Что такое ip камера видеонаблюдения и как они работают

Как работает IP камера видеонаблюдения — простые ответы на сложные вопросы

Цифровая камера наблюдения позиционируется на рынке как максимально удобное и функциональное решение. Оно идеально для домашнего использования или построения видеонаблюдения в пределах небольшого офиса.

При некотором объеме знаний при проектировании — покажет хорошие результаты и в составе масштабной системы мониторинга. Чтобы понимать, как работает IP камера видеонаблюдения и в чем особенности устройства — стоит рассмотреть базовые принципы и механики, лежащие в основе данного инженерного решения.

Особенности работы IP оборудования

Основной принцип работы IP камеры видеонаблюдения — ничем не отличается от других устройств сходного назначения.

Внутри прибора происходит:

Это принцип работы камеры видеонаблюдения любого класса. Однако IP решения предполагают высокую универсализацию, преобразование сигнала к формату, доступного для прямого использования в компьютерных системах хранения и передачи в локальных или глобальных сетях.

Исходя из такой постановки задачи, в составе цифрового устройства присутствует множество дополнительных узлов преобразования, а также — предоставления специализированных функций.

Принцип работы IP камер видеонаблюдения

Главное отличие цифровой камеры от аналоговой состоит в аппаратном преобразовании и обработке сигнала.

Первая глобальная задача может быть описана так:

После данного этапа приходит черед второй особенности того, как работает айпи камера видеонаблюдения. Для доступа к цифровому видеопотоку требуется сразу несколько механик.

Одна — локальный видеосервер. Задача данного блока преобразований — представлять данные в нужном пользователю виде. То есть проводить шумоподавление, коррекцию цвета, насыщенности, яркости-контрастности и других параметров. Здесь же обеспечивается функционал программных датчиков движения, распознавания образов и многого другого.

Вторая часть обработчиков занята трансляцией готового потока в локальную сеть, а также — обеспечением доступа пользователя. В функции такой механики входят сжатие одним из предусмотренных в системе кодеков, создание понятного веб-интерфейса, чтение и применение настроек устройства, выполнение поступающих команд.

От сложности и количества доступных опций зависит, как работает камера видеонаблюдения цифрового класса на уровне аппаратного решения. Однако можно описать происходящее несколькими словами.

В общем и целом, IP камера представляет собой несколько значимых логических частей инженерного решения и механик взаимодействия, преобразования:

Все перечисленные части системы в этом кратком списке — так или иначе взаимодействуют друг с другом. При этом обеспечивается очень простая схема работы: пользователь подключается к камере через сетевой интерфейс (в том числе — беспроводной), получает доступ при помощи обычного браузера, может просматривать видеопоток и изменять как параметры изображения, так и настройки устройства, связанные с адресацией, схемой кодирования, трансляции.

Роль роутера в системе видеонаблюдения

При построении достаточно крупной структуры мониторинга — без применения роутеров не обойтись. Главное, что они делают: уменьшают число необходимых для связи с центральными узлами инфраструктуры линий трансляции данных.

Вторичное назначение таких устройств — зонировать структуру камер, облегчать механику удаленного доступа, увеличивать возможности сетевой адресации.

При этом рассматривать, как работает система видеонаблюдения с роутерами, можно в разрезе двух вариантов ее настройки.

Со стороны пользователя, при правильном проектировании системы в целом, принцип работы видеонаблюдения с применением роутеров ничем не будет отличаться от схемы и механики доступа к отдельным камерам. Но — данный тип устройств предоставляет не только гибкие возможности зонирования, управления и контроля общей структуры мониторинга, но и снижение расходов на организацию сигнальной сети.

В частности: роутер позволит обойти ограничение в 100 метров дальности передачи, которое имеет кабель Eternet, может комбинировать механику трансфера (проводные + беспроводные технологии).

Преимущества и недостатки IP камер

Как было сказано выше, со стороны пользователя зачастую непонятны особенности того, ip видеонаблюдение как работает. Оно предлагает тот же способ доступа, что и аналоговая система с видеорегистраторами. Но есть заметные, ощутимые преимущества и некоторые недостатки цифровых решений.

