Что такое регистратор для видеонаблюдения

Всевидящее око. Или как выбрать систему видеонаблюдения.

Про видеонаблюдение знают, наверное, все. Каждый день, множество людей попадают в поле зрения всевидящего ока. За нами наблюдают почти везде: в аэропортах и детсадах, в больницах и торговых центрах многие ставят видеонаблюдение у себя дома и/или на прилегающей территории.

Системы видеонаблюдения, выделяются своим многообразием, от одной камеры (хотя системой это по определению назвать нельзя), до сложных структур на предприятиях, из сотен камер, километров проводов и десятками человек обслуживающего персонала.

Разумеется, сложные системы, устанавливаемые в торговых центрах, школах или предприятиях, требуют квалифицированного расчета и подбора оборудования, и этим будут заниматься специализированные фирмы. А что, если вы хотите установить наблюдение у себя дома/квартире/даче, или вы владелец небольшого магазина или офиса? Вам вполне по силам выбрать комплект видеонаблюдения, подходящий именно под ваши нужды.

Система видеонаблюдения состоит из множества компонентов, но минимальный набор включает в себя: регистратора, камер, блока питания камер, кабеля и разъемов. Также потребуются монитор или другое устройство для вывода изображения, и жесткий диск для записи видеоархива. Вместо видеорегистратора, для подключения камер и обработки сигнала с них, используются специальные платы видеозахвата, устанавливаемые в компьютер. Ввиду небольшой распространенности таких решений, я не буду заострять на них внимание, но основные параметры регистраторов, применимы и к ним.

Итак, вы решили купить систему видеонаблюдения. Пройдемся по основным этапам, которые помогут вам это сделать.

Первый и самый главный этап – формулировка конкретных требований и задач.

Система видеонаблюдения, выполняет определенные задачи, и без их четкой формулировки (что, где и как вы хотите наблюдать) эту систему не построить. Необходимо четко понимать, что вы хотите: общий обзор помещения или территории, или, например, наблюдение за определенным местом с возможностью идентификации посторонних лиц. Каждой задаче соответствует зона детализации (расстояния от видеокамеры до объекта):

Хорошо иметь план помещения или территории с размерами, определить на нем предполагаемые места размещения камер в зависимости от размещения объектов наблюдения, регистратора и расстояния между ними.

Определяем задачи для каждой камеры: например, группа из четырех камер для просмотра периметра, и одна камера для контроля входа в помещение/участок с возможностью идентификации.

Второй этап – выбор типа видеонаблюдения.

Одним из основных признаков, по которому можно разделить все системы видеонаблюдения, это то, каким образом передается сигнал от камеры к регистратору. Выделяют две большие группы:

— аналоговые системы (аналоговый сигнал, передается по коаксиальному кабелю – КВК, РК, RG);

Существует несколько разновидностей аналоговых систем:

— собственно аналоговые (Analog, иногда могу называться CCTV, хотя это не верно). Еще, каких то лет 5 назад, был чуть ли не единственным видом аналогового видеонаблюдения. Расстояние от регистратора до камеры до 100 метров, разрешение камеры до 600ТВЛ (720×756). С внедрением IP видеонаблюдения с камерами, имеющими разрешение 1,2 и более мегапикселя, начали постепенно вытесняться с рынка. Но с появлением новых технологий, аналоговые видеокамеры смогли достичь разрешений в 1-2 мегапикселя, при той же цене. Перечислим три основных HD стандарта:

Так же можно выделить еще один тип – MHD – это гибридная технология, объединяющая в одной камере видеонаблюдения поддержку одновременно четырех стандартов: HD-CVI, HD-TVI, AHD и Analog.

Все перечисленные стандарты обеспечивают разрешение изображения от 1280х720 до 1920×1080 пикселей. Совместимость с аналоговыми камерами предыдущего поколения, позволяет строить комбинированные системы видеонаблюдения, что упрощает переход на новое оборудование. Так же коаксиальный кабель используется для одновременной передачи видео и аудиосигнала, а также управлением поворотными устройствами и трансфокаторами (PTZ).

