Напишите нам сейчас!
Так как видов камер и видеорегистраторов очень много, в данной статье мы разберем для Вас их отличия, преимущества и недостатки и поможем Вам сделать выбор.
Чем отличаются аналоговые и цифровые камеры?
Видеокамеры делятся на 2 основные группы: аналоговые и цифровые. Главное отличие состоит в способе обработки и передачи видеосигнала.
- В аналоговой камере от матрицы изображение поступает в аналоговом формате, затем оно оцифровывается процессором камеры для обработки, а для дальнейшей передачи по кабелю снова преобразуется в аналоговый сигнал (композитный сигнал, он же CVBS). По коаксиальному кабелю сигнал на видеорегистратор, который оцифровывает, и сжимает его для записи.
- В цифровой камере сигнал не преобразуется обратно из цифрового формата в аналоговый для передачи, а отправляется на регистратор именно в оцифрованном виде. При этом перед передачей он может кодироваться и сжиматься - так происходит в IP-камерах. Для передачи сигнала с них как правило используются сетевые кабели (витая пара).
Многие могут подумать: разве аналоговые камеры - это не устаревшая технология? Сразу скажем, что это не так, и далее рассмотрим почему.
Актуальны ли сегодня аналоговые видеокамеры?
Аналоговые камеры очень часто используют для монтажа систем видеонаблюдения, так как они имеют достаточно много преимуществ:- низкая стоимость;
- простота развертывания и эксплуатации системы;
- хорошее качество изображения (у новых стандартов), в том числе движущихся и удаленных объектов;
- устойчивость к сбоям, присущим сетевым системам: хакерским и вирусным атакам, потере связи;
- возможность модернизации системы без замены ранее проложенных коаксиальных кабелей.
- отсутствие задержек сигнала.
К их недостаткам можно отнести:
- плохую масштабируемость установленных систем;
- незащищенность передачи сигнала;
- сложность использования для передачи сигнала сетевой инфраструктуры (витая пара), это возможно только при оснащении специальными приемо-передатчиками, которые ухудшают качество видео;
- необходимость прокладки дополнительного питающего кабеля.
Совсем недавно казалось, что вот-вот аналоговые камеры окончательно уйдут в прошлое и повсеместно будут заменены на IP-видеокамеры, которые дают изображение в высоком разрешении, с хорошей четкостью и детализацией.
Такая ситуация сложилась потому, что до недавнего времени даже самые лучшие аналоговые камеры не могли предложить картинку крупнее и детализированнее, чем 960H (стандарт с разрешением 960x480 или 700 ТВЛ, или примерно 0,7 мегапикселя). Старые же камеры с разрешением CIF и D1 давали еще меньше.
-камеры устаревших стандартов (960H и более ранние),
-камеры новых стандартов с высоким разрешением картинки (CVI, TVI, AHD и другие).
Мы не будем рассматривать камеры устаревших стандартов. Рассмотрим современные стандарты:
Аналоговые камеры новых стандартов
AHD камеры
AHD технология является открытым стандартом, благодаря этому ее используют многие производители камер для видеонаблюдения. AHD камеры: дают изображение высокой четкости с разрешением 720р, 960p, 1080р и более; передают 3 типа сигнала по одному коаксиальному кабелю (видео, звук и управление); передают видео без задержек, в реальном времени; поддерживают передачу видеосигнала по кабелю на расстояние до 500 метров без существенного затухания сигнала; нетребовательны к качеству коаксиального кабеля; совместимы с регистраторами других торговых марок, которые используют эту же технологию. Для подключения AHD-видеокамеры необходим регистратор, поддерживающий эту технологию, к обычному DVR вы ее не подключите. Но зато к AHD-регистратору можно подключать и обычные аналоговые, и AHD-камеры, и даже IP. Передача видеосигнала AHD возможна и по витой паре, но с использованием специальных приемо-передатчиков. Кроме того, в этом случае дальность передачи снижается до 150 метров.
