ТИП ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА ОТ КАМЕРЫ
В настоящее время есть несколько стандартов передачи сигнала от камеры до регистратора или монитора. Основными кабельными структурами являются:
Компьютерная сеть на базе IP передачи сигнала по медным кабелям типа «витая пара», оптическому кабелю или по радиоканалу, в основе которого лежит стандарт WiFi. На базе этого канала передачи данных работают IP камеры.
Коаксиальный кабель, по которому может передаваться сигнал в стандартах TVI, AHD, CVI, HD-SDI и их вариациях. Ранее коаксиал использовался в основном для передачи сигнала от аналоговых камер наблюдения в стандартах PAL или NTSC, но в последние несколько лет полностью аналоговое видеонаблюдение ушло с рынка и уступило место современным цифровым стандартам с высоким разрешением кадра.
Гибридные системы передачи сигнала, позволяющие с помощью преобразователей среды передачи организовывать компьютерную сеть по не только по кабелю витая пара или оптическому кабелю, но и используя коаксиальный кабель, и, в свою очередь, передача сигнала от камер форматов TVI, AHD, CVI, HD-SDI возможна по витой паре и оптическому кабелю при помощи медиа адаптеров.
Используют для передачи сигнала компьютерную сеть, вследствие чего элементом подключения к сети является разъем RJ45 под 8 жилок провода в специальной вилке (Джек RJ, некоторые называют его RG45, но правильно RJ-Registered Jack.). С другой стороны кабель обычно подключается к коммутатору, имеющему такие же разъемы. В вариациях вместо коммутатора может быть роутер, для прямого подключения камеры к сети Интернет, к преобразователю среды передачи сигнала (медиаконвертеру), для передачи сигнала на большие расстояния - по оптическому кабелю можно передать сигнал до 80 км и более, не используя промежуточные устройства. IP камера может быть дополнительно оснащена WiFi модулем, для подключения к сети без использования проводов, по сети WiFi.
Питание может быть прямым, от блока питания к камере, так и используя тот же кабель «витая пара», по которому происходит соединение с компьютерной сетью. В данном случае и камера и коммутатор должны поддерживать технологию PoE (Power over Ethernet—питание поверх передачи данных). Для организации передачи питающего напряжения к камере могут быть использованы так же дополнительные устройства— PoE инжекторы, которые «загоняют» в кабель питающее напряжение (36-53В переменного тока, номинально 48В) и PoE сплиттеры, корые позволяют запитать не РоЕ камеру от РоЕ коммутатора, поделив питание и сетевое соединение.
Надо отметить, что уже существуют полностью беспроводные IP камеры (для WiFi камеры требуется блок питания, вследствие чего она не может на 100% считаться беспроводной камерой). Как минимум два бренда выпускают подобные устройства, работающее продолжительное время на элементах питания—Arlo и Blink.
Дальность передачи сигнала (длинна провода подключения—до 100 метров, хотя некоторыми производителями уже представлено оборудование, которое в связке «камера-коммутатор» позволяют подключить камеру кабелем длинной до 800 метров с технологией ePoE. По WiFI все зависит от условий, дальность подключения от 5 до 150 метров. По оптике—до 80 км в зависимости от используемого SFP модуля.
Разрешение кадра—стандартно 2 и 4Мп, в более дорогих проектах 4К (8Мп). Существуют и продаются камеры 7К (30Мп) и выше. Особняком стоят 3 и 5Мп, в основном из-за соотношения сторон кадра 4:3, в отличии от 2, 4 и 8Мп, где соотношение сторон составляет 16:9, такой же как у современных мониторов. И в бюджетном сегменте—1 и 1,3Мп.
Практически все IP камеры имеют встроенный детектор движения, сообщающий записывающему устройству о событии. В более продвинутых камерах возможно подключение микрофона, колонок, внешних датчиков.
Запись может осуществляться на сетевой видеорегистратор NVR или NAS накопитель в простых решениях и на сервера с установленным программным обеспечением для записи потока от IP камер в более продвинутых системах, включая облачные хранилища.
AHD – стандарт передачи аналогового видеосигнала высокой четкости (Analog High Definition), разработанный компанией Nextchip, HD-CVI – стандарт передачи композитного видео высокого разрешения (High Definition Coaxial Video Interface), разработка компании Dahua и HD-TVI – стандарт передачи видеоизображения высокой четкости (High Definition Transport Video Interface) - разработан компанией Techpoint (чипы) и представлен в виде готового оборудования компанией Hikvision при поддержке Hi Sharp—стандарты, позволяющие передавать сигнал с камер с высоким разрешением по коаксиальному кабелю вплоть до 500 метров. Если не уходить в дебри стандартов и цифр (по каждому из стандартов есть развернутые описания—TVI, AHD, CVI ), то они по своей сути очень похожи. Использование пар специальных микросхем со стороны камеры (передатчик) и со стороны регистратора (приемник) для передачи видеосигнала большого разрешения в прогрессивной развертке с цифровой синхронизацией. Отличия—наборы используемых микросхем. Разные стандарты не совместимы друг с другом. Но если еще недавно это было проблемой для любителей какого то конкретного бренда, то сейчас выпускается много моделей мультигибридных камер и регистраторов, которые могут работать во всех трех форматах (+IP и аналоговое CCTV, в итоге форматов пять).
