Як вибрати IP-камеру?
Кожна IP-камера створена для відеоспостереження, проте вирішує різні завдання. Важливо розуміти, в яких умовах яку інформацію в якій якості буде передавати IP-камера. У цій статті ми не розглядаємо мультисенсорні, поворотні і панорамні IP-камери, але більшість сказаного відноситься і до них.
Параметри вибору IP-камери:
· Вибір об'єктива IP-камери
· Вибір матриці IP-камери
· Вибір дозволу IP-камери
· Вуличні IP-камери
· ІК-фільтр
· Підсвічування
· Аудіо
· Форм-фактор
· Функції боротьби із засвіченням
· Компресія
· Швидкість трансляції
· Вбудована аналітика
· Додатковий функціонал
Вибір об'єктива IP-камери
Один з найважливіших параметрів при виборі IP-камери - кутове поле об'єктива, основа визначення кількості камер і місць їх монтажу. Це видима об'єктивом область, охоплення. Кути огляду - горизонтальний, вертикальний, діагональний - безпосередньо пов'язані з фокусною відстанню.
Ø Чим менше фокусна відстань, тим більше охоплення і тим менше дальність.
Фокусна відстань буває постійною і змінною, об'єктиви зі змінною фокусною відстанню - моторизованими і керованими вручну. Об'єктив з «ручною» змінною фокусною відстанню серйозно полегшує інсталяцію.
Моторизований об'єктив - для постійного моніторингу з необхідністю часто масштабувати зображення.
Таблиця залежності дальності і ширини охоплення від фокусної відстані
Для цілодобового відеоспостереження з ІЧ-підсвічуванням як додатковим джерелом світла знадобиться IP-камера, укомплектована об'єктивом з ІК-корекцією. Видиме світло фокусується в одній точці, а промені інфрачервоного діапазону - в інший. Якщо фокус не зміщувати, картинка буде розмитою, каламутній - розфокусувати. ІК-корекція в об'єктиві якраз зміщення фокусу. У документах ІК-корекція далеко не завжди вказана, хоча присутній - уточнюйте у продавця цей момент.
Вибір матриці IP-камери
Матриця отримує зображення з об'єктива і перетворює його в цифровий потік. Якість картинки залежить від чутливості матриці. Чутливість вказують в люксах (лк). Люкс - похідне одного люмена (вимірювач світлового потоку) на один квадратний метр. Параметр показує мінімальну кількість світла, необхідне для формування зображення - 0.1 ~ 0.9 лк, 0.01 ~ 0.09 лк, 0.001 ~ 0.009 лк. Чим більше нулів після точки, то чутливіші матриця, тим якісніше картинка, тим довше IP-камера не переходить в чорно-білий режим. Матриця з чутливістю 0.001 ~ 0.005 лк видає більш якісне зображення і здатна формувати кольорове відео при світлі вуличних ліхтарів - якщо цьому не заважає апертура об'єктива.
Апертура - відносний отвір, що пропускає світло. Чим менше цифра, тим більше світла надійде на матрицю. Світлосила об'єктива з апертурою F / 1.2 вище, ніж з F / 2.0 - отвір більше, світла проходить більше. Мало користі від чутливості 0.001 лк, якщо цей світ є в області спостереження, але не пройде до матриці.
Для IP-камери, що поставляється без об'єктива, прийнято вказувати чутливість для оптики з F / 1.2. Деякі виробники хитрують і вказують для F / 1.2, коли камера укомплектована об'єктивом з F / 2.0. Фактична чутливість буде нижчою, ніж зазначена. Крім того, виробники по-різному її вимірюють - в різних умовах, з іншим об'єктивом. Як же вибрати IP-камеру з хорошою чутливістю?
Зверніть увагу на розмір матриці. Чим більше сенсор, тим за фактом вище чутливість (1/4 менше 1 / 2.8). Тим нижче шум: на маленькій матриці менше міжпіксельна ізолюючі елементи, через що підвищується нагрів, який передбачає погіршення стану співвідношення сигнал / шум.
Ø Занадто великих матриць не буває: єдине обмеження - ціна.
На жаль, немає універсального рецепта на вибір чутливості. Допомагає досвід, але якщо його немає, краще звернутися до фахівців, в ідеалі - до виробника.