К плюсам IP видеонаблюдения относятся:

Немаловажно не только то, ИП камера видеонаблюдения как работает, но и формат таких устройств. С применением современных микропроцессорных решений — изделия промышленности компактны и легки. Поэтому пользуются большой популярностью не только у частных потребителей.

Недостатки цифровых решений, по существу, выходят на поверхность только при проектировании и реализации масштабных систем видеонаблюдения.

Последний недостаток камер — четкий набор форматов транслируемого видео и аудиопотока. Поэтому для системы в целом рекомендуется выбирать камеры одного производителя. Это дополнительная сложность для проектировщика видеонаблюдения.

Заключение

Если нужна камера для дома — IP модель будет идеальным вариантом. Хороши цифровые решения и в небольших офисах.

Но при организации масштабной системы — нужно быть готовым к значительному уровню затрат на оборудования и необходимости привлечения персонала с высокой квалификацией для проектирования и настройки структуры в целом.

Видео: Как работают IP-камеры видеонаблюдения

Источник

Принцип работы IP видеонаблюдения: устройство, преимущества, виды сетей, локальная сеть, подключение к интернету,

Современная IP камера это устройство, которое производит видеосъемку, оцифровку сигнала, его компрессию и передачу данных по кабельной или беспроводной сети.

Многие устройства имеют дополнительные средства: внешние датчики и детекторы, GPS и Wi-Fi модемы и другие.

Пользователи обращаются к интерфейсу программы посредством браузеров или специализированных программ установленных на удаленных рабочих местах.

Историческая справка. Первая IP камера была создана в компьютерной лаборатории сетевого оборудования Кембриджа, в1990х годах.

Использовалась для наблюдения за кофеваркой, находящейся в соседнем с лабораторией помещении, чтобы не приходилось ходить к пустому аппарату.

Разработка оказалась очень удобной, и уже в 1992 году был представлен коммерческий прототип.

Устройство и принцип работы IP камеры виденаблюдения

IP камера состоит из следующих частей:

Принцип работы

В роли принимающего световые колебания устройства, выступает CDD матрица. Внешне, эта пластинка, выглядит как прямоугольник с пропорциями 3х4, состоящий из большого числа светочувствительных ячеек.

Именно от их количества и зависит качество передаваемого изображения, разрешение IP камеры. ПЗС матрица преобразует свет, попадающий на нее, в электрический сигнал.

Это происходит в 3 этапа: дискретизация – считывание; квантование – усиление и, непосредственно кодирование.

Блок компрессии производит сжатие кодированного сигнала в один из форматов, для последующей передачи по сети. Этот процесс может происходить аппаратно и программно, что обходится дешевле, но не так эффективно.

Входная дверь с видеонаблюдением может выполнять беспрерывную запись всех событий с HD-качеством. Видео записывается на карту памяти, угол обзора камеры в зависимости от модели может быть около 130 – 160 градусов.

Обеспечение электроэнергией подавляющего большинства дачных посёлков далеко от идеального. Поэтому подключение всех элементов видеонаблюдения желательно производить через блок бесперебойного питания. Подробнее о видеодомофоне для дачи читайте тут.

Процессор – выводит оцифрованный и сжатый видеосигнал и контролирует работу интегрированного WEB сервера и других управляющих программ.

Передача изображения происходит через Ethernet порт или с помощью дополнительного оборудования (dial-up или ADSL модемы) подключенного к последовательному COM порту.

Флеш память позволяет хранить пользовательские настройки управляющих программ, может использоваться для резервного сохранения и дополнительной буферизации видео.

ОЗУ – временно сохраняет данные, генерирующиеся при выполнении различных функций заложенных в программу управления камерой.

Преимущества IP видеонаблюдения

Виды сетей

IP видеокамеры могут подключаться к различным сетям несколькими способами, в зависимости от стандартов передачи данных.

100 Ethernet – подключение происходит через стандарт RJ45, используя витую пару категории 4, 5, 5е. наиболее распространен в настоящее время из-за низкой стоимости. Подходит для сетей, у которых не более 10-15 камер.

