В настоящее время мы являемся свидетелями всеобщего перехода от традиционных ТВ-систем к сетевым.
Преимущества сетевых видеокамер
Первая полноценная сетевая видеокамера была создана в 1996 году компанией Axis Communications. Некоторое время их первые модели не могли превзойти профессиональные экземпляры аналоговых камер. Это стало причиной того, что рассмотреть преимущества сетевых видеокамер удалось не сразу. Такие устройства поначалу вообще не рассматривали как камеры, а скорее как устройства, с помощью которых организовывалось Интернет-соединение и оцифровка изображений. Но уже через незначительный промежуток времени аналоговые камеры уступили по функциональности и параметрам сетевым, и начали активно ими вытесняться из систем видеонаблюдения.
Десять аргументов в пользу сетевых видеокамер
Рассматривая этот вопрос, следует учитывать не только сравнительный анализ с точки зрения пользователя. Полную картину преимуществ можно увидеть в том случае, если подключить описание технических характеристик, показать работу систем в комплексном взаимодействии, раскрыть тему о возможности модифицироваться, подстраиваться и взаимно дополняться. Но цель данной статьи состоит в том, чтобы рассмотреть функциональные различия между сетевыми и аналоговыми видеокамерами, о которых продавцы последних предпочитают умалчивать.
1. С чередованием покончено. Это значит, что чередование линий, которое происходит при аналоговом видеосигнале, в сетевых видеокамерах убирается с помощью технологии последовательной развертки. Она способна фиксировать быстродвижущиеся объекты четко, без размытости.
2. Питание по кабелю Ethernet. На аналоговую камеру подача питания всегда была проблематичной. Стандарт Power over Ethernet (PoE) для них не предусмотрен. Поэтому энергия на аналоговые видеокамеры подается через коммутатор, поддерживающий функцию PoE или промежуточный усилитель с таким же кабелем пятой категории. Через него одновременно проходит и информация. Для цифровых камер питание поступает напрямую.
3. Разрешение в мегапикселях. Разрешающая способность аналоговых видеокамер достигает 0,4 мегапикселя. Данная величина не устраивает современных пользователей из-за того, что в их распоряжении широкоформатные мониторы и цифровые телекамеры. Покрыть большие области видеотехники может изображение, полученное сетевой камерой. Это позволит без усилий рассмотреть лица и мелкие предметы. Помимо этого, расширенная разрешающая способность дает возможность осуществлять цифровой поворот, наклон или масштабирование.
4. Интеллектуальные функции. Реагирование на движения или обработка тревожного сигнала считаются уже обычными распознавательными функциями для сетевых камер. Но это уже не полный перечень. Устройство само способно принимать решение о том, когда сигнал может представлять интерес для оператора. Также камера может самостоятельно определять частоту смены кадров и разрешение. Другим главным отличием сетевых камер является то, что они оснащены интеллектуальными алгоритмами, такие как идентификация лиц, номерных знаков, подсчет количества людей и т.д. Следует отметить, что интеллектуальные функции реализовываются не на уровне видеорегистратора или централизованной системы, а на уровне видеокамеры. Это дает возможность разгрузить вычислительные центры и способствовать анализу информации от большего количества источников в режиме реального времени.
5. Интегрированные функции PTZ. Для аналоговых видеокамер такая функция возможна, но только при условии подключения к специальному кабелю для управления поворотными действиями. В сетевых камерах необходимости в этом нет. Команды поступают по тому же каналу, по которому передается видеосигнал.
6. Встроенная поддержка аудио. В системе, создаваемой на основе аналогового видеонаблюдения, передачу звука можно сравнить с роскошью, которую можно позволить лишь после задействования отдельного кабеля, проведенного к цифровому регистратору. В сетевой камере такая проблема решается на месте, и звук уходит синхронизировано с видеосигналом. Более того, аудиосвязь может быть двунаправленной и обеспечивать переговорный процесс.
7. Безопасность доступа. Аналоговая видеокамера соединяется с центром управления с помощью коаксиального кабеля, при котором невозможна шифровка сигнала или его аутентификация. Это может привести не только к несанкционированному включению в сеть, но и замене видеоинформации. В сетевой видеокамере сигнал перед отправкой шифруется, что делает любую попытку вмешательства в систему бесполезной. Более того, в поток видеоданных могут быть добавлены специальные «водяные знаки», которыми можно пометить дополнительные данные – время, место, пользователей, тревожные сигналы, чтобы их засвидетельствовать.
Тепловизионные IP камеры видеонаблюдения помогут обеспечить безопасность периметра или сохранность ТМЦ на обширных складских площадях8. Системы видеонаблюдения, организованные на базе IP-технологий, не имеют зависимости от расстояния, и не зависят от ограничений аналоговой кабельной или беспроводной связи. Кроме низких затрат, которое обеспечивается сетевым соединением, их пользователи получают неограниченное количество видеопотоков, которые можно транслировать по всему миру, задействовав неограниченные возможности при помощи широкого ряда вспомогательных устройств.
