Принципы видеонаблюдения

Основное отличие внутренних камер от уличных заключается в том, что их нельзя размещать за пределами помещения. Внутренние камеры, как правило, имеют пластиковый, водопроницаемый корпус. А могут не иметь корпуса совсем. Их микросхемы и элементная база не выдерживают низких температур. Главные же преимущества внутренних камер перед уличными – это их низкая стоимость и меньшие размеры. По этому, если Вы устанавливаете видеонаблюдение, допустим, в своем офисе, то Вам нет смысла покупать дорогую уличную камеру и устанавливать ее в помещении. Внутренняя камера с такими же показателями будет стоить в полтора, а то и в два раза дороже.

В свою очередь основное преимущество уличных камер видеонаблюдения очевидно из их названия. Все банально — уличные камеры могут быть установлены на улице.
Они защищены от дождя и снега, их элементы выдерживают низкие температуры, некоторые из них способны выдерживать прямые потоки воды и отражать нападки хулиганов. У многих потребителей, уличная камера видеонаблюдения ассоциируется с «огромной белой пушкой, висящей возле навороченных офисов». Обращаем Ваше внимание, что уличная камера это не обязательно громоздкая огромная пушка. Дело в том, что любую комнатную камеру можно сделать уличной. Для этого ее нужно разместить в специальный обогреваемый корпус – термокожух. Именно термокожух и выглядит как большая белая «пушка». Для чего нужны термокожухи с внутренними камерами, если есть уличные камеры без подогрева? Смысл в использовании такого кожуха появляется тогда, когда необходима установка камеры с механическими (подвижными) элементами. Например – с механической фокусировкой. Такие элементы замерзают при -5. Соответственно без подогрева не обойтись никак. В остальных же случаях для решения большинства проблем отлично подойдут уличные камеры без подогрева.

Определившись, с местом расположения камеры видеонаблюдения необходимо перейти к выбору характеристик
камеры. Основными характеристиками камер, влияющими на ее качество и стоимость являются:

• цветность;
• минимальная освещенность;
• разрешающая способность;
• характеристики матрицы;
• производитель камеры;

— цветность. Камеры видеонаблюдения бывают цветные и черно-белые. Может показаться удивительным то, что в век цифровых технологий до сих пор используются черно-белые камеры. Ведь цветное изображение смотреть намного приятней, чем ч/б. На самом деле в этом нет ничего удивительного. В первую очередь черно-белые камеры интересны невысокой стоимостью. Черно-белая камера может стоить в 5 раз дешевле цветной! Во вторую очередь, черно-белые камеры намного лучше видят в темное время суток, чем цветные. Скажем больше, цветные камеры в темноте абсолютно ничего не видят! Все цветные камеры при наступлении темноты переключаются в черно-белый режим. Поэтому если Вы планируете устанавливать камеры видеонаблюдения в темном или слабо освещенном помещении, то переплачивать за цветную камеру нет смысла.

— минимальная освещенность. Минимальная освещенность — возможность камеры качественно различать картинку перед
собой в темное время суток. Измеряется данный параметр в люксах (Лк). То есть, если минимальная освещенность камеры 10 Лк, это означает что при освещенности 10 Лк камера будет видеть. А вот при освещенности 9 Лк – уже нет. Естественно чем ниже данное значение, тем при более низкой освещенности способна видеть камера, тем лучше. Но будьте осторожны при выборе камеры, если вы делаете большой уклон на данную характеристику. Производители часто заявляют для своих камер уровень «Минимальной освещенности» ниже реального, объясняя свои действия тем, что заявленный уровень был замерен при использовании специальных усилителей расположенных внутри камеры. По этому, при выборе, обязательно поинтересуйтесь – при каких условиях замерен данный параметр. Средним значением на сегодняшний день является освещенность 0,1 Лк. То есть среднестатистическая камера «видит» практически без света.

