Какую купить камеру системы видеонаблюдения, особенности выбора

В данной статье постараемся кратко, просто и наглядно объяснить особенности выбора камер видеонаблюдения по различным параметрам, а также дадим советы, на что стоит обратить внимание при выборе, покупке и даже установке системы видеонаблюдения.

Корпус видеокамер

Видеокамеры в подавляющем большинстве случаев имеют 2 формы корпуса – цилиндрическая и купольная. Купольная камера устанавливается только на потолок! Это связано с ограниченной возможностью настройки поворота видеокамеры из-за габаритов платформы, на которой она крепится.

В некоторых случаях опытные специалисты всё же ставят купольную камеру на стену, предварительно рассчитав угол обзора. Но если вы планируете делать это самостоятельно, то будьте аккуратны.

Цилиндрическая камера имеет явные преимущества в настройке направления обзора:

Если стоит задача установить антивандальную наружную камеру, лучше выбирать всё же купольную в металлическом корпусе, а не цилиндрическую, потому что при ударе по цилиндрической камере её просто отвернут в другую сторону, и она перестанет выполнять свою функцию.

Рекомендуемые антивандальные камеры

Теперь обсудим степень защиты видеокамер от внешней среды. Для уличных камер IP66 и IP67 достаточно. Видеокамера с IP66 способна выдерживать струи воды, а IP67 – даже кратковременное погружение в воду.

Обычные камеры (не антивандальные и не влагостойкие) внешне могут выглядеть примерно так же, только корпус будет пластиковый без дополнительных герметизирующих аксессуаров.

Угол обзора видеокамеры

Камеры видеонаблюдения стоит подбирать, имея на руках план офиса, производства, склада, квартиры, дома или участка:

На нем мы выбираем места, где будут устанавливаться камеры, и определяем углы обзора, на которые они должны работать. На этом же этапе подбираем необходимое разрешение камеры: 2-5-8 Мегапикселей (MP) - самые актуальные варианты на 2020 год.

Сравнительная таблица углов обзора камер. Эта схема нужна, чтобы не ошибиться с картинкой, которую мы получим на экране. Параметр «Детальное распознавание» приведён для видеокамер с разрешением 2 МП.

При широком угле обзора мы видим всю картину и не только людей, но и то, что происходит на улице в целом. При узком угле обзора мы имеем более четкое изображение лиц, вплоть до распознавания, но то, что происходит перед ними и слева и справа от камеры, остается за кадром.

Приведём пример и наглядно покажем, в чем разница между обнаружением, распознаванием и идентификацией:

Что такое фокусное расстояние и с чем его едят:

Угол обзора зависит от двух параметров – размера матрицы камеры и фокусного расстояния. Чем больше размер матрицы, тем более качественное изображение мы получаем (стоит обратить внимание на этот параметр при выборе камеры видеонаблюдения). Необходимо отметить, в большинстве камер на сегодняшний день используются матрицы с так называемой «обратной засветкой» – это наиболее продвинутая технология, которая позволяет избежать потерь при получении изображения. Технологию мы описывать не будем, просто следует знать, что термин «обратная засветка» – это плюс в карму камере, которую вы покупаете. Все современные матрицы Sony обладают этой технологией.

Запомнить надо одно: чем больше угол обзора, тем больше охват территории, но хуже распознавание лиц, номеров или других деталей, и наоборот.

Также, как видно из общего плана в начале статьи, чтобы избежать слепых зон, камеры обычно располагают навстречу друг другу по периметру здания или помещения, ведь у камеры нет «глаз на затылке». Высота размещения камеры и угол наклона тоже играют немаловажную роль.

Горизонтальный угол обзора — наша видимая область по горизонтали: чем она шире, тем больше объектов попадает в наше поле зрения, но распознавание деталей хуже.

Вертикальный угол обзора — видимая область по вертикали: чем он больше, тем дальше мы видим, но меньше объектов различаем поблизости от камеры.

