IP-технологии видеонаблюдения

 

IP -видеонаблюдение - один из распространенных методов с современных системах наблюдения и охраны. Все крупные производители электроники стараются сделать свою технику IP совместимой.

IР-технологии предполагают использование ограниченного ресурса неограниченным количеством пользователей. Это означает, что не все пользователи смогут воспользоваться этим ресурсом в нужное им время. Отсутствие видео в течение нескольких секунд для систем безопасности - ЧП. А для IP-сетей это обычная ситуация. Перерывы в трафике могут быть и более продолжительными.

Вторая проблема заключается в недостаточной производительности оконечного IP-оборудования. Само по себе оборудование достаточно мощное, и программное обеспечение соответствует мировому уровню. Но дело в том, что современное ПО пишется под платформу Intel, а оконечное IP-оборудование производится на платформе ARM, более дешевой, несущественно уступающей Intel. Это приводит к тому, что в некоторые моменты ARM-процессоры значительно теряют в производительности, что влечет за собой провалы в IP-трафике даже в пределах одной локальной сети.

Третья проблема кроется в формате сжатия потокового видео. В IP-системах в основном используются стандарты MPEG-4 и его потомок Н.264. MPEG-4 разрабатывался для применения в мультимедийных приложениях. Основная задача мультимедиа - передать сюжет, а детали изображений большого значения не имеют. Достаточно показать объект крупным планом один раз, а дальше зритель сам домыслит при необходимости. А человеческий мозг очень эффективно дорисовывает недостающие на картинке детали. Составные части алгоритма MPEG-4 оптимизировались исходя из этой задачи. В итоге получился очень эффективный алгоритм. Популярность его применения в системах видеонаблюдения как раз и определяется особенностями чисто человеческого восприятия последовательности видеоизображений.

Еще одним недостатком этих форматов сжатия является то, что для них детально прописаны только процедуры декодирования, а процедуры кодирования у каждого производителя свои. При отсутствии информации о том, по каким алгоритмам осуществляются эти видеоаналитические процедуры, прогнозировать достоверность результатов видеоанализа по видеопотоку, сжатому методами MPEG-4 или Н.264, практически невозможно.

Другое дело - машинное зрение. Понятие сюжета для него чуждо. Ему важны именно детали изображения и их последовательности, и чтобы они были как можно меньше искажены шумами и помехами.

В противоположность методам сжатия MPEG-4 и Н.264, метод MJPEG не вносит межкадровых изменений, поэтому удаленный видеоанализ видеопотока MJPEG будет иметь достаточно достоверные результаты. Цена этому - больший сетевой трафик и больший размер файловых хранилищ.

Использование видеокамер с мегапиксельными форматами может создать непосильную нагрузку для IP-систем безопасности.

IР-технология оказалась экономически наиболее выгодной технологией для построения глобальных сетей передачи данных. Технологически простое и дешевое оконечное оборудование, и возможности IP-протокола соединить практически любые точки земного шара обеспечили IP-технологии необычайную популярность и широкое распространение [4].

В данной главе проведен анализ построения систем видеонаблюдения и их детализацию. Более подробно рассмотрены составляющие систем видеонаблюдения. На основе анализа, проведенного в главе было выбрано IP- видеонаблюдение, а также разработано техническое задание, приложение А.

2 Обзор компаний производителей систем видеонаблюдения и
безопасности

 

2.1 Обзор рынка компаний производителей систем
видеонаблюдения

 

Проанализировав рейтинги, составленные компанией Медиапортал A&S, можно выделить компании поставляющие системы видеонаблюдения. Сравним между собой такие компании как Hikvision, Dahua и Axis, так как они подходят по критерию цена/качество исходя из технического задания. На рисунке 2.1 можно наглядно увидеть доли компаний на рынке видеонаблюдения.