IP видеонаблюдение может быть построено на базе уже имеющейся ЛВС (но требует первоначальной оценки пропускной способности), или использовать собственную (спроектированную под конкретную систему видеонаблюдения).

Выделим основные достоинства и недостатки обоих типов систем, которые нам помогут в выборе типа системы.

Преимущества аналоговых систем:

— Передача сигнала на расстояние до 500 метров (или больше, при использовании специальных конвертеров);

— Более низкая, на 10-20% цена, чем у IP;

— Простая настройка системы (по сравнению с IP).

— к каждой камере необходимо вести свой кабель, соответственно более трудоемкий монтаж;

— восприимчивость к электромагнитным помехам.

Преимущества IP систем:

— Более легкий монтаж;

— Большее разрешение камер (стоит заметить, что разрешения более 2МП (1920*1080), редко используют в домах/офисах);

— Больший функционал камер (например беспроводная передача данных, обеспечение удаленного доступа);

— Лучшая маштабируемость системы;

— Длина кабельной линии не более 100-130 метров (при больших дистанциях необходимо устанавливать промежуточные коммутаторы);

— В виду того, что видеопоток сжимается перед передачей, появляется задержка в 2-3 секунды;

— Возможные сложности в настройке оборудования, для обычного пользователя.

Наибольшее распространение получили AHD и IP системы видеонаблюдения. Использую данные из первого этапа выбираем какую систему, возможно использовать, зная расстояния между регистратором и камерами (в жилых помещениях и небольших магазинах, длины кабелей обычно не превышают 100 метров, поэтому можно делать расчет для нескольких типов систем, и выбрать наиболее подходящий вариант на последнем этапе).

Этап третий – выбор оборудования.

Камеры.

Пройдемся по основным характеристикам камер, непосредственно влияющих на качество изображения, сферы применения и т.д.

Матрица.

На данный момент, в камерах видеонаблюдения используются два вида матриц:

CCD матрицы выдают более качественное изображение, передают лучше цвета и оттенки, у них больше динамический диапазон, с меньшим количеством собственных шумов и хорошую светочувствительность. Но стоимость таких матриц выше. CMOS же имеют более низкую стоимость, и меньшее энергопотребление. В последние годы характеристики обоих типов матриц улучшались, поэтому при выборе камеры для видеонаблюдения, тип матрицы уже не играет главной роли.

Размер матрицы.

Угол обзора.

Угол обзора является одним из основных критериев при выборе камеры видеонаблюдения, поскольку определяет контролируемую ею зону наблюдения. Зависит этот угол от фокусного расстояния объектива камеры и формата (размера) ее матрицы. Рисунок ниже дает представление о зависимости горизонтального угла обзора от фокусного расстояния.

Вертикальный угол обзора будет меньше за счет соотношения сторон матрицы (в сети можно найти таблицы с указанием всех углов (горизонтальный, вертикальный, диагональный) на различных фокусных расстояния и для различного размера матриц).

Фокусное расстояние.

Определяет угол обзора объектива, а соответственно размер изображения и степень его детализации. Чем больше фокусное расстояние объектива, тем большую дальность видимости имеет камера видеонаблюдения, но угол обзора уменьшается. И наоборот, короткофокусные камеры имею большой угол обзора, но далеко стоящие объекты уже будут неразличимы.

Разрешение камеры.

Несмотря на то, что разрешение камеры видеонаблюдения определяется количеством пикселей ее матрицы, для аналоговых видеокамер она указывается в ТВЛ (телевизионных линиях).

Таблица, стандартных разрешений аналоговых камер.

600 ТВЛ считается достаточным значением для камер домашних/офисных систем видеонаблюдения.

Для HD аналоговых камер, и IP камер, разрешение указывается в мегапикселях.

Чувствительность.

Минимальная освещённость (чувствительность) камеры видеонаблюдения характеризует способность камеры видеонаблюдения различать объекты в темноте. Измеряется в люксах. Чем меньше число, тем при более низкой освещенности, камера сможет различать и записывать объекты. Цветные камеры видеонаблюдения при низкой освещённости автоматически переходят в режим чёрно-белого изображения, в котором чувствительность камеры гораздо выше.

