Главная » FAQ

Глоссарий (английские термины) [51]
Словарь английских терминов
FAQ [18]
Часто задаваемые вопросы
Глоссарий (Русские термины) [76]
Словарь русских терминов

IP-камера ― это видеокамера, имеющая встроенный веб-сервер, сетевой интерфейс (Ethernet или Wi-Fi) и подключающаяся непосредственно к LAN/ WAN/ Internet сети. Многие IP-камеры имеют такие дополнительные функции, как: детекторы движения, отправка сообщений по e-mail, работа с модемом, подключение внешних датчиков и многое другое. Пользователи могут обращаться к камере посредством стандартного веб-браузера или специального программного обеспечения, как правило, поставляемого вместе с камерой. В зависимости от настроек и политики сетевой безопасности, доступ к видеоизображению, полученному IP-камерой, может быть открыт всем пользователям сети или только авторизованным пользователям.

Главное отличие IP-видеокамеры от обычной аналоговой камеры видеонаблюдения ― это наличие в IP-камере встроенного кодера, который преобразует сигнал светочувствительной матрицы в цифровой поток. В аналоговой камере сигнал со светочувствительной матрицы непосредственно подается на выход видеокамеры.

IP-камера похожа на аналоговую камеру, но имеет дополнительные узлы в своем составе. Таблица сравнения состава аналоговых и IP-камер


Компонент
Аналоговая камера
IP-камера
Светочувствительная матрица + +
Объектив + +
Оптический фильтр Возможен Возможен
Процессор обработки видеосигнала Возможен +
Блок компрессии 
(сжатия) видеоизображения
- +
Микрофон Возможен Возможен
Звуковой выход - Возможен
ОЗУ - +
Флэш-память - +
Сетевой интерфейс - +
Беспроводной интерфейс - Возможен
Последовательные порты - Возможен
Тревожные входы/ выходы - Возможен
Детектор движения - +
Источник питания + +, в том числе питание 
и передача данных по одному кабелю
Термокожух При установке на улице При установке на улице


В качестве светочувствительной матрицы используется полупроводниковая CCD или CMOS-матрица, преобразующая падающий свет в выходной электрический сигнал.

Объектив ― это система линз, предназначенная для проецирования изображения объекта наблюдения на светочувствительный элемент камеры. Объектив является неотъемлемой частью камеры, поэтому от правильности его выбора и установки зависит качество видеоизображения.

Процессор обработки видеосигнала предназначен для обработки сигнала, поступающего со светочувствительной матрицы, и преобразования его в цифровой вид. Процессор может улучшать качество изображения камеры.

Микрофон и звуковой выход. В аналоговой системе передача звука невозможна, разве что в случае прокладки соответствующего кабеля к цифровому видеорегистратору. Сетевая IP-камера решает эту проблему путем регистрации звука самой камерой, синхронизации его с видеосигналом и отправки его для прослушивания и/или записи по той же сети. Аудиосвязь может быть полностью двунаправленной, что позволяет собеседникам вести разговор через переговорные устройства. Такие звуковые устройства дешевы и легки в установке.

ОЗУ (оперативное запоминающее устройство ― оперативная память) ― служит для хранения временных данных. Многие IP-камеры имеют так называемый видеобуфер. Это часть ОЗУ, зарезервированная для записи и временного хранения видеокадров. Информация в видеобуфере обновляется циклически, то есть, новый кадр записывается вместо самого старого.

Флэш-память хранит редкоперезаписываемые данные. Например, настройки камер и прошивку, управляющую работой IP-камеры.

Сетевой интерфейс Ethernet служит для подключения IP-камеры к сети стандарта Ethernet 10/100 Мбит/с.

Беспроводной интерфейс служит для подключения IP-камеры к беспроводной сети Wi-Fi и позволяет осуществлять наблюдение там, где затруднено кабельное подключение или необходима полная мобильность.

Тревожные входы/выходы служат для подключения к веб-камере датчиков тревоги. При срабатывании одного из датчиков генерируется сигнал тревоги, в результате чего процессор веб-камеры компонует набор кадров, записанных в видеобуфер до, после и в момент поступления сигнала тревоги. Этот набор кадров может отсылаться на заданный e-mail адрес или по FTP.

Каждая IP-видеокамера имеет свой собственный IP-адрес, встроенный процессор и встроенное программное обеспечение, что позволяет ей функционировать в качестве веб-сервера, FTP-сервера, FTP-клиента и клиента e-mail. Современные сетевые видеокамеры имеют также множество дополнительных привлекательных функций, таких как детектор движения, питание по PoE, настройки и коррекция видеоизображения, передача звука и т.д.

Главный компонент любой видеокамеры - неважно, аналоговой или IP-камеры - определяющий на 90% качество изображения, выдаваемого камерой ― это светочувствительная матрица.

Качество изображения камеры - ее способность работать в условиях низкой освещенности или в уличных условиях - в первую очередь зависит от характеристик светочувствительной матрицы.

Хорошие матрицы стоят дорого, поэтому камеры на их основе тоже не могут быть слишком дешевыми.

Светочувствительные матрицы (сенсоры) бывают двух основных типов ― CCD (ПЗС) и CMOS (КМОП).

CCD (Charge-Coupled Device) матрица ― светочувствительная матрица, изготовленная по технологии «приборов с зарядовой связью».

CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) матрица ― светочувствительная матрица, изготовленная по технологии металл-оксид-полупроводник структура (КМОП).

Матрицы CMOS гораздо дешевле по сравнению с CCD-матрицами. На основе технологии CMOS можно делать сенсоры с большим количеством мегапикселей, и стоить они будут недорого (по сравнению с CCD). Но шумы CMOS-матрицы не могут обеспечить изображение такого качества, которое наблюдается у камер с CCD-матрицами, хотя в последнее время в этом наметился прогресс.

Так как CMOS-матрицы дешевле CCD, производители IP-камер очень часто вместо стандартных CCD-матриц для видеонаблюдения используются более дешевые CMOS-сенсоры, особенно этим «славятся» производители, для которых IP-видеокамеры являются побочным продуктом. Хотя CMOS-сенсоры имеют более низкую чувствительность и не слишком хорошую цветопередачу, их использование позволяет сильно удешевить устройство, поскольку эти сенсоры представляют собой «все в одной микросхеме» с цифровым выходом данных. Так что, единственный плюс такого решения ― это его цена, на что обычно и смотрят в первую очередь неопытные покупатели.

Основные характеристики светочувствительной матрицы ― это разрешение в пикселях и телевизионных линиях, размер, чувствительность, тип матрицы и тип развертки.

Важный параметр видеокамеры — разрешение. Этот параметр определяет возможности камеры по воспроизведению мелких деталей изображения: чем выше разрешение, тем больше детальность, информативность картинки.
Разрешение камеры в пикселях — это размер изображения, выдаваемый камерой по горизонтали и вертикали. Качество изображения, выдаваемого камерой, разборчивость мелких деталей, цветопередача и много другое — никак не связаны с физическим разрешением матрицы в пикселях, две камеры с одинаковым разрешением могут выдавать абсолютно разную по качеству картинку!

Поэтому, для сравнения объективных параметров качества матрицы используют разрешение в телевизионных линиях ТВЛ, то есть количество линий, которое можно разглядеть на изображении. Этот параметр зависит не только от числа пикселей в матрице, но и от параметров электронной схемы камеры, от качества изготовления матрицы и от качества объектива. В большинстве случаев разрешения 380-400 ТВЛ вполне достаточно для наблюдения. Существуют камеры, имеющие более высокое разрешение — 520-540 ТВЛ. Такие камеры позволяют четко видеть мелкие детали изображения (номера машин, лица людей и многое другое). Разрешение цветных камер несколько хуже, чем черно-белых.

