Статьи

К списку статей

Cистемы видеонаблюдения — задачи и проблема выбора

Какую систему видеонаблюдения выбрать? Цифровую или аналоговую? Какой из множества вариантов предпочтительнее установить, чтобы он оказался наиболее оптимальным с точки зрения выполнения поставленных задач и дальнейшей эксплуатации?

Подобными вопросами задаются поистине мудрые и дальновидные люди, уверенные в том, что обеспечение безопасности своего дома, офиса, предприятия любой отрасли бизнеса — это одна из необходимых и важных основ успешной деятельности.

О возможностях систем видеонаблюдения — CCTV наше издание публиковало уже немало материалов. Тем не менее, на сегодняшний день их актуальность и популярность настолько очевидна, что мы еще раз решили сделать акцент на том, какими преимуществами обладают различные виды систем видеонаблюдения, рассмотреть их особенности и критерии выбора.

Система безопасности : цифровая или аналоговая?

Термин CCTV происходит от аббревиатуры английского термина Closed Circuit TeleVision («системы замкнутого телевидения» ). На данный момент этот термин обобщает все виды систем охранного телевидения — и аналоговые и цифровые, но тем не менее, они имеют существенные различия.

Аналоговые CCTV

Традиционная система CCTV известна как аналоговая. С аналоговых систем начиналась история охранного телевидения. В их основе лежит использование аналоговых средств мониторинга и записи видеосигнала с помощью специализированных устройств — видеомагнитофонов, мультиплексоров, мониторов и т. д. Это означает, что видеосигнал поступает от видеокамеры так же, как и в случае с обычным телевизионным сигналом. Однако поскольку на практике часто применяется более чем одна камера, для их обработки используется оборудование, осуществляющее поочередную подачу видеосигналов на кассетный видеомагнитофон или монитор. Аналоговые системы отличались невысокими показателями скорости и качества записываемого изображения, кассеты были подвержены быстрому износу, а влияние человеческого фактора могло привести к потере важной информации или саботажу. Такие системы использовались на протяжении долгих лет, пока мир не вступил в эпоху цифровых систем телевизионного наблюдения .

Цифровые CCTV

В основе цифровых систем лежит преобразование аналогового видеосигнала, поступающего с видеокамеры в цифровой вид для его последующей обработки, записи, хранения и отображения. Не так давно к списку аналоговых камер добавились цифровые камеры (или IP-камеры ), которые также являются неотъемлемой частью цифровых систем. Как правило, цифровая система, осуществляющая процесс преобразования, основана на базе персональных (или серверных) компьютеров либо на базе устройства, внешне похожего на уже привычный видеомагнитофон, в основе которого лежит все та же компьютерная архитектура. При этом в обоих устройствах запись осуществляется на жесткий диск или массив дисков.

Как видно из таблицы, преимущества цифровых систем очевидны. Прежде всего, это касается функциональных возможностей и соотношения «качество / скорость» записи. Мы не будем детально останавливаться на каждом компоненте таблицы — об этом написано множество статей. Отметим лишь, что век «цифры» уже наступил и обратного пути нет и не будет.

Виды цифровых систем

Чтобы выбор системы был более точным с точки зрения того, где и при каких условиях система будет эксплуатироваться, посмотрим, какие существуют разновидности систем и в чем заключаются их различия. Итак, цифровые системы условно можно разделить на два класса: PC-based и DVR-системы .

DVR в переводе с английского Digital Video Recorder означает « цифровой видеорегистратор ». Его основа — специализированная компьютерная платформа с возможностью записи на жесткий диск, хотя он и выглядят как обычный видеомагнитофон. Как правило, DVR поддерживает небольшое количество видеовходов (в среднем не более 8), и чем больше число входов, тем меньше темп записанного изображения с каждой камеры. Основной недостаток DVR — невосполнимые затраты, поэтому для модернизации системы видеонаблюдения потребуется замена всего оборудования.

