IP Камера

IP-камеры для видеонаблюдения – высокотехнологичное цифровое оборудование, используемое во многих сферах. В частности, для охраны объектов, наблюдения за офисами, торговыми павильонами или производствами, наблюдения за правопорядком на дорогах и т.д. Устройства обеспечивают сетевую трансляцию видеоизображения на экран монитора в режиме реального времени и обладают более широким функционалом в сравнении с аналоговыми камерами. Могут функционировать в централизованном или децентрализованном режиме, а также поддерживать оба рабочих режима. Видеокамеры с модулем Wi-Fi не нуждаются в подключении через сетевой кабель, поэтому их можно устанавливать в труднодоступных местах на городских улицах, автомагистралях, паркингах, стройплощадках и т.д.

Основные особенности IP-видеокамер

Камеры, работающие на основе IP-протоколов, могут иметь разные типы исполнения корпуса (для помещений или для улицы) и объективов, разрешение от 1 до 32 Мп, различные дополнительные функции. Существуют модели с функциями аппаратной аналитики, ИК-подсветкой для ночной съемки, а также рассчитанные на эксплуатацию в максимально сложных, агрессивных условиях.

Ключевые характеристики камер IP:

1. Надежная фиксированная или поворотная конструкция.
2. Встроенный процессор для автономной обработки видео.
3. Видеоаналитика – обнаружение скопления людей, пересечения периметра, оставления предметов, входа в определенную область, а также захват лиц, распознавание автомобильных номеров и др.
4. Подключение к стационарному ПК, ноутбуку, планшету или смартфону через Wi-Fi в любой точке мира.
5. Сохранение данных в облачном сервисе, на диске или карте памяти.

Конструкция и принцип действия

Техника состоит из объектива, светочувствительной матрицы, сетевого интерфейса, центрального процессора, компрессора, чипов обработки и сжатия. Изображение, передаваемое с объектива, фокусируется на матрице, которая преобразует цвет в сигнал. В свою очередь, сигнал передается на процессор, где подвергается обработке и уходит на компрессор. После сжатия потока компрессором данные готовы к сетевой передаче через Ethernet-контроллер.

Параметры выбора камеры

При выборе IP-камеры нужно учитывать следующие параметры:

• Условия использования – внутри помещений или на улице. Уличные модели имеют защиту от пыли и воды не ниже IP66 и защиту от вандализма IK10.
• Способ подключения – витая пара, Wi-Fi или оптоволоконный кабель.
• Тип конструкции – корпусная, купольная, цилиндрическая, панорамная, миниатюрная, поворотная, со встроенным и съемным объективом, датчиком движения, переменным или фиксированным фокусом и др.
• Качество изображения, разрешение, встроенная инфракрасная или дополнительная подсветка.
• Наличие встроенных микрофонов, динамиков, аудиовходов, аудиовыходов.
• Наличие карты памяти для автономной работы.
• Поддержка протоколов взаимодействия ONVIF, опции PoE для обеспечения бесперебойного питания оборудования.

Преимущества IP-камер

1. Поддержка форматов FullHD и HD.
2. Большой набор аппаратных и цифровых функций улучшение качества изображения (DNR, EIS, BLC, WDR, DIS, HLC и др.).
3. Многопоточность, масштабируемость системы.
4. Минимальные помехи, стабильное качество и четкость изображения при трансляции, высокий фреймрейт (кадрированное считывание).
5. Надежная защита данных в процессе передачи за счет шифрования.
6. Широкие аналитические возможности.
7. Возможность дистанционной настройки и управления.

Видеоаналитика

Аналитика позволяет автоматизировать работу оборудования, способствуя снижению нагрузки на сеть, а также экономии времени оператора и архивного пространства.

К числу базовых аналитических функций IP-камер относятся:

• распознавание движения, людей, велосипедов, автомобилей, пропавших или оставленных предметов;
• определение вторжения в зону, пересечения виртуальной линии, пересечения, входа и выхода из области;
• распознавание звука, нарушения звукового порога, задымления, тумана, заслона объектива, подмены изображения, изменения области обзора.

К более сложным аналитическим функциям относятся:

• распознавание лиц с анализом атрибутов (маска, очки, борода и др.), автомобильных номеров;
• анализ поведения – поднятые руки, падения и др.;
• детекция движения с классификацией объектов по типу, скорости, размеру, направлению движения и т.п.;
• классификация звуков;
• подсчет посетителей, управление очередью, формирование тепловой карты;
• узкоспециализированные функции для обеспечения эпидемиологической безопасности, ритейла и др.

