Что нужно учесть при монтаже видеонаблюдения

Мы не претендуем на то что сможем объяснить Вам как следует выбирать и монтировать видеонаблюдение, но чтобы начать Вам нужно знать, что вы хотите получить от этой системы

Систему видеонаблюдения можно разделить на три основных компонента:

   1. Оконечные устройства: видеокамеры, микрофоны и пр. 
    2. Устройства записи и хранения информации: видеорегистраторы, платы видео-захвата на базе ПК и пр.
    3. Устройства вывода информации: мониторы, телевизоры.

Посмотрим их подробнее.

1. Устройства записи и хранения информации.

Главным из них является видеокамера. Видеокамеры делятся по типу приёма сигнала на аналоговые и IP камеры. В этой статье рассмотрим аналоговые. По типу корпуса камеры можно разделить на два типа:

Внутренние камеры - устанавливаются внутри помещения. Разделяются на корпусные стандартные, корпусные миниатюрные и модульные.

Корпусная стандартная	Корпусная миниатюрная	Модульная

Уличные камеры — устанавливаются на улице, имеют свой подогрев и могут работать в различных климатических условиях. Модульные камеры, а также некоторые корпусные могут устанавливаться в термокожухах и тоже располагаться на улице.

Термокожух для модульной камеры	Уличная камера с ИК прожектором

При проектировании системы видеонаблюдения нужно учесть, сколько уличных и внутренних камер Вам необходимо.

Следующий шаг – выбор уже конкретной модели камеры. Для этого Вам следует оценить такие характеристики как ТВЛ, Люкс и угол обзора.

ТВЛ (Телевизионные Вертикальные линии) – простым языком это четкость изображения (число вертикальных линий, «укладывающихся» по горизонтали на экране в «квадратный кадр»). Чем больше ТВЛ, тем лучше изображение, которое будет выдавать камера, тем лучше будут видны более дальние объекты. В камерах присутствуют следующие параметры ТВЛ: 380, 420, 480, 500, 520, 580, 600, 700 твл. Если этот параметр выше 480 ТВЛ - эта камера высокого разрешения, которая даёт заметно более качественную картинку в отличие от камер низкого разрешения. Камеры низкого разрешения можно использовать в местах с хорошим освещением, где не требуется детального рассмотрения наблюдаемого объекта. Если требуется идентификация лиц, номеров автомобилей, денежных купюр, используют камеры высокого разрешения.

Следующий параметр это Люксы.

Люксами измеряют освещенность поверхности, на которую попадает свет. Для простоты можно оценить этот параметр в бытовом понимании.

• Автомобили включают ближний свет при освещённости 300-250 люкс.

• Наружную рекламу, коммерческое освещение 100-50 люкс.

• Городское освещение 3-2 люкс.

• Чтение газеты затруднительно ниже освещённости 5 люкс.

• Время изменения интенсивности освещенности от 100 люкс до 5 люкс не превышает 40 мин.

• Яркое солнце 50.000-100.000 LUX 

• Солнечный день в тени 3.000 LUX

• Обычный день 1000-800 LUX

• Пасмурный день 350-300 LUX

• Сумерки 70-30 LUX

•  Белая ночь 5 LUX

• Лунная ночь 0,3 LUX

• Звездная ночь 0.00005 LUX

• Тьма 0,0...........1 LUX

Кстати есть немаловажный момент: у камер с черно-белым изображением чувствительность больше, чем у цветных, так как в черно белом спектре меньше различных помех, и, как правило, камеры в ночное время показывают в черно-белом изображении.

Чем меньше показатель чувствительности у камеры, тем лучше она «видит» в темное время суток и при плохом освещении. Камера не может видеть в полной темноте, но ей достаточно лишь небольшого источника света, для того что бы получить приемлемую картинку.

Для темноты нужны камеры с чувствительностью 0,005; 0,003, они считаются высокочувствительными и способны получить изображение практически в темноте.

Вывод такой: при подборе видеокамер необходимо учитывать данный параметр исходя из освещенности того места, за которым будет осуществляться видеонаблюдение. Обычно, в местах плохого освещения используют камеры с инфракрасной подсветкой. Инфракрасная подсветка позволяет использовать в темноте более дешёвые камеры.

Следующий параметр — это угол обзора.

Стандартный угол обзора камер — 72 градуса. Однако существуют объективы с различными фиксированными углами обзора (130, 110, 92, 78, 53, 44, 30, 19 и меньше) и верифокальные объективы (с изменяемым углом обзора).

