропускной способности сети вдвое.

Также, можно получить гораздо большее качество изображения при тех же затраченных ресурсах. Недостаток формата в том, что при сжатии в нём используются сложные алгоритмы, а значит, для его использования необходимо приобретать оборудование с высокой производительностью.

* * *

Основные технические и эксплуатационные характеристики HDTVI видеорегистраторов

Практически все HDTVI видеорегистраторы относятся к гибридным. Это означает, что они могут работать как с обычными аналоговыми камерами или видеокамерами своего формата, так и с цифровыми IP устройствами. Из основных преимущества можно отметить следующее:

Возможность управления поворотными PTZ устройствами и автоматическим зумом объектива, при этом команды передаются по коаксиальному кабелю. Нет необходимости в проведении дополнительных коммутационных линий;
С помощью специальных программ можно получить доступ к ресурсам видеорегистратора с компьютера, смартфона или ноутбука;
Использование гибридных устройств дает возможность применять в системе видеонаблюдения несколько типов камер различными эксплуатационными характеристиками, в зависимости от ответственности контролируемого участка. При этом могут использоваться как современные цифровые, так и устаревшие аналоговые камеры.

ПРИМЕНЕНИЕ НА РАЗЛИЧНЫХ ОБЪЕКТАХ

В настоящее время оборудование видеоконтроля, в том числе интегрированное в системы охранной и охранно-пожарной сигнализации используется повсеместно. Чаще всего его можно встретить в:

офисных зданиях и помещениях;
супермаркетах и складах;
в финансовых и административных учреждениях;
домах частного сектора.

При этом все они имеют свои отличительные особенности, присущие только конкретно взятому комплексу.

Например, в офисах комплекты видеонаблюдения используются для контроля за действиями персонала и перемещением посетителей. В связи с этим они ориентированы на обеспечение идентификации человека.

На складах и в супермаркетах такие системы должны отслеживать не только действия покупателей и продавцов, но и контролировать, как осуществляются расчетно-кассовые операции. При этом должна быть обеспечена высокая степень детализации, вплоть до распознавания номиналов денежных купюр.

В настоящее время наиболее популярны комплексы, использующие IP-видеокамеры и соответствующее ПО для них. Однако встречаются и так называемые гибридные системы, в которых применяются цифровые методы обработки видеосигнала, полученного от видеокамер аналогового типа.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Эволюция камер видеонаблюдения

В процессе эволюции камер наблюдения применялись (и применяются) различные типы процессоров и вычислительных платформ:

DSP-процессор (Digital Signal Processors) — процессор цифровой обработки сигналов;
FPGA (Field-Programmable Gate Array) — программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС);
ISP-процессор (Image Signal Processor) — процессор обработки изображений (специализированный DSP), может быть частью SoC;
SoC-процессор (System On Chip) — центральный процессор (ЦП) — «мозг» камеры;
SoM (System on Module) — готовая вычислительная платформа, может включать в себя SoC. SoM включает основные компоненты встроенной системы обработки, включая процессорные ядра, интерфейсы связи и блоки памяти, на одной готовой к производству печатной плате (PCB)

Эволюция камер видеонаблюдения

Принцип работы:

На объектив камеры попадает изображение, которое усиливается благодаря светочувствительной линзе
Усиленный сигнал передается на матрицу
Световой поток преобразуется в электрический сигнал в ISP-процессоре
Аналоговая информацией переводится в цифровые данные и передается в процессор сжатия видео
Благодаря компрессионному блоку обеспечивается форматирование изображения или видео, готовится сетевая передача
Сжатый видеосигнал выводится при помощи центрального SoC-процессора
Через ОЗУ и флеш-память можно хранить резервные копии, допускается буферизация и временное хранение полученных данных.
На завершающей стадии через сетевой интерфейс производится пакетная передача данных в локальную сеть (для IP-камер) либо потоковая передача данных (для HD-SDI или EX-SDI камер), либо видеосигнал из цифрового преобразуется обратно в аналоговый (для старых аналоговых CVBS камер либо новых HD-CVI, HD-TVI и AHD камер)

Структура камеры видеонаблюдения

Виды камер видеонаблюдения

На отечественном рынке представлено множество моделей камер видеонаблюдения, которые отличаются стандартом передачи материала:

IP. Наиболее распространенный вариант, отвечающий за передачу цифрового сигнала посредством UTP-кабеля. В большинстве случаев записанные данные сохраняются на карту памяти или облачный сервис;
HD-CVI. Отличный стандарт для записи видео в условиях слабого освещения. Отличается увеличенной матрицей, предоставляющей картинку в Full HD. Присутствует инфракрасная подсветка;
HD-TVI. Ключевой особенностью является возможность автоматической синхронизации сразу нескольких устройств для быстрой передачи видеосигнала по одному проводу. Дальность действия данного стандарта составляет около 500 м;