Камеры с вариофокальными объективами позволяют изменять угол обзора камеры либо вручную, либо автоматически через терминал наблюдения, но подобные камеры имеют весьма узкий круг применения, больше для профессионального видеонаблюдения.

Вывод: исходя из углов обзора, мы определяемся и с количеством устанавливаемых камер, ведь для нас главное, чтобы не было слепых зон, чтобы камеры получали полный обзор всего пространства, которое нас интересует в первую очередь. Поэтому камеры обычно направляют друг на друга, чтобы перекрыть те «слепые» зоны, которые находятся позади или по бокам от камер.

Камеры с регулировкой угла обзора

Процессор видеокамеры

Современная видеокамера – это почти как компьютер, в котором есть свой процессор, отвечающий за скорость работы камеры и обработки изображения. От разрешения камеры и мощности процессора камеры зависит также еще один параметр – FPS (frame per second/количество кадров в секунду), знакомый многим по видеоиграм. Количество кадров в секунду имеет огромное значение для качества видео (отсутствия расплывчатости) и очень сильно влияет на временной разрыв между получением тревожного сигнала по видео и реакцией на него из-за нагрузки процессора (иногда реакция процессора достигает более 8-10 секунд). Чем больше разрешение, тем меньше FPS.

Чем мощнее процессор, установленный в камеру или в видеорегистратор, тем временной разрыв меньше, а качество изображения лучше. Например, при слабом процессоре правонарушитель проникает через забор на территорию, а система видеонаблюдения об этом начинает сигнализировать только спустя 10 секунд! Выбирайте камеры и регистраторы с мощными процессорами Hi-Silicon от Huawei, которые на сегодняшний день занимают одно из лидирующих мест при производстве мобильной электроники.

Какое количество кадров и при каком разрешении может работать видеокамера, можно посмотреть на сайте производителя процессоров: http://www.hisilicon.com/en/Products/ProductList/Camera

Зачем эта информация НЕ инженеру? Чтобы показать, что стоимость видеокамеры очень сильно зависит от процессора, матрицы и пр. И если производитель не указывает модели процессора и матрицы, которые используются в камере, то, скорее всего, это всё максимально дешевое… Частое явление, когда покупают недорогую камеру 5 МП, а на выходе имеют максимум 4 кадра в секунду с задержкой в 10 секунд.

Рекомендации по темпу видеоввода (к/c - кадров в секунду):

• 4 к/c - периметры, запасные выходы, кровля;
• 8 к/с - автостоянка, коридоры, офисные помещения, обзорные камеры;
• 12 к/с - ресепшн, холлы, прилегающие улицы, торговый зал;
• 25 к/с - проходные предприятий, бизнес-центров, вокзалы, аэропорт.

Матрица видеокамеры

Матрица видеокамеры - это элемент, который переводит изображение в электронный вид.

Судя по отзывам, основным стандартом в области видеонаблюдения являются матрицы SONY. Есть, конечно, другие очень неплохие матрицы, например, Panasonic (весьма недешевые), но в массовом ценовом сегменте матрицы SONY в соотношении цена/качество пока наиболее популярны. Также в этом ценовом сегменте весьма популярны матрицы OmniVision и ON Semiconductor (Aptina). По наименованию матрицы можно узнать, для каких целей она наиболее всего приспособлена https://www.sony-semicon.co.jp/e/products/IS/security/product.html.

Сравнение двух камер с матрицами Exmor от Sony IMX323 и IMX 291 (с функцией Starvision) при ночном освещении:

Разница в матрицах есть, хотя ценник не всегда отличается на камеры с разными матрицами!

AHD- или IP-видеонаблюдение

По способу проводного подключения различают два основных типа камер видеонаблюдения: AHD и IP.

