To druga i ostatnia część poświęcona przejściu z nadzoru analogowego na cyfrowy. Pierwsza część jest dostępna . Tym razem porozmawiamy o przejściu z jednego systemu do drugiego i przedstawimy charakterystykę porównawczą. Cóż, zaczynajmy.
Tworzymy nowy zestaw do monitoringu wizyjnego.
Ramka powyżej przedstawia gotowy system monitoringu wizyjnego z kamerami IP. Ale zacznijmy po kolei. System analogowy obejmuje co najmniej:
- kamera
- DVR
Maksymalnie:
- Kamera
- DVR
- Panel sterowania kamerą PTZ
- Ekran do przeglądania zdjęć
Przyjrzyjmy się teraz, czym różni się cyfrowy system nadzoru wideo.
Minimalny zestaw:
- Kamera IP
- Przełącznik (PoE lub zwykły)
Maksymalny zestaw:
- Kamera IP
- Przełącznik (PoE lub zwykły)
- DVR
- Panel sterowania kamerą PTZ
- Ekran do przeglądania zdjęć
Jak widać różnica nie polega tylko na tym, że kamery analogowe są podłączone bezpośrednio do rejestratora, ale kamery IP wymagają przełącznika. Sama kamera IP może przesłać wideo na dowolny serwer (lokalny NAS lub zdalny FTP) lub zapisać wideo na dysku flash. Warto zaznaczyć, że dodanie switcha PoE również znacznie upraszcza pracę, ponieważ instalując dużą liczbę kamer w miejscu oddalonym od rejestratora, nie trzeba ciągnąć kabla z każdej kamery, a wystarczy przeciągnąć jedną żyłkę z Przełącznik.
Typy aparatów
Każde zadanie ma swoje własne narzędzie. Przyjrzymy się głównym typom i ich obszarom zastosowania. Od razu trzeba powiedzieć, że będziemy opisywać kamery uliczne, które służą do typowych zadań. Istnieją odmiany i podtypy, ale istnieją tylko 3 główne typy kamer.
Cylindryczny
Klasyczna cylindryczna kamera uliczna. Korpus wykonany jest najczęściej z trwałego tworzywa sztucznego lub metalu o przekroju okrągłym lub prostokątnym. Wewnątrz zamontowano całą optykę i elektronikę. Obiektyw może być zmiennoogniskowy lub bez możliwości przybliżania i regulacji ostrości. Najprostsza i najczęstsza opcja. Łatwy w instalacji i konfiguracji. Wiele modyfikacji o różnej charakterystyce. Skonfiguruj raz i zapomnij.
Kopuła
Takie kamery częściej znajdują się w pomieszczeniach zamkniętych, ponieważ najbardziej odpowiednim miejscem montażu jest sufit. Zajmują bardzo mało miejsca. Łatwy w konfiguracji. Cała elektronika, obiektyw i czujnik są zamontowane w jednym urządzeniu. Skonfiguruj raz i zapomnij. Istnieją modyfikacje z wbudowanym mikrofonem i zewnętrznym głośnikiem do komunikacji z obserwowanym obiektem.
Obrotowe lub kopułkowe
Główną zaletą tych kamer jest możliwość przesuwania i powiększania obrazu. Jedna taka kamera pozwala na jednoczesne zbadanie dużego obszaru. Może pracować według programu (przybliżyć obiekt 1, obrócić się do obiektu 2, sprawdzić cały teren, przybliżyć obiekt 3) lub na polecenie operatora. Są nieco droższe, ale nie mają wad dwóch poprzednich kamer – aby rekonfigurować obiekt obserwacji, nie trzeba fizycznie znajdować się obok kamery.
Ponieważ obiektem obserwacji jest dom, można zastosować dowolny rodzaj kamery. Aby system był oszczędny, ale jednocześnie spełniał wymagania dotyczące jakości obrazu, zdecydowano się na zastosowanie dwóch typów kamer: cylindrycznej - do kontroli obwodu i kopułowej - do monitorowania drzwi wejściowych i parkingu .
