практика. Отчет Преддипломная Практика. 1 Обоснование необходимости проекта
 Скачать 1.27 Mb.
|
 Рисунок 18 – внешний вид видеорегистраторов 4) видеосервер − устройство, предназначенное для работы в составе гибридной системы видеонаблюдения и преобразования аналогового видеосигнала с камеры в цифровой формат для последующей передачи его по компьютерной сети или записи на цифровой носитель информации. Видеосервер (также называется видеокодером) позволяет развивать сетевые видеосистемы, не отказываясь от существующего аналогового оборудования. Видеосервер прекрасно подходит для интеграции с существующими аналоговыми CCTV-системами. Видеосервер добавляет новые функциональные возможности аналоговому оборудованию. Многие видеосерверы имеют встроенный детектор движения и входы для подключения внешних охранных датчиков, а также могут восстанавливать события, предшествующие сигналу тревоги и следующие за ним. Видеосервер убирает необходимость в сопутствующей периферии: в мониторах, коаксиальных кабелях и видеорегистраторах. Видеорегистраторы становятся ненужными потому, что видеозапись может осуществляться стандартными серверами на основе ПК. Видеосерверы могут иметь от одного до шестнадцати аналоговых входов для подключения камер и Ethernet-порт для подключения к сети. Количество подключаемых к видеосерверу видеокамер зависит от числа интегрированных в видеосервер плат видеозахвата. Видеосервер может передавать по сети Ethernet видеоизображение со скоростью до 25 кадров в секунду, в зависимости от разрешения картинки и пропускающей способности сети. Видеосервер − это комплексное устройство, состоящее из следующих элементов: блок оцифровки изображения, блок сжатия, веб-сервер, интерфейсы для подключения к сети и последовательные порты. В некоторых видеосерверах отдельные блоки могут интегрироваться. Почти все видеосерверы ведущих производителей снабжены блоком цифровых входов, которые служат для подключения к видеосерверу внешних охранных датчиков. Это означает, что можно настроить видеосервер на срабатывание по внешнему событию. Кроме того, большинство видеосерверов оснащено аудиоканалом для передачи звука по сети.  Рисунок 19 – внешний вид видеосерверов 5) платы видеозахвата − электронные модули, позволяющие преобразовывать аналоговые видеосигналы в цифровые, а также осуществлять запись и обработку информации, поступающей с видеокамер, с помощью персонального компьютера. Платы видеозахвата обладают большими функциональными возможностями и при этом стоят дешевле цифровых видеорегистраторов. Кроме того, управление с помощью компьютера намного удобнее. По принципу обработки видео, применяемые в видеонаблюдение платы видеозахвата делятся на: − аппаратные; − программные. Аппаратные обладают своими процессорами, позволяющими упаковывать видеопоток по одному из алгоритмов сжатия. В программных вариантах плат видеозахвата упаковку видео производит центральный процессор ПК. При выборе платы видеозахвата для видеонаблюдения нужно обратить внимание на следующие характеристики: − разрешение: Платы видеозахвата производятся с разным разрешением: 352 х 288, 704х576, 720x576, 720x288. Эта характеристика определяет качество записи видеоизображения. Чем выше разрешение платы видеозахвата, тем лучше качество видеонаблюдения. − скорость просмотра и записи: Скорость записи − важная составляющая системы видеонаблюдения. Системы, работающие со скоростью 25 кадров в секунду наиболее эффективны. При высоких скоростях оцифровки видеодетекторы движения реагируют быстрее, что позволяет комфортно вести видеонаблюдение даже в местах массового скопления людей, например в магазинах или казино. Для видеонаблюдения за большими площадями можно установить скорость записи от восьми до двенадцати кадров в секунду. − режимы записи плат видеозахвата: Платы видеозахвата для видеонаблюдения могут быть оснащены такими опциями, как запись по детектору движения (происходит, если в поле зрения видеокамеры замечено какое-либо движение). Запись по расписанию (пользователь системы устанавливает время для видеозаписи системы видеонаблюдения). Запись по тревоге (при срабатывании