Матрица IP-видеокамеры

Это главный элемент конструкции – интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных светодиодов и преобразующая свет в электричество. Камеры оснащаются преимущественно быстродействующими CMOS-матрицами, обеспечивающими прогрессивное сканирование, качественную цветопередачу, высокий фреймрейт. Качество изображения зависит от чувствительности матрицы.

Разрешение

Разрешение IP-камеры, оптимально коррелирующее с параметрами матрицы, определяет четкость и детализацию картинки. Для эффективного решения большинства задач подходят видеокамеры с разрешением 2 Мп. Высокое разрешение актуально при контроле обширных открытых пространств и для съемки на дальних расстояниях с возможностью приближения отдельных областей.

Сжатие

Перед передачей изображения камеры сжимают поток данных с помощью видеокодеков: Jpeg (для статических изображений), MJPEG, H.264 или H.265 (для динамических). Принимающее устройство (ПК, видеорегистратор и др.) должно поддерживать стандарты сжатия, используемые камерой.

Edge Storage

Это опция записи видео на встроенную или флэш-карту памяти для локального хранения информации. Данная функция необходима при обрывах связи, так как поддерживает автономную работу устройства.

Многопоточность

IP-системы видеосвязи передают несколько потоков данных. Минимум два: основной – в полном разрешении под запись, субпоток – данные меньшего разрешения для монитора. Многие модели поддерживают 3-потоковую трансляцию – под запись, монитор и мобильное устройство. А отдельные модификации поддерживают до 10 потоков (для разных детекторов).

Режим коридора

Данная опция предполагает вертикально ориентированную съемку для удобного просмотра видео из тоннелей или коридоров: 9:16 вместо 16:9.

Аудио

Большинство IP-камер оснащены одним или несколькими аудиовходами и аудиовыходами для подключения устройств передачи и приема звуковых сигналов. Некоторые модификации имеют встроенный микрофон. Опционально доступны аналитические функции, работающие со звуком: определение превышения или занижения звукового порога, выстрелов, разбития стекла, криков и других резких звуков.

Объектив IP-видеокамеры

Основная характеристика объектива – фокусное расстояние в мм, которое определяет масштаб изображения и угол обзора: чем меньше фокусное расстояние, тем больше поле обзора. В камерах применяются длиннофокусные, короткофокусные и сверхдлиннофокусные объективы с переменным или фиксированным фокусным расстоянием, моторизованные или сверхширокоугольные (Fisheye). Для видеонаблюдения в ночное время используются устройства с объективами, оснащенными ИК-коррекцией.

Форм-фактор IP-камеры

Техника выпускается в следующих форм-факторах:

• стандартном (box) – как правило, без монтажного кронштейна и объектива, позволяет инсталляторам самостоятельно выбрать оснащение;
• цилиндрическом – предполагает установку на поворотный кронштейн и обычно монтируется на вертикальные поверхности;
• купольном – универсальный вариант;
• сферическом – легко поворачивается в нужную сторону, регулируя направление обзора;
• кубическом (cube) – для помещений, в комплект входит кронштейн для монтажа на стене, потолке или столе.

Исполнение

Устройства рассчитаны на разные условия эксплуатации: в помещении, в транспорте, на улице. Камеры, рассчитанные на использование на открытом воздухе, работают в широком диапазоне температур и имеют высокую степень защиты от влаги и пыли (IP66 и выше). В зависимости от модификации, они могут иметь другие виды защиты: от коррозии, механических воздействий, взрыва.

ИК-фильтр

Матрицы IP-видеокамер чувствительны как к видимому, так и к инфракрасному свету. Чтобы лучи инфракрасного диапазона не искажали цветопередачу и не оставляли на изображении области, закрывающие фрагменты кадра, используется специальный ИК-фильтр. Данный элемент бывает следующих видов:

• механический – пластина с напылением, преломляющим ИК-лучи (находится над матрицей и сдвигается в сторону в темноте, расширяя чувствительность камеры в сторону инфракрасного диапазона);
• электронный – напыление на матрицу, полностью блокирующее ИК-лучи (не позволяет вести ночное видеонаблюдение);
• двухдиапазонный – фиксированная пластина с напылением, которое частично преломляет ИК-лучи, пропуская видимый свет и часть спектра ближнего ИК-диапазона (обеспечивает качественное изображение в любое время суток).

Подсветка

Для обеспечения функции ночного видеонаблюдения IP-камеры оборудуются специальной подсветкой:

1. Лазерной. Отличается большой дальностью действия, поэтому часто встречается на поворотных камерах.
2. Инфракрасной – набором ИК-диодных элементов или одним мощным, энергоэффективным диодом. Элементы прикрыты прямоугольными или круглыми линзами.
3. LED-подсветкой – создает видимый холодный или теплый белый свет, входит в комплекс решений для круглосуточных цветных видеотрансляций.