Вибір роздільної здатності IP-камери
Невиправдано висока роздільна здатність модно, але часто нерентабельно: платити доведеться не тільки за саму IP-камеру, але і за високу пропускну здатність мережі, процессорную потужність відеореєстратора, терабайти жорстких дисків, амортизацію обладнання. До того ж, чим вище роздільна здатність, тим нижче чутливість матриці - проста арифметика: більше пікселів, але світла стільки ж, на кожен піксель менше світла.
Вибирайте роздільну здатність в залежності від завдань і умов зйомки. Якщо не потрібна велика деталізація, підійде 2 Мп - роздільна здатність, достатня для вирішення більшості завдань.
У деяких випадках не потрібно і двох мегапікселів. Приклади:
1. На вході в офіс встановлена IP-камера з високою роздільною здатністю. Вона фіксує всіх вхідних. У коридорі вже зафіксовані об'єкти пересуваються - важливо їх переміщення, а деталізація вже не потрібна. Досить IP-камери з роздільною здатністю 1 Мп. Теж стосується і внутрішніх приміщень.
2. На вході в квартиру або будинок встановлена IP-камера з роздільною здатністю 2 Мп, щоб зняти візитерів, але в самому приміщенні висока роздільна здатність знадобиться тільки, якщо потрібно знати, читає дитина белетристику або підручник. В інших випадках і так відомо, хто пересувається, - котик або няня. 1 Мп досить.
Висока роздільна здатність потрібна:
· на великих відкритих просторах площ, залів, стадіонів, вокзалів, аеропортів - для зйомки на далеких відстанях з подальшим наближенням фрагментів;
· при необхідності часто масштабувати картинку - наближати певні області;
· для чіткого розрізнення деталей, наприклад гідності і номера купюри, автомобільного номера на великій відстані, etc.
В недорогий камері високу роздільну здатність зіграє роль ведмежої послуги - дешевий процесор не в змозі обробити стільки пікселів, розмір пікселя маленькій матриці нікчемний і тому йому дістається мінімум світла, і картинка виходить змащеній - при інших рівних її якість набагато гірше, ніж якість картинки з роздільною здатністю 2 Мп.
Ø У загальному випадку для виявлення об'єкта потрібно 20 пікселів на метр, для розпізнавання (людина, автомобіль) - 200 пікселів на метр, для ідентифікації (розпізнавання осіб) - 950 пікселів на метр. Навіть якщо метраж великий, часто краще поставити дві камери з роздільною здатністю 2 Мп, ніж одну 5 Мп.
Вуличні IP-камери
Якщо потрібна IP-камера для роботи на вулиці, зверніть увагу не тільки на робочі температури - вони бувають низькими для неопалюваних приміщень, але і на захист (вибирайте під задачу):
· Від вологи та пилу (без цього IP-камера не вулична): IP54 - пилозахищеного пристрій з захистом від бризок, IP66 - пилонепроникне обладнання з захистом від струменів під тиском, IP67 - допустимо короткочасне занурення в воду на глибину до 1 м, IP68 - IP -камера буде працювати в зануреному (≤ 1 м) стані до 30 хв.
· Від корозії: як мінімум корпус з нержавіючої сталі, а як максимум - NEMA 4X (захист від корозії, пилу і бризок, принесених вітром, води з шланга під напором, пошкоджень при обмерзання).
· Від механічних впливів - IK06 ~ IK10: IK06 - витримує падіння вантажу 500 г з висоти 20 см, IK07 - 500 г з 40 см, IK08 - 1.7 кг з 29.5 см, IK09 - 5 кг з 20 см, IK10 - 5 кг з 40 см.
· Від вибуху - ATEX і IECEx; такі IP-камери призначені для газопроводів, нафтопереробних і хімічних підприємств etc.
У характеристиках захисту, за винятком вандалостійкий, каверз не буває. Всі стандарти давно розроблені, описані і діють: захист або є, або немає.
Ø Вибираючи IP-камеру для вулиці, зверніть увагу на функцію «Холодний старт» - немає ніякого толку навіть від IP68 і NEMA 4X, якщо після короткочасного відключення електроенергії камера не запуститься, тому що встигла охолонути, а холодний старт не передбачений.
Що стосується вандалозащіти, на дешевих моделях є підступ: купол витримує удар, але начинка розсипається, і камера не працює.
ІК-фільтр
Матриці IP-камер чутливі до видимого і інфрачервоного світла. Промені інфрачервоного діапазону спотворюють кольору, псують зображення - на зображенні з'являються лілові плями, що закривають фрагменти кадру. Щоб цього не відбувалося, використовують ІК-фільтр - ICR (Infrared Cut filter mechanically Removable; механічно зрушується інфрачервоний фільтр) або електронний. Для нічного відеоспостереження IP-камери працюють в режимі день / ніч - при нестачі світла переходять в чорно-білий режим зйомки.