AHD-камеры содержат меньше цифровой «начинки», а значит, дешевле. Основная задача электроники AHD-камер – перевести изображение из цифрового в аналоговый сигнал. Также камера производит обработку и настройку качества сигнала при помощи специальных встроенных фильтров. Подключаются AHD-камеры при помощи коаксиального кабеля и не могут работать без видеорегистратора. Существует несколько стандартов AHD от разных производителей: AHD, CVI, TVI, которые практически не отличаются по качеству, но имеют друг перед другом небольшие преимущества по расстоянию, на которое передается сигнал в том или ином формате.

AHD (CVI, TVI) камеры имеют два основных преимущества перед IP-камерами:

• Низкая стоимость.
• Дальность передачи сигнала: в отличие от Ethernet-кабеля, по которому передается информация от IP-камер, коаксиальный кабель может передавать информацию без дополнительного оборудования на 300-500 метров без искажения. Передача информации по Ethernet-кабелю ограничивается 90-100 метрами.
• Минимум задержки во время обработки сигнала. За счет простоты электронной начинки AHD-камер видеосигнал передается с минимальными задержками, что позволяет быстрее среагировать на тревожное событие. В IP-камерах задержки передачи сигнала достаточно большие (могут достигать от 3 до 10 секунд, особенно на высоких разрешениях), хотя с улучшением качества оборудования проблемы с задержками становятся все менее актуальными.
• Простота настройки.

IP-камеры выигрывают по другим параметрам:

1. Простота прокладки сетей – Ethernet-кабель более гибкий и тонкий, его легко прокладывать даже там, где уже сделан ремонт.

2. Возможность использования камер без регистратора через облачное хранилище.

3. Мощный блок обработки и настройки качества изображения.

4. Встроенные в камеру простейшие тревожные функции типа датчика движения и обнаружения предметов.

Выбирать AHD-камеры однозначно стоит в том случае, если расстояние от камеры до терминала более 100 метров (подземные паркинги, складские помещения, большие участки частных домов и пр.). И тогда, когда требуется недорогое и простое в реализации решение.

IP-камеры подойдут для использования опытными специалистами, в более дорогих решениях, в том числе со сложными структурами подключения к локальным и глобальным сетям, и, соответственно, там, где требуется более качественная обработка и постобработка видео, т.е. видеоаналитика.

Объём хранения данных и кодек сжатия видеопотока

Для пользователя видеорегистратора очень важно знать, какой объем хранилища данных заполнится за определенный промежуток времени. Например, мы устанавливаем жесткий диск на 2Тб, имея 4 Full HD камеры и стандарт видеосжатия H.264. Чтобы узнать, на сколько нам хватит жесткого диска при условии круглосуточной записи, находим калькулятор, коих в интернете полно, и видим, что при таких условиях в среднем нам хватит диска на 22 дня. Опять же, если мы хотим, чтобы нам хватило диска на месяц, есть несколько решений:

1. Установить жесткий диск большей емкости.
2. Снизить качество записываемого видеопотока – уменьшить разрешение картинки или количество кадров в секунду. Или и то и другое.
3. Переключить кодек видеосжатия на более современную версию (редко, но бывает, что по умолчанию стоит кодек H.264, в то время как доступен для использования H.265). Например, при подключении кодека видеосжатия H.265+ при тех же параметрах мы увеличим время записи на 2 Тб диск с 20 дней до 2-х месяцев.

Так что стоит обратить внимание на две вещи:

• Максимальный объем устанавливаемых жестких дисков.
• Поддержка современных стандартов видеосжатия (на сегодняшний день (2020 год) самый экономичный без потери качества - кодек H.265, h.265+ HEVC).

При этом надо не забывать, что и видеорегистратор, и видеокамеры должны одновременно поддерживать кодек H.265+ для его работы.