PC-based (далее — просто PC) системы основаны на типовой компьютерной платформе под управлением операционной системы с возможностью записи на жесткий диск или массив дисков. На этом совпадения между DVR и PC-системами заканчиваются, хотя по большому счету, PC-система — тот же DVR. Однако наличие в PC-системах больших функциональных возможностей и возможность компоновки системы под конкретную задачу позволяют найти им более широкое применение. Перспективы применения PC-систем выгодно отличаются от применения DVR по следующим параметрам:

  • модернизация PC-системы не потребует замены всего оборудования, а только некоторых его компонентов;
  • более высокая функциональность;
  • возможность программного взаимодействия с другими системами безопасности;
  • возможность объединения всех модулей PC-систем в единое информационное пространство;
  • регулярные обновления программного обеспечения, т. е. система никогда не потеряет своей актуальности.

Особенности цифровых систем

Оцифровка изображения

Основа всех цифровых систем (далее ЦС) — это набор методов и алгоритмов, с помощью которых изображение, поступающее с камеры на компьютер, оцифровывается и записывается на жесткий диск или массив из множества дисков, передается по цифровым каналам связи (далее — сети) для текущего и/ или последующего анализа произошедших на объекте событий.

Для начала необходимо определить термины, которыми мы будем оперировать в дальнейшем. Оцифровка — преобразование аналогового сигнала, поступающего с камеры на компьютер, в цифровой вид для последующей обработки ЦС. Поскольку в нашей стране наиболее распространенным форматом аналогового сигнала является PAL-сигнал, в дальнейшем мы будем вести речь только о нем. Мультиплексирование — режим работы платы видеозахвата, когда один АЦП обрабатывает два и более сигнала от видеокамер. При этом в ЦС темп смены кадров на отображение и запись по каждой камере падает с 25 до 3-6 кадров/ с. Протокол — способ программного взаимодействия между программами или программой и устройством. Компрессия — метод сжатия оцифрованного видеоизображения для компактного хранения информации и передачи по сети. Различают следующие виды сжатия изображения:

  • программный — сжатие изображения производится на программном уровне ресурсами центрального процессора;
  • аппаратный — сжатие изображения производится специальной микросхемой, расположенной на плате видеозахвата.

Как мы уже выяснили, изображение с камеры первым делом должно быть оцифровано. Для этого используются специализированные платы видеозахвата. Не вдаваясь в технические подробности, отметим, что качество оцифровки зависит, прежде всего, от того, какие АЦП (аналого-цифровые преобразователи) используются в платах. На данный момент наиболее распространены 8-, 9- и 10-битные АЦП. Данный параметр указывает на точность, с которой оцифровывается аналоговый сигнал. Таким образом, чем выше битность — тем более качественное изображение получается на выходе.

Также немаловажным параметром является размер изображения (цифровое разрешение), который получается на выходе с АЦП после оцифровки. Для того чтобы полностью передать сигнал стандарта PAL, его необходимо оцифровать в разрешении 768x576 точек. Сейчас наиболее распространенными являются АЦП, позволяющие получать кадры с максимальным разрешением от 704x576 до 768x576 точек, в зависимости от типа АЦП.

После оцифровки сигнала его необходимо сжать в целях экономии дискового пространства и ресурсов компьютера для работы с цифровым изображением. При этом может быть использован аппаратный или программный метод сжатия.

Итак, применение программного сжатия хорошо тем, что позволяет строить так называемые «гибридные» системы, когда часть камер работает в режиме реального времени, а часть — в режиме мультплексирования, а также с меньшими финансовыми затратами проводить модернизацию системы при ее дальнейшем расширении.

Алгоритм сжатия

Однако выбрать тип сжатия — еще не значит решить задачу полностью. Немаловажным фактором является алгоритм сжатия. Все имеющиеся на данный момент алгоритмы сжатия можно условно разделить на две категории: покадровые и потоковые алгоритмы. В каждой из этих категорий есть свои разновидности, но принцип остается тем же. Рассмотрим основные отличия потокового алгоритма от покадрового.