Данная аббревиатура используется при обозначении разрешения цифровых систем записи видеосигнала:
QCIF — 176x144 пикселей (PAL), 176x120 пикселей (NTSC)
CIF — 352x288 пикселей (PAL), 352х240 пикселей (NTSC)
2CIF (то же, что и Half D1) — 704х288 пикселей (PAL), 704х20 пикселей (NTSC)
4CIF (то же, что и D1) — 704х576 пикселей (PAL), 704х480 пикселей (NTSC)

Исторически сложилось так, что размеры матриц для фото- и видеотехники определяются в виде условной длины, приведенной к диагонали доисторического видикона, при этом обозначаются в виде дроби с размерностью в дюймах, например 1/4", 2/3", 1/2" и так далее. Таким образом, матрица 1/2" оказывается крупнее, чем 1/3".

Естественно, чем больше физические размеры матрицы (при том же количестве пикселей), тем более высоко качество получаемого изображения (за счет большего размера каждого светочувствительного элемента). Как следствие, тем больше динамический диапазон, устойчивость к шумам и угол обзора камеры при прочих равных условиях. Но за качество, которое обеспечивает крупная матрица, приходится платить: увеличение размеров матрицы в разы увеличивает цену камеры, а также требует более дорогого объектива.

Итак, по свои размерам матрицы делятся на 1/4", 1/3”, 1/2", и так далее. «Дешевые» азиатские производители очень любят ставить в свои изделия малочувствительные матрицы с маленькой диагональю.

Кодек, (англ. codec — сокр. от coder/decoder («кодировщик/декодировщик» или «compressor/decompressor») — устройство или программа, способная выполнять преобразование данных или сигнала. Кодеки могут как кодировать поток/сигнал (часто для передачи, хранения или шифрования), так и декодировать — для просмотра или изменения в формате, более подходящем для этих операций. Кодеки используются при цифровой обработке видео и звука. Среди производителей наиболее популярны форматы сжатия M-JPEG (Motion JPEG), MPEG-4, H.264.

Фактически, кодек M-JPEG (Motion JPEG) — это переходный формат от сжатия обычных фотографий к сжатию видео. Каждый кадр записывается в формате JPEG, а затем помещается в видеоряд.

Кодек (формат) MPEG-4 был специально разработан для передачи высококачественного изображения через каналы с относительно низкой пропускной способностью, такие как Интернет или мобильная телефония. Его основные особенности:
● Устранение временной избыточности видео, учитывающее тот факт, что в пределах коротких интервалов времени большинство фрагментов сцены неподвижны или незначительно смещаются по полю;
● Устранение пространственной избыточности изображений путем подавления мелких деталей сцены, несущественных для визуального восприятия человеком;
● Использование более низкого цветового разрешения, так как установлено, что глаз менее чувствителен к пространственным изменениям оттенков цвета по сравнению с изменениями яркости.

Кодек H.264 — это дальнейшее развитие стандарта MPEG-4, его также называют MPEG-4 part10. В пользу H.264 говорит хотя бы то, что телевидение высокой четкости (HDTV) работает именно с помощью стандарта H.264.
По сравнению с MPEG-4, стандарт H.264 обеспечивает более качественное сжатие за счет применения более сложных схем кодирования потока. В сложных для кодирования сценах с быстрым движением обеспечиваются более плавные цветовые переходы, а сжатие похожих цветов осуществляется с меньшим битрейтом. Этот кодек лучше передает мелкие детали, так как в отличие от MPEG-2 и MPEG-4, где минимальные размеры макроблоков 16x16 и 8x8 пикселей, H.264 использует блоки до 4x4 пикселей, причем размер блоков адаптивно изменяется для каждого отдельного фрагмента. В сценах с множеством деталей или с быстрым движением объектов это дает лучшее качество изображения. При том же объеме информации и качестве изображения, архив Н.264 в среднем на 30% меньше по объему архива MPEG-4.