Инфракрасная подсветка камер наружного видеонаблюдения

ИК-подсветка представляет собой источник освещения для работы камеры видеонаблюдения в темноте, в ночном режиме. Так как инфракрасное излучение работает в диапазоне, не видном человеческому глазу, это позволяет избежать обнаружения камер видеонаблюдения в темноте. В последнее время даже источники ИК-излучения закрывают темным стеклом, чтобы не спугнуть преступника в темноте красными точками. Выглядит это так: ИК-подсветка или ИК-прожектор включается в темноте и освещает все на расстоянии от 10 до 150 метров (в зависимости от модели). Человеческий глаз подсветку не видит, но для камеры это настоящий яркий луч света, который освещает все вокруг, будто днем.

Поколения ИК-подсветки:

• Самая простая и самая недорогая ИК-подсветка, состоящая из крупных светодиодов, как в обычных старых фонариках.
  

  
  Мощность подобной подсветки регулируется количеством светодиодов. Обычно эта система работает автоматически, при помощи датчика освещенности, установленного на той же плате.

• Подсветка с современными SMD ИК-светодиодами – те самые квадратики, которые в светодиодных лентах используются повсеместно. Здесь они немного покрупнее, но основное их преимущество в том, что энергии они потребляют меньше, и на занимаемой площади их можно установить намного больше.
  
• Так называемые LED-массивы (IR LED Array) или IR Spot Light.
  

  Тут варианта два. Либо ставится один крупный массивный светодиод и сверху устанавливается усиливающая линза IR Spot Light. Либо ставится несколько маленьких SMD светодиодов и накрываются также усиливающей линзой. В любом случае подобную подсветку чаще всего используют для дальнобойных камер, от 60 метров и дальше, т.к. помимо мощности сигнала, на таком расстоянии необходим уже достаточно сфокусированный поток света. Такая ИК-подсветка хорошо работает с больших расстояний, но может засвечивать силуэты и лица близко проходящих людей.

  
   
• ИК-прожекторы
  Для сложных случаев, когда ИК-подсветку камеры атакуют насекомые или животные: например, при расположении в лесу используются ИК-прожекторы.
  Их устанавливают отдельно, и подсвечивают ими необходимый периметр наблюдения.
  
  На самом деле актуальная тема в сельской местности в летний период, когда насекомые постоянно облепляют видеокамеру. Поэтому в бюджет такую функциональность стоит закладывать заранее.

Функции программного обеспечения

Отличное дополнение для современных камер - это наличие в камере или видеорегистраторе функции "охраны периметра", когда в несколько кликов выставляется охраняемая область, пересечение которой вызывает сигнал тревоги, или функции "детекции движения", которую, кстати, во многих моделях видеорегистратора можно использовать совместно с датчиками движения. Бывают также функции "отслеживания объектов", "распознавания объектов" и многое другое. Также интересны бывают системы самозащиты камер видеонаблюдения. Например, злоумышленник закрывает камеру рукой или заливает краской, и камера поднимает тревогу: это срабатывает тревога по факту потери видеосигнала от камеры или теряется связь с камерой (обрезан провод), в таком случае срабатывает сигнализация по случаю потери связи с камерой. Можно также настроить отслеживание конкретного предмета: если он исчезает из области "патрулирования" камеры, опять же срабатывает сигнализация.

Мы описали базовые советы по выбору камеры видеонаблюдения, постарались вместить большинство вопросов, которые возникают в процессе знакомства с этой темой. Так что предлагаем задуматься и оценить свои силы: если речь всего об одной или двух камерах для дачи или квартиры, возможно, стоит действительно проникнуться "тематикой" видеонаблюдения и в конечном итоге просто закупиться необходимым оборудованием. Если же камер нужно много, и разговор идет о серьезной системе защиты от проникновения, с охраной периметра, системой распознавания, с установкой датчиков движения или инфракрасных датчиков, вероятнее всего, все-таки следует обратиться к специалистам и заказать комплексный проект. В конечном итоге это выйдет дешевле, чем подбирать оборудование, не совсем понимая масштабов задачи.