Очевидно, что потоковый алгоритм сжатия более оптимален, в отличие от покадрового. При использовании алгоритма покадрового сжатия ЦС сохраняет целиком каждый кадр, включая динамичные и статичные (неподвижные) объекты. Такой подход зачастую приводит к записи избыточной информации, а значит, не экономит компьютерные ресурсы (как дисковый массив, так и ресурсы сети) и в результате приводит к удорожанию системы в целом. В потоковых алгоритмах используется так называемое «межкадровое» сжатие. Это означает, что целиком пишутся только некоторые кадры — «опорные» (например, каждый десятый, двадцатый и т. д.), а каждый последующий кадр содержит в себе только изменения в изображении относительно предыдущего кадра. Таким образом, достигается существенная экономия ресурсов компьютера без уменьшения информативности .

Гибкая настройка потоковых алгоритмов позволяет найти ту самую «золотую середину», при которой достигается наилучшее соотношение трех основных параметров: качества записи, занимаемого объема и нагрузки на компьютер. Более того, наличие в ЦС возможности изменять параметры записи потокового алгоритма, в зависимости от специфики конкретного объекта, позволяет существенно сэкономить затраты на организацию дисковых массивов и сопутствующего оборудования (серверных платформ, специализированных контроллеров, канального (сетевого) оборудования и т. д.).

Возможность записи

Помимо базовых методов работы с оцифрованным изображением, ЦС может (а на деле и должна) обладать расширенными возможностями для его записи. Прежде всего, стоит обратить внимание на метод хранения данных, который использует ЦС. Типовыми способами для покадрового алгоритма сжатия являются:

  • сохранение каждого кадра отдельно в стандартном формате (например, JPEG );
  • сохранение каждого кадра отдельно в уникальном формате данных, используемом только в этой конкретной ЦС,
    а для потокового алгоритма сжатия характерны следующие способы:
  • сохранение видеоряда в отдельных файлах небольшого размера с использованием стандартных кодеков;
  • сохранение видеоряда в монолитном файле уникального формата, используемого только в этой конкретной ЦС.

Рассматривать каждый способ в отдельности нет необходимости. Достаточно заметить, что запись в стандартном формате несет в себе потенциальную угрозу доступа к архиву посторонних лиц или злоумышленников. Причем это касается как покадрового алгоритма сжатия, так и потокового. Имеет смысл рассматривать только тот способ хранения, который подразумевает использование алгоритмов сжатия в уникальном формате. Также важно не забывать, что способ сохранения данных влияет на производительность ЦС и защищенность от внесения изменений в структуру архива.

Монолитный файл является в этом случае предпочтительнее, чем хранение видеоряда в отдельных файлах и, конечно, лучше, чем последовательность кадров, что опять же возвращает нас к преимуществам именно потокового алгоритма сжатия. Наличие такого монолита приводит к меньшей фрагментации жесткого диска или массива данных, что способствует улучшению его производительности, а также максимально защищает систему от несанкционированного доступа к частям архива (нельзя вырезать кусок архива или изменить его, не повредив его структуру).

Скорость и качество записи

Чаще всего скорость и качество записи зависят от комбинации «платы видеозахвата — программное обеспечение — компьютер». Скорость записи, или темп смены кадров, измеряется в количестве кадров в секунду (к / с) по каждому каналу, которые ЦС способна оцифровать, записать и вывести на экран. Качество записи — цифровое разрешение кадра, записываемое в архив. Характеристики темпа смены кадров могут варьироваться от 0,1 до 25 к / с по каждому каналу, а качество записи — от 256x192 до 768x576. Причем запись с темпом 25 к / с принято называть записью в реальном времени, а все, что ниже — записью с ограничением темпа смены кадров. Понятно, что максимальные характеристики по каждому параметру являются наиболее предпочтительными. Однако это может привести к серьезному удорожанию ЦС. Более того, в ЦС должна быть предусмотрена функция деинтерлейсинга, которая позволяет устранять эффект чересстрочной развертки (так называемой «гребенки») на контурах движущихся объектов.

