Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Превратности IP-эры

Превратности IP-эры

В рубрику "IP-security" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Превратности IР-эры

Под натиском набирающей обороты рекламы IP-решений для CCTV у рядового потребителя складывается устойчивый стереотип, что IP-камеры, являясь цифровыми устройствами, лучше и надежней, чем камеры аналоговые, а системы на их базе дешевле за счет использования существующей цифровой сети. Кроме того, системы, на основе аналоговых камер и IP-кодеров (отдельных устройств, осуществляющих оцифровку, сжатие и трансляцию по IP-сети), многими рассматриваются как атавизм, как отмирающая гибридная система. Так ли это на самом деле?

М.Д. Савельев
Главный инженер проекта компании PELCO

Внимательно изучая материал, посвященный "наступающей IP-эре CCTV", и те преимущества, которые мы можем получить уже сегодня, хотелось бы высказать иную точку зрения.

Являясь сотрудником компании-производителя аналогового оборудования для CCTV, имеющей наряду с этим свою собственную цифровую IP-платформу, не стану убеждать в необходимости отказаться от аналогового оборудования, отдав предпочтение IP-камерам и цифровым сетям, как и в том, что время IP-решений еще не пришло. В конце концов, мы преследуем цель обеспечения безопасности на объекте, выбирая оптимальное решение. Здесь я хотел бы обратить внимание на некоторые нюансы, характерные для сегодняшнего уровня развития IP-CCTV, и призвать к более взвешенному подходу в выборе платформы для создания системы видеонаблюдения.

То, что цифровые технологии постепенно вытеснят аналоговые системы ни у кого не вызывает сомнения, но то, что на сегодняшний день IP-камера является универсальным решением, -вопрос открытый.

Сравнительные показатели

В настоящий момент более 80% IP-камер на рынке представляют собой систему, состоящую из аналоговой камеры и кодера и имеющую единый корпус (рис. 1). Камера имеет два интерфейса для вывода сигнала - BNC (аналоговый сигнал) и Ethernet (цифровой сигнал).

Исключением являются некоторые модели, использующие CMOS-сенсоры, в том числе камеры с мегапиксельным разрешением (о них будет сказано отдельно). Таким образом, формально такое устройство можно считать IP-камерой. В действительности оно представляет собой комплект аналоговая камера + кодер (рис. 2).

Качество изображения

Авторитетный немецкий журнал по безопасности "Protector" ( www.proteсtor.info ) опубликовал результаты тестирования 11 IP-камер наиболее известных производителей. С немецкой педантичностью цифровое и аналоговое изображение от каждой из камер тестировалось с использованием таблицы Siemens Star и программного обеспечения, дающего объективную оценку разрешения цифровых камер.

Результаты тестирования показывают, что качество аналогового изображения превосходит качество цифрового. Разумеется, речь идет о камерах с характерными для аналогового сигнала матрицами (800х600 пкс). Действительно, аналоговый сигнал от видеомодуля установленного в IP-камере, проходит стадию оцифровки/сжатия и, как следствие, изображение деградирует. Очень интересна в данном аспекте статья Боба Уиммера (Bob Wimmer), известного американского эксперта по CCTV (http://www.securitysa-les.com/t_inside.aspx?action=dbpage&pagena-me=dumies), в которой он обращает внимание на отсутствие в IP-камерах большинства производителей характерных для аналоговых камер настроек: АРУ (AGC), компенсации биения яркости при работе с флуоресцентными лампами (Flickerless), шумоподавления (DNR). Эти настройки сильно влияют не только на качество аналогового изображения, но и на процессы оцифровки и сжатия. Дополнительный шум является не только причиной увеличения исходящего трафика от IP-камеры, но также вносит посторонние артефакты в цифровое изображение. Теоретически цифровые камеры должны быть "умнее" аналоговых и формировать более качественное изображение без каких либо настроек. Однако, учитывая конструкцию IP-камеры, о которой было сказано выше, ничего подобного не происходит. В качестве резюме Боб Уиммер пишет о том, что подавляющее большинство IP-камер созданы для установки внутри помещения и не могут применяться для инсталляций в условиях сложного освещения.

Условия работы

Разумеется, создание системы охранного теленаблюдения не ограничивается офисом или магазином. Решения для промышленности обязывают использовать специальные камеры, предназначенные для работы в условиях повышенной взрывоопасности, запыленности, агрессивных сред, низких или высоких температур. Для таких задач созданы многочисленные аналоговые камеры.

Обращая внимание на температурные условия работы IP-камер, поражает относительно узкий диапазон - от 0 до +50 °С. Обусловлено это наличием встроенного кодера, использующего процессоры оцифровки и компрессии сигнала. Характерный температурный диапазон для аналоговой камеры от -20 до +50 °С. IP-камеру можно установить в термокожух, но при прочих равных условиях комплект термокожух + аналоговая камера способен работать при более низких температурах.

Надежность

Это еще один больной вопрос, который нередко замалчивается. Согласно информации ряда производителей наработка на отказ (MTBF) для IP-камеры составляет порядка 30 000 часов, когда для аналоговой камеры это значение в два раза больше и превышает 60 000 часов.

Учитывая перечисленные факторы, использование аналоговых камер совместно с IP-кодером выглядит не как пережиток прошлого, а как более эффективное и надежное решение. IP-кодер может быть установлен в непосредственной близости от камеры, например, в запотолочном пространстве, или в специальном всепогодном боксе, а также в телекоммуникационном шкафу в специально отведенном помещении. Телекамера может быть настроена для получения качественного изображения и оптимального битрейта. В случае выхода из строя IP-кодера или камеры возможна быстрая замена с меньшими затратами. Наконец, не стоит забывать о возможности использовании уже существующих на объекте телекамер, чей срок службы еще не выработан.