Wybór aparatu
Podstawą systemu monitoringu wizyjnego była nowość na rynku rosyjskim – kamera . Aparat ten, pomimo swoich kompaktowych wymiarów, ma wiele pozytywnych cech:
- szeroki zakres temperatur pracy: od -30 do +60
- Pełna ochrona przed wilgocią i kurzem (IP66)
- Obsługa rozdzielczości FullHD (1920*1080)
- Obsługuje transmisję poprzez Wi-Fi lub Ethernet
- Obsługa zasilania PoE (tylko w wersjach bez Wi-Fi)
- Obsługa kodeka H.264
- Możliwość nagrywania na karcie MicroSD
- Możliwość pracy w chmurze lub z lokalnym rejestratorem
Aby oszacować wymiary aparatu (176 x 84 x 70 mm) umieściłem obok niego baterię AA. Jeśli jesteście zainteresowani szczegółową recenzją tego aparatu lub porównaniem z młodszym modelem C3C, piszcie w komentarzach, a zamieszczę to w osobnym artykule.
Dla porównania z zamontowaną wcześniej kamerą analogową wykonano kilka zdjęć.
Warto dodać, że kamera wyposażona jest w diody IR LED oraz technologię kompensacji światła, dzięki czemu może pracować w całkowitej ciemności lub przy bocznym oświetleniu od jasnego księżyca, śniegu lub reflektora. Jak pokazuje praktyka, obiekt jest widoczny z odległości do 20-25 metrów w całkowitej ciemności i jest wyraźnie widoczny już z odległości 10 metrów. Aparat obsługuje wysoki zakres cyfrowy (HDR) z głośnością 120 dB. Dodajmy do tego, że kamera może pracować całkowicie autonomicznie, bez rejestratora, nagrywając całe wideo na pendrive, a dostęp do kamery możliwy jest poprzez aplikację na smartfonie. I do tego nie potrzeba nawet białego adresu IP – wystarczy zapewnić kamerze dostęp do Internetu.
Co to jest WDR lub HDRWDR (Wide Dynamic Range) to technologia pozwalająca uzyskać wysokiej jakości obrazy przy dowolnej różnicy poziomów oświetlenia.
Inna nazwa to HDR lub „wysoki zakres dynamiki”. Gdy w kadrze znajdują się jednocześnie obszary o dużej różnicy poziomów oświetlenia, standardowa kamera wideo oblicza ekspozycję, aby uwzględnić maksymalne gradacje jasności. Jeśli aparat zmniejszy ilość światła, aby zoptymalizować światła, wszystkie obszary w cieniach staną się zbyt ciemne i odwrotnie, podczas dostosowywania obszarów o niskim poziomie jasności, światła staną się zbyt rozmyte. WDR mierzy się w decybelach (dB).
Do monitorowania wjazdu i parkingu przed domem została wybrana kamera kopułkowa . Ma krótszą efektywną odległość widzenia w ciemności, ale jednocześnie obsługuje rozdzielczość do FullHD i jest idealnie umieszczony na elewacji budynku, nie przyciągając zbytniej uwagi. Zaletą kamery jest to, że jest wyposażona w mikrofon i pozwala na nagrywanie obrazu z dźwiękiem, co jest szczególnie ważne przy nagrywaniu dialogów, gdy ktoś puka do drzwi. Kamera zasilana jest wyłącznie poprzez PoE, może nagrywać na zainstalowaną kartę microSD i jest wyposażona w interfejs webowy, poprzez który można monitorować co się dzieje. Kolejną interesującą funkcją jest klient SIP. Kamerę można podłączyć do operatora telefonii lub własnego serwera VoIP i po wystąpieniu danego zdarzenia (ruchu dźwięku w kadrze) kamera wybierze żądanego abonenta i rozpocznie nadawanie dźwięku i obrazu.