Объектив с фиксированным углом обзора	Верифокальный объектив

При выборе объектива для камеры следует учитывать, что аналоговые камеры имеют максимальную фокусировку только по центру кадра. Это означает, что идентифицировать объект можно лишь тогда, когда объект, например автомобильный номер, находится по центру кадра и на определенном фокусируемом расстоянии. Чем меньше угол обзора, тем четче можно рассмотреть более дальние от камеры объекты, но тем меньше площадь обзора, и наоборот.

Хочу сразу остановиться на вопросе, который постоянно слышу от клиентов: «Мне нужна камера, которая будет видеть на 100 метров?» Такой вопрос является абсурдным. Человеческий глаз, как и объектив видеокамеры, может видеть в БЕСКОНЕЧНОСТЬ, весь сокровенный вопрос состоит в слове «ВИДЕТЬ». Важно не то, как далеко Вы хотите видеть, а ЧТО ВЫ ХОТИТЕ ВИДЕТЬ.

Человеческое лицо стандартной видеокамерой можно распознать с расстояния не более с 3-5 метров, а силуэт и со 100 метров. Здесь важно понимать, что аналоговая камера фокусируется лишь по центру объектива, и там достигается максимальное распознавание при прочих благоприятных условиях освещенности. Расстояние распознавания того или иного объекта зависит от угла объектива, освещенности объекта наблюдения и фона, на котором он находится.

Вот три основных момента, которые необходимо знать при подборе систем видеонаблюдения. Конечно этими тремя показателями не ограничиваются функции и особенности видеокамеры. Существует еще множество различных элементов, такие как баланс белого, автодиафрагма, компенсация встречной засветки и т.д.

2. Устройства регистрации информации: видео-регистраторы, платы видео-захвата на базе ПК

После того как Вы определились с видеокамерами, второй задачей становиться выбор системы регистрации видео и аудио информации. На данный момент на рынке использует системы регистрации на базе цифровых видео-регистраторов DVR и плат видео-захвата на базе видео-серверов и ПК.

Особенности видео-регистраторов

Видео-регистратор представляет собой сложное электронное устройство, сходное по строению с компьютером или видео-сервером, и содержит в своём составе АЦП, процессор, жесткий диск и другие компоненты. Для управления видео-регистратором на нем установлена специализированная операционная система. Перед записью оцифрованные видеоизображения подвергаются компрессии с целью уменьшения занимаемого ими объёма на жёстком диске. Практически все видео-регистраторы могут работать как с монохромными, так и с цветными видеоизображениями. Многие видео-регистраторы имеют возможность подключения к компьютерной сети для передачи видеоизображений на компьютеры удалённых пользователей.

Видео-регистраторы характеризуются следующими параметрами:

• функциональность (симплекс, дуплекс, триплекс, пентаплекс); 

• число входных видеоканалов; 

• суммарная скорость записи; 

• разрешение изображения; 

• используемый тип компрессии; 

• количеством записываемой информации до перезаписи; 

• возможность подключения внешних накопителей информации; 

• возможность подключения аудиоканалов; 

• возможность подключения IP-видеокамер; 

• возможность работы в сети и многими другими параметрами.

В системах видеонаблюдения видео-регистраторы практически повсеместно заменили собой ранее применявшиеся для этих целей видеомагнитофоны и квадраторы. Основными конкурентами видео-регистраторов в системах видеонаблюдения сейчас являются видео-серверы на основе компьютеров.

Видео-регистраторы серийно выпускаются многими зарубежными и отечественными предприятиями. Большинство европейских и отечественных производителей предлагают, так называемые PC-based регистраторы, то есть системы, выполненные на основе ПК. (Например, ITV, ISS, Videonet). Подавляющее большинство stand-alone регистраторов производится в азиатских странах.

Разновидности видео-регистраторов

В настоящий момент отдельные разновидности DVR выделились в подгруппы, которые имеют собственные названия:

• NVR — сетевой видео-регистратор (работа только с IP-видеокамерами; 

• HDVR — гибридный видео-регистратор (работа с аналоговыми и IP-видеокамерами; 

• PC-based DVR — видео-регистратор на базе ПК; 

• stand alone DVR — работает только с аналоговыми видеокамерами.

По функциональности регистраторы делятся на:

• Симплекс — регистратор выполнят ЕДИНОВРЕМЕННО какую-либо одну функцию. Например, запись, или воспроизведение записанного. 

