В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Системы видеорегистрации для малых объектов: как меняются предпочтения

Нередко встречаются распределенные структуры из малых объектов, например магазинов, ателье или мастерских, которые имеют единых собственника и управление. Так и несколько телекамер одного малого объекта могут находиться на значительном расстоянии друг от друга. В зависимости от подобных условий меняются предпочтения к типам систем видеонаблюдения и видеорегистрации.

Тип системы наблюдения

Для малых объектов с небольшим количеством камер наблюдения резонно применять аналоговые HD-системы, которые становятся все более популярными. Наиболее предпочтительным является ставший базовым в мире формат FullHD, или 1080p, поскольку только он в сравнении с SD имеет абсолютно заметное визуальное преимущество в детальности изображения (разрешении). Для минимальной стоимости можно до сих пор ориентироваться и на типовое аналоговое телевидение. Хотя, конечно, формат SD можно считать уже абсолютно вчерашним днем, и многие поставщики полностью перешли на аналоговые HD-форматы HD-CVI, HD-TVI или AHD.

К сожалению, аналоговое FullHD-оборудование пока существенно дороже оборудования SD-формата. Особенно в части регистраторов с высокой скоростью записи (реальное видео). Но даже у варианта HD (1280x720p) есть значительное преимущество относительно типового чересстрочного телевидения. Это прежде всего отсутствие надоевшего интерлейсинга. Стоимость такого варианта практически идентична типовому SD-аналогу.

Для систем, требующих эксклюзивно высокого качества изображения, целесообразно применять HD-SDI. Это единственный формат, обеспечивающий цифровую передачу изображения "пиксель в пиксель". Более того, данный принцип характерен минимальным количеством преобразований аналог-цифра, а точнее, преобразование лишь одно – между сенсором и АЦП в камере. Сжатие используется только при записи, и если устанавливать его минимальным, смирившись с неизбежным ростом архива, получается изображение практически студийного качества.

Для распределенных и протяженных систем наблюдения наиболее оптимальна IP-система. Сокращаются расходы на линии связи благодаря передаче нескольких каналов по одному кабелю. При невозможности создания своих каналов цифровой связи потенциально подойдет общая система Интернета. Более того, современные технологии позволяют вообще отказаться от собственной регистрации, а использовать арендованное хранилище в облаке с доступом как с мобильных, так и со стационарных терминалов. Вместе с тем, эти "блистательные перспективы" могут быть разрушены высокой стоимостью передачи трафика и хранения данных, низкой надежностью и устойчивостью как передачи контента, так и его хранения. Особенно это справедливо для неравномерной и не очень развитой отечественной инфраструктуры Интернета.

Желание удешевить реализацию аналогового формата FullHD подтолкнуло разработчиков к созданию нового, как бы модифицированного формата записи и передачи 1080n. Стоимость оборудования не должна существенно отличаться от HD. Информации по этому формату пока очень мало, но экономия объясняется тем, что передается и записывается типовой формат 16:9, но с разрешением лишь 960х1080р. При демонстрации изображение "восстанавливается, естественно, без потерь", до формата 1920х1080р. Визуально изображение подобной системы производит странное впечатление: широкий формат (16:9), интерлейсинга нет (построчное разложение), но детали несколько "замыленные". Так демонстрируется старая телевизионная передача 1950–1960-х гг. через современный цифровой телеканал FullHD.

На рис. 1 представлены регистраторы DVR и NVR с минимальным количеством каналов – четыре. Причем DVR является гибридным вариантом, работающим от формата 720H (фактически 960H) до 1080p в аналоге AHD или IP.

Основные параметры регистратора

Наиболее предпочтительным является цифровой видеорегистратор в виде специализированного блока (Stand Alone), где задействуется высоконадежное ПО на основе Linux. Речь идет о регистраторах DVR для аналога или HD-SDI и NVR для IP-систем. Стремительное развитие мегапиксельных аналоговых форматов привело к широкому предложению комбинированных или гибридных регистраторов, работающих с камерами практически любого формата, от типового аналога (SD) до IP. Это позволяет подобрать камеры различного типа, оптимальные для предполагаемых зон наблюдения.

Андрей
Чернов

Старший инженер технической поддержки компании Axis Communications

Прокладка кабеля

Многие производители, рассказывая о преимуществах "нового аналога", обязательно упоминают о возможностях использовать существующие коаксиальные линии традиционных систем наблюдения, а также более протяженные линии, чем в случае IP-решений. К сожалению, при переходе на новое аналоговое оборудование качество существующих линий связи часто не удовлетворяет современным требованиям для передачи картинки в высоком разрешении. При выборе IP-системы, наиболее вероятно, потребуется прокладка новой сети, что, несомненно, вносит дополнительную стоимость, но в то же время позволяет воспользоваться всеми преимуществами современных технологий, таких как встроенная аналитика, передача управляющих сигналов и питания по тому же кабелю, что и видеосигнал, отличная масштабируемость систем.