Ценовая политика

Вопрос цены крайне важен. IP-камеры разрабатываются в первую очередь для решения стандартных задач. Их стоимость напрямую связана со спросом на рынке. Популярны недорогие модели стоимостью до 200 у.е., предназначенные не более чем для наблюдения в офисе за общей кофеваркой. Стоимость высококачественных и функциональных IP-камер нередко превосхо¬дит стоимость комплекта аналоговая камера + IP-кодер.

И все-таки мы говорим о камерах аналогового разрешения, а ведь на рынке есть камеры с мегапиксельными матрицами. Несомненно, что именно они должны стать тем принципиально новым качественным уровнем IP-систем, что позволит забыть об аналоговых камерах.

Камеры с мегапиксельным разрешением

сегодняшний день наиболее широко представлены IP-камеры с разрешением порядка 2 Мпкс (1 600х1 200). В качестве сенсора часто используются CMOS-матрицы формата 1 /3" или 1 /2". CMOS-сенсор имеет более низкую чувствительность, чем CCD-матрица. Чувствительность мегапиксельного CMOS-сенсора формата 1/3" и 1 /2" еще ниже за счет меньшей площади пикселя. С другой стороны, CMOS-технология обеспечивает высокую скорость считывания заряда, а потому такие камеры способны формировать изображение со скоростью до 15-18 изображений в секунду. Это хороший показатель, так как для IP-камер на основе CCD-сенсора он еще ниже.

Выходит, что система, построенная на мегапиксельных IP-камерах, уступает аналоговой, когда речь идет о визуализации изображения и необходимости постоянного контроля над ситуацией. Существует мнение, что нет. Мегапиксельная камера при более низкой скорости формирования изображения обеспечивает более высокую детализацию изображения. Нередко приходится слышать о возможностях "электронного PTZ" или замене одной мегапиксельной камерой нескольких аналоговых. Что касается детализации, спорить не буду. Действительно, мегапиксельные камеры прекрасно "смотрятся" на больших ЖК-панелях, обладающих высоким разрешением, в то время как аналоговый сигнал, так и кадр 4CIF (768х576) интерполируются с искажениями. Только это, пожалуй, единственное преимущество. Рекомендую обратиться к тесту журнала Protector, где фигурируют IP-камеры с разрешением матриц 1600х1 200. Разрешение по таблице составило от 650 до 825 ТВЛ по горизонтали, то есть менее чем в два раза по сравнению с хорошей камерой, использующей стандартную матрицу. Формально одна мегапиксельная камера с разрешением 1 600х1 200 может заменить четыре так называемых традиционных с разрешением кадра 768х576, однако если вы захотите воспользоваться "цифровым PTZ", скорее, только две. Справедливы слова: "из сосуда можно вылить только то, что было в нем". При этом исходящий трафик составит от 11 до 20 Мбит/с, то есть в 1,5-3 раза выше, чем для двух IP-камер с разрешением кадра 768х576.

Конечно, есть камеры с разрешением и более 2 Мпкс и гигабитные сети, но здесь всплывают проблемы с загрузкой процессора при декодировании потока для визуализации на экране монитора. Кому нужна система, способная отображать изображение от 1-2 IP-камер, если речь идет об охранной системе. Кроме того,стоимость таких камер и сетей пока слишком высока.

Вопрос расчета и создания сети

Актуален и для систем с более низким разрешением, так как компании, работающие на рынке безопасности, плохо знакомы с сетевыми технологиями. Расчет количества камер путем деления 100 Мбит (будто бы существующих в сети Заказчика) на паспортное значение исходящего трафика IP-камеры, к сожалению, обречен на провал. Если речь идет о нескольких IP-камерах, можно говорить об использовании существующей сети, но даже в такой сети необходимо изолировать видеотрафик.

Серьезное решение требует проектирования отдельной сети и соответственно дополнительных расходов, нередко превышающих расходы на прокладку традиционных коаксиальных линий. В свою очередь подавляющее большинство компаний-производителей IP-камер не дают рекомендаций по расчету сети для системы на основе производимых ими камер. В таком случае можно гарантировать лишь работоспособность IP-устройств (камер, кодеров, NVR, рабочих станций) с каким-то разрешением и какой-то скоростью передачи, регистрации и визуализации изображения, но не с теми параметрами, что указаны в паспорте на устройство. Это особенно актуально при выборе универсального софта, поддерживающего совместную работу устройств разных производителей. Кто возьмет на себя ответственность за результат? Думаю, в этом кроется основная причина нерешительности инсталлятора.

Грамотность будущих решений

В качестве систем мониторинга, наблюдения за протяженными объектами, где ни одна существующая технология передачи изображения не способна преодолеть многокилометровую разобщенность объектов, IP-системы уже давно доказали свою эффективность. Впрочем, здесь не всегда требуется аналоговое качество изображения.

Сегодня основным залогом успешной инсталляции, способной подтвердить преимущества IP- технологий, является использование платформы одного производителя, разрабатывающего не отдельные устройства, а комплекс устройств, требующего определенных знаний от инсталлятора и обеспечивающего подробными инструкциями и рекомендациями.

Остается лишь в очередной раз призывать к взвешенному подходу для решения конкретной задачи на конкретном объекте.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #4, 2007
Посещений: 9350


  Автор
Савельев М.А.

Савельев М.А.

Эксперт

Всего статей:  14

В рубрику "IP-security" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций