Что такое и как работает IP камера

Оглавление статьи: Что такое и как работает IP камера
Содержание

Видеонаблюдение в реальном времени с дальнейшим преобразованием изображения в цифровой формат стало доступно с появлением IP камер для видеонаблюдения. Подробнее о том, что такое и как выбрать IP камеру, а также принципы их работы — читайте в статье.

уличная камера

IP-камера — что это

Айпи камера — это видеокамера, способная передавать поток в цифровом формате. Ее особенностью выступает то, что она работает по сети интернет, используя при этом протокол IP. Из этого следует, что у каждой камеры есть индивидуальный IP-адрес.

Принцип работы

Теперь что касается того, как и почему работает IP камера видеонаблюдения. Передаваемый ей видеопоток сначала направляется в компрессор, который его сжимает. Только после этого данные готовы к передаче по интернету. Учитывая то, что каждая камера работает с собственным IP адресом, это дает возможность для подключения к регистратору.

Если бы его не было, то синхронизировать и настроить одновременную работу всех камер с возможностью сохранения записей в архив и использования иных технологий, что будут рассмотрены далее, не представлялось бы возможным. Это значит, что вся та «цифровая начинка» позволяет транслировать запись на сервер, компьютер или облачное хранилище.

Подключение же к регистратору осуществляется с помощью роутера, коммутатора или отдельных портов. В случае, когда роутер способен использовать сетевой протокол с динамической настройкой узла, все сетевые данные распределяются автоматически.

Возможности

видеонаблюдение

Помимо видеонаблюдения у IP-камер есть ряд других возможностей, позволяющих осуществлять гибкую настройку для дальнейшего использования.

Аналитика

В камеру можно встроить различные аналитические дополнения для наблюдения. Самым простым принято считать датчик движения, который работает в автономном режиме и при появлении объекта дает сигнал камере, чтобы та начала запись. В качестве более сложных функций выступает распознавание лиц или анализ поведения. Они дорогостоящие, а потому редко используются на малых предприятиях. Зачастую актуальны в крупном частном секторе и государственных системах, в том числе правоохранительных органах.

Компрессия

Как работали традиционные камеры? Они изначально передавали несжатый сигнал, который сильно нагружал сервер. Это требовало большой мощности, которая выливалась в высокие расходы. В случае же с айпи-камерами все иначе, потому что они обрабатывают поток видеокодеками, благодаря которым осуществляется сжатие. Именно потому, что аналоговый сигнал требует преобразования, теряется исходное качество картинки. IP-камеры же, наоборот, не имеют ограничений в аналоговых стандартах. Особенно актуально это становится с видеонаблюдением, где приходится записывать все происходящее на протяжении 24 часов.

Рассматривая компрессию, стоит также поговорить о популярных видеокодеках. Так, при статическом изображении рекомендуют использовать JPEG. В случае динамического изображения — MJPEG. Существуют также платные кодеки — H.264/265, — использование которых актуально только в случаях, когда камера способна записывать картинку в высоком разрешении. В противном случае такая компрессия будет бессмысленна.

Архив

На рынке также представлены устройства с наличием внутреннего хранилища. Их работа предельно проста — достаточно вставить SD карту, на которую параллельно с сервером будет идти запись. Таким образом, если связь по интернету будет оборвана, то видео продолжит записываться. Недостатком выступает лишь то, что доступ к хранилищу есть у каждого, а потому в промышленных сферах использование внутреннего архива сводится к нулю.

Трансляция

У большинства камер на рынке есть возможность использования нескольких потоков, несмотря на то, что по умолчанию обычно используются только два: первый для трансляции, а второй для записи в чуть меньшем разрешении ввиду экономии. Поддержка нескольких потоков позволяет распределить нагрузку на сервер, если вместе с камерой используются детекторы, а также получать изображения на другие устройства. Например, если у камеры три потока: персональный компьютер, мобильный телефон, сервер.

Аудио

Пользователям предоставляется также возможность подключения собственных микрофонов к камере, если того требуют конкретные задачи. Безусловно, у большинства есть встроенный микрофон, который либо не используется, либо его достаточно для применяемых нужд.

Использование же внешнего записывающего устройства может быть произведено вкупе с различными аналитическими дополнениями. Например, можно установить порог громкости, превышение которого будет включать запись на камере, и давать соответствующее оповещение на подключенное к ней устройство.

Как выбрать IP-камеру

Важно также рассмотреть принципы, согласно которым будет выбрана камера для видеонаблюдения. Большинство из них очевидны, однако в действительности редко учитываются при выборе.