Виды камер.

Камеры можно разделить по нескольким критериям.

В зависимости от места размещения:

По цветности изображения:

— Цветные (в условиях недостаточной освещенности, цветные камеры переходят в ч/б режим работы)

По возможности изменения фокусного расстояния:

— с фиксированным объективом

Исходя из данных, полученных в первом этапе, выбираем каждую камеру. Например, для установки внутри помещения можно взять купольную или миниатюрную (если стоит цель сделать камеру малозаметной), с необходимым углом обзора (фокусным расстоянием). В тоже время, для установки на улице, необходимо учитывать еще и такие параметры как: пыле/влагозащита, температурный режим работы. Для работы в условиях недостаточной освещенности, для камер необходима ИК-подсветка, и высокая чувствительность (

На сегодняшний день, редкая система видеонаблюдения, используется только для отображения изображения с камер, без из записи и хранения. В большинстве случаев для этих целей применяются цифровые видеорегистраторы.

В данное время, большинство регистраторов, предоставляют достаточный уровень оснащенности, позволяющий построить добротные системы.

Помимо явного разделения на аналоговые и IP, есть еще один тип регистраторов – гибридные. Особенность и преимущество их в том, что они позволяют подключать как аналоговые, так и IP камеры, что в некоторых случаях очень кстати.

Ключевые параметры регистраторов:

— Количество подключаемых камер: 4, 8, 16, 32 канала.

— Разрешение записи. Должно быть не меньше разрешения камер. Например, чтобы эффективно использовать камеры 700 ТВЛ видеорегистратор должен обеспечивать запись качеством 960H (960х576 px).

— Скорость записи. Лучшие модели обеспечивают запись на полной скорости в 25к/с.

— Количество жестких дисков для хранения видеоархива, и их максимальная емкость. Многие забывают про такой, казалось бы, второстепенный, но на самом деле очень важный параметр. Поскольку от объема накопителя (или накопителей) напрямую зависит продолжительность (глубина) архива.

— Возможность записывать в различных режимах. Непрерывная съемка, по расписанию, по датчику движения.

— Наличие LAN разъема, его скорости и дополнительных функций по обеспечению удаленного доступа/администрирования системы видеонаблюдения.

Поскольку камеры мы уже выбрали, не составит труда выбрать регистратор. Определяем количество каналов регистратора (лучше, если будет запас 1-2 камеры на случай непредвиденного добавления новых камер), характеристики записи видеосигнала должны быть равны или превосходить возможности камер. На данном этапе можно рассчитать примерный объем жесткого диска необходимый для хранения нужного нам архива (или наоборот, какой глубиной архив можно записать на HDD определенного объема).

О правильном питании.

Поскольку для работы камер требуется источник тока, то его выбор тоже очень важен. Неправильно выбранный блок питания, или место его размещения, может привести к неработоспособности всей системы видеонаблюдения (или ее части).

Некоторые виды используемых блоков питания.

20%. Немаловажную роль, играет и расстояние длина кабеля питания до камеры. При больших длинах, камере просто не хватит напряжения для работы. В интернете есть калькуляторы, которые помогут высчитать падение напряжения в кабеле, в зависимости от его длины и сечения (диапазон рабочего напряжения камеры и блок указываются в его характеристиках). Иногда приходится использовать несколько блоков, располагая их ближе к камерам.

Некоторые IP камеры, поддерживают технологию PoE – передача питания через сетевой кабель. Для этого используются либо специальные устройства – инжекторы, или (что чаще) специальные коммутаторы. Здесь необходимо учитывать, что коммутатор рассчитан на определенную нагрузку, поэтому необходимо рассчитывать количество камер, которые будут получать от него питание.

Четвертый этап.

Если производился расчет для двух систем (аналог и IP), то выбираем более подходящий вариант. Еще раз перепроверяем все данные, так как возможны были внесены какие-то изменения/уточнения в первоначальную схему. Выбираем, какой кабель будет использоваться в зависимости от прокладки внутри помещения или на улице, и типа системы: для аналога возможно применения комбинированного кабеля, где в одной оболочке находятся кабели передачи изображения и питания, либо отдельно коаксиальный кабель и кабель питания. Для IP систем выбирается категория сетевого кабеля, и способ подачи питания. Если питание подается отдельно, то необходимо заложить и кабель под него. Позаботьтесь о достаточном количестве соединительных разъемов (их лучше взять с небольшим запасом, на случай брака).