TVI камеры
TVI - это также открытая технология, которая впервые стала использоваться в камерах Hikvision. Сейчас можно найти камеры и других производителей, которые выпускают камеры TVI. По характеристикам технология TVI очень похожа на CVI - технологию компании Dahua, о которой пойдет речь ниже. Особенности TVI камер:
-видео высокой четкости с разрешением 720р и 1080р; передача 3 типов сигнала по одному коаксиальному кабелю (видео, звук и управление);
-видео без задержек, в реальном времени;
-передача видеосигнала по кабелю на расстояние до 500 метров;
-совместимы с регистраторами других торговых марок, которые используют эту же технологию.
Для передачи видео с камеры TVI также можно использовать витую пару (и дополнительно конвертеры сигнала). Дальность передачи в этом случае - до 100 метров. Камеры подключаются к регистратору TVI (к обычному не получится). В отличие от AHD, к регистратору TVI можно подключить без особых проблем обычные аналоговые и TVI-камеры, а вот с IP придется повозиться - их поддержка реализована слегка коряво.
CVI камеры
CVI - закрытая технология, ее разработала компания Dahua. По своим характеристикам камеры CVI практически не отличаются от камер TVI и AHD:
-передача сигнала на расстояние до 500 метров по коаксиальному кабелю;
-передача всех 3 типов сигнала по одному кабелю;
-видеопоток без задержек;
-картинка высокого качества - от 720p и выше
Кроме того, регистраторы CVI без проблем работают с тремя типами камер: старыми аналоговыми, CVI и IP. Передача сигнала возможна и по витой паре - до 150 метров, с использованием конвертеров. Однако из-за закрытой технологии камеры и регистраторы CVI совместимы только с оборудованием этого же производителя, или тех, кто купил лицензию на ее использование.
Гибридные камеры
Гибридная видеокамера совмещает два или более видеовыхода. Чаще всего это "полный комплект" - AHD/CVI/TVI/CVBS (960H). Они могут подключаться к разным видам регистраторов для видеонаблюдения. На нашем сайте широко представлены гибридные камеры. Такой подход логично возник из-за большого количества различных стандартов видеонаблюдения и спроса на оборудование, которые было бы совместимым со всеми.
IP-видеокамеры (цифровые камеры)
-транслируют видеосигнал в цифровом, сжатом, закодированном виде;
-для передачи используют сетевой кабель (витую пару);
-можно установить на любом расстоянии от регистратора, главное - наличие сетевой кабельной инфраструктуры или беспроводной связи;
-могут давать изображение очень высокой четкости - есть модели с разрешением - 12 МП, 4К;
-не требуют прокладки отдельного кабеля для питания - большинство сетевых камер поддерживают технологию PoE и получают питание по витой паре;
-Системы с IP камерами легко масштабируются, модернизируются и оптимизируются;
-У сетевого регистратора (NVR) нет жесткого ограничения по количеству камер - только аппаратные ограничения возможностей обработки и записи видео.
Одновременно с этим они имеют и несколько весомых недостатков:
-они дороже стоят;
-для монтажа системы IP-видеонаблюдения требуется специалист со знанием сетевых технологий;
-видеосигнал транслируется с задержкой, которая возникает из-за времени сжатия и кодирования сигнала; из-за этого же сжатия и кодирования картинка может поступать с "артефактами" - нечеткими участками;
-картинка передается с неоднородной скоростью, которая зависит от загрузки канала, из-за чего видео может "тормозить" или вовсе останавливаться;
-система, построенная на IP-камерах, может быть подвержена вирусным и хакерским атакам, а также сбоям сети;
-видеопоток IP-камер загружает канал и требует много места на видеорегистраторе.
-IP-камеры сложно подключить в систему видеонаблюдения, которая уже построена на аналоговых камерах - для этого придется менять кабельную инфраструктуру. Исключение составляют случаи, когда вам нужно добавить всего лишь несколько IP-камер, а в системе есть AHD, HDCVI или гибридные регистраторы.
Почему IP-камеры дороже?
В аналоговых камерах видеосигнал отправляется на регистратор без кодирования и сжатия - эти операции производит регистратор. В IP-камере эти операции выполняются в ней самой. Соответственно, это требует больших аппаратных мощностей: памяти. процессора и т. п. Кроме того, она выполняет также операции по взаимодействию с сетью, что также увеличивает аппаратную нагрузку. Это и ведет к удорожанию видеокамеры.
Характеристики видеокамер
Разберем основные характеристики видеокамер и аббревиатуры, под которыми они скрываются
Тип матрицы
Существует 2 типа матриц камер видеонаблюдения: CCD и CMOS. Они отличаются как устройством, так и принципом действия.
CCD. Этот тип матриц изначально считался более качественным, однако и более дорогим и энергозатратным. Если представить основной принцип работы матрицы CCD в двух словах, то они собирают всю картину в аналоговой версии, и только потом оцифровывают.
CMOS матрицы , оцифровывают каждый пиксель на месте. CMOS матрицы были изначально менее энергопотребляющими и дешевыми, особенно в производстве больших размеров матриц, однако раньше они значительно уступали CCD матрицам по качеству.
CCD матрицы отличаются более высоким качеством изображения и все еще остаются популярными в областях медицины, промышленности, науки, там где качество изображения является критически важным. За последнее время CCD матрицы уменьшили энергозатратность и стоимость, а CMOS матрицы значительно усовершенствовали качество изображения, особенно после технологического переворота в производстве CMOS -сенсоров, когда по технологии Active Pixel Sensors (APS) к каждому пикселю был добавлен транзисторный усилитель для считывания, что позволило преобразовывать заряд в напряжение прямо в пикселе. Это и обеспечило прорыв CMOS технологии, к 2008 году она стала практически альтернативой CCD матрицам. В последнее время популярна разработка CMOS-матрицы с тыловым размещением проводников, показывающая лучшие результаты при съёмке в условиях низкого освещения, а также имеющая меньший уровень шумов.
Сложно однозначно сказать, что лучше — CCD или CMOS матрицы, ибо обе технологии имеют свой рынок и свое применение, и пока что остаются скорее взаимодополняющими. Со временем, возможно, CMOS охватит бОльшие сферы применения, где традиционно первенство принадлежит CCD, но это, по оценкам некоторых экспертов, дело еще по меньшей мере десятилетия.
Размер матрицы
Матрица измеряется по диагонали (в дюймах) и пишется в виде дроби: 1/3", 1/2", 1/4" и т. д. Считается, что чем больше размер матрицы, тем лучше: меньше шумов, четче картинка, больше угол обзора. Однако на самом деле качество картинки обеспечивает не размер матрицы, а размер отдельного пикселя - чем он больше, тем лучше. Поэтому при выборе камеры для видеонаблюдения нужно рассматривать размер матрицы с учетом количества пикселей. Если матрицы с размерами 1/3" и 1/4" имеют одинаковое количество пикселей, то в этом случае матрица 1/3", естественно, будет давать лучшее изображение. А вот если на ней пикселей больше, то надо подсчитать приблизительный размер пикселя. Например, во многих случаях размер пикселя на матрице 1/4" оказывается большим, чем на матрице 1/3", а значит, видео с 1/4" , хотя она и меньше по размеру, будет лучше.
Фокусное расстояние и угол обзора
Эти параметры имеют большую важность при выборе видеокамеры, и они связаны между собой. Фокусное расстояние объектива (обычно обозначается буквой f)- это расстояние между линзой и матрицей.На практике это расстояние определяет угол и дальность обзора камеры: чем меньше фокусное расстояние, тем шире угол обзора и тем меньше деталей можно рассмотреть на объектах, расположенных вдали; чем больше фокусное расстояние, тем уже угол обзора видеокамеры и тем детальнее изображение удаленных объектов.
Если вам необходим общий обзор, и вы хотите использовать для этого как можно меньше камер - покупайте камеру с небольшим фокусным расстоянием и, соответственно, широким углом обзора. А на тех участках, где требуется детальное наблюдение за сравнительно небольшой площадью, лучше поставить камеру с увеличенным фокусным расстоянием и направить ее на объект. Это используется, например, на кассах
магазинов, где нужно видеть номинал купюр и другие подробности расчетов с клиентами, на выезде с автостоянки, где необходимо различать автомобильный номер на расстоянии и в других местах.
Тип объектива
В варифокальных (вариофокальных) объективах можно менять фокусное расстояние. Его настройка производится вручную, обычно один раз, когда камера устанавливается на место съемки, а в дальнейшем - по необходимости.
Трансфакторные или зум-объективы также предоставляют возможность менять фокусное расстояние, но удаленно, в любой момент времени. Изменение фокусного расстояния производится с помощью электропривода, поэтому их также называют моторизированными объективами.
"Рыбий глаз" (fisheye, фишай) или панорамный объектив позволяет установить всего одну камеру и достичь при этом 360° обзора.Конечно, в результате получаемое изображение имеет эффект "пузыря" - прямые линии искривлены, однако в большинстве случаев камеры с такими объективами позволяют разделять одно общее панорамное изображение на несколько отдельных, с корректировкой под привычное человеческому глазу восприятие.
Pinhole-объективы позволяют вести скрытое видеонаблюдение, благодаря своему миниатюрному размеру. Фактически, пинхол-камера не имеет объектива, а лишь миниатюрное отверстие вместо него. В России использование скрытого видеонаблюдения серьезно ограничено, как и сбыт устройств для него.
Регулировка диафрагмы
Диафрагма отвечает за поступление света на матрицу: при усиленном потоке света она сужается, препятствуя таким образом засвечиванию картинки, а при недостаточном освещении, наоборот, раскрывается, чтобы на матрицу попадало больше света. Различают две большие группы камер: с фиксированной диафрагмой (сюда же можно отнести камеры вообще без нее) и с регулируемой. Регулировка диафрагмы в различных моделях камер для видеонаблюдения может осуществляться:-Вручную.
-Автоматически видеокамерой с помощью постоянного тока, на основании количества света, попадающего на матрицу. Такая автоматическая регулировка диафрагмы (АРД) обозначается как DD (Direct Drive) или DD/DC.
-Автоматически специальным модулем, встроенным в объектив и отслеживающим световой поток, проходящий через относительное отверстие. Такой способ АРД в спецификациях видеокамер обозначается как VD (Video Drive). Он эффективен даже при попадании в объектив прямых солнечных лучей, но камеры наблюдения с ним дороже.
Электронный затвор
Иначе говоря, эта деталь отвечает за длительность выдержки и количество света, попавшего на матрицу перед формированием изображения. Благодаря электронному затвору, компенсируется излишняя яркость снимаемой сцены, что позволяет получать качественно изображение без засвеченности. Также это свойство обеспечивает хорошее качество съемки быстро движущихся объектов.
Автоматический электронный затвор аналогичен электронной диафрагме. Он уменьшает количество света, падающего на матрицу, из-за чего мы получаем видео приемлемого качества даже при избыточном освещении. Правда электронный затвор, как и электронная диафрагма, изменяет не количество света, а время накопления заряда. Возможности электронного затвора слабее, чем автоматической регулировки диафрагмы, поэтому на открытых пространствах, где уровень освещения изменяется от сумерек до яркого солнечного света, лучше использовать камеры с АРД. Видеокамеры с электронным затвором оптимальны для помещений, где уровень освещения в течение времени меняется незначительно.