Обычное разрешение (массовые продажи камер) —1Мп (720р) и 2Мп (1080р) но так же продаются 3Мп, 4Мп, 5Мп и 8Мп камеры и регистраторы.
Дальность передачи, как писалось выше, до 500 метров, причем чем длиннее сегмент подключения хочется сделать, тем желательнее использовать лучший коаксиальный кабель с более толстой центральной жилой. Передача сигнала так-же возможна по витой паре и оптическому кабелю с применением специальных адаптеров сигнала.
Стандарты подразумевают передачу от камеры звукового сопровождения и сигналов управления к камере по одному кабелю, но таких моделей не много на рынке.
Из последних достижений в этой области можно выделить новинки от Dahua—камеры HD-CVI с разрешением 8Мп (4К), с возможностью по одному кабелю передавать видео, звук, управление и питание камеры.
Максимальное разрешение HD TVI камер пока на уровне 5Мп (технология Turbo HD 3.0), хотя Hikvision анонсировал 4К, у AHD так же 5Пм (технология AHD 3.0)
Запись осуществляется на видеорегистраторы соответствующих стандартов. Практически все современные модели регистраторов могут преобразовывать сигнал от камер в IP поток (обычно это RTSP), для последующей интеграции в IP системы или передачи сигнала по сети Интернет для удаленного просмотра. Платы оцифровки, устанавливаемые в компьютеры и серверы распространения не получили. Для подключения используется коаксиальный кабель с разъемами BNC как со стороны камеры, так и со стороны регистратора. При использовании альтернативных каналов передачи данных (витая пара или оптика) уже на выходах медиаконвертеров присутствуют BNC разъемы.
Питание камер обычно от блока питания постоянного тока 12В соответствующей потреблению камер мощности (для поворотных и периметральных камер также может быть использовано питание 24В переменного тока).
.
Пришедшая из вещательного ТВ технология видеонаблюдения стандарта HD-SDI попыталась несколько лет назад завоевать рынок систем безопасности, но из-за высокой, не конкурентной, стоимости и высоких требований к кабельной системе постепенно стала нишевым продуктом, его применяют на объектах, где требуется максимальное качество изображения—видеосигнал от камеры до регистратора приходит без сжатия и с частотой обновления кадров вплоть до 60к/с, что накладывает большие требования на кабельную сеть (поток данных составляет 1.485 Гбит/с и 2.970 Гбит/с соответственно в HD-SDI и 3G-SDI). Технология не стоит на месте, появился стандарт EX-SDI (Extended Serial Digital Interface), разработанный компанией Eyenix (Ю.Корея) и который является, по сути, дальнейшим развитием стандартов HD-SDI/3G-SDI, направленным на преодоление 100-150-метрового ограничения по дальности передачи. Для этого в EX-SDI применяется минимальная JPEG-компрессия (без визуально заметных потерь), которая абсолютно не сказывается на визуальном восприятии видеоизображения, но позволяет существенно снизить поток видеоданных (до 270 Мбит/с). Как следствие, дальность трансляции видео возрастает до 400-500 м (в зависимости от типа коаксиального кабеля). При этом сохраняются все преимущества, характерные для стандартов HD-SDI/3G-SDI.
Разрешение кадра—2Мп (1080р). Анонсировано, но пока не представлено на рынке оборудование EX-SDI 4K. Передача сигнала по коаксиальному кабелю с рекомендуемой центральной жилой сечением не менее 1,1мм HD-SDI—100-150 метров, EX-SDI до 400-500 метров. Питание камер от блока питания постоянного тока 12В соответствующей потреблению камер мощности (для поворотных и периметральных камер также может быть использовано питание 24В переменного тока).
Запись осуществляется на видео регистраторы стандарта HD-SDI/EX-SDI (нужно отметить, что для EX-SDI иногда требуется специальный адаптер).
ТИПЫ КОРПУСНОГО ИСПОЛНЕНИЯ КАМЕР ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ.
Представляют собой плату с установленной матрицей и разъемами для подключения. Могут быть установлены в подходящий корпус. (так обычно собираются камеры в Китае—один завод делает модульные камеры, другой корпуса, третий собирает все это в единое целое и упаковывает). В повседневном использовании редко применимы, т.к. не имеют корпуса (и, соответственно, крепления и защиты от внешних факторов). Применяются для ремонта или модернизации корпусных камер, или энтузиастами в своих проектах.