• Дуплекс — выполнение одновременно сразу двух функций. Например, во время осуществления записи, вы можете просматривать ранее записанную информацию. 

• Триплекс — выполнение одновременно трех функций: запись, воспроизведение, просмотр по сети. 

• Пентаплекс — выполнение более трех операций: запись, воспроизведение, просмотр и запись по сети, архивирование на внешний носитель USB-flash иди DVD-диск и др.

На сегодняшний день редко встречаются симплексные видео-регистраторы, поскольку они устарели. Требования рынка таковы, что от регистратора требуется многофункциональность. Основными требованиями для регистраторов являются быстрая возможность архивации данных на «флешку», и удаленный просмотр по сети Интернет. Ведь суть видеонаблюдения заключается в оперативном доступе к информации. Чем быстрее мы сможем получить и проанализировать информацию, тем быстрее сможем принять необходимое решение.

Число входных видеоканалов — это количество видео- и аудио- устройств, которые можно подключить к видео-регистратору.

Суммарная скорость записи.

Скорость записи измеряется количеством кадров за 1 секунду (кадр/с.) Под скоростью в РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ понимается 25 кадр/с. Под суммарной скоростью записи понимается общая скорость, приходящая на всю систему. Суммарную скорость записи можно найти в технической документации, прилагающейся к видео-регистратору. Например, 8-и канальный видео-регистратор имеет суммарную скорость записи 100 кадр/с. 100 кадр/с : 8 каналов = 12,5 к/с на канал, т.е. на 1 камеру приходится 12,5 кадр/с при определенном разрешении.

Необходимо знать, что кроме скорости записи существует еще такое понятие, как скорость просмотра. Это когда вы просматриваете информацию с камер на мониторе в реальном времени. Она, как правило, всегда равна 25 кадр/с. Не нужно путать эти понятия. У некоторых моделей видео-регистраторов есть возможность распределять суммарную скорость записи динамически между каналами.

Разрешение изображения — это количество различимых точек (пикселей) в изображении по горизонтали и вертикали на экране монитора. Например, обозначение 320х240 означает, что изображение имеет 320 пикселей по горизонтали и 240 по вертикали. Чем больше данные цифры, тем выше качество изображения. Существуют следующие основные разрешения: 320х240, 640х480, 720х288 720х576. Чем больше разрешение, тем более четкое изображение вы увидите. Далекие объекты в кадре будут более четкими. От разрешения напрямую зависит скорость записи. Чем выше разрешение, тем меньше кадр/с будет писать регистратор, и наоборот.

Например: суммарная скорость записи 
200 кадр./с (352x288 пикс.) 
100 кадр./с (704x288 пикс.) 
50 кадр./с (720x576 пикс.)

Поэтому при выборе видео-регистратора на это следует обратить особое внимание. Для охранного телевидения, считается приемлемым 6-8 кадр/с. на канал. Этой скорости вполне достаточно для осуществления за обычным перемещением людей. Если же вам необходимо наблюдать за объектами, которые перемещаются с большой скоростью, здесь понадобится большая скорость записи. Запись в реальном времени (25 кадр/с) при максимальном разрешении могут осуществлять видео-регистраторы профессионального уровня.

Используемый тип компрессии тип компрессии — это способ, алгоритм записи, который используется в записываемых системах. От типа компрессии зависит не только качество записанного изображения и звука, но и объем дискового пространства. В мире существует большое множество различных форматов компрессии:

Компрессия видео

• Flash (также поддерживает движущиеся изображения JPEG) 

• H.261 

• H.263 

• H.264 

• MNG (поддерживает движущиеся изображения JPEG) 

• Motion JPEG 

• MPEG-1 Part 2 

• MPEG-2 Part 2 

• MPEG-4 Part 2 

• Ogg Theora (отличается отсутствием патентных ограничений) 

• Sorenson video codec (англ.) 

• VC-1 — попытка Microsoft выпустить открытую спецификацию для формата WMV

Компрессия звука

• MP3 — Определён спецификацией MPEG-1 

• Ogg Vorbis (отличается отсутствием патентных ограничений и более высоким качеством) 

• AAC, AAC+ — существует в нескольких вариантах, определённых спецификациями MPEG-2 и MPEG-4, используется, например, в Apple Computer 

• eAAC+ — формат, предлагаемый Sony, как альтернатива AAC и AAC+ 

• Musepack 

• WMA — собственность Microsoft 

• ADPCM 

• ATRAC (англ.) 