IP-регистраторы с РоЕ-коммутаторами

Комбинированные решения в большинстве случаев разрабатываются для малых и средних систем безопасности. Удобство применения PoE-коммутаторов, совмещенных с регистраторами, заключается в том, что монтаж и запуск такой системы значительно упрощается. После прокладки кабельной инфраструктуры действует принцип Plug and Play – это значительно сокращает время на установку оборудования и уменьшает количество кабеля, что положительно влияет на надежность, и вносит эстетическую составляющую, которая окажется немаловажной, например, при строительстве системы безопасности в квартирах и домах или небольших магазинах.

Задержка сигнала

В современных аналоговых системах аналоговой составляющей имеется не так уж много. Камера и регистратор давно превратились в цифровые устройства, а аналоговым остался сигнал в кабеле между ними. Таким образом, разница в задержке сигнала заключается во времени, которое уходит на пакетизацию видеопотока и его транспортировку в сети. В небольших сетях с правильно спроектированной и построенной инфраструктурой речь идет о задержке, не превышающей нескольких (2–3) сотен миллисекунд, которая не критична, поскольку видеонаблюдение в редких случаях можно расценивать, как систему реального времени, которая бы требовала мгновенной реакции. В сложных системах с удаленным доступом, где возможны значительные сетевые задержки, аналоговое решение почти всегда окажется сложнореализуемым.

Разрешение свыше 1080р

Выбор разрешения камер должен в первую очередь быть обоснован спецификой применения. Несмотря на то, что маркетинговая гонка мегапикселей весьма успешно мигрировала с рынка цифровых фотоаппаратов на рынок видеонаблюдения, а конечные потребители часто особенно радуются сочной картинке высокого разрешения, применение камер высокого разрешения не всегда оправдано. Помимо очевидных преимуществ, высокое разрешение несет в себе недостатки: цена, увеличенный сетевой трафик, значительно большие объемы архивов, что превращается в повышенную стоимость проектов в целом. Если специфика проекта позволяет получить необходимые данные из картинки 720p, то применение камер большего разрешения не имеет смысла. В то же время множество проектов требуют высокой детализации картинки (распознание номеров или лиц, чтение чеков и купюр, панорамные камеры и т.д.). В подобных случаях использование камер высокого разрешения, включая 4K, вполне оправданно, поскольку позволяет решить поставленную задачу. О количественном соотношении таких проектов судить сложно, поэтому выбор разрешения должен оставаться индивидуальным.

Прогноз на 3 года

Как показывает опыт, долгосрочные прогнозы в ИТ-сфере имеют тенденцию не сбываться. Если исходить из общей динамики рынка за последние годы, то доля IP-систем будет расти. Поскольку в последнее время на рынке появилось большое количество компаний, предлагающих IP-решения в бюджетном сегменте, на который в первую очередь ориентирован современный аналог, разрыв станет увеличиваться быстрее. Но говорить о полном переходе на IP в течение трех лет, вероятно, рано. Аналоговые решения все еще привлекательны по причине своей стоимости, а инвестиции со стороны разработчиков в это направление позволяют качеству изображения оставаться на приемлемом уровне.

В качестве удаленных клиентских мест могут использоваться РС c клиентским ПО или просто браузером (предпочтительно IE), а также мобильные устройства с соответствующими приложениями.

Количество каналов
Количество каналов регистрации должно быть не менее количества камер в системе. Однако есть смысл предусмотреть запас, что обусловлено практически неизбежным увеличением требуемого числа каналов буквально после первых дней эксплуатации системы.

Одновременная функциональность
Параметр одновременно выполняемой функциональности (симплекс, дуплекс и т.п.) несколько устарел, особенно при практически тотальном наличии сетевых возможностей.

Частоты кадров записи
В современных регистраторах существенно выросла максимальная суммарная частота кадров записи. Только для аналоговых форматов FullHD встречаются модели с максимальными частотами в 12–15 кадр/с на канал при большом количестве каналов. Но, как правило, и такой частоты более чем достаточно для объекта со стандартной оперативной обстановкой.

Сетевые параметры
Для NVR необходимо подбирать модель с максимальным входным трафиком. В этом смысле поддержка сети в 1 Гбит/с и даже в 10 Гбит/с еще ни о чем не говорит и ничего не обеспечивает.

Сжатие при регистрации является неизбежным процессом, и сейчас за редким исключением используется потоковый кодек H.264. Это существенно снижает объемы архива и трафик передачи в цифровых сетях, но, к сожалению, несколько ухудшает качество стоп-кадров как основного инструмента при расследовании происшествий.