Объектив

Это основной элемент, на который нужно обратить внимание. Несмотря на то, что сам по себе объектив сложная конструкция, рядовому пользователю не обязательно в ней разбираться. Достаточно будет лишь теоретической части и знания того, на что стоит обратить внимание.

Так, главным параметром при выборе является фокусное расстояние. Именно им определяется угол обзора и максимально допустимый масштаб. Если оно небольшое, то поле обзора шире. Следовательно, чем расстояние выше, тем меньше угол обзора, с которым в свою очередь повышается качество съемки. Учитывать эти факторы необходимо в зависимости от того объекта и задачи, с целью которой ведется видеонаблюдение.

По фокусному расстоянию

Существует два типа фокусного расстояния:

  • Фиксированное. Невозможно изменить в процессе использования, а значение устанавливается еще на этапе сборки.
  • Переменное. Допускается к изменению, что делает камеру универсальнее.

Первый вид, как правило, несколько дешевле за счет простоты своей конструкции. Однако цена напрямую «урезает» сферы применения такой камеры.

Приводной

Объектив также может быть с сервоприводом, благодаря чему становится возможно удаленное управление. Пользователь получает возможность регулировать фокус и масштаб съемки. С этим моторизированный объектив зачастую оснащается системой оптической стабилизации и диафрагмой. В основном такие используют на объектах, где необходимо обеспечить высокий уровень безопасности.

Широкоугольный

Такой объектив позволяет «смотреть» на 180 градусов, что искажает изображение, но позволяет охватить больший угол обзора. При необходимости можно программно разбить изображение и исправить вызванную широкоугольным объективом дисторсию. Благодаря этому одна камера заменяет несколько. Однако полноценное ее использование возможно только тогда, когда она способна записывать видео в FHD или QHD.

Форм-фактор

Акцентировать внимание на форме нужно в зависимости от той задачи, которую должна выполнять камера, и ее расположение. Различают следующие виды:

  1. Купольный. Самый популярный тип, который подразумевает горизонтальное крепление. Если есть кронштейн, то также возможна установка на вертикальной плоскости.Купольный
  2. Цилиндрический. Их монтируют вертикально с целью охвата большей зоны. Достигается это за счет поворота камеры, в том числе свободного управления. Учитывая то, что зачастую их используют на улице, к ним с завода устанавливают козырьки, влагозащиту и широкий диапазон рабочей температуры.Цилиндрически
  3. Корпусный. Стандартный дизайн, который не предусматривает в себе объектива или монтажного кронштейна. Подобная «пустота» играет на руку, так как дает пользователю возможность самостоятельно расширить сферу использования камеры, добавив к ней все то, что нужно лично ему.Корпусный
  4. Кубические. Используются чаще всего в помещениях и не претендуют на профессиональное изображение. Стандартный вариант для дома или школы, где требуется только видеть происходящее.Кубические
  5. Сфера. Своеобразный старший брат купольного типа, который также имеет горизонтальное крепление, но при этом позволяет управлять камерой и поворачивать ее в необходимую сторону.Сфера
  6. Поворотные. Наиболее профессиональные из списка, так как способны работать с технологией PTZ и использовать стороннее ПО. Могут быть наклонены в любую сторону, что позволяет полностью контролировать область. Существуют также вариации с автотрекингом и детектором движения, благодаря чему «захватывают» объект и «следуют» за ним.Поворотные

Однако список не исчерпывающий, потому как существуют узконаправленные модели, которые нельзя причислить ни к одному из этих типов. Они либо производятся на заказ, либо используются в военных целях.

Исполнение

Оно зависит от сферы применения камеры. Всего таких три:

  1. Помещение. В основном здесь не требуется специальное исполнение, так как большинства объектов, на которых их применяют, этого попросту не требуют.
  2. Улица. В случае внешнего использование необходимо, чтобы камера отвечала двум стандартам:
    • материал корпуса по международной классификации, что позволял бы защитить электронику внутри камеры от дождя и пыли;
    • устойчивость материала к перепадам температуры: в зависимости от рабочей температуры подбирают камеру, например, есть модель с защитой от коррозии.

    Уличные камеры также защищены от вибраций и имеют повышенный стандарт качества разъемов, которые выполнены в виде резьбы.

  3. Транспорт. Все камеры, что не попадают в область видения охраны, всегда должны быть обеспечены высокой защитой от внешнего воздействия. В случае транспорта большое внимание уделяют углу обзора, потому что он порой бывает избыточен.