В начале препятствием для применения этого кодека служило то, что декодирование видео в реальном времени требует от компьютера очень мощной аппаратной части. Сейчас, с выходом на рынок многоядерных процессоров Intel и AMD, требуемый уровень производительности ПК стал доступным для широкого круга пользователей.

В состав IP-камеры обязательно входит сетевой контроллер Ethernet 10/100 Мбит/с, который предназначен для подключения камеры к сети Ethernet. Использование такого интерфейса позволяет включить IP-камеру в любую локальную сеть предприятия или организации, в домашнюю сеть к сети Интернет. При этом, для нужд видеонаблюдения можно использовать любые существующие сети TCP/IP Ethernet, что позволяет унифицировать сетевую инфраструктуру и избежать затрат на прокладку отдельных кабелей для видеокамер.

Беспроводной интерфейс позволяет подключить IP-камеру к Wi-Fi сети по радиоканалу и развернуть систему охранного видеонаблюдения там, где прокладка традиционной кабельной системы невозможна, нежелательна или экономически нецелесообразна: например, в архитектурных или культурных памятниках, на выставках, в труднодоступных местах и тому подобное.
Самый доступный и недорогой вид беспроводной связи — технология Wi-Fi в соответствии со стандартами IEEE 802.11b и IEEE 802.11g. В стандарте Wi-Fi передача данных производится на частоте 2.4-2.5 ГГц со скоростью до 54 Мбит/c (реальная скорость связи в несколько раз меньше, но ее все-равно достаточно для качественной передачи видеоизображения и звука с нескольких IP-видеокамер) на расстоянии до 30 км.

Для организации беспроводной связи по Wi-Fi требуется комплект оборудования для организации связи и наличие прямой видимости, если связь осуществляется на расстоянии более 50 метров.

Последовательные порты — это интерфейсы RS-232 или RS-485, которые могут использоваться для управления различными устройствами, подключенными к IP-камере, например, поворотными платформами для управления IP-камерами или исполнительными механизмами.

IP-камеры часто имеют контакты входов и выходов тревоги, которые позволяют подключить к камере внешние датчики (например, датчики повреждения окна или окон, датчики открывания двери и тому подобное), при срабатывании которых, камера выполняет определенные действия: например, начинает запись изображения.
К выходам тревоги можно подключить исполнительные устройства, включающиеся при срабатывании датчика движения камеры или по команде оператора: например, сирены, прожекторы и многое другое.

Детектор движения — это модуль, основной задачей которого является обнаружение движения объектов в поле зрения камеры. Наличие детектора движения является значительным преимуществом любой из моделей сетевых IP-камер. В зависимости от задач видеонаблюдения, детектор движения настраивают с предельной минимизацией ложных срабатываний (фильтрацией помех), задают гибкую логику обработки тревог (тревожная запись, интеграция с другим охранным оборудованием, отправка сообщение на e-mail, FTP и многое другое).
При появлении движения в кадре и срабатывании детектора движения, IP-камера может записать изображение не только в этот момент, но и за несколько минут или секунд ДО и ПОСЛЕ возникновения движения, благодаря встроенному буферу изображения.

Все IP-камеры обычно имеют внешний источник питания 12 В и лишь иногда встроенный на 220 В. Чаще всего, это камеры во внешнем исполнении.
Кроме того, достаточно часто IP-камеры могут питаться по кабелю Ethernet в соответствии со стандартом PoE (Power over Ethernet) 802.3af, что позволяет размещать сетевые камеры в местах, где розетки сети питания 220 В недоступны, например, на крыше или потолке. Камеры можно расположить на расстоянии до 100 м от источника питания. Питание IP-камер по кабелю Ethernet является удобным средством формирования централизованной системы обеспечения питания. Можно подключить центральный источник бесперебойного питания (UPS) к коммутатору PoE, к которому подключены все IP-камеры видеонаблюдения. Такая схема обеспечивает бесперебойное питание и исключает необходимость подключения отдельного UPS к каждому устройству.