Преимущества регулировки

Серьезным аргументом в пользу той или иной ЦС является возможность ручной и автоматической регулировки этих параметров, в зависимости от пожеланий пользователя. Например, в обычном («дежурном») режиме ЦС производит запись с низким темпом и качеством. Однако в случае наступления «тревоги» ЦС начинает писать с более высокими параметрами записи. С одной стороны, это позволит не упустить важные детали, с другой — позволяет существенно экономить ресурсы компьютера. А наличие в ЦС функции предварительной записи поможет оценить состояние объекта до возникновения тревожной ситуации. В идеале, конечно же, должна присутствовать возможность настройки функции предварительной записи по параметрам темпа и качества, а также глубине хранения. Обычно этот интервал варьируется от 5 до 30 секунд.

Продолжение статьи


Видеонаблюдение

Внешний вид AN5-21B3.6I Внешний вид AN5-21B3.6I
Уличная аналоговая видеокамера
- 1/3" Pixel plus 1099 - 800 ТВЛ - 3,6 мм - ИК- 20 м
1 890

Производитель Axycam
Внешний вид AD4-P37B3.6I-MG Внешний вид AD4-P37B3.6I-MG
  • - 1/4" 1Мр H42
  • - 720p ( 30 к/с)
  • - 3.6mm
  • - подсветка - 20м
Доступно: 21 шт.
1 250

Производитель Axycam
Внешний вид AN4-37B3.6I-MG white Внешний вид AN4-37B3.6I-MG white
  • - 1/4" 1Мр H42
  • - 720p ( 30 к/с)
  • - 3.6mm
  • - подсветка - 20м
Доступно: 136 шт.
1 350

Производитель Axycam
Внешний вид AD-P31B3.6I-AHD Внешний вид AD-P31B3.6I-AHD
  • - 1/4" 1Мр Omnivision
  • - 720p ( 30 к/с)
  • - 3.6mm
  • - подсветка - 20м
1 197

Производитель Axycam
Внешний вид AD-P31B2.8I-AHD Внешний вид AD-P31B2.8I-AHD
  • - 1/4" 1Мр Omnivision
  • - 720p ( 30 к/с)
  • - 2.8mm
  • - подсветка - 20м
1 323

Производитель Axycam
Внешний вид AN5-31B3.6I-AHD white/dark grey Внешний вид AN5-31B3.6I-AHD white/dark grey
  • - 1/4" 1Мр Omnivision
  • - 720p ( 30 к/с)
  • - 3.6mm
  • - подсветка - 20м
2 331

Производитель Axycam
Внешний вид AD-31B3.6I-AHD Внешний вид AD-31B3.6I-AHD
  • - 1/4" 1Мр Omnivision
  • - 720p ( 30 к/с)
  • - 3.6mm
  • - подсветка - 25м
1 953

Производитель Axycam
Внешний вид AD7-31V12I-AHD Внешний вид AD7-31V12I-AHD
  • - 1/4" 1Мр Omnivision
  • - 720p ( 30 к/с)
  • - 2.8-12mm
  • - подсветка - 25м
3 213

Производитель Axycam
Внешний вид AN4-37V12I-MG Внешний вид AN4-37V12I-MG
  • - 1/4" 1Мр H42
  • - 720p ( 30 к/с)
  • - 2.8-12mm
  • - подсветка - 40м
3 823

Производитель Axycam
Внешний вид AN4-33V12I-AHD Внешний вид AN4-33V12I-AHD
  • - 1/4" 1.3Мр Aptina
  • - 960p ( 30 к/с)
  • - 2.8-12mm
  • - подсветка - 40м
4 117

Производитель Axycam
Найдено товаров: 1740
1 2 3 4 5

Возврат к списку

Создание проекта системы видеонаблюдения всего за несколько минут;
Все РЕАЛЬНО: в т.ч. сектора наблюдения, параметры кабельных трасс;
Загрузка готовых планов и их масштабирование;
Спецификация обрудования и смета создается автоматически;
Дружелюбный интерфейс;
Индивидуальные настройки программы и оборудования.
Техподдержка встроена непосредственно в программу.
Регистрация занимает одну минуту.

ОТ ЗАПРОСА ДО ОФОРМЛЕННОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ - 15 МИНУТ