— разрешающая способность. Разрешающая способность камеры – количественное измерение четкости изображения. Измеряется в телевизионных линиях (ТВЛ). Чем больше телевизионных линий может показать камера, тем четче будет изображение у Вас на мониторе. Средний показатель по рынку – 420 ТВЛ. Отличный – 640. Тут все просто, чем больше ТВЛ, тем лучше. И тем дороже. Зацикливаться на «твлиниях» не стоит. Опыт показывает, что человеческий глаз с трудом различает разницу в разрешающей способности, если она составляет менее 50 ТВЛ. По этому, хорошо подумайте, нужна ли Вам «сверхнавороченная» камера на 520 ТВЛ или вполне хватит 420, а то и 380? Конечно, если Вы собираетесь просмотреть видео на огромном плазменном телевизоре – пожалуй, стоит переплатить за эксклюзив в 640 ТВЛ. Если же Вы банально хотите обеспечить свою автомойку системой видеонаблюдения – смело берите 380-420 ТВЛ.

— характеристики матрицы.

Матрица камеры – элемент, воспринимающий изображение и перегоняющий его в электрический сигнал. Это ключевой элемент камеры. О характеристиках матрицы можно говорить очень долго и посвятить ей отдельно тысячи статей. Но так
как в основном, известны Вам будут 2-3 характеристики матрицы, то речь пойдет только о них.

Производитель обычно указывает камеры для «матрицы» или «сенсора»:

Сама матрица выглядит приблизительно следующим образом:

Пиксель – мельчайший элемент матрицы, воспринимающий свет. Чем больше этих элементов и чем они больше, тем лучше. Чем больше пикселей – тем четче картинка. Чем больше пиксель – тем лучше цветопередача, красочней изображения. Количество пикселей можно условно определить исходя из разрешающей способности камеры. То есть чем больше ТВЛ заявлено, тем больше пикселей в камере. Размер пикселей определяется исходя из размера матрицы. Размер матрицы указывается в частях дюйма. Например «1/3”» означает, что размер матрицы – треть дюйма. Чем меньше число в знаменателе (в данном случае 3), тем матрица больше – соответственно лучше. То есть условно 1/3” матрица лучше, чем 1/4”. Но дороже.

— тип сенсора. На сегодняшний день наиболее распространенными являются два типа сенсоров CMOS(КМОП) и CCD. CMOS — более новая технология. Матрицы CMOS потребляет меньше энергии, стоят дешевле, чем CCD. Но по качеству изображения CMOS немного уступает CCD. Если Вы решаете бытовую, тривиальную задачу — большинство CMOS камер полностью удовлетворят Ваши потребности. Поэтому нет смысла переплачивать за CCD сенсор.

— фирма производитель. Рынок производства матриц практически пополам поделили две фирмы. Фирма SHARP и фирма SONY. Матрицы фирмы SONY традиционно считаются наиболее качественными. Насколько это утверждение справедливо — сказать сложно. По факту матрицы SONY стоят дороже и используются чаще в камерах высшего ценового диапазона. Матрицы SHARP дешевле и чаще встречаются в недорогих камерах.

— производитель камеры. Напоследок хочется обратить Ваше внимание на следующий факт – важнейшим фактором, влияющим на качество камеры видеонаблюдения, является производитель камеры. Плохое схемное решение, некачественная сборка могут быть причиной посредственного видео, при отличных характеристиках матрицы! Допустим, Вы держите в руках две камеры от производителя А и Б. У камеры А больше твлиний, больше размер сенсора, выше минимальная освещенность, чем у камеры Б. Может ли камера А выдавать худшую картинку, чем Б? Да, может. При чем — легко. Характеристики – цифры для «прицела». Окончательный выбор лучше делать лишь после просмотра видео с конкретной камеры.