HD-SDI. Рассматриваемый формат подразумевает передачу видео по коаксиальному кабелю. Главное преимущество заключается в качественном изображении высокой четкости, контрастности и яркости. Также стоит отметить простоту установки и эксплуатации;
CVBS. Этот стандарт используется в устаревших аналоговых устройствах. Как и в предыдущем случае, для передачи данных применяется коаксиальный кабель. Разрешение картинки составляет не более 704×576 пикселей;
AHD. Недорогая система, отличающаяся простотой монтажа и настройки. Изображение поступает в разрешении Full HD в виде модулированного сигнала. Также используется коаксиальный кабель.

Цифровые системы

http-equiv=»Content-Type» content=»text/html;charset=UTF-8″> href=»/wp-content/uploads/2015/02/TSifrovye-sistemy.jpg»>Ограничения на передачу сигнала видеонаблюдения высокого разрешения по кабелю витая пара составляют до 100м. При этом используются качественные дорогостоящие кабеля категорий 5е, 6 и 6А.

Для преодоления этого ограничения используется различное оборудование для перехода передачи сигнала через коаксиальный кабель. Это IP удлинители и медиаконвертеры.

ST-VBT20 — бюджетный упрощенный вариант передающий видеосигнал на расстояние до 400м.

ST-VBT2/ST-VBR2 способен не только передавать цифровой сигнал по коаксиальному кабелю категории RG59U или РК-75-4 на расстояние до 2 км в дуплексном режиме, но и обеспечивать подачу питания IP камерам работающим по технологии РоЕ.

Последний вариант использование оптического медиаконвертера типа TFortis FC-1, который обеспечивает передачу сигнала на расстояние до 20 км.

Сравнение основных характеристик передачи FULL HD сигнала

Аналог	HD-TVI	HD-CVI	HD-SDI	IP
Разрешение	700/720 Твл	720/1080 р	720/1080 р	720/1080 р	720/1080 р
Дальность передачи по коаксиалу	150/300 м	300/500 м	300/500 м	до 150 м	2 км с медиа конвертером
Дальность передачи по витой паре	100 м	200 м	100 м	—	100
Кадров в секунду при 720р	—	30/60	30/60	30/60	30/60
Кадров в секунду при 1080р	—	30	30	30	30
Передача дополни-тельных сигналов	—	PTZ, аудио, дуплекс, питание	PTZ, аудио, дуплекс	—	PTZ, аудио, дуплекс, питание

Недавно появился еще один формат разработанный компанией interVision, это 3G-SDI. Данный формат использует для передачи несжатый, но конвертированный цифровой сигнал.

Дальность его передачи составляет от 600 м до 2 км по коаксиалу и UPT кабелю категории не менее 5е. По всем параметрам он мало чем отличается от стандарта HD-TVI.

Однако используется в оборудовании исключительно компании interVision и с устройствами других производителей не совместим.

Как видим преимущество IP камер в качественном видеосигнале постепенно нивелируются, а стоимость аналогового и цифрового оборудования для получения видео в Full HD качестве вполне сопоставима.

При выборе той или иной системы необходимо исходить из наличия уже проложенных сетей из коаксилаьного либо UTP кабеля. Именно этот параметр способен оказать ключевое воздействие на принятие решения.

Если на предприятии или фирме имеются сети обоих типов, то для их совместного использования можно приобрести гибридный видеорегистратор.

Разграничение прав и уровней доступа

При работе с видеонаблюдением в локальных сетях существует возможность доступа к базам архива с любого ПК подключенного в ту же сеть. И даже если управляющий ПК в сети один за ним могут работать несколько операторов.

Для повышения уровня безопасности доступа к данным рекомендуется ограничивать права обычных операторов (охранников). Ввести систему уникальных учетных записей с обязательной аутентификацией при входе в сеть или на сервер видеонаблюдения.

При этом лог файл должен быть защищен от несанкционированного изменения, а в идеале физически размещен на другом ПК.

Если система управления видеонаблюдением находится на специализированном устройстве с отдельной ОС, то нужно заблокировать паролями функции, изменяющие пользовательские настройки получения и обработки видеосигнала.

При наличии достаточной гибкости системы можно выделить администраторский уровень, директорский, который подразумевает большую свободу в работе с видеоархивами и фильтрами данных. Пользовательский уровень может быть лишен всех прав кроме просмотра информации в текущем времени.

