Некоторые особенности в подборе системы видеонаблюдения.

Прежде всего, вы должны четко определиться в том, что хотите получить от системы видеонаблюдения, определить задачи.

Систему видеонаблюдения можно разделить на три основных компонента:

    1. Устройства получения информации: как правило, видеокамеры, микрофоны и пр. 
    2. Устройства регистрации информации: видео-регистраторы, платы видео-захвата на базе ПК 
    3. Устройства вывода информации: мониторы, телевизоры.

Пройдемся по каждому пункту в отдельности.

1. Устройства получения информации: как правило, видеокамеры, микрофоны и пр.

Основным элементом в системе видеонаблюдения является видеокамера. Видеокамеры бывают по типу передачи сигнала — Аналоговые и IP камеры. Здесь мы будем говорить про аналоговые:

Камеры также можно разделить по типу установки: 
Внутренние камеры, которые устанавливаются внутри помещения. Их можно подразделить на: 

Внешние 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 располагаться на улице.

ТВЛ — это Телевизионные Вертикальные линии. В бытовом понимании — четкость изображения. То есть, число вертикальных линий, «укладывающихся» по горизонтали на экране в «квадратный кадр». Параметр ТВЛ часто указывают в технической документации камеры, или его можно найти на сайте производителя. Чем больше ТВЛ, тем четче изображение, которое будет выдавать камера, тем лучше будут видны более дальние объекты. Существуют следующие типы ТВЛ в камерах: 380, 420, 480, 500, 520, 580, 600, 700 твл. Камеры с выше 480 ТВЛ, считаются камерами высокого разрешения, и дают заметно более качественную картинку в отличие от более низких. Камеры низкого разрешения можно использовать в местах с хорошим освещением, где не требуется детального рассмотрения наблюдаемого объекта. Там, где требуется идентификация лиц, номеров автомобилей, денежных купюр, используют камеры высокого разрешения: чем выше, тем больше шансов распознавания.При выборе камер, прежде необходимо определиться, сколько уличных и внутренних камер вам необходимо. Затем выбрать конкретную модель камеры. Для этого необходимо знать несколько основных понятий — это ТВЛ, Люкс и угол обзора.

Еще один не маловажный параметр это Люксы.

Люксы — это единица измерения освещенности. Люксами измеряют освещенность поверхности, на которую попадает свет.

• 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

Все эти показатели приведены для человеческого глаза. Видеокамера намного более чувствительна человеческого глаза. Там, где человек ничего не видит, камера спокойно дает картинку. Чем меньше показатель чувствительности у камеры, тем она больше «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. Тут стоит учесть один 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.

Камеры с чувствительностью 0,005; 0,003 считаются высокочувствительными и способны получить изображение практически при отсутствии освещения.

Отсюда делаем вывод: при подборе видеокамер необходимо учитывать этот показатель исходя из освещенности того места, за которым будет осуществляться видеонаблюдение. Как правило, в местах полного или плохого освещения используют камеры с инфракрасной подсветкой. Такие камеры даже при полном отсутствии освещения с помощью ИК-прожектора способны выдавать картинку.

Следующий показатель важный при выборе видеокамеры для системы видеонаблюдения — это угол обзора. 

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, ЧТО ВЫ ХОТИТЕ ВИДЕТЬ, а не как далеко.

Человеческое лицо стандартной видеокамерой можно распознать 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.

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

После того как Вы определились с видеокамерами, второй задаче 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 такими параметрами, как:

• 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.

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.

Устройства вывода информации: Мониторы, Телевизоры.

Записанную информацию с видеокамер необходимо просматривать. Для этих целей используется различные устройства.  Для  более четкой картинки используют специальные мониторы, которые имеют 100 Гц развертку.