Запись видео — видеозахват

Видеозахват – запись видео с камер. Очень необычное слово для неподготовленного читателя. На самом деле смысл данного слова прост: камера «собирает» изображение перед собой и передает на устройство, которое «захватывает» видеосигнал. Существует множество устройств, способных осуществить захват видеосигнала. Наиболее распространенными из них являются:

Плата видеозахвата

Плата видеозахвата – устройство, позволяющее записывать видео на компьютер и выводить через компьютер на монитор. Сама по себе плата не может осуществлять видеозапись. Она даже работать сама по себе не может. Плата обязательно должна быть установлена в стационарный ПК. По рисунку видно, что плата не имеет специального корпуса, и из нее торчат четыре разъема для подключения четырех камер. Такая плата устанавливается в материнскую плату вашего компьютера и выдает изображение с камер на экран монитора. Записывается видео на Ваш жесткий диск. Соответственно, чем больше объем винчестера на Вашем ПК, тем больше часов видеоданных Вы сможете записать. При покупке платы видео захвата необходимо обращать внимание на следующие характеристики:

— скорость записи. Под скоростью записи понимается количество кадров записанных за одну секунду на один канал (с одной камеры). Человеческий глаз видит 24 кадра за секунду. Соответственно, если скорость записи с камеры составляет 25 кадров, то лучшего и желать не стоит. Что же касается цены то тут практически линейная зависимость, чем меньше кадров на канал поддерживает плата, тем она дешевле. Стоит ли экономить, и покупать плату с меньшей скоростью? Если перед камерой будет не очень много движущихся объектов, например автомойка или загородный дом, то достаточно и 10 кадров. Если же Вы ставите систему видеонаблюдения на проходной или в школе – тогда экономить на данном параметре не стоит.

— совместимость платы с аппаратной частью компьютера. Некоторые производитель плат указывают минимальные требования компьютера для нормального функционирования подключенной к нему платы. Старайтесь выбирать компьютер с более высокими показателями, чем заявленные минимальные требования. В противном случае – будет «глючить» и «тормозить».

— количество подключаемых камер. Чем больше подключаемых камер поддерживает плата, тем она дороже. Поэтому, если Вы собираетесь установить четыре камеры, то не стоит покупать плату на восемь. Все строго по Вашим потребностям.

— формат сжатия. Формат сжатия – способ «сжимания» видео. В-первую очередь от формата сжатия зависит размеры записываемых видеофайлов. Чем лучше сжатие – тем меньше места занимает записанное видео в памяти ПК. Во-вторых, от формата сжатия зависит надежность передачи видео. Самый «слабый» на сегодняшний день формат сжатия – MJPEG, далее идут MPEG2 и MJPEG 4. Наиболее совершенный из доступных на рынке форматов является H.264. Цена в зависимости от формата соответственно растет от более раннего, до более современного.

Видеорегистратор – автономное устройство, «захватывающее» видео с камер. В отличие от плат видеозахвата к видеорегистраторам нет необходимости подключать компьютер. По сути видеорегистратор это и есть компьютер, только этот компьютер специально спроектирован для работы с видеоданными. Естественно видеорегистраторы стоят дороже плат видеозахвата. Идеология работы видеорегистраторов и плат видеозахвата в контексте обработки видеоданных практически не отличается. По этому, такие характеристики как разрешение записи, скорость записи и количество подключаемых камер, формат сжатия справедливы как для платы, так и для видеорегистратора. Но помимо этих характеристик, при выборе видеорегистратора стоит обратить внимание на еще парочку параметров:

— наличие VGA выхода. Если VGA выход есть, то к видеорегистратору можно подключить любой стандартный компьютерный монитор. Если нет, то придется подключать или профессиональный монитор, либо обычный телевизор. Как правило, компьютерный монитор стоит дешевле профессионального и занимает меньше место, чем телевизор.

— поддержка сетевого протокола TCP/IP.Поддержка данного протокола подразумевает наличие сетевой карты внутри видеорегистратора, Благодаря ей видеорегистратор может быть подключен к локальной сети. Соответственно, Вы сможете просматривать видео удаленно через Интернет. Конечно же, при наличии подключения к всемирной паутине.

Как Вы уже поняли выбор устройства видеозахвата задача не тривиальная. Вам нужно четко понимать чего Вы хотите от своей системы видеонаблюдения и, исходя из этого делать, какой либо выбор. Посчитайте во сколько Вам обойдется вся система с платой, а потом с видеорегистратором оцените удобство и эргономичность системы и на основании всего этого примите решение в пользу того или иного устройства. После того, как с устройством видеозахвата Вы определились, то можете приступать к выбору проводов.