Разрешение
Разрешение камеры - это, фактически, размер получаемой картинки. Он измеряется либо в ТВЛ (телевизионных линиях - у устаревших аналоговых камер), либо в пикселях - у цифровых и AHD камер. Чем больше разрешение, тем больше деталей вы сможете рассмотреть на видео.
Инфракрасная подсветка
Наличие ИК-подсветки позволяет вести съемку в темное время суток. Возможности матрицы видеокамеры выше, чем человеческого глаза - например, она может "видеть" в инфракрасном спектре. Это свойство стали использовать для съемок в условиях недостаточной освещенности. При достижении минимального порога освещения видеокамера автоматически переходит в режим съемки в инфракрасном диапазоне и включает ИК-подсветку (IR).
ИК-светодиоды установлены в камере таким образом, чтоб свет от них не попадал в объектив, а освещал снимаемые объекты. Изображение, полученное в условиях слабого освещения с помощью инфракрасной подсветки, всегда черно-белое. Цветные камеры, которые поддерживают ночную съемку, также переходят в черно-белый режим. Значения ИК-подсветки в видеокамерах обычно даются в метрах - т. е. на сколько метров от камеры подсветка позволяет получить четкое изображение. IR-подсветку с большой дальностью называют ИК-прожектором.
Smart IR (Умная ИК-подсветка)
Умная ИК-подсветка усиливает или уменьшает интенсивность инфракрасного излучения в зависимости от расстояния до объекта. Это делается для того, чтобы объекты, оказавшиеся слишком близко к камере, не были "засвечены" на видеозаписи.
Инфракрасный фильтр
Матрица камер с функцией ночной съемки выпускается с повышенной чувствительностью к инфракрасному диапазону. Это создает проблему для съемок в дневное время, так как матрица регистрирует инфракрасный спектр и днем, что нарушает нормальную цветность получаемого изображения.
Поэтому такие камеры работают в двух режимах - день и ночь. Днем матрицу закрывает механический инфракрасный фильтр (ICR), который отсекает инфракрасное излучение. В темноте фильтр автоматически сдвигается, позволяя лучам ИК-спектра беспрепятственно попадать на матрицу.
Частота кадров (fps)
Частота кадров влияет на плавность видео - чем она выше, тем, естественно, лучше. Приемлемая плавность картинки достигается при частоте кадров 17-18 в секунду. Стандарты PAL и SECAM поддерживают частоту кадров на уровне 25 к/с, а стандарт NTSC - 30 к/с. У профессиональных камер частота кадров может доходить до 120 к/с и выше. Следует помнить, что чем выше частота кадров - тем больше дискового пространства потребуется для хранения видеозаписи и тем больше будет загружен канал передачи.Компенсация засветки (HLC, BLC, WDR)
Распространенными проблемами видеонаблюдения являются:-отдельные яркие объекты, попадающие в кадр (фары, лампы, фонари), которые засвечивают часть изображения, и из-за которых невозможно рассмотреть важные детали;
-слишком яркое освещение на заднем плане (солнечная улица за дверями помещения или за окном и тому подобное), на фоне которого ближние объекты отображаются слишком темными.
Для их решения существует несколько функций (технологий), применяемых в камерах наблюдения.
HLC - компенсация яркой засветки.
Фактически, функция просто маскирует слишком освещённые участки кадра накладывая на них серый участки, что приводит к снижению общей яркости кадра и улучшению видимости деталей в тёмных областях.
В целом функция очень полезная и представляет наилучшее решение во многих условиях, однако при использовании камеры в помещении холла со стеклянными дверьми, которые попадают в область обзора, лучше применять не HLC, а другие функции, например, BLC, а в идеале WDR. Вся «соль» заключается в том, что с использованием данной функции не будет видно улицу и объекты на заднем фоне (то есть за стеклянной дверью), так как обычно в таких местах фон светлее. Таким образом, технология компенсации яркой засветки не правильно воспримет яркость заднего плана и освещённость улицы и закрасит большую часть данных участков серым цветом для устранения пересвещённости
BLC - компенсация яркой засветки.