датчика). Постоянная запись (видеорегистратор пишет постоянно). Такие функции очень актуальны для организации дистанционно управляемого охранного комплекса. − сетевые возможности плат видеозахвата: Обеспечивают удаленный доступ к системе видеонаблюдения по локальной сети или через интернет. − показатели синхронизации с ПК, системные требования: Некоторые производители выпускает модули компьютерной системы видеонаблюдения со специфическими требованиями к техническому и программному оснащению компьютера. В то же время, можно подобрать относительно универсальные платы видеозахвата для видеонаблюдения, которые подойдут для стандартного ПК. − оперативный поиск и просмотр видеозаписи: Немаловажная деталь в системах видеонаблюдения. В некоторых моделях плат видеозахвата предусмотрен режим единовременного вывода на монитор изображения со всех подключенных камер. Также можно подобрать платы видеозахвата с функцией overlay, которая обеспечивает возможность трансляции видео с камеры в режиме реального времени и в полноэкранном формате. − возможность расширения системы (сколько плат видеозахвата можно дополнительно установить в компьютер для возможности расширения системы видеонаблюдения); − запись аудио сигнала (некоторые платы видеозахвата комплектуются дополнительными аудиовыходами, благодаря которым можно записывать звук по всем или по выбранным каналам. Это расширяет возможности системы видеонаблюдения).  Рисунок 20 – внешний вид плат видеозахвата 3.1.6 Мониторы для систем видеонаблюдения. Мониторы предназначены для отображения информации с видеокамер или с устройств обработки видеоинформации. Специальные мониторы для видеонаблюдения отличаются от компьютерных мониторов наличием аналогового входа, который помогает избавиться от потери качества при оцифровке аналогового видеосигнала. Профессиональные мониторы для видеонаблюдения имеют три видеовхода: BNC, S-Video и VGA.  Рисунок 21 – внешний вид мониторов для видеонаблюдения Для видеомониторов предъявляются повышенные требования к контрастности, углу обзора и времени отклика. Мониторы для видеонаблюдения используются в системах, где потеря качества недопустима. Существыющая на данном объекте система охранного телевидения имеет ряд недоработок. В целях ее усовершенствования для полного соответствия целям института в сфере видеонаблюдения разработан комплекс мер заключающийся в следующем: - демонтаж устаревшей системы видеонаблюдения; - выбор внутренних IP- камер; - выбор улечных IP- камер; -выбор IP- видеосервера; -выбор дополнительного оборудования. 3.2 Выбор IP- видеокамер. 3.2.1 Общие сведения. История IP видеонаблюдение начинается в 1996г. Компания Axis выпустила первую тестовую модель. На первом этапе качество изображения, в сетевых камерах серьезно уступало профессиональным аналоговым камерам. IP-видеокамеры были больше игрушкой для осуществления видеотрансляции в WEB приложениях или передачи видео по локальной сети. Небольшие габариты таких камер позволили использовать их в новых областях науки и техники, никто не позиционировал их на рынке систем безопасности. Постепенно IP-видеонаблюдение начало поддерживать стандарт IEEE 802.3af для осуществления сетевого питания по Ethernet (PoE), что позволило значительно экономить на использовании инфраструктуры питания телекамер. Устаревшие аналоговые системы видеонаблюдения постепенно пользуются все меньшим спросом среди пользователей и инсталляторов систем безопасности. Компания Электровижн предлагает заказчику системы видеонаблюдения на базе IP оборудования. Это объясняется многими преимуществами в пользу IP видеонаблюдения перед аналоговыми системами: Устаревшие аналоговые системы видеонаблюдения постепенно пользуются все меньшим спросом среди пользователей и инсталляторов систем безопасности. Компания Электровижн предлагает заказчику системы видеонаблюдения на базе IP оборудования. Это объясняется многими преимуществами в пользу IP видеонаблюдения перед аналоговыми системами: -цифровые IP камеры видеонаблюдения имеют функцию обнаружения движения, оповещение по электронной почте или загрузка изображения на FTP -существенное снижение трудозатрат при