· Механічний ІК-фільтр являє собою пластину з заломлюючим ІК-промені напиленням, встановлену перед матрицею, обладнану приводом для зміщення. У темряві фільтр зсувається в бік, щоб підвищилася чутливість сенсора, могла працювати підсвічування. Сигнал на зміщення фільтр отримує від фотодатчика, в автоматичному режимі керуючого не тільки фільтром, але і підсвічуванням.
· Електронний ІК-фільтр - напилення безпосередньо на матрицю, що не пропускає ІЧ-промені в будь-якому режимі зйомки. У ч / б такі камери переходять - це дає незначне поліпшення картинки, але ІЧ-підсвічування марна.,
Ø Якщо потрібно цілодобове відеоспостереження, беріть IP-камери з механічним ІЧ-фільтром, якщо тільки денний, можна обмежитися електронним. Для вулиці, незалежно від часу доби, підійдуть тільки IP-камери з механічним ІЧ-фільтром - взимку темніє дуже рано, і з електронним фільтром зображення, отримане навіть раннім ввечері, не буде інформативним.
ІЧ-підсвічування
Чим більше дальність дії підсвічування, тим краще - неправильна теза: від підсвічування потрібно освітлення зони спостереження - не більше. Далекобійна підсвічування - спрямований промінь, що висвітлює вузький сектор, а не всю область. До об'єктиву з фокусною відстанню 2.8 мм така підсвічування не потрібне, тому що об'єкт спостереження поблизу.
Врахуйте - в темряві область огляду буде в два рази вуже. Рівнозначно знизиться якість картинки, оскільки промені інфрачервоного діапазону чудово відбиваються від дощу, снігу, пиловий суспензії, мошкари і іншого.
Нюанс ІК-підсвічування з великою дальністю - засвітка об'єктів на близькій відстані. Проблема вирішена адаптивностью: процесор отримує дані датчика про відстань до об'єкту і пропорційно змінює потужність діодів. Вибираючи IP-камеру з «довгою» підсвічуванням, переконайтеся в адаптивності останньої - в даташіте буде написано Smart.
Влітку в жарких регіонах має сенс використовувати IP-камери без ІЧ-підсвічування - з окремо вартим прожектором. Діоди вбудованої підсвічування нагріваються, укупі з високою температурою повітря це створює зайвий незапланований шум.
Аудіо в IP-камері
Якщо важливо не тільки бачити, а й чути те, що відбувається, потрібна IP-камера з мікрофоном. Для організації двостороннього голосового повідомлення знадобиться і динамік. У багатьох моделях встановлені мікрофони, проте місце інсталяції часто не дозволяє зробити розбірливу запис - в таких випадках до IP-камері підключають зовнішній мікрофон (потрібен аудіовхід).
Форм-фактор
Найбільш популярні купольні і циліндричні IP-камери. Циліндричні IP-камери часто комплектують довгофокусними об'єктивами, включаючи моторизовані, - сама форма корпусу сприяє цьому. В основному «циліндри» ставлять на дорогах, входах і в'їздах з високим розташуванням камери, великих просторах (стадіони, вокзали, аеропорти etc).
Купольні IP-камери можна монтувати в місцях безпосереднього доступу - низьких стелях, стінах і так далі, місцях, що не потрапляють в зону видимості охоронців. Форма корпусу найбільш стійка до механічних впливів. «Купола» універсальні - підходять для будь-якого об'єкта, але найбільш актуальні на парковках, в низьких коридорах, на входах і всюди, де до камери можна дотягнутися.
Вандалостійкість як параметр присутній і у циліндрів, але поворотний кронштейн зводить нанівець гідність - зловмиснику досить повернути камеру в іншу сторону. Те ж стосується форм-фактора «Сфера» (крутиться відеомодуль) і Cube. В IP-камері з аналітикою, з функцією антісаботажа, причому конкретно виявлення зміни області огляду і детекції удару, в систему надійде тривожний сигнал, але поки на нього відреагують, пройде час, часто цілком достатня для скоєння злочину. Такі камери використовують в офісних кабінетах, житлових приміщеннях, шкільних класах і на інших подібних об'єктах.