Когда целесообразно использовать IP видеосервер

IP видеосервер является незаменимым устройством для приведения существующей аналоговой системы видеонаблюдения к цифровым стандартам. Его рекомендуется использовать, если в организации уже существует разветвленная сеть аналоговых камер и коаксиальных кабелей и перед исполнителями стоит задача организовать возможность просмотра видеоинформации через глобальную сеть, реализовать многочисленные задачи аналитической обработки видеоданных, поиска в архиве.

Применение целесообразно если на большом предприятии реализуется структура системы видеонаблюдения с территориально удаленными объектами, имеющими большое количество камер видеонаблюдения.

Переход в цифровой формат реализуется следующим образом. В точке концентрации всех коаксиальных кабелей устанавливается IP видеосервер, к которому они подсоединяются через BNC разъемы. Сервер подключается к локальной сети организации через интерфейс RJ 45 для предоставления доступа к имеющимся данным как локальным пользователям, так и удаленно при помощи глобальной сети.

Что такое видеонаблюдение

Видеонаблюдение — это процесс, осуществляемый с поддержкой электрических приборов, которые предусмотрены для зрительного контроля или автоматического анализа изображений (например, распознавание лиц или автомобильных номеров). В английской среде применяется термин CCTV (Closed Circuit Television) — TV закрытого контура.

Назначение — осуществление визуального контакта, запись (аудио и видео) мероприятий на охраняемом участке.

В данной статье можно проследить историю видеонаблюдения — появление и развитие охранной отрасли.

Главные задачи и цели

Круглосуточный контроль обстановки в отдельных зонах;
запись входящего сигнала с установленных камер;
автоматический вывод на экран «тревожного монитора» оператора изображений, связанных с поступлением сигналов от охранной сигнализации или от срабатывания конкретных датчиков;
мультиэкранный режим работы;
вывод картинки с определенной видеокамеры на экран монитора в полноэкранном режиме;
сохранение видеоархива на внешних носителях,
просмотр и предоставление архива по запросам.

Системы видеонаблюдения

Такие системы считаются необходимым компонентом при разработке совместного механизма защищенности конкретного объекта.

В построении передовых охранных структур широко используются цифровые технологии, в том числе всемирная сеть Интернет.

Компоненты, входящие в состав инфраструктуры

Видеорегистратор — это устройство, предназначенное для регистрации и воспроизведения видеоинформации. В подобном качестве может выступать и персональный компьютер с программным обеспечиванием или платой видеозахвата.

Камеры — играют огромную роль для охраны и безопасности. Их основная задача — фиксировать и создавать картинку, которая при помощи сигнала передается на устройства обработки и записи.

Монитор — применяется для просмотра изображений в режиме реального времени, а также для показа архива и комфортного управления приборами наблюдения.

Линии передачи данных — к этому пункту относятся элементы системы для бесперебойной передачи сигнала для просмотра, или же к видеорегистратору.

Дополнительное оборудование

К такому оборудованию, относятся:

– Сменные объективы для видеокамер — объективы с ручной и автоматической диафрагмой. Подразделяются на объективы с прямым приводом и видеоприводом. Например, существуют с фиксированным и переменным фокусным расстоянием (варифокальные).

Следует отметить и объективы с ИК-коррекцией которые так же могут входить в состав систем.

– Поворотные механизмы — отличаются численностью плоскостей сканирования. Их может быть две (горизонтальная и вертикальная) или лишь только одна. Подобные механизмы характеризуются углом и скоростью поворота.

– Пульты управления видеонаблюдением — для управления охранными PTZ-камерами.

– Защитные термокожухи (защитные купола). Функция такого оборудования — избавление камер от не очень благоприятных воздействий окружающей среды эксплуатации. Купола и термокожухи отличаются степенью влагозащищенности и габаритами. Необходимая температура внутри поддерживается автоматически.

– Микрофоны — применяются для получения максимально полной информации происходящего на охраняемом объекте.

– Элементы освещения — например, источники ИК-освещения.

– Тревожные детекторы — это чувствительные датчики структуры системы охраны. Главная задача — реагировать на различные действия:

движение;
открытие / закрытие оконных проемов, дверей;
возгорание и / или присутствие дыма.

– Устройства хранения данных — жесткие диски (HDD), карты памяти.

– Блоки питания — источники запасного питания.

– Модемы — применяются для передачи видеоинформации за пределами LAN.