монтаже системы охранного телевидения на IP оборудовании; -высокая помехозащищенность передаваемого сигнала; -работа всего IP оборудования по интерфейсу Ethernet, что упрощает доступ к оборудованию, и позволяет дистанционно управлять им; -возможность интеграции практически со всеми системами видеонаблюдения и СКУД; -передача видеосигнала на большие расстояния; -встроенный микрофон и динамик позволят Вам общаться с людьми напрямую; -многоуровневое управление пользователями с защитой паролем. Проще говоря, Вы всегда, даже ночью, можете смотреть, записывать и слушать происходящее на объекте наблюдения. IP камеры видеонаблюдения - это богатый функционал и высокое качество. Сегодня ip-камера это сложный набор состоящий из оптики, автоматики, микроэлектроники, который одновременно производит видеосъемку, оцифровывает изображение, сжимает и передает его по каналам Интернет. Вот список компонентов, которыми сейчас оснащены даже самые простые ip камеры: -ПЗС-матрица, преобразует проекцию света в цифровой сигнал; -набор линз в объективе; -защитный оптический фильтр; -плата видеозахвата; -блок компрессии (сжатия) видеоизображения; -центральный процессор и встроенный web-сервер; -ОЗУ - оперативная память; -флэш-память - съемный накопитель; -сетевой интерфейс для управления настройками камеры; -порты подключения; -система защиты камеры - тревожные входы/выходы. 3.2.2 Определение характеристик для камер видеонаблюдения. Итак, система IP-видеонаблюдения состоит из четырех основных компонентов: IP- камеры, серверы записи, рабочие места операторов и коммутационное сетевое оборудование. Для начала разберем первый компонент – IP-камеры и сосредоточимся на вопросе «Как выбрать IP-камеру?». Если мы заглянем в спецификацию стандартной IP-камеры, то увидим пару десятков технических параметров, по которым камеры можно между собой сравнивать. Основным критерием для выбора IP видеокамеры с последующим внедрением её в комплекс СКУД являются такие характеристики как светочувствительность, разрешение, скорость формирования кадров, возможность питание PoE и детектор движения. 1) Разрешение. Список наиболее распространенных форматов приведен в таблице 4: Таблица 4 Форматы видеоизображения.
Обращаем внимание на то, что из перечисленных вариантов только два являются широкоформатными и имеют соотношение сторон 16:9 – HD720p и Full HD1080p. Если мы одновременно поместим в мультиэкране камеры с различным соотношением сторон, то получится, мягко говоря, не скомпонованная картинка с большими черными полосами по краям выбивающихся из общего формата кадров. Всегда ли следует использовать большое разрешение? Нет, не всегда. У большого разрешения есть свои минусы: -во-первых, многомегапиксельные камеры имеют слабую чувствительность. -во-вторых, многие из них не позволяют получать реалтайм. Например, пяти мегапиксельные камеры могут передавать видео со скоростью лишь около десяти к/с. Такое видео на мониторной стене будет выглядеть дискретно. -в-третьих, для того, чтобы получить четкую картинку с многомегапиксельной камерой нужно тщательно подбирать объектив, который, скорее всего, будет в несколько раз дороже обычного. -в-четвертых, большое разрешение требует объемных и дорогих дисковых массивов для хранения многих терабайт видеоданных. Исходя из выше изложенного выбираем среднее значение разрешения. Выбраные характеристики указаны в таблице 5. Таблица 5. Характеристика разрешения.
2) Светочувствительность. Наравне с разрешением, светочувствительность является важнейшим параметром IP-камеры. На нее следует обращать особое внимание, потому как основная масса IP-камер имеет чувствительность на порядки хуже, чем CCTV-камеры аналоговые. Не редкостью является ситуация, когда установив на объекте дорогую мегапиксельную IP-камеру, пользователи сталкиваются с тем, что в сумерках она дает картинку намного хуже, чем дешевая аналоговая камера, стоявшая до нее на этом же самом месте. Вообще в спецификациях ко всем IP-камерам параметр, указывающий на светочувствительность, есть. Это уровень минимальной освещенности, измеряемый в люксах приведен в таблице 6. Таблица 6. Уровень освещенности.
