IP-видео и аналоговое видео
Предлагаем системы видеонаблюдения двух типов: IP-видео и аналоговое видео.
IP-видео
IP-видео – полностью дигитальная видеосистема, где с дигитальных камер сигнал изображения через Интернет передается на дигитальное устройство записи компьютерной сети. У IP-видео есть несколько преимуществ перед аналоговым видео. Видеосигнал можно передавать через Интернет и записывать на серверах или называемых Облаками массивах данных. Для записи видеоизображения может использоваться серверное программное обеспечение Linux, Windows или Mac OS.
Следить за изображением через Интернет можно везде, где есть доступ к компьютерной сети. Достаточно подключенного к сети компьютера или смарт-устройства.
Видеосистему можно неограниченно расширять и при необходимости добавлять новые камеры.
Аналоговое видео
Принцип работы аналогового видео в том, что аналоговый сигнал охранной камеры трансформируется и записывается как дигитальный. Поскольку видеосистемы с аналоговыми камерами устанавливаются чаще, то это до сих пор наиболее используемые видеосистемы.
Самым большим недостатком аналогового видео считается ограниченное разрешение изображения. Сегодня общеизвестное изображение с высоким разрешением, так называемое Full-HD, невозможно получить с аналоговой камеры.
Передача кадров
В камерах аналогового видео кадры записываются не так, как это видит глаз человека, а из двух кадров получается одна картинка. Все изображение делится на тонкие полоски (cтроки), и первый кадр записывает непарные полоски (первая половина кадра), а второй кадр парные полоски (вторая половина кадра).
Поэтому система называется чересстрочная система развертки, и она дает возможность существенно уменьшить объем данных передаваемого видео. Недостаток системы в случае аналогового видео в том, что движущиеся части воспроизводимого изображения становятся размытыми по краям.
В случае системы IP-видео этой проблемы нет, потому что в системе используются камеры c прогрессивной системой развертки и сигнал передается на дигитальное записывающее устройство дигитально.
Сети видеоохраны
Для передачи видео используются в основном кабели передачи данных двух типов:
- В случае IP-видео кабель CAT-5 и волоконно-оптические кабели
- В случае аналогового видео коаксиальный кабель и волоконно-оптические кабели
В случае IP-видео используются так называемые кабели Интернет-сети (CAT-5,6). Так как через данные кабели видеосигнал передается в дигитальном виде, то можно передавать видеоизображение без потерь через Интернет почти везде.
В коаксиальной сети используются так называемые антенные кабели (RG-59, RG-6, AL-112, AL-113), которые позволяют передавать видеосигнал на ограниченное расстояние. Чем длиннее кабель, тем большие нарушения сигнала и потери сигнала в сети. В результате этого существенно снижается качество изображения. Поэтому в случае более длинных расстояний используются также волоконно-оптические кабели.
Между разными типами кабелей используются конвертеры для преобразования сигнала соответственно кабелю. Изображение с камер аналогового видео с помощью энкодера можно превратить в дигитальное. Это дает возможность объединить уже существующие аналоговые камеры с сетью дигитального видео. Если сигнал аналоговой камеры сразу преобразовывать в дигитальный, исчезают также проблемы, обусловленные потерями кабеля.
Условия освещения
Если нет света, то нет также видимого видеоизображения. Поэтому особенно большое внимание нужно обратить на освещение. В выборе камеры действует простой принцип – чем больше диаметр линзы, тем больше света она пропускает на сенсор и тем больше информации, из которой генерируется изображение.
При плохих условиях освещения следует использовать камеры с высокой чувствительностью. Одновременно с установкой камеры нужно также добавить хорошее общее освещение. Улучшить ночную видимость помогут встроенные в камеру или отдельно установленные IR (инфракрасные) прожекторы.
Кодеки, носители данных и их емкость
Поскольку поток данных дигитальных камер очень большой, то используются различные технологии, которые позволяют уменьшить объем необходимых данных. Определение движения помогает записывать поток движущегося и недвижущегося изображения с различной частотой кадров. Если изображение неподвижно, то записывается, например, всего 1 кадр в секунду (FPS). А при движущемся изображении уже, например, 15 кадров в секунду. Для того чтобы быстро передавать поток данных, информация пакуется вместе на основании алгоритма. Эти алгоритмы называются кодеками.
В основном используются кодеки MJPG, MPEG4 и H264/AVC
MJPG это по сути отдельные фотографии или кадры JPG стандарта, которые чередуются с установленной системой скоростью. С точки зрения качества изображения MJPG – лучшая возможность, но это требует большой пропускной способности.
MPEG4 основанный на отрезке алгоритм видеокомпрессии, где объем данных кадра не уменьшается, но просматриваются только отрезки видео. С помощью кодака сразу контролируются изменения между различными кадрами и посылаются именно изменения – то, что отличается от предыдущего кадра. Через каждый определенный промежуток времени посылается целый кадр (key frame) и затем только изменения. Если в наблюдаемый период времени не много движения, то и передаваемый объем данных относительно небольшой по сравнению с разрешением изображения.
H264 это версия дальнейшего развития MPEG4, она уменьшает объем видеостриминга почти вдвое.
При упаковывании информации часть деталей теряется. Поэтому нужно найти хороший компромисс при оптимизации качества изображения и скорости передачи. Это же касается и записи информации на носители данных.
Для записи видеоизображения в локальных камерах используют карты памяти Flash. Их недостаток в том, что если злоумышленник заберет камеру с собой, то теряются и видеозаписи. В большинстве камер со встроенным гнездом карты памяти Flash невозможно сохранять одновременно на карту памяти и через сетевое соединение на сервер, или же карта используется только в том случае, если через сеть с сервером соединиться нельзя. При оснащении маленьких систем видеоизображения можно использовать также внешние жесткие диски с USB соединением. В больших решениях используется более безошибочные решения для резервных копий.
Для того чтобы найти оптимальный объем записи носителя данных, можно использовать калькуляторы (например https://www.exacq.com/config/), где можно вычислить нужный объем жесткого диска. Для более точного расчета объема жесткого диска стоит все же проконсультироваться у специалистов.