Окремо стоять IP-камери в форм-факторі Box. Їх не комплектують об'єктивами, залишаючи проектувальнику вибір оптимальної оптики. Вони не бувають вуличними - для зовнішньої інсталяції потрібні термокожухи. Це професійне обладнання - його часто використовують для розпізнавання осіб на входах, автомобільних номерів на в'їздах.
Вибір функцій боротьби із засвіченням
Світло не зважає на потребами відеоспостереження, особливо на вулиці - тіні змінюють місце розташування, затемнюючи цілі області, сонце рухається, засвечівая різні ділянки в залежності від часу доби. Професійні фотографи люблять підсвічування, але навіть їм важко з ним працювати, а для відеоспостереження це - серйозне ускладнення, що знищує інформативність картинки: на яскравому тлі проглядається тільки силует об'єкта, без деталей. Для боротьби з разноконтрастним освітленням або його наслідками є програмні і апаратні рішення:
· DWDR - цифрова постобработка, вибіркове підвищення рівня яскравості темних зон сцени і затемнення занадто світлих.
· WDR із зазначенням діапазону до 110 дБ - апаратна функція; процесор вибирає оптимальну витримку в рамках зазначеного інтервалу децибел (динамічного діапазону матриці). Витримкою можна досягти багато чого - водоспад виглядає краплями на короткій і яскравим світловим потоком на довгій.
· WDR із зазначенням діапазону від 120 дБ - апаратна функція (зазвичай позначають як Real або True), не тільки вибір витримки, але і створення декількох кадрів (Double Scan, Quadro Scan) з різною експозицією, їх подальшою оцінкою на яскравість різних областей і підсумовуванням в один збалансований.
· WDR із зазначенням діапазону від 120 дБ - апаратна функція, реалізована безпосередньо в матриці; розташована навколо кожного пікселя система виміру експозиції: для пікселів, де світла багато, витримка коротка, де мало – довга.
Є ще BLC, коригуюча конкретно яскравий фон, і HLC, яка бореться з локальної засвіченням (фари, ліхтарі) шляхом маскування або затемнення.
HLC локальна, DWDR і BLC дають низький ефект, попіксельно завмер - середній, багаторазове сканування - високий (тіней немає навіть там, де вони повинні бути), але не все так однозначно.
WDR з багаторазовим скануванням не підходить для відеоспостереження за швидкісними об'єктами і для IP-камер з аналітикою. Приклад: фреймрейт живого відео - 25 кадрів в секунду, міська швидкість автомобіля - 60 км / год; за хвилину авто проїде кілометр, за секунду - 16.6 метрів, за 1/25 секунди - 66.6 см, але робимо два кадри, а значить між кадрами авто проїде 30 см, і це породить артефакти на зображенні. Якщо швидкість висока, ймовірно подвійне відображення автомобіля.
Аналізу потоку артефакти теж не сприяють - незрозуміло, що біжить перетнув лінію чи ні, увійшов в область або вийшов з неї, неможливо правильно розпізнати номер автомобіля, коли цифри накладаються один на одного і так далі.
Для відеоспостереження в областях з швидко рухомими об'єктами Real WDR не підходить, його слід вийняти. Але тоді навіщо ця функція? Краще віддати перевагу попіксельно виміру або DWDR.
Компресія
За стиснення відповідають кодеки H.264, H.265. Стандарт H.265 найбільш ефективний на високому дозволі - на 2 Мп він не реалізує переваги (не вистачає пікселів на багато блоків 64 на 64). У більшості випадків достатньо H.264. Зараз модно впроваджувати весь набір, включаючи так звані смарт-кодеки, за принципом чим більше, тим краще, але це зайве - не забуваємо, що всі стандарти платні: чим їх більше в камері, тим вона дорожча.
Смарт-кодеки - це H.264 +, H.265 + (Hikvision), ZipStream (Axis), WiseStream (Hanwha Techwin), що підвищують ефективність H.264, H.265 розробки виробників, засновані на попередньому стисненні статичних кадрів, використовуваних в як опорні.
Ø Вибирайте IP-камеру з кодеками, враховуючи параметри відеореєстратора - він повинен підтримувати стандарти стиснення. Яка користь від набору H.264, H.265, H.264 +, H.265 +, якщо реєстратор працює тільки з H.264?
Швидкість трансляції
Чим нижче швидкість запису, тим швидше рухаються об'єкти на моніторі при відтворенні. Чарлі Чаплін насправді не дріботів - це кінематограф був повільним.
Ø Для відображення на моніторі в реальному часі потрібна швидкість 25 кадрів в секунду.