Видеоанализ
Все регистраторы снабжаются встроенными детекторами движения, а точнее, активности в кадре. Существенная разница заключается только в месте расположения детектора. Аналоговые и цифровые системы HD-SDI имеют детекторы только в регистраторах, а передача изображения происходит без сжатия. В IP-системах камеры оснащены детекторами движения (активности), что существенно снижает трафик сети. Более продвинутые системы передают, кроме "тревожного" изображения, еще метаданные, описывающие характеристики тревоги. Это позволяет по записи производить анализ и статистическую обработку архива. В этом случае NVR выполняет только функцию записи. Встречаются IP-регистраторы и со встроенными детекторами тревоги, что является не совсем корректным при обработке сжатого видеопотока. Более сложные системы снабжаются анализаторами оставленных вещей, плотности людского потока, направления и скорости движения объектов и т.п. Но такие функции практически недоступны для бюджетного оборудования малых систем видеонаблюдения.

Входные и выходные сигналы. Входы и выходы

На рис. 2 представлены задние панели тех же самых регистраторов, где размещаются входы и выходы сигналов, с которыми работает устройство. Примечательно, что практически все современные регистраторы наряду с аналоговыми выходами на монитор снабжаются цифровым выходом высокого разрешения HDMI, который уже стал основным.

Входы и выходы тревоги являются также неотъемлемой частью регистратора. Правда, обязательный встроенный детектор движения практически свел на нет потребность во внешних датчиках тревоги.

Запись звука – и управление камерой через меню, а при наличии – и управление PTZ сейчас реализуются в регистраторах почти повсеместно. В IP-системах это обеспечивается через единый цифровой канал связи, причем возможен и двусторонний звук, если камера оснащена микрофоном и громкоговорителем.

Роман
Харламов

Руководитель проекта "Орион Видео" ЗАО "НВП "Болид"

Прокладка кабеля

Есть ли выигрыш в прокладке кабеля у IP-систем перед аналоговыми HD, зависит от объекта и того, кто занимается видеонаблюдением. Если видеонаблюдением занимается ИТ-служба, то удобнее прокладывать витую пару. С другой стороны, если камера находится метров за 300 от видеорегистратора, то имеет смысл воспользоваться AHD-видеонаблюдением, ведь его стандарт позволяет организовать передачу видео на такое расстояние.

IP-регистраторы с РоЕ-коммутаторами

В случае построения малых и иногда средних систем я считаю IP-регистраторы с РоЕ-коммутаторами удачным решением. Очень часто у владельцев таких систем недостаточно знаний для приобретения коммутатора. Кроме того, на малых объектах ИТ-специалист зачастую отсутствует или приходит нерегулярно. Использование IP-регистраторов с РоЕ-коммутаторами позволяет быстрее разворачивать систему.

Задержка сигнала

Задержку сигнала иногда можно наблюдать на выставках, где камеры и мониторы расположены близко, и у посетителей есть возможность ее заметить. На реальном объекте, когда от камеры до монитора десятки, а то и сотни метров, задержку в полсекунды (тратится на кодирование и декодирование потока) не увидеть никогда.

Разрешение свыше 1080р

Разрешение более 1080p требуется только в ограниченном списке ситуаций. Например, необходимо разглядеть мелкие детали на изображении: в толпе на вокзале, в аэропорту или торговом центре. Там, правда, чаще всего применяются поворотные камеры с многократным зумом, но и камеры с разрешением 4К тоже могут занять свою нишу. Для остальных случаев разрешения 720p и 1080p более чем достаточно.

Прогноз на 3 года

Для российского рынка прогноз только один – более востребованным будет более дешевое решение.

В остальных системах звук пока предполагает отдельные входы и выходы, а также отдельную кабельную линию связи. Управление в них обычно реализовано через интерфейс RS-485 по стандартным протоколам Pelco D и C. В мегапиксельных аналоговых системах потенциально возможно управление по коаксиальному кабелю видеопередачи. Это определяется типом системы и функциональными возможностями камеры. Часто говорится и о передаче звука с микрофона камеры. Но ни реально действующие образцы, ни даже информация об этом до сих пор не встречались.

Естественно, все регистраторы снабжаются входами/выходами USB для подключения флеш-носителей для архивации данных и сетевыми выходами.

Хранение

Объем и количество поддерживаемых жестких дисков определяют возможный объем архива и в конечном итоге длительность хранения данных. Неплохо иметь возможность формирования из двух дисков RAID – массива для дублирования записанной информации. К заявлениям о возможности установки в стандартный настольный корпус более 2 дисков следует относиться настороженно. Обычно работа нескольких даже современных экономичных дисков требует хорошего принудительного охлаждения и возможна только в специальных корпусах, а следовательно, является дорогим удовольствием.

Формат демонстрируемого изображения

Гибридный регистратор допускает совместную работу камер практически всех вышеперечисленных систем и форматов. При этом необходимо учитывать, что традиционные аналоговые камеры (720Н и 960Н) с кадром 4:3 будут записываться и демонстрироваться с растянутым по горизонтали изображением в кадре 16:9. В этом смысле подобные системы уступают гибким мультимедийным возможностям IP.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #1, 2016
Посещений: 6385

Автор Чура Н.И. Технический консультант ООО "Система СБ" и ООО "Микровидео /Группа". Всего статей:  57

В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций