Відеокамери спостереження. Тренди і технології. 2, 3 Мп

1. Тренди і технології Відеокамери для охоронного відеоспостереження стають все більш високотехнологічними...
2. технології відеоспостереження
3. Аналогові відеокамери спостереження
4. Цифрові камери відеоспостереження
5. мегапіксельні камери
6. 1 Мп камери
7. 2 Мп камери
8. 3 Мп камери
9. Загальна інформація
10. Колір і світло в камерах відеоспостереження
11. Класифікація камер по середовищі застосування
12. Класифікація камер по типу корпусу
13. Модульні (безкорпусні) камери спостереження
14. Корпусні та купольні камери відеоспостереження
15. Поворотні камери спостереження

Тренди і технології

Відеокамери для охоронного відеоспостереження стають все більш високотехнологічними і багатофункціональними. Висока роздільна здатність камер HD, Full HD, навіть і UltraHD - перестало бути чимось екстраординарним. Топ-10 професійних камер відеоспостереження за 2015 рік за версією журналу ASMAG виділяє інтерес споживачів до відеокамер з широким кутом огляду і високою чіткістю зображення.

Втім, і в 2016 року експерти роблять ставку на розвиток високотехнологічних продуктів таких як: HD системи відеоспостереження, формат H.265, 360-і 180-градусні камери спостереження і IP систем.

Маркетингові дослідження і думки експертів

В цілому, експерти і аналітики прогнозують впевнене зростання ринку камер відеоспостереження, незважаючи на зниження цін на окремі позиції обладнання та відчутну конкуренцію з боку Китаю для всіх світових виробників.

"Я вважаю, що удосконалення камер спостереження мало великий вплив на індустрію безпеки, особливо в цьому році. Вартість комплексних мегапіксельних камер різко скоротилася, так як ця функціональність тепер доступна на чіпах. Камера спостереження пройшла шлях від інновацій в області продуктивності і функціональності - до персоналізації під завдання бізнесу. комодизація вирівнює конкурентне середовище, оскільки клієнти не готові платити за додаткові функції, які деякі компанії надають як «преміум», до гда відповідні можливості доступні в базовому комплекті інших компаній. Введення удосконалень залишиться промислової тенденцією, оскільки компанії, що не обертають увагу на потреби кінцевого користувача, як правило залишаються на узбіччі, "- говорить Ерік Фуллертон, генеральний директор Vicon Industries.

технології відеоспостереження

В першу чергу, камери спостереження розрізняють в залежності від технології, застосовуваної для побудови системи. Традиційно поділяють два сегменти: аналогові і цифрові камери спостереження.

Аналогові відеокамери спостереження

Аналогові камери спостереження включають моделі з високою чіткістю переданого сигналу (High Definition або HD) і відеокамери з більш низькою роздільною здатністю. Сучасні технології обробки відео і функціональність ПО дозволяють отримати значні переваги при використанні камер високого дозволу, а вартість таких моделей не сильно відрізняється від вартості аналогових відеокамер стандартної роздільної здатності або формату 960H (або Wide D1 - "розширений D"). Тому сьогодні, кажучи про аналогових камерах спостереження, як правило, мають на увазі HD відеокамери, вважаючи інші - застарілими.

Перевагами використання аналогових камер є: простота побудови систем, їх економічність, дальність передачі відеосигналу, сумісність пристроїв різних виробників, спадкоємність. Таким чином, для модернізації вже існуючої системи відеоспостереження досить поетапної заміни деяких складових. Прийнято вважати, що даний принцип економічний у порівнянні з організації нової системи. Крім того, можливість передачі сигналу на відстань до 500 метрів, без використання різних підсилювачів і ретрансляторів - також значно скорочує підсумкову вартість обладнання.

Ще одна перевага аналогових HD камер спостереження - отримання сигналу без затримок і зависань, можливих при використанні IP-технологій.

Цифрові камери відеоспостереження

Цифрові камери відеоспостереження можуть використовувати технологію HD-SDI або IP.

HD-SDI (High-Definition Serial Digital Interface) - Цифровий послідовний інтерфейс для передачі відеосигналу з високою роздільною здатністю, яка прийшла до нас з мовного професійного телебачення, дозволяє передавати по аналоговому кабелю нестиснене і непакетізірованное зображення на відстань 150-300 метрів.

Простий монтаж системи з камерами HD-SDI повністю нагадує створення аналогової системи відеоспостереження, не вимагає навчання персоналу для монтажу нового обладнання. Кожна відеокамера HD-SDI підключається за власним кабелю (каналу), що повністю прибирає можливість зниження якості сигналу або швидкості кадрів, які можуть виникнути у зв'язку з навантаженням на комп'ютерну мережу, до якої підключена IP-камера.

Недоліками технології стали високі вимоги до якості кабелю, обмежену відстань передачі і досить висока вартість.

"Неперевершена якість" нестислого "зображення не змогло окупити високу вартість рішення, а також велика кількість факторів, що лімітують, таких як максимальна дальність передачі сигналу, максимальна межа в роздільної здатності системи, рівний 2 Мп, обмеження максимальної кількості каналів реєстратора (пристрої відеофіксації більше 16 каналів мені не відомі), завищені вимоги до продуктивності записуючих пристроїв і відсутність єдиної стратегії розвитку у розробників формату, "- говорить Сергій Міневіч, технічний директор ТД "ДЕАН".

Таким чином, відеокамери HD-SDI не змогли знайти широкого застосування на ринку систем безпеки, поступившись сегмент цифрового відеоспостереження IP-камерам .

Головною перевагою відеокамер спостереження на основі IP-технології залишається можливість масштабування системи. В першу чергу, це властивість має ключове значення для великих проектів. Крім того, камера IP сама по собі є мережевим пристроєм, і може функціонувати без додаткових пристроїв архівації та передачі сигналу.

Недоліками IP-камери відеоспостереження є невелика відстань передачі сигналу (без використання додаткових пристроїв - всього близько 100 метрів), затримки відеосигналу в разі перевантаження мережі і відносно висока вартість обладнання.

Однак, вже сьогодні виробники IP-відеокамер готові запропонувати моделі, що мають значно більшу роздільну здатність, ніж аналогові камери відеоспостереження. Такі рішення значно більш вигідні для використання сучасних засобів відеоаналітики і побудови систем безпеки в цілому.

мегапіксельні камери

Поява камер спостереження з високою роздільною здатністю дозволило охоронному відеоспостереження вийти на новий рівень. Вони з успіхом справляються з такими завданнями відеоспостереження, як виявлення і фіксація зображення великих об'єктів, адже відсутність забезпечення необхідної деталізації картинки в багатьох випадках робить систему охоронного відеоспостереження неефективною.

1 Мп камери

На сьогоднішній день камери спостереження з дозволом менше 1 Мегапикселя (1280х720 пікселів) практично не використовуються. Та й відеокамери в 1МП не користуються особливою популярністю, хоча їх застосування для спостережуваних сцен невеликого розміру може бути цілком виправдано з технічної точки зору. Крім того, не варто забувати про скорочення вартості обладнання при реалізації проекту на основі камер відеоспостереження з дозволом 1МП. І справа не тільки в ціні самої камери - скорочується необхідну кількість жорстких дисків при дотриманні умови незмінності глибини архіву, а також знижується навантаження на локальну мережу, що призводить до зменшення вартості комутаційного обладнання.

2 Мп камери

Дозвіл цифрової відеокамери спостереження в 2 мегапікселя вважається стандартним для вирішення найбільш загальних завдань охоронного відеомоніторингу. Такий дозвіл можуть забезпечити як IP-камери, так і камери високої чіткості HD, зазвичай воно складає 1920х1080 пікселів.

У разі модернізації вже існуючої системи для забезпечення необхідної ефективності охоронного відеоспостереження часто досить встановити кілька 2 Мп цифрових камер в ключових точках, які потребують особливої ​​деталізації, не змінюючи при цьому повністю все обладнання. Наприклад, біля каси, стійки адміністратора, воріт, через які в'їжджає автотранспорт і т.п. Отримується від мегапіксельної камери спостереження зображення високої якості в разі потреби буде сприяти ідентифікації зловмисника, дозволить розпізнати реєстраційний номер автомобіля.

3 Мп камери

Дозвіл в 3 мегапікселі, або 2048x1536 пікселів, на сьогоднішній день здатні забезпечувати мережеві відеокамери. Виробники аналогових HD камер активно працюють над збільшенням роздільної здатності свого обладнання до 3Мп.

Такі пристрої призначені для вирішення наступних завдань:

• огляд великих територій;
• деталізація дрібних об'єктів в зоні спостереження за допомогою цифрового збільшення зображення, що дозволяє ідентифікувати людей, номери машин і т.п .;
• віддалений доступ до відеоданих в реальному часі або до архіву відеозаписів.

Це забезпечує ефективність використання 3-мегапіксельних IP-камер спостереження в системах безпеки великих об'єктів: автомобільних стоянок і банківських установ, виробничих цехів і стадіонів, міських площ і стратегічних об'єктів і т.п.

3-мегапіксельний відеопотік, що транслюється IP-камерою, піддається компресії одним з кодеків стиснення (MJPEG, MPEG-4, H.264), що дозволяє в десятки разів скоротити обсяг відеоданих.

На об'єктах, де висока деталізація зображення необхідна в 1-2 ключових точках, можливе створення системи відеоспостереження, яка об'єднує в собі аналогові і IP-камери. Для запису інформації при цьому використовуються гібридні відеореєстратори.

Однак, 3 Мп - вже не найвища дозвіл сучасних мережевих відеокамер. Виробники готові запропонувати ринку камери з роздільною здатністю 5 Мп, 10 Мп, 20 Мп. Одним з найбільш популярних нових форматів камер відеоспостереження є 8 мегапіксельний Ultra HD він же 4К .

Загальна інформація

Типи чутливих елементів

Від типу і якості чутливого елемента залежать основні параметри камери спостереження, такі як дозвіл, чутливість, динамічний діапазон, відношення сигнал / шум, ІК-чутливість. В даний час на ринку представлені камери спостереження з ПЗС- (або CCD-) матрицями, з КМОП-матрицями, з PIXIM-матрицями, з тепловізорами.

ПЗС-матриця (прилад із зарядним зв'язком, англ. Charge-coupled devices, CCD) - найпоширеніший в даний час чутливий елемент для камер спостереження. CCD-матриці чутливіші інших, але володіють меншою швидкістю формування зображення і більш високою вартістю.

КМОП-матриця (комплементарна ІС метал-оксид-провідник, англ. Complementary metal-oxide-semiconductor, CMOS) дозволяють створювати камери спостереження значно більш компактних розмірів. КМОП-матриці частіше використовуються в сучасних IP-камерах, що дозволяє істотно знизити їх вартість і забезпечити оптимальну швидкість формування зображення. Той факт, що CMOS-сенсори не відрізняються високою чутливістю, компенсується додатковими цифровими функціями, що дозволяють отримувати якісну картинку при недостатньому освітленні.

До недавнього часу слабким місцем КМОП-камер був високий рівень шуму зображення (через складність узгодження великої кількості підсилювачів) і низька чутливість (через порівняно невеликій площі светособірающей поверхні). Зараз ці проблеми успішно вирішені більшістю виробників.

PIXIM-матриця - це різновид КМОП-матриць з роздільним експонуванням пікселів. Такі чутливі елементи мають широким динамічним діапазоном, тому камери спостереження на базі таких матриць формують збалансоване зображення з хорошою деталізацією і можуть використовуватися на об'єктах, де в кадрі присутні області з різким перепадом освітленості (вікно або відкриті двері). Різні модифікації технології PIXIM провокують появу на ринку матриць з різними назвами, наприклад, SIMD або WDR.

Тепловізор дозволяє здійснювати відеоспостереження в тепловому (інфрачервоному) діапазоні. перевага тепловізора перед традиційними ПЗС- і КМОП-матрицями полягає в тому, що він дозволяє бачити об'єкти в абсолютній темряві або при поганій погоді (при дощі, тумані) і дає оператору достовірну інформацію про об'єкти, що знаходяться в тіні або за листям дерев. Тепловізор може бути побудований на основі неохолоджуваної мікроболометричної матриці і формує картину розподілу температури, яку і бачить на екрані оператор системи спостереження.

Колір і світло в камерах відеоспостереження

Для отримання кольорового зображення з камер відеоспостереження використовують ПЗС-, КМОП- або PIXIM-матриці в комплекті з відсікають інфрачервоними фільтрами, які наближають спектральну характеристику зображення до оптимальної для людського ока, підвищують здатність камери спостереження і покращують ставлення сигнал / шум. Однак, при використанні ІЧ-фільтрів неминучі деякі светопотері.

Чорно-білі відеокамери для систем безпеки випускаються на базі чорно-білих ПЗС-матриць. При цьому ІК-фільтр як правило відсутня, тому що для монохромного зображення вплив ІК-хвиль на спектральну характеристику не критично. Також в чорно-білих камерах спостереження відсутня мозаїчний фільтр. Завдяки цьому чорно-білі відеокамери мають більшу чутливість, ніж кольорові.

Світлочутливість камери визначається в люксах. Чим більше світла на об'єкті, тим краще зображення: для отримання зображення хорошої якості, як правило, необхідна освітленість об'єкта не менше 200 люкс. При недостатньому освітленні важко фокусування, і зображення буде зашумленими і / або темним. Чим менше значення в люксах, вказане в характеристиках відеокамери, тим вище її світлочутливість. Як правило, для спостереження за об'єктом в умовах низької освітленості або в темний час доби, використовують камери з перемиканням між режимами «День» і «Ніч» (кольоровим і чорно-білим, відповідно) на певному рівні освітленості, дозволяє підвищити чутливість відеокамери.

Для формування «нічного» чорно-білого зображення в камерах для охоронного відеоспостереження застосовуються такі технології.

Easy Day / Night

Відеокамера створюється на базі кольоровий матриці з фіксованим ІЧ-фільтром. При зниженні освітленості до порогового значення, шляхом складання яскравості складових по каналах R, G, B формується чорно-білий сигнал. Чутливість камери стає трохи вище. Але при низькій освітленості і така камера спостереження не ефективна, оскільки не володіє чутливістю в ІК-діапазоні. А також вона не може використовуватися з ІК-підсвічуванням.

Відключається ІК-фільтр

Камера спостереження з режимом «день / ніч» може використовувати в якості чутливого елемента кольорову матрицю, але встановлений перед нею ІК-фільтр автоматично зсувається при переході в чорно-білий режим. За рахунок цього зменшуються светопотері, і, як наслідок, збільшується чутливість. До того ж, відсутність ІК-фільтра дає можливість використовувати камеру відеоспостереження в комплекті з ІК-підсвічуванням.

Двухсенсорная камера спостереження

У двухсенсорних камерах спостереження в денному режимі використовується кольорова матриця, а в нічному - чорно-біла. Перемикання матриць здійснюється автоматично при досягненні певного рівня освітленості. Завдяки відсутності музичного фільтра на чорно-білій матриці виключаються додаткові светопотері: камера відеоспостереження має більш високу чутливість вночі і демонструє хорошу якість зображення днем.

Для поліпшення якості зображення в умовах недостатнього освітлення, як правило, застосовуються камери спостереження з ІЧ-підсвічуванням .

Класифікація камер по середовищі застосування

При виборі камери відеоспостереження слід враховувати можливості її експлуатації в приміщенні чи поза ним.

Відеокамери для установки всередині приміщення не витримують низьких температур і мають влагопроніцаемая корпус. При цьому вартість внутрішніх камер спостереження нижче, ніж у відеокамер з більш високим класом захисту. Досить популярно застосування вбудованої ІК-підсвічування для спостереження за приміщенням в умовах недостатньої освітленості.

Камери спостереження для неопалюваних приміщень мають більш широкий температурний діапазон роботи. Багато хто може експлуатуватися навіть при негативних температурах. Корпус відеокамери має захист від підвищеної вологості, а іноді захищений навіть від прямого попадання води. Деякі виробники позиціонують такі камери відеоспостереження, як вуличні. Але фактично, вони можуть працювати на вулиці лише в м'яких кліматичних умовах.

В умовах російського клімату з різкими перепадами температур і зимовими морозами для установки поза приміщеннями потрібні спеціалізовані вуличні камери відеоспостереження .

Класифікація камер по типу корпусу

Камери відеоспостереження, представлені на ринку систем безпеки можуть бути виконані в різних корпусах або не мати корпусу зовсім.

Модульні (безкорпусні) камери спостереження

Модульні камери спостереження конструктивно представляються собою Друкований плату з встановленим на ній об'єктівом або посадкового місцем для него. Розрізняють моноплатніе, двуплатніе и многоплатніе безкорпусні відеокамери. Електронні плати в двуплатних і многоплатних камерах можуть встановлюватися перпендикулярно, паралельно, за типом «сендвіча». Додаткові плати, як правило, призначені для збільшення функціональності пристрою шляхом установки додаткових електронних компонентів (наприклад, мікрофона або співпроцесора для кольорових модульних камер з наявністю додаткових опцій).

Технічні характеристики безкорпусних камер практично нічим не відрізняються від моделей мають корпус. Але його відсутність дозволяє ефективно використовувати модульні відеокамери для прихованого спостереження за об'єктом. Досить часто використовують установку в корпусах охоронних сповіщувачів для отримання додаткового відеоканалу. Втім, приховане відеоспостереження за допомогою бескорпусной камери можна реалізувати, встановивши її в будь-який інший прилад або предмет інтер'єру. Буде потрібно тільки отвір під об'єктив, яке буде зовсім мініатюрним в разі використання об'єктива типу pinhole.

Крім того, модульні камери можуть використовуватися для створення устаткування, унікального за параметрами і можливостям і ідеально відповідає вимогам конкретної системи відеоспостереження. Для цього буде потрібно підібрати до безкорпусні камеру, об'єктив, корпус або термокожух та інші необхідні компоненти. Буває, що подібна збірка виправдана як з технічної, так і з економічного боку. Однак, широкий асортимент корпусних камер спостереження, велика кількість додаткових функцій, пропонованих їх виробником, і простата монтажу - все частіше схиляють чашу вибору на користь готових пристроїв.