9. Реальная оцифровка. Аналоговый сигнал на пути до момента его записи цифровым видеорегистратором трижды преобразуется из аналогового в цифровой и обратно. В результате, это значительно сказывается на качестве изображения. В сетевой видеокамере оцифровка осуществляется сразу и один раз. Это значит, что пользователь получает первичную информацию.
10. Простота и экономность в эксплуатации. Данный пункт вытекает из всех вышеперечисленных преимуществ. Несмотря на то, что сетевая видеокамера, на данный момент, по стоимости стоит на порядок выше, чем аналоговая, все преимущества, которые у нее есть, дают суммарно больший экономический эффект. Начиная с затрат на установку, пользователь уже на этом этапе может получить ощутимую выгоду. Другим пунктом в сохранении средств является то, что обслуживание и программное обеспечение сетевых видеокамер, включая инфраструктуру, также дешевле.
Переход от аналоговых видеокамер к сетевым с каждым днем набирает все большие темпы.
Это влечет за собой применение разнообразных IP кодеров видеосигнала, в том числе и с встроенной видеоаналитикой. В результате система видеонаблюдения становится интеллектуальной – она способна самостоятельно интерпретировать ситуацию в поле зрения, принимать решения и снабжать пользователя только необходимой информацией. Но «интеллект» системы может быть сведен к нулю несоблюдением ряда простых правил, лежащих на поверхности и, зачастую, оставляемых без внимания. Настоящая статья дает информацию об основных принципах установки и настройки стационарных и PTZ камер на объекте, предназначенных для работы в составе интеллектуальной видеосистемы (ИВС). В ней аккумулирован опыт нашей компании, а так же наших партнеров – компании IOIMAGE (Израиль), по инсталляции устройств видео аналитики на различных объектах. Поскольку каждый объект может обладать специфическими требованиями по безопасности и эти требования могут изменяться в зависимости от конкретных условий, информация, приведенная ниже, является базовой и подлежит творческой доработке в каждом конкретном случае.
Рассмотрим ситуацию, когда система строится на базе традиционного оборудования и IP кодеров со встроенной видеоаналитикой. Она наиболее часто встречается в настоящее время – далеко не все установленное в России ТВ оборудование морально устарело и требует замены. В этом случае должны соблюдаться следующие общие принципы подключения стационарных и PTZ камер к кодерам видео сигнала:
- Если ТВ камера имеет встроенный знакогенератор (Onscreen Display), то он должен быть выключен.
- PTZ камеры должны иметь автофокус. Необходимо убедиться, что автофокус (AF) включен, а ручная регулировка фокуса (MF) выключена.
- Для PTZ камер должна быть отключена компенсация задней засветки (BLC).
- Камера должна быть расположена таким образом, чтобы исключить попадание прямых солнечных лучей в объектив в любое время суток.
- Если ТВ камера имеет встроенный стабилизатор изображения, его необходимо активировать.
- Если ТВ камера имеет встроенный детектор движения, то его необходимо отключить.
- Если PTZ камера обеспечивает маскирование определенных зон в поле зрения, то эту функцию необходимо отключить.
- Если ТВ камера имеет «ночной» режим с увеличенным временем накопления, то эту функцию необходимо отключить.
- ТВ камера должна дать ясное представление об объекте, представляющем потенциальную угрозу, а не создать приятную глазу картину. Все установки камеры (усиление, четкость, гаммакоррекция и т.д.) должны быть подчинены этому принципу.
- Фокусировка камер на объекте должна производиться следующим образом:
– Для всех камер первоначально фокус устанавливается таким образом, чтобы обеспечить максимальную глубину рез кости в дневное время, окончательная точная настройка производится ночью.
– Для двухканальных камер типа «день/ночь» каждый из каналов настраивается не зависимо друг от друга.
Требования к объективам:
– Большинство стандартных объективов имеют отрезающий ИК фильтр. Если на объекте планируется использование в ночное время ИК подсветки, то объектив должен обеспечить отключение ИК фильтра в темное время суток.
– Необходимо использовать объектив с увеличением, достаточным для идентификации нарушителя в требуемом диапазоне дальностей. Помните, что чем больше увеличение, тем меньше поле зрения.