Но, к сожалению, производители редко указывают фактическую чувствительность. Поэтому если вы видите в спецификации чувствительность 0,1люкс, это совсем не значит, что камера будет давать удовлетворительную картинку ночью при свете луны. Скорее всего, картинка будет либо совсем черная, либо слишком шумная. Бывает, однако, что тестовый видеофрагмент при заявленном уровне минимальной освещенности реально детализированный и светлый. Но и здесь есть подводный камень, который называется «режим накопления» или другими словами длительная выдержка. Если в сумерках включается режим накопления, то все статичные объекты: дорога, ограждения, двери – все это отображается четко и детализировано. Однако все движущиеся объекты: люди, машины, животные – все то, что действительно интересно при «разборе полетов», становятся сильно смазанными. Существует лишь небольшое количество задач, когда использование режима накопления оправдано. В большинстве же случаев это свойство способно лишь ввести в заблуждение пользователя относительно реальной чувствительности камеры. Для того чтобы оценить чувствительность камеры в первую очередь стоит обратить внимание на матрицу. Сегодня все CCTV камеры строятся на двух типах матриц: CCD (ПЗС) и CMOS (КМОП). CCD-технология позволяет добиться порядок более высокой чувствительности, чем технология CMOS. Поэтому если в основе IP-камер находится CCD, можно ожидать от такой камеры неплохих показателей. Матрицы CMOS бывают разные. Более ранняя технология, которая называется APS, имеет очень высокий уровень шумов и низкую чувствительность. Сейчас все чаще и чаще используют более современные матрицы ACS, у которых существенно увеличена площадь светопринимающих элементов и соответственно увеличена чувствительность. Поэтому при сравнении стоит отдавать предпочтение камерам на матрицах CMOS ACS. Из выше изложенного выбираем камеру с CCD- матрицей и уровнем минимальной освещенности 0,1 люкс, так как на территории и в здании института установлено ночное освещение. 3) Скорость формирования кадров. Скорость формирования кадров – это также довольно интересный и заслуживающий внимания параметр. В отличие от аналоговых камер, которые передают видео всегда в реалтайме со скоростью 25 или 30 кадров в секунду, далеко не все IP-камеры могут похвастаться такой скоростью. Так, например, камеры, имеющие очень высокое разрешении, не cмогут вести съемку со скоростью более чем пять–десять кадров в секунду. Это означает, что на мониторной стене у вас будет не видео, а обновляющиеся слайды. Для комфортной работы операторов выберем скорость не менее 25 кадров в секнду. 4) Возможность питание PoE. Технология Power over Ethernet (PoE) обеспечивает питание устройств, подключенных к сети Ethernet, с помощью кабеля, используемого для передачи данных. Главным преимуществом технологии PoE является значительное сокращение затрат. Отсутствует необходимость привлекать квалифицированного электрика и прокладывать отдельные линии питания. Это является очень полезным преимуществом, особенно в труднодоступных зонах. Использование технологии PoE также упрощает перемещение камеры на новое место или добавление новых камер в систему охранного видеонаблюдения. Большинство внутренних IP-камер может питаться от коммутатора по технологии PoE. Внешние камеры, требующие обогрева, как правило, требуют питания двенадцать либо 24 вольта, так как в большинстве случаев мощности PoE не хватает для обеспечения и обогрева и работы камеры. Для сокращения затрат, внутренние камеры выбираем с поддержкой технологии Power over Ethernet (PoE). 5) Детектор движения. Есть еще один важный нюанс, который следует помнить при выборе оборудования для IP-видеонаблюдения. И этот нюанс – детектор движения. Детектор может работать на стороне сервера либо на стороне камеры. Если он работает на стороне сервера, это означает, что центральный процессор получает множество сжатых мегапискельных видеопотоков, декодирует их, проводит анализ. И все это осуществляется в режиме реального времени. Естественно в этом случае сервер должен быть очень производительным. Если же детектор движения работает на стороне камер, то процессору не нужно лишний раз декодировать потоки. В этом случае можно использовать намного менее производительный сервер и соответственно намного менее дорогой. Поэтому для оптимальной работы система IP-видеонаблюдения детектор движения должен работать на стороне камер. 3.2.3 Выбор внутренних IP- камер. Срок службы электронных компонентов системы охранного телевидения составляет порядка семь лет. Согласно документации монтаж системы видеонаблюдения проводился в 2006 году. В связи с этим принато решение заменить устаревшие камеры на более современные IP-видеокамеры Apix - Box / M2. HD-камера Apix - Box / M2, изображена на рисунке 22. Поддерживает два типа питания двенадцать вольт / РоЕ. Благодаря работе режима «День/Ночь» с механически убираемым ИК-фильтром камера обеспечивает получение четкого изображения как днем, так и ночью и является прекрасным решением для организации круглосуточной системы видеонаблюдения. Особенности Apix - Box / M2: - Матрица 1/2.7" CMOS - Разрешение 2 Мпикс (1920 х 1080) - Форматы сжатия H.264, M-JPEG - Функция «двойной поток» - Двунаправленная передача по сети аудиосигнала - Детектор движения - Поддержка карт Micro SD - Аналоговый выход BNC - Питание 12 VDC/ PoE. Технические характеристики представлены в таблице 4. |