 

Рисунок 2.1 -Доли крупнейших публичных компаний на мировом рынке
видеонаблюдения

«AXIS» — это международная компания. Она изготавливает системы видеонаблюдения, которые пользуются хорошим спросом. Представительства фирмы находятся в более чем 40 странах, а дистрибьюторская сеть в 70 странах. Главный офис находится в Швеции [5].

Если выделить главные преимущества, то следует обратить внимание на:

- 32-летний опыт в сфере разработок и проектирования оборудования для систем видеонаблюдения;

- представительства во многих больших странах;

- технические и научные инновации;

- узкую специализацию.

«HikVision» – производитель систем наблюдения, который имеет главный офис в Китае. Компания основана в 2001 г. и на данный момент насчитывает более 9500 сотрудников. Торговые представительства этой фирмы находятся в таких странах как Великобритания, США, Италия, Нидерланды, ЮАР, Россия и т.д. [6].

Если отмечать основные преимущества, то сюда войдут:

- соотношение цена/качество;

- 8 лет подряд входит в список 50 лучших мировых компаний на рынке безопасности;

- наличие торговых представительств в разных странах;

- несколько престижных наград в России.

«Dahua Technology» компания, которая не только разрабатывает и выпускает оборудование для систем видеонаблюдения, но и задает главные тенденции развития в данной отрасли. Команда НИОКР состоит из более чем 5000 профессионалов, которые обеспечивают компании лидирующие позиции по качеству и эффективности продукции.

Если отмечать основные преимущества, то сюда войдут:

- 15-летний опыт в сфере разработок и проектирования оборудования для систем видеонаблюдения;

- внедрение в производство передовых технологий, за счет чего выпускаемая аппаратура более функциональна, надежна и удобна в эксплуатации;

- наличие торговых представительств в разных странах мира, что позволяет активно вести деятельность на всех континентах;

- научно-исследовательская деятельность, которая дает возможность компании производить инновационные видеорегистраторы Dahua, камеры для видеонаблюдения и другие принадлежности.

 

Обзор видеокамер

Интерес сравнения заключается в том, что камеры видеонаблюдения находятся примерно в одном ценовом диапазоне, а также по аппаратному и программному исполнению одинакового качества. Их технические характеристики представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Характеристика IP-камер

Устройство	IP HIKVISION DS-2CD2422FWD-IW	AXIS M1065-LW	Dahua DH-IPC-HDB4200CP-A-0280B
Среда	Внутренняя	Внутренняя	Внутренняя
Тип матрицы	CMOS	CMOS	CMOS
Размер матрицы, "	1/3	1/3	1/3
Угол обзора	115O	110O	110O
Кол-во пикселей, Мп
Кадров в секунду при максимальном разрешении
День/Ночь	Механический ИК-фильтр с автопереключением	Да	Да
Чувствительность Цвет, Лк	0.01	0.05	0.01
ИК подсветка	Да	Нет	Нет
Поддержка видеокодеков	H.264/MJPEG/H.264+	H.264/MJPEG	H.264, Motion JPEG
Фокусное расстояние объектива	2.8	2.8	2.8
Продолжение таблицы 2.1
Тип объектива	Фиксированный	Фиксированный	Фиксированный
Встроенный микрофон	Да	Да	Да
Аудиовход	Да	Да	Нет
Беспроводной адаптер	Да	Да	Нет
Тип поддерживаемых карт памяти	Micro SD	Micro SD	Micro SD
Питание	PoE 802.3af, 12V DC	AC 220В/DC 4.75-5.25В	PoE 802.3af, 12V DC
Температура	-20... 60	0... 40	-20... 60
Цена, на 13.04.2017	10 990 руб.	23 053 руб.	12 000 руб.

 

Рассматривая основные технические характеристика, необходимо также сравнить качество изображения, сравниваемых видеокамер. На рисунке 2.2 представлены изображения образцов, участвующих в сравнении, отснятые в следующих условиях: хорошая освещенность, средняя освещенность, низкая освещенность и ночная съемка с включенной ИК-подсветкой.