- Высота установки и поле зрения ТВ камеры:
– Для создания наилучших условий обнаружения в случае, когда объект движется по направлению к камере, угол установки (угол между осью визирования и линией горизонта) и высота установки должны выбираться из размеров зоны обнаружения и возможных направлений движения нарушителя. В общем случае большая высота установки и меньший угол установки обеспечивают наилучшую визуализацию движения в плоскости обнаружения в случае, когда нарушитель движется к ТВ камере или от нее. В случае, когда ось визирования камеры направлена практически параллельно горизонтальной поверхности (угол установки близок к 90°) и камера установлена на небольшой высоте, визуализация движения будет менее выражена. В этом случае объект при не значительном перемещении визуально будет меняться в размерах, но вычислить его поэлементное перемещение в горизонтальной плоскости практически невозможно. Широкоугольные объективы обеспечивают меньшие размеры зоны обнаружения вследствие того, что на большом расстоянии изображение нарушителя вырождается в точку.
– Рисунок 1 поясняет, как угол установки камеры влияет на процесс обнаружения. Чем ближе к камере находится нарушитель, тем под более острым углом он наблюдается. Соответственно, тем большее количество элементов изображения приходится на один шаг при движении по направлению к камере или от нее. Если угол установки камеры составляет 90°, объект при движении визуально изменяется в размерах, но в плоскости обнаружения (горизонтальной поверхности) поэлементный сдвиг вычислить невозможно.
– Источник света всегда должен располагаться за камерой, а не перед ней. Если источник света располагается перед камерой, он может привести к такому срабатыванию автодиафрагмы объектива, что ее вновь установленное значение окажется недостаточным для участков поля зрения с низкой освещенностью.
– Освещение (включая инфракрасное) не должно создавать пересветок на подстилающей поверхности в ближней зоне поля зрения ТВ камеры. Это также необходимо для исключения некорректной работы объективов с автодиафрагмой.
– При использовании источников видимого света освещенность горизонтальной поверхности в ночное время, измеренная люксметром, должна составлять не менее 5 лк – устройства видеоаналитики эффективно работают только при большом отношении «сигнал/шум».
- Взаимное расположение камер на объекте. Если в системе используется наведение PTZ камер по сигналам целеуказания стационарных камер, то PTZ камера должна сопоставить трехмерные координаты объекта в поле зрения стационарной камеры со своими собственными предустановками. Выше были рассмотрены ошибки в измерении координат в зависимости от ракурса объекта и поля зрения объек тива. В ситуации, когда ошибка в измерении координаты дальности стационарной камерой велика, это может привести к нежелательным последствиям. Если оси визирования стационарной и PTZ камер первоначально расположены под углом 90°, то суммарная чувствительность системы к ошибке измерения координат становится более заметной, поскольку погрешность в несколько элементов при водит к ошибке в несколько метров по горизонтали для PTZ камеры. При проектировании перекрытия полей зрения PTZ и стационарных камер для понимания точности позиционирования PTZ камеры при различных углах установки стационарной камеры можно использовать следующие рекомендации:
– Для стационарной камеры с малым углом установки и узким углом зрения в вертикальной плоскости следующий рисунок показывает оптимизацию перекрытия полей зрения между PTZкамерой и стационарной камерой (рис. 2А).
– Для стационарной камеры со средним углом установки или средним полем зрения в вертикальной плоскости (рис. 2Б) показывает различное качество оптимизации суммарного поля зрения.
– Для стационарной камеры с большим углом установки или широким полем зрения в вертикальной плоскости (рис. 2В) иллюстрирует качество инсталляции системы видеонаблюдения.
– В случае, когда область наблюдения имеет значительные размеры, камеры должны быть расположены таким образом, чтобы исключить появление «слепых зон». Поля зрения камер должны быть рассчитаны таким образом, чтобы в любом случае обеспечивалась возможность наблюдения нарушителя в полный рост.
– Камеры должны быть расположены таким образом, чтобы любая попытка вывести из строя одну камеру фиксировалась бы другой камерой.
– Место установки камеры должно выбираться как компромисс между требуемым полем зрения и соображениями сохранности оборудования, удобства монтажа и доступа при обслуживании. - PTZ камеры:
-
– Если PTZ камера поддерживает цифровое увеличение (zoom), то его необходимо отключить. В ИВС должно использоваться только оптическое увеличение.
– Если в камере возможна установка скорости zoom, необходимо согласовать с поставщиком видеоаналитики его оптимальную скорость.
– Необходимо отключить все контроллеры и клавиатуры для управления PTZ камерами, кроме тех, которые непосредственно используются в ИВС.Использование дополнительных клавиатур может привести к нежелательным эффектам в контуре управления камерами и коллизиям между решениями операторов ИВС.
Для всех без исключения камер необходимо составить график их технического обслуживания, включающий в себя очистку иллюминатора гермокожуха.
Использованы материалы: журнал «Алгоритм безопасности» №6, 2010
Скачать:
Инструкция по монтажу слаботочных систем видеонаблюдения — Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь для доступа к этому контенту