Передача видеоинформации по проводам

Видеосигнал от камеры до устройства записи проходит по специальным проводам. От типа провода зависит максимальное расстояние, на которое может быть передан видеосигнал. На сегодняшний день используются три типа:

• Коаксиальный кабель

• Кабель витой пары

• Оптоволоконный кабель

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель – в народе больше известен как телевизионный. По тому, как используется в отечественном кабельном телевидении. Основное преимущество коаксиального кабеля в том, что для соединения камеры и видеорегистратора при помощи «коаксиала» Вам не нужно никаких дополнительных устройств. К одному концу провода подключаете камеру, ко второму – устройства видеорегистрации. Основной недостаток коаксиального кабеля состоит в том, что максимальное расстояние между камерой и видеорегистратором или монитором составляет максимум 200 м. Если расстояние больше – необходимо использовать специальные повторители. Итого: «коаксиал» очень удобен для небольших объектов, а вот для крупных объектов лучше выбрать другой тип кабеля.

Кабель витой пары

Витая пара – кабель, широко используемый для компьютерных сетей. Кабелем витой пары пользуются в ситуациях, когда расстояние от камеры до видеорегистратора или монитора больше двухсот метров. Если говорить о цене то такой кабель стоит сравнительно дешевле, чем коаксиальный. Недостаток использования такого типа кабеля состоит в том, что в дополнение к кабелю необходимо покупать одно передающее и одно приемное устройство. По тому, как завести витую пару на камеру и большинство видеорегистраторов невозможно. Использование дополнительных приемников и передатчиков увеличивает не только стоимость системы, но и риск потерять сигнал, если какой-либо из этих двух компонентов выйдет из строя.

Стоит отметить, что использование витой пары особенно удобно, когда для записи видеосигнала используются цифровые видеорегистраторы. К ним данный тип кабеля можно подключать напрямую.

Оптоволоконный кабель

Оптоволоконный кабель, если он корректно протянут и хорошо заделан — это наиболее лучшее и самое надежное средство передачи видеосигнала. Волоконная оптика — это технология, в которой в качестве носителя информации используется свет; при этом не важно, о каком типе информации идет речь — аналоговом или цифровом. Преимуществами такого типа передачи данных являются следующие:

— Оптоволоконный кабель миниатюрен и легок.

— Для передачи данных на огромное расстояние нет необходимости в доп. усилителях

— Качество передаваемого сигнала очень высокое.

К сожалению, даже у такой совершенной системы есть свои недостатки. Цена такого кабеля колеблется в пределах от 1 до 10$ за метр в зависимости от типа. Не говоря уже о том, что для работы с таким кабелем нужно специальное, очень дорогостоящее оборудование и уровень подготовки специалистов должен быть очень высоким.

В заключение, хотелось бы отметить, что для систем видеонаблюдения низкого и среднего уровня подойдет как коаксиальный кабель, так и витая пара (чаще коаксиальный). Если же вы задумали что-то громоздкое и сложное, есть смысл использовать волоконную оптику для сохранения качества сигнала, упрощения монтажных работ и будущей перспективы (обычно системы, в которых используется волоконная оптика, состоят минимум из 16-ти камер). Что же касается самостоятельной установки проводного видеонаблюдения у себя дома. То тут чем проще, тем лучше. Купите комплект с готовым набором проводов и инструкций по быстрому старту (быстрый сбор и запуск системы) и все, видеонаблюдение готово.

Принимая во внимание все выше сказанное, хотелось бы подвести итог. При выборе системы видеонаблюдения стоит руководствоваться исключительно решаемой задачей. Погоня за «наворотами» может опустошить Ваш кошелек на не одну тысячу рублей. А чрезмерное желание сэкономить – не позволит записать видео в нужном Вам качестве. Систему нужно выбирать сбалансированную. То есть не должно быть сочетания супер дорогих камер, и дешевого видеорегистратора. Как показывает практика, удачный синтез цены и качества при использовании даже недорогих камер и устройств видеозахвата может решить 90% бытовых задач.