Готовые комплекты видеонаблюдения.

Довольно часто, в продаже можно встретить готовые системы видеонаблюдения. Пару слов скажем о них.

Камеры, входящие в комплект, могут быть только внутренние или уличные, так и обоих типов (например, в соотношении 50/50).

Удостоверьтесь, что на все компоненты системы есть руководство с характеристиками оборудования. Как минимум, Вы должны получить информацию о таких технических характеристиках как:

— разрешение камер, их фокусное расстояние, внутренняя/уличная (и температурный диапазон), наличие ИК подсветки, и указание дополнительных функций;

— регистратор, входящий в комплект должен по своим характеристикам (число каналов, разрешение/скорость записи) соответствовать камерам видеонаблюдения. Кроме того, если планируется организация удаленного доступа к системе, уточните наличие данной функции.

Так же уточняйте наличие в комплекте жесткого диска, разъемов, кабелей (и их длин при наличии), блока питания (его выдаваемого напряжения и мощности).

Это основные моменты, на которые стоит обратить внимание при приобретении готового комплекта видеонаблюдения. Нередко, такие комплекты обходятся дешевле, чем покупка подобной системы из отдельных комплектующих.

Общие рекомендации.

Приведу рекомендации, которые применимы в большинстве случаев.

— Для внутренних помещений в подавляющем большинстве случаев можно остановиться на камерах с фокусным расстоянием f=3,6 мм. Иногда бывает проблематично точно рассчитать требуемый угол обзора, в таких случаях удобно воспользоваться камерами с варифокальным объективом. Такая камера позволит произвести необходимые настройки непосредственно на месте, что очень удобно, особенно для начинающих, планирующих выполнить установку системы своими руками.

— Для общего наблюдения (без выполнения каких-либо специфических задач), хватает камер с разрешением 600ТВЛ. Для аналоговых HD и IP – 1280*720 (1 мегапиксель).

— Аналоговые системы при числе камер порядка 4-8 штук, будут дешевле, чем IP.

— Я рекомендую обратить свое внимание на гибридные AHD системы – к такому регистратору, возможно, подключить как AHD, так и IP камеры.

— Для внешних камер обязательно уточняйте температурный диапазон их работы. К камерам, эксплуатируемым в северных районах, должны предъявляться иные требования, чем к эксплуатируемым в южных регионах.

— Удаленный доступ, представлен, в данный момент, практически во всех регистраторах. Необходимо иметь только доступ к сети Интернет. Иногда такая опция бывает очень полезна.

— Не осуществляйте прокладку кабелей рядом с электрической проводкой (220В). Наведенные помехи могут существенно испортить качество изображения.

Надеюсь, что данное руководство будет для вас полезным. Я постарался охватить наиболее важные характеристики компонентов систем видеонаблюдения, и рассказать некоторые нюансы при выборе подходящего варианта.

Источник

Как выбрать регистратор для видеонаблюдения

Зачем нужен видеорегистратор в системе видеонаблюдения?

1. Для оцифровки и хранения видеосигнала с аналоговых камер.

Несмотря на все большее распространение IP-камер, аналоговые камеры не спешат уходить с рынка. Это неудивительно: при относительно низкой цене аналоговые камеры обеспечивают высокую скорость передачи качественного изображения. IP-камера, сравнимая в этих параметрах с аналоговой, будет стоить намного дороже. А если планируется установить не одну-две камеры, а десяток или больше? В этом случае построение системы наблюдения на аналоговых камерах пока остается вариантом, оптимальным по соотношению цена/качество.

Но для записи и просмотра видео с IP-камеры достаточно подключенного к сети компьютера (иногда и компьютера не надо – многие IP-камеры позволяют просматривать видео через браузер, что можно делать даже на смартфоне). А вот сигнал с аналоговой камеры так просто просмотреть не получится. Даже если на видеокарте компьютера есть вход, позволяющий подключить аналоговую камеру, организовать полноценное наблюдение будет непросто: оцифровка и сжатие аналогового видеосигнала в реальном времени создает большую нагрузку на процессор. Кроме того, аналоговые камеры (в отличие от IP-камер) не умеют вести запись только при появлении в кадре движущихся объектов: объем записи может вырасти в разы.

По всем этим причинам получение, обработку и запись сигнала с аналоговых видеокамер проще и выгоднее возложить на специализированные устройства – видеорегистраторы.

2. Для хранения записей IP-камер.

Для небольшого количества IP-камер видеорегистратор, как правило, не нужен. Оцифровка и сжатие видеосигнала производится в самой камере, объем передаваемых данных невелик и функции регистратора может выполнять любой современный компьютер с установленным соответствующим программным обеспечением. Но с ростом количества подключенных камер растет и нагрузка на жесткий диск, растет она и с увеличением количества запросов на просмотр записанного видео. Часто бывает, что с расширением системы видеонаблюдения, совмещать хранение видеозаписей и работу с другими приложениями на одном компьютере становится уже невозможно. В этом случае покупка видеорегистратора для IP-камер может оказаться более выгодным решением, чем покупка отдельного компьютера.

Схема соединений гибридного видеорегистратора

3. Для создания гибридных систем видеонаблюдения.

Аналоговые и IP-камеры имеют как свои плюсы, так и минусы. Гибридные видеорегистраторы (позволяющие принимать сигнал как с аналоговых, так и с IP-камер) позволяют использовать плюсы обоих видов камер и забыть о минусах.

Например, часто бывает, что основная группа камер должна быть сконцентрирована в одном месте (склад, цех и т.п.), но требуются также одна-две камеры на значительном удалении (например, проходная).

Построение системы на аналоговых камерах выглядит привлекательным, но аналоговый видеосигнал «не любит» передачи на большие расстояния – качество картинки с удаленной камеры может оказаться плохим. Кроме того, могут потребоваться дополнительные затраты на прокладку кабеля до удаленной камеры.

Построение системы на качественных цифровых камерах обеспечит хорошее качество со всех точек наблюдения, но может «влететь в копеечку».

Тогда использование гибридного видеорегистратора позволит построить оптимальную систему видеонаблюдения: близко расположенные аналоговые камеры подключаются к видеорегистратору кабелями, а на дальнюю точку устанавливается IP-камера и подключается к видеорегистратору через локальную сеть.

4. Для хранения не только видео-, но и аудиозаписей.

Большинство IP-камер видеонаблюдения не оснащено микрофонами и поставляемое с ними программное обеспечение со звуковыми дорожками работать просто не умеет. Оно и неудивительно – камеры наблюдения обычно располагаются на приличной высоте и охватывают значительную площадь: что запишет микрофон, расположенный в такой камере? Уж явно не негромкий разговор кассира с покупателем.

В то же время, ко многим системам безопасности предъявляется требование по записи не только видеоизображения, но и, к примеру, ведущихся в помещении разговоров. В этом случае использование видеорегистратора становится необходимым: большинство из них способны совмещать видеоизображение со звуковой дорожкой от отдельного микрофона. В некоторых моделях максимальное количество подключаемых микрофонов равно максимальному количеству видеокамер (каждая видеозапись может быть со своей звуковой дорожкой), в некоторых (чаще недорогих) моделях количество аудиоканалов меньше.

Характеристики видеорегистраторов для систем видеонаблюдения

Количество видеоканалов – один из основных параметров видеорегистратора, определяющий как его функциональность, так и цену. Этот параметр определяет максимальное количество подключаемых к устройству видеокамер. Но выбирать модель только по количеству видеоканалов будет неправильно – во-первых, оно может зависеть от типа подключаемых камер (в гибридных регистраторах). Во-вторых, с ростом количества подключенных камер возрастает и нагрузка на процессор видеорегистратора. Поэтому с подключением новых камер качество картинки может начать снижаться (причем, не только на новых, а на всех). Если планируется использовать все каналы регистратора, следует выяснить, какую частоту кадров и какое разрешение способен обеспечить видеорегистратор при подключении максимального количества камер.