Цилиндрические Bullet (от слова «пуля») камеры - как небольшие камеры с объективом для установки в помещении, так и (в основном) для установки на улице (во многих прайсах так и называются— “Уличная камера”). Представляет из себя цилиндр (или что-то напоминающее цилиндр), с одной стороны имеющее стекло, с другой кронштейн для установки на какую либо поверхность. Изначально оснащена объективом (фиксированным, вариофокальным с ручной регулировкой или ZOOM объективом с автофокусом), имеет класс защиты от пыли и влаги (для улицы подходит IP66 или IP 67), металлический антивандальный корпус. Оснащена ИК подсветкой (за редким исключением, где производитель ставит матрицу типа Starlight, которая и ночью показывает в цвете) для ночного наблюдения в ч/б режиме.
Для монтажа на разных поверхностях (внешний или внутренний угол здания, столб и т.д.) ведущие производители предлагают специальные кронштейны и монтажные коробки. Для эксплуатации в холодных регионах может быть дополнена дополнительным подогревом или системой «холодного старта», когда после подачи питания сначала включается подогрев, а питание электроники начинается при достижении определенной рабочей температуры (простое включение камеры на морозе в –40 может привести к ее выходу из строя). Подключение осуществляется разъемами на выведенных проводах, обычно проходящих через кронштейн и имеющих длину 20-30см.
Камеры в корпусе типа полусферы со стеклянным «колпаком». Внутри, на кронштейне устанавливается модуль камеры с объективом. Кронштейн позволяет направить объектив в нужную сторону путем поворота по горизонтальной и вертикальной осям. Исполнение может быть как для монтажа внутри помещения (пластиковый корпус), так и для уличной установки (металлический, в т.ч. антивандальный корпус). Может быть оснащена ИК подсветкой. Типы объективов и возможность использования кронштейнов для монтажа и подключение аналогичны цилиндрическим камерам.
Кубический корпус, не защищенный от внешних воздействий. Разъемы для подключения прямо на корпусе с тыльной стороны. Предназначены для построения более сложных систем видеонаблюдения. Поставляются обычно без объективов (за исключением редких моделей с установленным ZOOM объективом. Для уличного использования оснащаются подходящими под задачу объективами и устанавливаются в термо и гермо кожухи, включая специализированные—для работы в арктических условиях при температуре от –70, для взрывоопасных и агрессивных сред, для работы в «горячих» цехах с установкой системы охлаждения и т.д.
Корпусные камеры типа «мыльница», «сфера» или «куб». Представляют собой пластиковый корпус с установленным фиксированным объективом. Применяются обычно в бытовой сфере—в квартирах, домах или небольших офисах внутри помещений. Может быть оснащена встроенным микрофоном, ИК или подсветкой на белом LED, PIR датчиком движения, динамиком. Разъемы подключения на самой камере с тыльной стороны. Некоторые кубические и сферические камеры могут поворачиваться по горизонтальной оси по сигналу от удаленного клиента или по заложенной программе.
Поворотные PTZ (pan tilt zoom) камеры имеют также форму полусферы, но несколько больших размеров, чем Dome камеры из-за установленного механизма поворота. Бывают внутренними, но в основном являются внешними, уличными камерами с соответствующей защитой от влаги и пыли. Оснащены поворотным механизмом, позволяющим по сигналам управления или по заложенной программе поворачивать камеру по горизонтали (обычно 360°), вертикали (90°) и управлять zoom объективом на предмет приближения или отдаления объекта просмотра. Могут быть оснащены специальными кронштейнами для крепления на различные поверхности (а некоторые внутренние поворотные камеры могут также встраиваться в подвесной потолок). Подключение возможно как непосредственно в корпусе камеры, так и на вынесенных проводах с разъемами. Могут быть оснащены ИК подсветкой, включая сверхдальнюю, до 150-200 метров. Есть модели с дворником, для очистки объектива камеры. В камерах данного типа может присутствовать режим авто слежения за объектом, эти камеры применяются для патрулирования и просмотра крупным планом интересующие точки на объекте. Можно сказать, что поворотные PTZ камеры являются самыми универсальными и функциональными среди прочих камер наблюдения. Но и самыми дорогими в линейках.
Камеры, предназначенные для контроля за технологическим процессом. Популярным решением являются дефектоскопы или микроскопы со встроенными камерами.
Камеры, замаскированные под бытовые предметы, так называемые камеры скрытого наблюдения. Оснащены объективами типа «пин-хол», позволяющими скрывать камеры в стенах, датчиках движения, часах и других предметах.
КАМЕРЫ СКРЫТОЙ УСТАНОВКИ ЗАПРЕЩЕНЫ ДЛЯ ОБОРОТА НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ.
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕОРОЛИК НА БАЗЕ ЭТОЙ СТАТЬИ