Возможно использование вне этих рамок, однако будет наложен ряд функциональных ограничений.

Матрица

Уделить этому внимание необходимо хотя бы потому, что это от качества матрицы зависит светочувствительность. Однако здесь в первую очередь все зависит от бюджета. Существует два основных типа матриц:

  • CMOS.
  • CCD.

Первая дешевле, чем вторая. И этому есть объяснение — светочувствительность CCD в разы лучше и качественнее, что закономерно отражается в ее цене. Ведь там используются дорогие материалы, и само производство также в разы дороже. Интересно также и то, что это напрямую повлияло на производителей, так как большинство из них отказалось от CCD в пользу классических или модифицированных CMOS.

CMOS/CCD

Касательно него также есть что выделить. Так, самые младшие модели APS CMOS обладали большими шумами и в основном использовались в бюджетном сегменте. Это стало причиной выпуска модифицированной ACS CMOS матрицы с большим размером, благодаря чему повысилась светочувствительность. Ведь чем выше размер, тем больше света идет на каждый пиксель.

И хотя производители рекомендуют советоваться с профессионалами, прежде чем делать светочувствительность главным критерием при выборе, самостоятельно можно отталкиваться от того, где камера должна быть использована. Если это темное помещение, то матрице нужно уделить внимание.

Применяемые технологии

Последним критерием выступают те технические новшества, что производители решают внедрить в свои продукты. В основном это три технологии:

  1. WDR. Отвечает за расширение динамического диапазона. Имеет смысл брать только в том случае, когда камера используется в условиях недостаточного света. Особенно актуально в тех случаях, когда задний план светлый, а передний темный, и наоборот.WDR
  2. DNR. Технология регулирует степень шумоподавления. Использование обосновано тем, что во время работы камера всегда улавливает шум от электромагнитных волн. Это абсолютно нормально, потому что они излучаются от любого электронного оборудования, что находится рядом. Это негативно сказывается на изображении, следствием чего становится появление на итоговой картинке большого количества шумов. Использование же DNR позволяет избежать этого. Существуют также 2D и 3D функции, которые отвечают за сглаживание картинки.DNR
  3. AWB. Регулирует баланс белого. Благодаря ему он настраивается автоматически, что позволяет достичь нормальной цветокоррекции в условиях непостоянного освещения. Это актуально при использовании в больших городах, где большое обилие светофоров, вывесок и прочего света.AWB

Рекомендации профессионалов здесь также не будут излишни, хотя не так необходимы, как при выборе матрицы. В том случае, когда бюджет не ограничен, можно смело брать камеры со всеми технологиями — минусов от этого не будет точно.

Преимущества и недостатки

В заключение рассмотрим те плюсы и минусы, которые получает пользователь при покупке IP-камеры. Начнем с преимуществ:

  • широкий масштаб системы, потому что одного кабеля достаточно для нескольких потоков;
  • высокое качество изображения;
  • присутствует комплекс цифровых и аппаратных возможностей для повышения качества итогового видеопотока;
  • стабильность трансляции;
  • защита потока, обеспечивающаяся шифрованием и кодировщиками;
  • возможность системы обрабатывать тревожные сигналы;
  • дистанционное управление с большинства мобильных устройств.

Таким образом, принцип работы IP камеры и цифровой сигнал не являются единственными преимуществами, ради которых их покупают.

В качестве же недостатков, как правило, выступают:

  • цена: она значительно выше, однако в случае покупки целого набора, включающего в себя установку, настройку и саму камеру, ее покупка оправдана;
  • светочувствительность в дешевых моделях низкая, что делает невозможным их использование на улице;
  • обязательно сжатие потока на компьютерном клиенте, если отсутствует сетевой видеорегистратор;
  • может быть взломана;
  • при отсутствии соответствующих функций могут быть аппаратные зависания;
  • требуется установка коммутаторов каждые сто метров или аналогичные усилители сигнала, так как есть ограничение на длину сегмента.

Однако на практике пользователь не всегда сталкивается со всеми проблемами. И даже в случае их возникновения всегда имеется решение, которое полностью оправдывает покупку именно IP-камеры, а не ее аналогового варианта.

Теперь, когда известно, что такое айпи камера и основные аспекты ее использования, можно сделать осознанный выбор в пользу конкретного варианта. Однако если есть возможность, то, прежде всего, рекомендуется проконсультироваться с профессионалами, они смогут рассказать о тех нюансах, учесть без опыта которые попросту невозможно.

Видео по теме

Добавить комментарий Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *