Как грамотно выбрать IP-камеру

IP-видеонаблюдение – это одна из самых «модных» тем последних нескольких лет. Она активно пропагандируется. Лозунги «переходим на IP» звучат чаще и чаще. И если пропаганда добралась, наконец, и до вас, и вы решили «ip-камеры купить», то придется окунуться во все тонкости вопроса и разобраться c каждым отдельным компонентом системы.

Итак, система IP-видеонаблюдения состоит из четырех основных компонентов: IP?камеры, серверы записи, рабочие места операторов и коммутационное сетевое оборудование. Сегодня мы разберем первый компонент – IP-камеры и сосредоточимся на вопросе «Как выбрать IP-камеру?»

Если мы заглянем в спецификацию стандартной IP-камеры, то увидим пару десятков технических параметров, по которым камеры можно между собой сравнивать. Есть ли среди этих параметров основные, которые будут интересовать нас в первую очередь? Да, есть. Основными параметрами IP-камеры являются светочувствительность и разрешение.

Разрешение

Вот список наиболее распространенных форматов:

Обратите внимание на то, что из перечисленных вариантов только два являются широкоформатными и имеют соотношение сторон 16:9 – HD720p и Full HD1080p. Если вы одновременно поместите в мультиэкране камеры с различным соотношением сторон, то получится, мягко говоря, не скомпонованная картинка с большими «черными полосами по краям выбивающихся из общего формата кадров.

Вообще, стоит сказать, что номинальное разрешение отражает лишь теоретические возможности камеры. На практике картинка может иметь 2 миллиона пикселей, но быть размытой и давать меньше деталей, чем стандартный PAL 0,4 мегапикселя. Изображение обычно размывается из-за некорректной первичной обработки, из-за некачественного объектива, при осуществлении компрессии. Помимо этого в некоторых камерах применяется еще и интерполяция для искусственного увеличения разрешения. То есть матрица дает фактическое разрешение, скажем, 1280×720, а процессор преобразует его в 1920×1080, после чего камера номинально уже становится двухмегапиксельной. Естественно, что детализация кадра при интреполяции не увеличивается.

Наиболее корректным способом определения разрешения по-прежнему остается измерение телевизионных линий. Лишь по тестовой таблице можно достоверно понять, на что камера способна.

Всегда ли следует использовать большое разрешение? Нет, не всегда. У большого разрешения есть свои минусы. Во-первых, многомегапиксельные камеры имеют слабую чувствительность. Во-вторых, многие из них не позволяют получать реалтайм. Например, 5-мегапиксельные камеры могут передавать видео со скоростью лишь около 10к/с. Такое видео на мониторной стене будет выглядеть дискретно. В-третьих, для того, чтобы получить четкую картинку с многомегапиксельной камерой нужно тщательно подбирать объектив, который, скорее всего, будет в несколько раз дороже обычного. В-четвертых, большое разрешение требует объемных и дорогих дисковых массивов для хранения многих терабайт видеоданных.

Светочувствительность

Наравне с разрешением, светочувствительность является важнейшим параметром IP-камеры. На нее следует обращать особое внимание, потому как основная масса IP-камер имеет чувствительность на порядки хуже, чем CCTV-камеры аналоговые.

Не редкостью является ситуация, когда установив на объекте дорогую мегапиксельную IP-камеру, пользователи сталкиваются с тем, что в сумерках она дает картинку намного хуже, чем дешевая аналоговая камера, стоявшая до нее на этом же самом месте.

Вообще в спецификациях ко всем IP-камерам параметр, указывающий на светочувствительность, есть. Это уровень минимальной освещенности, измеряемый в люксах.

Но, к сожалению, производители редко указывают фактическую чувствительность. Поэтому если вы видите в спецификации чувствительность 0,1люкс, это совсем не значит, что камера будет давать удовлетворительную картинку ночью при свете луны. Скорее всего, картинка будет либо совсем черная, либо слишком шумная. Бывает, однако, что тестовый видеофрагмент при заявленном уровне минимальной освещенности реально детализированный и светлый. Но и здесь есть подводный камень, который называется «режим накопления» или другими словами длительная выдержка. Если в сумерках включается режим накопления, то все статичные объекты: дорога, ограждения, двери – все это отображается четко и детализировано. Однако все движущиеся объекты: люди, машины, животные – все то, что действительно интересно при «разборе полетов», становятся сильно смазанными. Существует лишь небольшое количество задач, когда использование режима накопления оправдано. В большинстве же случаев это свойство способно лишь ввести в заблуждение пользователя относительно реальной чувствительности камеры.

Как же оценить чувствительность камеры? Для этого в первую очередь стоит обратить внимание на матрицу. Сегодня все CCTV камеры строятся на двух типах матриц: CCD (ПЗС) и CMOS (КМОП). CCD-технология позволяет добиться порядок более высокой чувствительности, чем технология CMOS. Поэтому если в основе IP-камер находится CCD, можно ожидать от такой камеры неплохих показателей.