Засветка

Существует комплекс аппаратных и программных решений для борьбы с последствиями разноконтрастного освещения:

1. WDR до 100 дБ – аппаратная опция. Процессор подбирает оптимальную выдержку в рамках динамического диапазона матрицы (указанного интервала децибел).
2. WDR от 120 дБ – аппаратная опция, имеющая 2 вида реализации. Первая – создание нескольких кадров с разной экспозицией, их последующая оценка на яркость разных областей и суммирование в единый сбалансированный кадр. Вторая – попиксельный замер экспозиции, при котором процессор анализирует данные для выбора подходящей выдержки: длинной для затемненных зон, короткой – для освещенных.
3. DWDR – цифровая постобработка, избирательное затемнение слишком светлых и повышение уровня яркости темных зон.
4. HLC – коррекция локальной засветки путем ее затемнения или маскировки.
5. BLC – компенсация контровой засветки.

Скорость трансляции

Для качественной записи, просмотра, аналитики и отображения на дисплее требуется скорость 25 кадров в секунду. Для видеосъемки автомобильных трасс необходима скорость 50-60 кадров в секунду, позволяющая рассматривать движущиеся автомобили при плавной прокрутке видео. Для записи неважных участков достаточно скорости 15 к/с.

Питание

Камеры могут иметь разные источники питания – от адаптера AC 100 ~ 240 V, DC 12 V, видеорегистратора с PoE-портами, PoE-коммутатора. Наиболее оптимальным способом питания является PoE-коммутатор.

Передача данных, сеть и протоколы

IP-камеры функционируют на базе стека протоколов TCP/IP с четырьмя уровнями передачи данных: прикладным, транспортным, сетевым и сетевого доступа.

Транспортные протоколы

1. TCP – гарантированный протокол, обеспечивающий предварительную установку соединения и передачу данных. Контролирует сохранность и последовательность данных, регулирует скорость передачи, исправляет ошибки.
2. UDP – передает данные с высокой скоростью без установки предварительного соединения.
3. RTP – передача трафика в режиме реального времени. Синхронизирует данные, корректирует последовательность доставки пакетов.

Протоколы совместимости

Видеооборудование поддерживает прикладные протоколы, обеспечивающие его совместимость с техникой других производителей. Виды таких протоколов:

1. ONVIF – объединение готовых протоколов и технологий, адаптированных к IP-видеонаблюдению (поддерживает базовую аналитику).
2. RTSP – удаленное управление камерой с сервера через отдельный порт.

Способы передачи сигнала

Камеры IP передают поток информации по коаксиальному кабелю (до 500 м), витой паре (до 100 м), оптоволоконному кабелю (до 100 км). Для использования оптоволоконного или коаксиального кабеля требуются преобразователи – SFP-модуль или удлинитель сигнала соответственно. Модули беспроводной связи (Wi-Fi, 3G, 4G) интегрируются непосредственно в видеоустройство. Средой IP-камер является технология Ethernet, объединяющая технику в локальную сеть (LAN) для пакетной трансляции данных.

Советы и рекомендации

При покупке устройства важно учитывать следующие факторы:

1. Совместимость с оборудованием, на которое будут передаваться данные.
2. Функционал – набор функций, способных обеспечить решение поставленных задач.
3. Наличие физических препятствий, сокращающих расстояние передачи информации.
4. Место установки. К примеру, если камера будет установлена между стеллажами или в коридоре, лучше выбрать модель с режимом вертикального отображения. Данный режим повысит качество изображения и уменьшит «слепую» зону. Для мест с вероятностью вибрации желательно выбирать IP-камеры с цифровой стабилизацией изображения (DIS). Для наблюдения за областью с интенсивным движением оптимальным выбором станет устройство с аналитикой и пространственным шумоподавлением 3D DNR. Для спокойных зон подойдет 2D DNR.
5. Автономность. Если в месте установки нет доступа к электросети, нужно выбрать модель с возможностью питания по витой паре (PoE) от коммутатора или регистратора.
6. Функция фиксирования – незаменимая опция при выборе камеры с моторизованным объективом, автоматической регулировкой фокуса и диафрагмы.

Перед покупкой также желательно попросить продавца показать пример записи с выбранной камеры.

На сайте компании «Камера39» можно заказать разные модели IP-камер видеонаблюдения, а также их профессиональную установку и обслуживание в Калининграде и области. Нужна помощь в выборе видеокамеры или хотите оформить заказ? Свяжитесь с нашим менеджером по телефону или электронной почте.