Gigabit Ethernet – при построении этих сетей используется кабель 6 и 6А категорий (см. Кабеля для видеонаблюдения). Кроме передачи данных с большого количества камер возможна передача и другой информации.

Модемное соединение – связывает сетевую IP камеру с глобальной сетью и обеспечивает передачу данных:

Подключение IP камеры к локальной сети

Определите количество, местоположение, питание IP камер и общий объем передаваемой видеоинформации.

Определите, справится ли существующая сеть с возросшим трафиком, при необходимости замените или проложите новые магистральные кабеля.

Выделите отдельный свитч или хаб (с поддержкой стандартов РоЕ) для организации системы IP видеонаблюдения, подключите к нему все камеры и один из ПК.

Для его установки можно воспользоваться ПО, которое поставляется в комплекте с устройством. Его можно скачать с официального сайта компании производителя. Там же можно найти новые прошивки для камер, которые предоставят дополнительные возможности настроек или обработки сигнала.

На ПК подключенном к той же сети, что и камеры, откройте браузер. В окне адреса введите IP адрес устройства. Если в используемом браузере нет специальной утилиты для работы с настройками камеры, в большинстве случаев, она сама предложит установить подходящую подпрограмму.

В стандартных настройках возможно управление аудио и видеопотоками, программным и аппаратным детектором движения, масштабированием, панорамированием, сохранением и т. д.

Подключение IP камеры к интернету

Для подключения системы видеонаблюдения к интернету понадобится широкополосный маршрутизатор с функцией свитчера (шлюз). В настройках маршрутизатора находим диапазон динамичных IP адресов, присваиваемых всем входящим в сеть устройствам.

Присваиваем уникальный и статичный IP адрес для каждой камеры, прописываем подсеть и шлюз – IP адрес маршрутизатора.

Необходимо сконфигурировать систему маршрутизатора и полученный от провайдера внешний IP адрес так, чтобы состоялось перенаправление к IP адресу внутренней сети, к которой принадлежит камера. Это процесс открытия портов.

Хоть статичный внешний IP адрес для видеонаблюдения стоит недорого, некоторые провайдеры не предоставляют такой услуги или периодически его изменяют. В этом случае необходимо выполнить привязку интернет-шлюза к учетной записи, созданной и зарегистрированной в службе DNS.

В таком случае для внешнего доступа к камере достаточно будет набрать DNS адрес типа. Если провайдер очередной раз изменит IP адрес, то служба DNS автоматически зарегистрирует его.

Функции и внешний вид серверов видеонаблюдения очень похожи на видеорегистратор. Например и серверы, и видеорегистраторы выпускаются в корпусах для монтажа в стойку, а все регистраторы имеют встроенное программное обеспечение для просмотра видео.

Для преодоления трудностей специально для любителей живой природы и были созданы фото и видеоустройства, названные фотоловушками или фотокапканами. Подробнее о лесных камерах читайте в этой статье.

Программное обеспечение

Для облегчения управления большого количества камер, и поступающей от них информации, было разработано различное программное обеспечение для IP видеонаблюдения. Его можно условно разделить на универсальное, совместимое с устройствами многих производителей.

Как правило, оно имеет лучший функционал и аналитические алгоритмы. К таким программам можно отнести: TRASSIR IP и NUUO SCB-IP. И ПО написанное под конкретного производителя: SONY IMZ N3132, Panasonic WV ASM100E, AXIS Camera Companion.

Источник

Как выбрать IP-камеру для видеонаблюдения

И зачем она нужна

Я работаю с видеонаблюдением с 2011 года и хочу рассказать, как выбрать видеокамеру для небольшой системы видеонаблюдения.

Чтобы собрать ее, не обязательно быть специалистом. Разберемся, на что смотреть и куда идти.

Для чего нужно видеонаблюдение

Отдельные камеры или системы видеонаблюдения покупают, чтобы за чем-нибудь следить. Вот несколько примеров.

Дома. Чтобы понять, делают ли дети домашнюю работу, чем занята няня, как себя чувствуют пожилые, не пробрались ли в дом воры и что делают домашние животные.

В подъезде, во дворе, на парковке. Чтобы выяснить, кто мусорит на лестничной клетке, пишет на стенах, портит газоны и клумбы или занимает чужое парковочное место.

На даче. Чтобы увидеть, кто потоптался по грядкам, кто утащил дрова из поленницы, как растут цветы и пора ли подвязывать огурцы.

На небольшом предприятии. Например, в пиццерии, кофейне или парикмахерской. Камера поможет понять, в какой момент из кассы исчезли деньги, куда делись продукты, кто устраивает вечеринки с кальяном в офисе по ночам. Ну или можно устроить трансляцию с кухни, чтобы покупатели видели, как делают пиццу.

Все это можно видеть в реальном времени или в записи — в зависимости от задачи. Более сложные и дорогие системы могут быть оснащены контролем доступа, аналитикой, распознаванием лиц и многим другим.

При выборе камеры видеонаблюдения смотрят на ее технические характеристики и условия, для которых она приспособлена. Вот на что стоит обратить внимание.

Важно не нарушить закон

📌 Нельзя, чтобы видеокамера была подо что-нибудь замаскирована: например, под игрушечного мишку или шариковую ручку. За такую покупку могут наказать.

📌 Видеонаблюдение можно устанавливать на работе без согласия сотрудников. Записи можно делать только в рабочих целях. Их нельзя передавать третьим лицам или публиковать в интернете без прямого согласия тех, кто попал в кадр.

Формат камеры

На рынке видеонаблюдения есть два принципиально разных формата: аналоговый высокого разрешения и цифровой — IP. Главное отличие — в способе передачи видеопотока. Цифровая система может состоять из одной камеры. Аналоговая дороже и сложнее.

Пример цифровой системы за 2490 Р

Пример аналоговой системы за 8940 Р

Во втором случае придется прокладывать кабели от видеорегистратора к камере и устройству, которое раздает интернет. Видеорегистратор придется готовить к работе: ставить внутрь жесткий диск, настраивать параметры записи и многое другое. В комплекте с аналоговой камерой не будет блока питания, обычно в нем нет необходимости: камеры в системе питаются от одного или нескольких источников питания, для этого к ним прокладывают отдельные кабели. Собрать систему аналогового видеонаблюдения без помощи специалиста гораздо сложнее.

Запись и хранение видео

Камера нужна, чтобы запечатлеть происходящее и передать видеопоток для записи. Записывают обычно по расписанию, событию или постоянно. Вот куда может быть записан видеопоток:

Самый дешевый тариф с хранением — IP Eye за 99 Р в месяц, а вот в Ivideon цены уже от 360 Р за месяц. Важно, чтобы в камере была предустановлена прошивка с поддержкой облачного сервиса, иначе камеру придется подключать через компьютер, который всегда нужно будет держать включенным.

самый дешевый тариф видеонаблюдения с хранением данных в IP Eye

Чтобы не записывать все подряд, в камеру могут быть встроены возможности детекции и аналитики. Можно настроить запись по расписанию или различным событиям.

Детекция движения есть почти у всех камер. Если в кадре кто-то или что-то двигается, то камера включает запись и останавливает ее, как только объект перестает двигаться. Необходимо учесть, что камера может среагировать на снег или занавески, которые шевелит ветер. Многие камеры позволяют выбирать область, чувствительность и размер объектов, на которые будет реагировать камера. Иногда можно обозначить линию, после пересечения которой начинается запись.

Еще у камеры может быть датчик PIR, способный определять объекты, которые излучают тепло. Такая камера уже не будет реагировать на снег или занавески. Настраивать ничего не нужно, но стоить такая камера будет гораздо дороже.

Камера может включать сирену, если она есть, отправлять письмо или пуш-сообщение о событии. Это помогает предпринять действия в моменте или как минимум оценить обстановку.

Ночное видение. Почти у всех IP-камер есть подсветка для работы в темноте. Бывает обычная светодиодная, но чаще инфракрасная: такая при приглушенном свете тускло светится красным. Когда она работает, камера передает черно-белое изображение.

Звук. У камеры может быть встроенный микрофон или разъем для подключения внешнего — такие могут записывать звук. У некоторых есть динамик. Благодаря ему можно поговорить с собакой, если она заскучала. Но моя собака очень нервничает, когда слышит мой голос через камеру, поэтому я не пользуюсь этой функцией.

Управление камерой

IP-камерой можно управлять через приложение для смартфона. Каждый производитель предлагает что-то свое, хотя существуют универсальные. И те и другие обычно бесплатные. Рекомендую ориентироваться на отзывы, попробовать разные варианты и выбрать самый удобный. Универсальные программы обычно ограничивают возможности настройки камер. Но если объектов несколько, или в системе камеры разных производителей, то это единственный вариант. Лучше покупать камеры одного производителя, использовать одно приложение, которое поддерживает все возможности устройств.

С некоторыми камерами можно работать через браузер: смотреть прямую трансляцию и записи, настраивать расписание записи, детекцию движения и все остальное.

Конструкция корпуса

Дома или в офисе важна эстетика и удобство крепления. На улице — защита от снега, дождя и пыли. В одном случае важно следить за пространством метр на метр, в другом — за всем, что происходит вокруг точки наблюдения. Такие задачи можно решить правильным подбором конструкции корпуса камеры.

Купольная — так называют конструкции, которые похожи на сферы или полусферы. Обычно их используют в помещениях и устанавливают на потолок. Такие камеры часто делают антивандальными: прочный купол в виде сферы сложно разбить, на него не накинуть веревку. Камеру не развернуть, не сдвинуть с места крепления и не сорвать.

Цилиндрическая — такую камеру удобно устанавливать на стену, столб или забор.

Кубическая — их обычно ставят домой, в офис или в магазин. Камера может выглядеть как капля, шар или куб, но всегда будет стоять на специальной ножке. Удобно ставить на стол или полку.

Поворотная — камера, которая может вращаться и менять точку обзора: например, на 360 градусов вокруг своей оси.

Уличные камеры могут работать под дождем, в мороз и снегопад. Корпус герметичен, в него не попадет влага — электроника и оптика в безопасности. Козырек не позволит снегу и дождю попадать на стекло объектива, которое к тому же подогревается — вся влага на нем высохнет. За влагозащиту отвечает класс IP (International Protection): чем больше значение, тем лучше камера защищена от влаги. А за антивандальность — класс защиты IK: чем он выше, тем устойчивее корпус камеры к ударам.

Разрешение и угол обзора

Разрешение видеокамеры — не единственный, но очень важный для качества изображения параметр. Чем оно выше, тем четче картинка и дороже камера. Измеряют в мегапикселях. Для небольших систем оптимально разрешение 2 мегапикселя. Также его называют Full HD, или 1080p.

Угол обзора указывают в градусах. Например, если поставить камеру с углом обзора 90 градусов по горизонтали в угол обычной комнаты, мы увидим изображение от стены до стены. Чем шире угол обзора, тем легче различить детали, и наоборот. Достаточно часто в характеристиках указывают угол обзора по диагонали.

Этот параметр зависит от размера матрицы и фокусного расстояния объектива. Угол будет шире при меньшем фокусном расстоянии и большей матрице. Есть камеры, на которых можно менять фокусное расстояние и, соответственно, угол обзора. Это возможно благодаря вариофокальному объективу: в таком линза может двигаться ближе или дальше от матрицы. В зависимости от модели камеры это можно делать вручную или удаленно. Для небольших систем оптимальны фиксированные объективы 2,8 или 3,6 мм.

Для примера покажем два снимка. Они сделаны одной камерой, но с разным фокусным расстоянием. Чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол обзора, и наоборот.

Другие важные параметры

Подсветка для ночного видения, как я уже говорил, бывает светодиодной и инфракрасной. Обычный свет может быть полезен, когда камера детектирует движение и включает свет, чтобы осветить пространство в кадре. Камер с инфракрасной подсветкой гораздо больше. Основной параметр — дальность подсветки, которую обычно указывают в метрах. Предпочтительнее выбирать подсветку с примечанием SMART или EXIR. Подсветка SMART регулирует яркость в зависимости от близости объекта к камере: объект может подойти вплотную к объективу, но его лицо при этом не превратится в белое пятно. Подсветка EXIR освещает лучше и дает ночью более четкую картинку.