Вывод

Видеонаблюдение меняет способ защиты собственности домовладельцев и предприятий. Это повышает вероятность обнаружения нарушений и в то же время сокращает количество человеко-часов, необходимых для мониторинга этих зачастую сложных систем.

Системы являются эффективным средством сдерживания преступности. Фактически, многие злоумышленники уходят, когда замечают наружные охранные конструкции.

Оборудование

Усилители ретрансляторы марки Gazer серии AF поддерживающие стандарты SD/HD/3G-SDI.

Представленные устройства могут использоваться отдельно, парами и комплектами. К примеру: Gazer AF102 может использоваться для установки между парой усилителей Gazer AF101.

Учитывая, что пара AF101 поддерживает и восстанавливает сигнал на расстоянии до 500 м, а AF102 до 250, общая длинна линии видеонаблюдения высокой четкости превысит 1250 м, так как одиночный усилитель можно использовать не более 3х раз.

Обычно парные модели имеют дополнительные функции, такие как параллельная передача сигналов управления PTZ устройствами камеры. Но только в случае если между ними нет дополнительных усилителей или они, так же поддерживают эту функцию.

Модель AF100 не только усиливает SD/HD-SDI сигнал до 250 м, но и имеет возможность для его разделения на два потока без потери качества.

Balter HD-B2S (V2)

Это аналоговая камера, имеющая CMOS матрицу с пропорциями 1 на 2,8 дюйма. Это дает возможность получать не компрессионный видеосигнал, с размером кадра 1920х1080 пикс, при скорости 30кадр/сек, что соответствует 2 Мп.

Среди функциональных возможностей присутствует шумоподавление, скрытые зоны, баланс белого, регулировка усиления сигнала и компенсация засветки. Степень защищенности камеры IP66, но диапазон рабочих температур смещен в сторону обогрева, от -100 до +800С.

Светочувствительность очень высокая и составляет 0.0001 люкс, благодаря чему устройство не нуждается в дополнительной ИК подсветке.

DH-DVR0404HD-U

Аналоговый видеорегистратор, который поддерживает стандарт HD-SDI и обеспечивает запись материалов видеонаблюдения высокой четкости по 4 каналам.

У многих производителей данные устройства выпускаются, как гибридные системы, способные совместить обработку аналоговых потоков старых и новых форматов. Это удобно при постепенной модернизации системы видеонаблюдения.

Обычно такие устройства имеют возможность подключения нескольких HDD дисков и внешних накопителей через USB порт: flesh, HDD, CD/DVD-RW.

Управление всеми устройствами и программами по сохранению и сортировке данных происходит под контролем ОС — обычно LINUX. Запись видеосигнала максимального качества возможна со скоростью от 5 до 30 кадр/сек.

При наличии нескольких потоков скорость приема можно настроить индивидуально.

Заключение

Выбирая процессор камеры — нужно четко понимать место камеры в вашей системе видеонаблюдения. В каких условиях будет вестись съемка, нужна ли обработка видео для лучшего восприятия оператором для ситуационного наблюдения или будет применяться видеоаналитика, для которой любое вмешательство в изображение с матрицы — скорее вред? Нужен ли вам функционал аналитики камеры «на борту» или обработка будет идти на стороне сервера? Сколько потоков с камеры и для каких задач вы будете забирать? Умеет ли работать с такими потоками ваш софт? И как он будет управлять камерой — по API камеры (фактически с помощью драйвера в софте) или стандартными протоколами управления? И хватит ли вам функционала стандартных протоколов?

Очень много вопросов, о которых придется подумать — дать вам готовый рецепт я не готов. Но в блокнот можно записать:

На что влияет процессор IP-камеры?

Число и характеристики потоков
Функции обработки изображения с матрицы
Видеоаналитика «на борту»
Стандарты «управления» со сторонних устройств

Число и характеристики потоков

Как правило, не менее 2 (основной и дополнительный)
Максимальное разрешение и FPS
Битрейт и тип (CBR / VBR)
Кодеки и доп. сжатие
Тип сетевого протокола (UDP, Multicast, редко TCP)

Видеоаналитика «на борту»

антисаботажные функции (изменение фона)
пересечение линии / вторжение в зону
оставленные предметы
нейросетевая (классификация «человек», «транспорт», распознавание лиц, номеров)

Стандарты «управления» со сторонних устройств

Onvif
PSIA
RTSP (только видео и звук)

Пишите ваши комментарии где что я напутал, забыл или неправильно указал, вступайте в Клуб проектировщиков Telegram и подписывайтесь на мои соц. сети — продолжим общение там. Спасибо за уделенное время!

Мой online-курс для начинающих «Проектирование видеонаблюдения»