Технология BLC работает так: в случае наличия затемненного участка в кадре (определенное соотношение к светлому участку, обычно не менее 20% от общей площади кадра) видеопроцессор начинает повышать яркость изображения до момента «вывода» темного участка до нормального для восприятия соотношения яркости/контрастности. При этом повышение яркости применяется ко всему кадру, что приводит к значительному осветлению и без того ярких участков кадра. В таком виде система BLC просуществовала достаточно долго, несколько лет, пока не появились современные процессоры обработки видеосигнала и не была внедрена технология WDR, о которой напишем ниже:
WDR - компенсация яркой засветки.
WDR (иногда его называют также HDR) - широкий динамический диапазон. Также используется для компенсации задней засветки, но более эффективно, чем BLC. При использовании WDR все объекты на видео имеют примерно одинаковую яркость и четкость, что позволяет в деталях рассмотреть не только передний план, но и задний. Достигается это благодаря тому, что камера делает снимки с разной экспозицией, и потом совмещает их для получения кадра с оптимальной яркостью всех объектов.
Классы защиты
Этот параметр важен, если вы выбираете камеру для наружного видеонаблюдения или в помещение с высокой влажностью, пыльностью и проч.- Классы IP - это защита от попадания внутрь посторонних предметов различного диаметра, в том числе пылевых частиц, а также защита от влаги.
-Классы IK - это антивандальная защита, т. е. от механического воздействия.
Самыми распространенными среди наружных камер видеонаблюдения классами защиты являются IP66, IP67 и IK10.
Класс защиты IP66: камера полностью пыленепроницаема и защищена от сильных водяных струй (или морских волн). Внутрь вода попадает в незначительных количествах и не нарушает работу видеокамеры.
Класс защиты IP67: камера полностью пыленепроницаема и может выдержать кратковременное полное погружение под воду или долго находиться под снегом.
Антивандальный класс защиты IK10: корпус камеры выдержит попадание 5 кг груза с 40 см высоты (энергия удара 20 Дж).
Другие функции камер видеонаблюдения
OSD меню
- возможность ручной настройки множества параметров камеры: экспозиции, яркости, фокусного расстояния (если есть такая опция) и т. д. Low Light - съемка в условиях плохой освещенности без инфракрасной подсветки.
DIS
- функция стабилизации изображения с камеры при съемке в условиях вибрации или движения
EXIR Technology
- технология инфракрасной подсветки, разработанная Hikvision. Благодаря ей достигается большая эффективность подсветки: большая дальность при меньшем энергопотреблении, рассеивании и т. д.
AWB
- автоматическая регулировка баланса белого цвета в изображении, с тем, чтобы цветопередача была как можно ближе к естественной, видимой человеческим глазом. Особенно актуальна для помещений с искусственным освещением и различными источниками света.
AGC (АРУ)
- автоматическая регулировка усиления. Применяется для того, чтобы выходной видеопоток с камер всегда был стабильным, независимо от силы входного видеопотока. Чаще всего усиление видеосигнала требуется в условиях слабой освещенности, а уменьшение - наоборот, при слишком сильном освещении.
Детектор движения
- благодаря этой функции камера может включаться и вести запись только при возникновении движения на объекте наблюдения, а также передавать сигнал тревоги при срабатывании детектора. Это помогает сэкономить место для хранения видео на видеорегистраторе, разгрузить канал передачи видеопотока, и организовать оповещение персонала о произошедшем нарушении.
Тревожный вход камеры
- это возможность включить камеру, начать запись видео при наступлении какого-либо события: срабатывания подключенного датчика движения или другого подключенного к ней датчика.
Тревожный выход
- позволяет запустить реакцию на зафиксированное камерой тревожное событие, например, включить сирену, отправить оповещение по почте или SMS и т. д.