- Zakres temperatury pracy: -40 do +60
- Całkowicie wodoodporny i pyłoszczelny (IP67)
- Obsługa rozdzielczości FullHD (1920*1080)
- Obsługa transmisji Ethernet
- Obsługa PoE
- Obsługa kodeków H.264 i H.265
- Możliwość nagrywania na karcie MicroSD
- Dostępność wbudowanego mikrofonu
- Wbudowany serwer WWW
- Wbudowany klient SIP
Pod daszkiem zainstalowano kolejną kamerę, która umożliwia podgląd całego terenu wraz z drogą dojazdową. W tym przypadku wymagania dotyczące jakości obrazu były szczególnie wysokie, dlatego zdecydowano się na aparat . Jest w stanie dostarczyć 3 strumienie o jakości obrazu FullHD i wykonywać połączenia poprzez SIP, gdy na danym obszarze pojawi się ruch. Zasilany przez PoE i świetnie radzi sobie z odblaskami i oświetleniem bocznym.
- Zakres temperatury pracy: -40 do +60
- Całkowicie wodoodporny i pyłoszczelny (IP67)
- Obsługa rozdzielczości FullHD (1920*1080)
- Obsługa transmisji Ethernet
- Obsługuje PoE i zasilanie 12V DC
- Obsługa kodeków H.264 i H.265
- Możliwość nagrywania na karcie MicroSD
- Zmienna ogniskowa
- Wbudowany serwer WWW
- Wbudowany klient SIP
Przygotowanie sieci
Zdecydowaliśmy się więc na kamery i teraz musimy wszystko złożyć w całość i zapisać wideo. Ponieważ sieć domowa nie jest zbyt duża, zdecydowano się nie oddzielać fizycznie sieci nadzoru wideo od sieci domowej, ale połączyć je w całość. Ponieważ ilość informacji rośnie z roku na rok, a wideo na domowym serwerze coraz częściej zapisywane jest w rozdzielczości FullHD, postawiono na budowę sieci gigabitowej. Do poprawnego działania potrzebny jest dobry switch z obsługą PoE. Podstawowe wymagania były proste: wysoka niezawodność, stabilne zasilanie, obsługa PoE i Gigabit Ethernet. Szybko znaleziono rozwiązanie i wybrano inteligentny przełącznik do stworzenia sieci domowej .
Wykonana jest w standardowym formacie, zajmuje 1 jednostkę w szafie 19" i jest w stanie zasilić urządzenia PoE o mocy do 450 W - to kolosalna moc, biorąc pod uwagę, że wybrane kamery nawet przy włączonym doświetleniu IR nie pobierają więcej niż 10 W. Łącznie urządzenie ma 24 porty, można skonfigurować harmonogram zasilania dla każdego portu, prędkość i wszystko, co potrafią inteligentne przełączniki. Aby uprościć konfigurację, na przedniej powierzchni znajduje się przełącznik, który pozwala wybrać tryby dla wyświetlanie aktywności zasilania portów.Na górze znajduje się aktywność portów, na dole porty posiadające zasilanie PoE.W przypadku problemów z konfiguracją, pozwala to na natychmiastowe sprawdzenie czy kamera odebrała zasilanie lub problemy z konfiguracją. Ogólnie rzecz biorąc, urządzenie to jest urządzeniem typu „ustaw i zapomnij”.
DVR
Aby system monitoringu wizyjnego był kompletny i umożliwiał przeglądanie starych nagrań potrzebny jest serwer lub NVR. Charakterystyczną cechą Network Video Recorder jest to, że współpracują one wyłącznie z kamerami wideo IP. Wymagania były proste: obsługa wszystkich kamer, przechowywanie informacji przez co najmniej dwa tygodnie, łatwość konfiguracji i niezawodne działanie. Ponieważ miałem już doświadczenie z sieciowymi urządzeniami magazynującymi firmy QNAP, zdecydowałem się zastosować w swoim systemie NVR tej firmy. Do mojego zadania nadawał się jeden z młodszych modeli obsługujący 8 kamer. Dlatego jako system przechowywania i odtwarzania wybrano rejestrator . Obsługa dwóch dysków twardych o łącznej pojemności 8 TB, gigabitowy port sieciowy i znajomy interfejs sieciowy przechyliły szalę na korzyść tego NVR.