Матрицы CMOS бывают разные. Более ранняя технология, которая называется APS, имеет очень высокий уровень шумов и низкую чувствительность. Сейчас все чаще и чаще используют более современные матрицы ACS, у которых существенно увеличена площадь светопринимающих элементов и соответственно увеличена чувствительность. Поэтому при сравнении стоит отдавать предпочтение камерам на матрицах CMOS ACS.

Самым эффективным же способом оценить возможности камеры является, опять же, тестирование. Необходимо записать несколько роликов тестовых таблиц при различной освещенности. При падении освещенности резко снижается разрешающая способность камеры. Соответственно мы можем выбрать ту камеру, которая при недостаточной освещенности дает большее количество ТВЛ. Помимо тестовых таблиц также следует сделать запись движущихся объектов, для оценки возможного смазывания из-за включения режима накопления.

Оценив чувствительность и разрешение, мы уже сможем получить хорошее представление о предлагаемой камере. А после сравнения этих параметров с ее ценой, можно сделать предварительный выбор нужной нам модели. Окончательный же выбор можно сделать после рассмотрения остальных элементов спецификации.

Скорость формирования кадров

Все аналоговые камеры формируют видеопоток со скоростью 25к/с (50 полей/с). Это стандарт. В IP-видеонаблюдении таких стандартов нет. Некоторые камеры позволяют получить 25к/с, другие – только 10к/с, а иные вообще передают менее 5 к/с. При выборе камер нужно учитывать, с какой скоростью и при каком разрешении камера способна передавать видео.

Возможность питание PoE

Большинство внутренних IP-камер может питаться от коммутатора по технологии PoE. Внешние камеры, требующие обогрева, как правило, питаются 12/24В, так как в большинстве случаев мощности PoE не хватает для обеспечения и обогрева и работы камеры. Исключением является технология High PoE, которая обеспечивает мощность до 25Ватт. Однако для использования этой технологии нужны соответствующие коммутаторы или PoE-инжекторы.

Стандарты сжатия и «двойной поток»

Практически все камеры сейчас поддерживают и MJPEG и H.264. Практически все также поддерживают «двойной поток», при котором камера генерирует два отдельных потока в разных форматах и с различным разрешением.

Флеш-карты и сухие контакты

Многие камеры позволяют устанавливать внутрь карты памяти. То есть для этого есть специальный разъем. Однако этот разъем совсем не гарантирует того, что вы сможете вести запись на эту карту в том режиме, в котором планировали. Некоторые камеры могут записывать только отдельные кадры, другие – наоборот только постоянное видео. Поэтому необходимый функционал следует уточнять у поставщика. То же самое касается использования сухих контактов. Наличие разъемов на задней панели не гарантирует, что вы хоть как-то их сможете задействовать.

Последний нюанс

Есть еще один важный нюанс, который следует помнить при выборе оборудования для IP-видеонаблюдения. И этот нюанс – детектор движения.

Детектор может работать на стороне сервера либо на стороне камеры. Если он работает на стороне сервера, это означает, что центральный процессор получает множество сжатых мегапискельных видеопотоков, декодирует их, проводит анализ. И все это осуществляется в режиме реального времени. Естественно в этом случае сервер должен быть очень производительным. Если же детектор движения работает на стороне камер, то процессору не нужно лишний раз декодировать потоки. В этом случае можно использовать намного менее производительный сервер и соответственно намного менее дорогой.

Поэтому для оптимальной работы система IP-видеонаблюдения детектор движения должен работать на стороне камер. Единственным условием для этого является их взаимная поддержка. Программное обеспечение сервера должно уметь получать сигналы о срабатывании детектора движения на камере. Если такой поддержки нет, то лучше заменить камеру. Если же камера настолько хорошо, что ее замена недопустима, то лучше подобрать другое ПО или сервер, который будет поддерживать детектор движения камеры. Помимо этого, неплохо уточнить у разработчиков, работает ли функция предзаписи при использовании детектора на стороне камер. Впрочем, этот вопрос уже больше касается не камер, а программного обеспечения. Возможно, я еще затрону этот вопрос в одной из будущих статей.

Пример

Напоследок хочу дать пример для размышления. Есть две камеры на выбор. Одна в уличном исполнении, вторая – стандартная корпусная. Характеристики приведены ниже. Какую камеру вы бы выбрали для установки на фасад офисного здания и почему?

Вариант А

IP-Камера в уличном корпусе

Вариант Б

IP-Камера в стандартном корпусном исполнении

В данном случае будем считать, что цена не является критерием. Обе камеры стоят примерно одинаково.