Микрофон либо встроен в камеру, либо есть возможность подключить внешний. Также у камеры может быть динамик — тогда можно организовать двустороннюю связь через приложение, но качество звука обычно ужасное.

Слот для карты памяти MicroSD. Чем больше объем поддерживаемых карт памяти, тем лучше. Важный момент: из-за постоянной перезаписи ячейки памяти деградируют и выходят из строя, карту памяти придется менять примерно раз в два года.

Важно разобраться, как много информации может поместиться на карту памяти. Посчитаем, сколько данных должно записаться за сутки.

4 Мбит/с × 60 × 60 × 24 = 345 600 Мбит в сутки

Переведем в более привычные гигабайты: делим на 8, чтобы получить мегабайты, а затем на 1024, чтобы получить гигабайты:

345 600 / 8 / 1024 = 42,19 ГБ

стоит карта памяти для видеонаблюдения объемом 32 Гб

Onvif — протокол совместимости, который позволяет подключить камеру к системе другого производителя или приложению стороннего разработчика. Чем свежее версия, тем лучше. Наиболее актуальные версии Profile S и Profile T. Те, что имеют цифровой, а не буквенный индекс, например 2.2 и ниже, уже устарели.

Формат сжатия. На рынке популярен кодек H.264 — он сжимает видео непосредственно перед записью на носитель. Кодеки H.265 или H.265+ более современные. При одинаковом качестве картинки и одном и том же объеме носителя камера с H.265+ запишет три дня архива, а с H.264 — только два.

WDR, или широкий динамический диапазон — аналог функции HDR в фотоаппаратах. Бывает программным или аппаратным, помогает получить хорошую картинку при неравномерном освещении. Программный встречается чаще, но работает неэффективно. Аппаратный добавляет порядка 20% к стоимости камеры, но ощутимо улучшает качество картинки.

Starlight или Starvis — маркетинговые названия технологии, которая позволяет получить более четкую картинку при плохом освещении. А еще такие камеры гораздо позже переключаются в режим черно-белой съемки.

Чувствительность к свету измеряют в люксах. Чем меньше это значение в характеристиках, тем лучше изображение при слабом свете. У камер с пометкой Starlight или Starvis этот параметр порядка 0,005 лк, а у обычных — 0,01 лк.

Питание камеры

Куда поставить камеру

Не стоит ставить камеру напротив источника света: например, окна или лампы. Объекты будут темными, будет сложно рассмотреть мелкие детали. С этим не справится даже камера самого дорогого телефона, хотя она кратно лучше камеры видеонаблюдения.

Сделайте фотографию на телефон с места, на которое хотите установить камеру. Зимой убедитесь, что в кадр не попадают деревья, через которые уже весной ничего не будет видно. Оптимальное место в помещении — над окном или в углу, противоположном входу в помещение.

Камеры с инфракрасной подсветкой не любят стен в непосредственной близости от объектива и стекол, через которые что-то нужно снимать: в ночном режиме свет отражается от стены и в кадре почти ничего не видно. То же самое за стеклами, даже если они далеко от объектива.

Цена и качество камер видеонаблюдения

Продукцию мелких производителей ищут на «Алиэкспрессе». Выбирают по отзывам и рекомендациям на профильных форумах. Главный минус — отсутствие техподдержки.

Камера видеонаблюдения от провайдера

Камеру видеонаблюдения и все сопутствующие сервисы можно купить у интернет–провайдеров. Главное преимущество — возможность приобрести камеру в рассрочку. Платить провайдеру по одному счету за интернет и видеонаблюдение удобнее, чем отдельно за облачный сервис.

Камера часто привязана прошивкой к провайдеру — и это плохо: такая может не работать со сторонними приложениями и станет бесполезной, как только ее покупатель уйдет от провайдера или откажется от видеонаблюдения, как от услуги. Придется потратить время или вызвать специалиста, который заменит прошивку провайдера на прошивку производителя.

Источник