Sam rejestrator umożliwia nagrywanie strumieni wideo w standardzie H.264, MPEG-4 i M-JPEG z podłączonych do niego kamer. Wszystkie wybrane kamery obsługują kodek H.264. Należy zauważyć, że ten kodek pozwala znacznie zmniejszyć przepływność wideo bez utraty jakości obrazu, ale wymaga to poważnych zasobów obliczeniowych. Kodek ten zawiera wiele funkcji, w tym adaptację działań cyklicznych. Na przykład kołysząca się gałąź drzewa nie będzie zużywać tak dużej szybkości transmisji bitów, jak w przypadku korzystania z kodeka M-JPEG.
Uważni czytelnicy zauważą podobieństwa z serwerem NAS tej firmy . Należy zaznaczyć, że wypełnienie modeli jest podobne, różneиJedyną różnicą jest ilość kanałów do podłączenia kamer wideo (8 dla NVR vs 2 dla NAS) oraz obsługa dysków NAS o pojemności 10 TB każdy (w porównaniu do 4 TB każdy dla NVR).
Interfejs ustawień jest znajomy i znany każdemu, kto miał do czynienia z tą technologią.
Przeglądanie wszystkich kamer i nagranego wideo odbywa się za pomocą autorskiego oprogramowania. Ogólnie model jest prosty i funkcjonalny.
Porównanie aparatów
A teraz proponuję porównać obraz z tylko jednej kamery. To będzie dość odkrywcze. Pierwsze ujęcie to kamera analogowa pracująca w nocy z bocznym oświetleniem punktowym. Oryginalna rozdzielczość.
Drugie ujęcie to kamera analogowa pracująca w nocy z wyłączonym reflektorem. Oświetlenie za pomocą oświetlenia IR kamery. Oryginalna rozdzielczość.
Trzecie zdjęcie to kamera IP pracująca w nocy z wyłączonym reflektorem. Oświetlenie za pomocą oświetlenia IR kamery. Oryginalna rozdzielczość.
Oprócz zwiększonej rozdzielczości (1920*1080 w porównaniu do 704*576) widzimy wyraźnie wyraźniejszy obraz, ponieważ kadr jest przetwarzany przez samą kamerę, a gotowy obraz przesyłany jest na serwer monitoringu bez zakłóceń, które mogą pojawić się na ekranie analogowy sygnał wideo w drodze do rejestratora. Sama ramka pokazuje nawet podświetlenie innych kamer CCTV.
Minuta odpoczynku dla oczu
Dosłownie 5 minut od nagrania z kamery Ezviz C3S zamontowanej obok podajnika.
wniosek
Jak wspomniano w pierwszej części, system monitoringu oparty na kamerach IP jest niewiele droższy od zestawu analogowego o podobnych funkcjach. Jednak w przypadku technologii cyfrowej funkcjonalność może rosnąć wraz z pojawieniem się nowego oprogramowania sprzętowego, a system analogowy prawie zawsze ulega całkowitej zmianie, jeśli wymagana jest nowa funkcjonalność (czasami problem rozwiązuje się poprzez wymianę serca systemu – rejestratora DVR). Na przykładzie tego projektu stało się jasne, że utworzenie systemu nadzoru wideo jest dość prostą procedurą, jeśli postępujesz zgodnie z planem: ustal zadanie, wykonaj schemat, określ wymagane parametry, wybierz sprzęt, zainstaluj i skonfiguruj.
I pamiętaj: monitoring wideo nie chroni Twojego domu. To tylko jeden z elementów, który pomoże zapobiec włamaniom czy zastaniu niespodziewanych gości. Staraj się ustawić kamery tak, aby widzieć twarze wchodzących. Ponadto serwer nadzoru wideo musi być dobrze ukryty lub wszystkie nagrania muszą zostać zduplikowane w zdalnym magazynie. I niech Twój dom zawsze pozostanie Twoją fortecą!
Źródło: www.habr.com