Вважається, що завжди необхідно 25 к / с. Але тотальна потреба надумана: відео в реальному часі потрібно там, де постійний рух, а для запису того, що відбувається у запасного виходу, дрімаючого ресепшена, на даху, деяких ділянках периметра, більшості внутрішніх приміщень того ж офісу висока швидкість не потрібна - достатньо 15 к / с , і можна заощадити на бітрейте. На трасах, навпаки, мало 25 кадрів в секунду - там треба 50-60 к / с, щоб на плавної прокрутки можна було розглянути швидко рухаються автомобілі.
Вбудована аналітика
Що став звичним програмний детектор руху - це вже аналітика (за фактом він не рух виявляє як таке, а аналізує зображення на зміни), і вона звільняє оператора від нескінченного перегляду моніторів, економить архівний простір, час на перегляд записів, знижує навантаження на мережу, тому що при відповідній настройці IP-камера починає запис тільки по сигналу детектора.
Сьогодні за допомогою вбудованої в камеру аналітики вирішують безліч завдань. Серед аналітичних функцій - детекция перетину віртуальної лінії, залишених або зниклих предметів, руху до класифікації об'єктів за розміром, швидкості і напрямку, входу в область і виходу з неї, вторгнення в зону, туману, людей, автомобілів, велосипедів, підрахунок відвідувачів, виявлення звуку , порушення (перевищення / заниження) звукового порогу, заслону об'єктива, зміни області огляду, підміни картинки, класифікація звуку, аналіз поведінки (падіння, праздношатаніе і ін.) і спектр вузькоспеціалізованих функцій.
Технології розвиваються із завидною швидкістю, і в подальшому список аналітичних можливостей IP-камер розшириться, в тому числі в сторону нейромережевих рішень.
Додатковий функціонал
1. Якщо мережа нестабільна, бувають обриви зв'язку, вибирайте камери з підтримкою внутрішнього архіву із записом на SD-карту або флешку - не загубите інформацію. Потрібно, щоб реєстратор або хмара підтримували роботу з архівом IP-камери, включаючи докачку. Технологія рятує і від відключення електроенергії, якщо в системі є UPS: відеореєстратор більш потужне обладнання, джерела живлення надовго не вистачить, а енергоспоживання камер низько - може і пару годин пропрацювати.
2. Якщо потрібна IP-камера в коридор, між стелажами тощо, вибирайте з відповідним режимом вертикального відображення - його вказують в характеристиках. Сліпа зона буде набагато менше, зображення - краще. Просто перевернути зображення не можна - картинка ляже на бік. Потрібна апаратна підтримка режиму коридору і вертикального дозволу.
3. Якщо електромережа недоступна в місці інсталяції IP-камери, вибирайте модель з підтримкою живлення по витій парі (технологія PoE) - від реєстратора або комутатора. У зворотному випадку нема чого переплачувати за PoE.
4. Вибираючи IP-камеру з моторизованим об'єктивом, автоматичним регулюванням діафрагми і фокуса, зверніть увагу на функцію фіксування - немає нічого хорошого в плаваючих фокусі і апертурі.
5. У місця з імовірністю вібрації (дорога, цех та інші) купуйте IP-камери з цифровою стабілізацією зображення (DIS), що нівелює наслідки трясіння (розмитість). Деякі виробники посилюють функцію апаратно, комплектуючи IP-камеру гіроскопом, - і DIS включається при найменшому зсуві.
6. Якщо IP-камера потрібна для спостереження за областю з інтенсивним рухом або обрана модель з аналітикою, купуйте з просторовим шумопоглинання 3D DNR. Для спокійних зон досить 2D DNR
Поради:
1. Вибирайте камеру не за ціною, а по функціоналу - щоб обладнання вирішувало поставлені завдання. Бюджет бюджетом, але перевагу дешевого - відмінний спосіб цей бюджет банально злити.
2. Якщо навіть після прочитання статті важко розібратися в характеристиках, просите показати приклад записи з конкретної камери. Добросовісний і зацікавлений виробник не відмовить.
3. Не купуйте IP-камери без урахування параметрів відеореєстратора: сумісність обладнання - обов'язкова умова.
4. Купуючи бездротові IP-камери, враховуйте фізичні перешкоди - перегородки тощо знижують відстань передачі даних.
5. Згідно зі статистикою, монтажні організації вибирають одні IP-камери, а користувачі - інші. І часто користувачів зустрічають негативні несподіванки. Звертайтеся до фахівців, якщо не впевнені в правильності вибору кожної характеристики.