• Dolby AC-3 

• DTS 

• MP2 (англ.) 

• VQF

Одним из самых распространенных являются Motion JPEG, MPEG-4 и H.264. Каждый из этих форматов кодирования видео имеет свои особенности

Основным преимуществом видео-сжатия Motion JPEG является простота реализации, что делает MJPEG подходящим для реализации в устройствах с ограниченными вычислительными ресурсами. Этот метод сжатия позволяет делать чрезвычайно быстрый нелинейный видеомонтаж. Если какой-либо кадр берётся целиком из одного MJPEG-источника, его можно записать в выходной MJPEG-поток как есть, без декодировки-сжатия, что значительно сказывается на объеме дискового пространства. Например, на регистраторе с таким форматом записи на 250 Gb жесткий диск на 4-цветные камеры при максимальном качестве хватит 8-10 часов.

MJPEG даёт качественные стоп-кадры, что позволяет его использовать, например, в системах видеонаблюдения для определения номера проехавшего автомобиля. Недостатками MJPEG являются более низкий коэффициент сжатия по сравнению с потоковыми методами сжатия, например MPEG-4.

MPEG-4 — это международный стандарт, используемый преимущественно для сжатия цифрового аудио и видео. Он появился в 1998 году, и включает в себя группу стандартов сжатия аудио-,  видео- и смежные технологии, одобренные ISO — Международной организацией по стандартизации (IEC Moving Picture Experts Group — MPEG).Стандарт MPEG-4 в основном используется для вещания (потоковое видео), записи фильмов на компакт-диски, видео-телефонии (видеотелефон) и широковещания, в которых активно используется сжатие цифровых видео и звука.

Этот формат очень сложный, и качество его сжатия может быть различно, исходя из той системы кодеков, которые он использует для записи видео-потоков. В системах видеонаблюдения он является самым распространенным форматом записи. Основное его преимущество — это возможность записи еще большего объема информации в отличие от MJPEG. Например, на 250gb дискового пространства при записи 4 цветных камер можно записать примерно 100-140 часов.

Стандарт H.264 / AVC / MPEG-4 Part 10 содержит ряд новых возможностей, позволяющих значительно повысить эффективность сжатия видео по сравнению с предыдущими (такими, как ASP) стандартами, обеспечивая также большую гибкость применения в разнообразных сетевых средах. Формат H-264 — это современный стандарт сжатия, и сейчас он повсеместно вводится в системах охранного телевидения. Он обладает более высоким качеством изображения по сравнению с MPEG-4: изображение не имеет смазанностей и так называемых размытых «квадратиков» (артефактов), изображение более резкое и контрастное. При всех этих достоинствах еще и экономится дисковое пространство.

Какой же кодек выбрать? Обычный пользователь сможет это понять, визуально посмотрев на примере конкретных записей из разных систем.

Вот в общем и целом мы рассмотрели основные функции устройств регистрации. Они равнозначно относятся как к видео-регистраторам, так и платам захвата на базе ПК. Но в чем же отличия, спросите Вы, что лучше выбрать? Вы можете сказать: вот у меня есть компьютер. Зачем мне тратиться на видео-регистратор, ведь многие бюджетные платы стоят дешевле?

Основное отличие видео-регистраторов от плат заключается в их мобильности: занимают мало места, не требуют сложной настройки и инсталляции, просты в эксплуатации, на подобие обычных DVD-плееров. Поэтому и высокая надёжность в работе. Всё-таки обычно компьютер с платами видеозахвата используется и для других случаев (к примеру выход в интернет), а это вирусы, переустановка ПО и пр. прелести , возникающие время от времени. Их вы будете лишены если будете использовать видеорегистраторы.

Платы видео-регистрации на базе ПК требуют отдельный компьютер, чтобы кроме записи больше на нем ничего не использовалось, и им необходима более гибкая настройка. Платы на базе ПК, обладают более широкими возможностями для анализа записанной информации, а также возможностью безграничной интеграции с системами охаранно-пожарной сигнализации, управления турникетами, шлагбаумами, воротами, освещением и др. Т.е. Системы видеорегистрации на базе ПК позволяют комплексно подойти к системе безопасности. Если вы хотите, чтобы система видеонаблюдения взаимодействовала с другими системами безопасности, то вам нужно выбирать системы на базе персонального компьютера.

Если же вам нужна лишь система видеонаблюдения, как правило не превышающая 16 камер, то для этих целей вполне подойдут и видео-регистраторы.