Корпусні та купольні камери відеоспостереження

Корпусні камери відеоспостереження можуть бути як в стандартному прямокутному корпусі, так і в купольному виконанні.

Купольні камери спостереження, укладені в півсферичний корпус, при цьому набувають все більшої популярності, тому що за рахунок обтічної форми мають кращий захист від зовнішніх факторів (наприклад, від пилу). Не варто забувати про наявність моделей з більш високим класом захисту - антивандальних купольних камерах.

Вандалозахищені купольні відеокамери зазвичай встановлюються на об'єктах з високою ймовірністю механічного пошкодження камери (в школах, на вокзалах, в муніципальних установах, в під'їздах житлових будинків). Досить часто вуличні системи відеоспостереження створюються на основі антивандальних купольних камер.

Крім того, дизайн купольних камер дозволяє їм ненав'язливо вписується в інтер'єр майже будь-якого приміщення. Купольні відеокамери легко монтуються на стелю, однак можлива установка і на стіну при наявності відповідних кріплень.

Мініатюрні камери спостереження мають циліндричний або кубічний корпус. Циліндричні міні камери зазвичай мають кронштейн з кульовим шарніром, що кріпиться в різьбовому отворі в торці корпусу. Кубічні міні камери - квадратний корпус з П-образним кронштейном.

Мініатюрні відеокамери найчастіше застосовуються установки в умовах, де простір монтажу обмежена, або на об'єктах, де камера спостереження повинна залучати найменша увага (наприклад, музеї та інші історичні об'єкти).

Видеоглазки виділяють в окремий сегмент камер відеоспостереження. Відеоглазок встановлюється в двері на місце звичайного дверного вічка, і за розмірами і формою цілком йому відповідає. При цьому зображення з такої камери спостереження можна отримати навіть, не підходячи до дверей: на комп'ютер або на смартфон. Видеоглазки різних моделей можуть працювати як по датчику руху (коли хтось опинився біля дверей), так і виключно після натискання на дверний дзвінок. Можливий не тільки моніторинг зображення, але і відеозапис подій за дверима. Також сучасні моделі відеоглазків можуть відсилати фотографії відвідувачів на смартфон власника пристрою.

Поворотні камери спостереження

Поворотні камери спостереження (PTZ камери), що встановлюються в приміщенні або поза ним, дозволяють здійснювати відеоспостереження за великими просторами і місцями масового скупчення людей. Наприклад, поворотні відеокамери зручно використовувати на автостоянках, в супермаркетах, в школах, на складах, прохідних і особливо важливих об'єктах.

PTZ камера (Pan-панорама / Tilt-нахил / Zoom-зум), передбачає дистанційне керування напрямком огляду і збільшенням зображення. Для виконання останньої функції PTZ поворотні камери оснащуються трансфокаторами, а кратність зуму камери складається з оптичного і цифрового збільшення. Однак, ключовим параметром, все ж, є оптичний zoom (від х10 до х36).

Таким чином, поворотна камера практично не має «сліпих» зон спостереження за рахунок того, що можуть повертати об'єктив і фіксувати те, що відбувається навколо автоматично, або по команді з пульта управління оператора. Поворотна функція дозволяє зменшувати кількість камер відеоспостереження на об'єкті, не зменшуючи при цьому площа огляду.

Класифікація швидкісних PTZ камер

Поворотні камери відеоспостереження прийнято класифікувати за швидкістю на середньошвидкісні (від 9 до 36º / с) і високошвидкісні (від 120 до 400º / с). У разі, якщо проектом передбачено поворот камери по сигналу тривоги і наявність великого числа попередніх, рекомендується використовувати високошвидкісну.

Для швидкісної PTZ камери спостереження можна запрограмувати кілька десятків попередніх, а також задати маршрути автопатрулирования з наближенням об'єкта в певних точках або при виникненні тривожних подій. В іншому, поворотні камери можуть бути як в стандартному, так і в купольному корпусі; вуличні або для установки в приміщеннях.

Альтернатива поворотним камерам

Недоліком поворотних камер є відсутність повного охоплення об'єкта: відеокамера може виявитися поверненою убік від тривожного події і не зафіксувати його. Сучасні камери спостереження з високою роздільною здатністю дозволяють отримувати гарну якість відеосигналу навіть при спостереженні великих сцен. Тому на заміну PTZ камер приходить панорамне спостереження відеокамерами з об'єктивом типу "риб'яче око".