 

Рисунок 2.2- Изображения с камер видеонаблюдения, 1- IP HIKVISION DS-2CD2422FWD-IW, 2-AXIS M1065-LW, 3- Dahua DH-IPC-HDB4200CP-A-0280B

Также на рисунке 2.3 представлены детали сравнения, подобранных видеокамер.

Рисунок 2.3- Детали сравнения при средней освещенности

В темноте с освещенностью 0,2 Лк видеокамера компании Hikvisiоn дает самое яркое изображение. Детали сравнения представлены на рисунках 2.4,2.5 и 2.6.

Рисунок 2.4-Детали сравнения камеры IP HIKVISION DS-2CD2422FWD-IW

 

Рисунок 2.5- Детали сравнения камеры AXIS M1065-LW

 

Рисунок 2.6- Детали сравнения камеры Dahua DH-IPC-HDB4200CP-A-0280B

На рисунке 2.7 рассмотрим изображения, сделанные в условиях ночной съемки. Видеокамера Hikvision передает изображение с самыми низкими шумами, таким образом детали хорошо видны.

 

Рисунок 2.7- Ночная съемка с включенной ИК-подсветкой

 

На основе проведенного сравнительного анализа выбранных видеокамер, можно выбрать Hikvision, так как присутствует слот для microSD карты. Также проведя анализ изображений, камера компании Hikvision cоответствует всем требованиям, которые позволяют судить о качественно проделанной работе. Необходимо заметить, что видеокамера IP HIKVISION DS-2CD2422FWD-IW соответствует критерию цена/качество.

 

Обзор видеорегистраторов

 

Цифровые видеорегистраторы – это самые современные устройства записи аудиовизуальной информации на жёсткие диски HDD или другие накопители. В простом исполнении эти устройства представляют отдельные модули, которые функционируют автономно ведя запись по кругу. Видеорегистраторы такого типа имеют возможности по отображению отснятого видео и могут соединяться с компьютерами и другими устройствами для передачи отснятого материала. Стоит отметить, что современные видеорегистраторы отличаются некоторым расширенным функционалом. Видеорегистраторы отличаются набором функций и способностью поддерживать определенное количество каналов – от 1 до 64, что и обуславливает различия в стоимости таких устройств.

Для сравнения выбрали одинаковые по аппаратному и программному исполнению видеорегистраторы, которые подходят по требованиям описанных в техническом задании. Их технические характеристики представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2- Характеристики видеорегистраторов

Устройство	HIKVISION DS-7732NI-E4/16P	AXIS P7216 Video Encoder	Dahua DHI-NVR5432-4KS2
Видеовход	32 канала	16 каналов	32 канала
Поддержка видеокодеков	H.264/MJPEG	H.264/MJPEG	H.264, MJPEG
Двусторонний аудиовход	Да	Да	Да
PTZ управление	RS-485; RS-232	RS-485; RS-232	RS-485; RS-232
Кол-во, тип, максимальный объем HDD, шт	4 SATA, 4 Тб	ОЗУ: 4 х 512 МБ, флэш-память: 4 х 128 МБ	4 SATA,24 ТБ
Частота кадров	До 50 кад/с	25/30 кад/с	30 кад/с
Трев. вх. вых.	16/4	16/4	16/6
Протоколы	TCP/IP; ONVIF;	ONVIF S	ONVIF 2.3
Рабочие условия	-10°C— +55°C	0 °C —50 °C	-5°C— +50°C
Стоимость на 19.04.17	44 990 руб.	95 770 руб.	42 200 руб.

 

Из этого можно сделать вывод, что из рассмотренных компаний предпочтение можно отдать Hikvision, так как эта компания обладает рядом преимуществ перед другими, а также соответствует критерию цена/качество. Исходя из этого, останавливаем свой выбор на компании по производству составных частей систем видеонаблюдения Hikvision.