Количество аудиоканалов, соответственно, определяет максимальное количество подключаемых к устройству микрофонов. Оно не обязательно совпадает с количеством видеоканалов, и при выборе видеорегистратора на это следует обратить внимание.

Максимальная частота кадров определяет, насколько плавной и детальной (передающей быстрые резкие движения) будет видеозапись. При снижении частоты видеозаписи ниже 20 кадров в секунду, рывки изображения становятся заметны глазу.

Максимальная частота кадров видеорегистраторов обычно составляет сотни кадров в секунду – но следует иметь в виду, что обычно это скорость при минимальном разрешении и одной подключенной камере. С ростом разрешения и количества камер частота кадров будет снижаться соответственно. Максимальная частота кадров в 200 к/с означает, что при подключении 8 камер данный регистратор обеспечит комфортную для просмотра запись только на минимальном разрешении (200/8=25).

Сравнение некоторых форматов записи видео

Максимальное разрешение записи определяет качество картинки, но без привязки к частоте кадров. Если вам нужно высококачественное изображение, обязательно следует выяснить, какова частота кадров на максимальном разрешении. Объем данных при максимальном разрешении в 4096×2160 (завяленным на многих видеорегистраторах) и минимальном в 352х240 (на котором часто считается максимальная частота кадров) различается в 100 раз! Так что запись на максимальном разрешении может превратиться в слайд-шоу даже при только одной подключенной камере. Также следует иметь в виду, что максимальное разрешение аналоговых камер – 720х576, вести с них запись с большим разрешением бессмысленно.

Поддержка различных кодеков и форматов видео увеличивает возможности по конфигурированию системы. Так, кодеки Motion JPEG (MPEGх) не сильно нагружают процессор, но имеют низкую степень сжатия. Кодеки H.264, H.265, наоборот, хорошо сжимают видеозапись, но при этом создают большую нагрузку на процессор регистратора. При наличии большого объема на жестких дисках, можно сделать выбор в пользу менее производительного (а следовательно, менее дорогого) видеорегистратора, настроить запись файлов в формате MPEG и обеспечить приемлемое качество видеозаписей при меньших затратах.

Количество отсеков и максимальный объем одного накопителя определяют максимальную продолжительность хранения видео при непрерывной записи без смены дисков. На какой конкретно срок хватит этого объема – сильно зависит от разрешения изображения, частоты смены кадров и степени сжатия видео. Для ориентировки – час видеозаписи в разрешении 720х576, сжатый кодеком MPEG4, занимает около 1,5Гб. Соответственно, емкости дисков, установленных в видеорегистратор с двумя отсеками и максимальным объемом 12000 Гб, хватит примерно на 12000 * 2 / 1,5 = 16000 часов непрерывной записи с одной аналоговой камеры с максимальным разрешением.

Значительно увеличить время хранения архивов может функция детектора движения. Оснащенный этой функцией видеорегистратор будет вести запись только при наличии в поле зрения видеокамеры движущихся объектов. Для малооживленных площадок это может в разы снизить объем видеозаписи, и, кроме того, снизит нагрузку на процессор, позволив увеличить качество записей.

Скорость сети Ethernet является важным параметров для гибридных видеорегистраторов и регистраторов IP-камер. Видеопоток в разрешении 4096х2160 на частоте 23 кадра в секунду имеет скорость около 70 Мбит/сек, поэтому видеорегистратор со скоростью сети Ethernet в 100 Мбит/сек сможет хранить в максимальном разрешении запись только с одной камеры.

Варианты выбора.

Для создания простой небольшой системы видеонаблюдения на IP-камерах выбирайте недорогой видеорегистратор для IP-камер с небольшой емкостью. Он будет стоить от 2500 рублей.

Если вы планируете создание гибридной системы видеонаблюдения или реконструкцию старой аналоговой системы с подключением новых IP-камер, обратите внимание на гибридные видеорегистраторы, способные получать сигнал как с аналоговых, так и с IP-камер. Цены на них начинаются с 4000 рублей.

Источник