Функции камеры видеонаблюдения: виды оборудования и возможности

О чем речь? Функции камеры видеонаблюдения определяют качество съемки и спектр задач, доступный оборудованию. Их разделяют на технические и программные. К первым относится, например, обнаружение лиц, а ко второму – шумоподавление и цветопередача.

На что обратить внимание? Помимо технических особенностей, важно понимать устройство камеры видеонаблюдения. Разница между аналоговым и цифровым оборудованием существенна.

Виды камер видеонаблюдения

Камеры видеонаблюдения отличаются по множеству характеристик, однако основными из них являются способ обработки, преобразования и трансляции сигнала. По данному признаку различают две группы устройств.

Аналоговые камеры

Морально устаревшие устройства, которые использовались еще в 1950-е годы. В основе их работы – преобразование световой энергии, попадающей на объектив, и которая трансформируется в электрический сигнал PAL либо NTSC при помощи светочувствительной матрицы и процессора.

Такие камеры могут использоваться совместно с любым оборудованием для вывода видеоданных: телевизором, планшетом, монитором, регистратором, рекордером и т. д. Для трансляции сигнала необходим коаксиальный провод.

Преимущества:

• Надежность.
• Удобство установки и настройки.
• Доступная стоимость оборудования и его обслуживания.
• Передача сигнала без задержек.

Недостатки:

• Ослабление сигнала при его трансляции на большие расстояния.
• Ограниченное разрешение и резкость изображения.
• Нет многих современных опций.
• Недоступны масштабирование и предобработка изображения.
• Устаревшие технологии.

Аналоговые камеры высокой четкости (AHD)

Эти устройства представляют собой дальнейшее развитие традиционного аналогового оборудования. В них применятся матрица с высоким разрешением, способная формировать сигнал с показателями 720p (1280 х 720), 960H (1280 х 960) или 1080p. Трансляция видео может выполняться как по коаксиальном проводу, так и посредством витой пары.

Преимущества:

• Высокое разрешение полученного видео.
• Отсутствие зависания сигнала, плавность трансляции.
• Информация может передаваться без дополнительных усиливающих сигнал устройств на расстояние до 500 метров.
• Возможность использования одного провода для трансляции аудио, видео, управляющего сигнала.
• Удобство монтажа системы, доступны многие опции, используемые в цифровых камерах.

Недостатки:

• Чувствительность к воздействию электромагнитных помех.
• Ограниченный объем устройства для хранения архива видеозаписей.
• Недоступны видеостандарты, отличные от PAL и NTSC.
• Недоступны продвинутые средства видеоаналитики.

Можно считать, что AHD сохранили преимущества аналоговых камер и избавились от большинства свойственных им недостатков. Качество видеосигнала подобных устройств вполне сопоставимо с цифровыми камерами, поэтому они подходят для использования в частных домах, офисах, для малого бизнеса. Тем не менее с охраной крупных промышленных объектов, режимных военных территорий такое оборудование уже не справляется.

Цифровые камеры

В таких устройствах применяется новый способ обработки входящего сигнала. АЦП, интегрированный в камеру, кодирует сигнал в двоичный код, передавая его затем посредством кабеля «витая пара» и позволяя сжимать и обрабатывать видеоданные. Это значительно упрощает хранение данных и их трансляцию по ЛВС либо интернету. Наиболее часто используются такие алгоритмы сжатия, как MPEG-4, MJPEG, H.264 и H.265.

Преимущества:

• Гибкость настройки, возможна также дистанционная настройка.
• Качество видео вплоть до 4К.
• Масштабирование системы наблюдения и видеоаналитики.
• Широкий перечень дополнительных опций.
• Возможность дальнейшего развития технологии.

Недостатки:

• Высокая стоимость.
• При передаче данных возможна задержка сигнала.

Программные функции камер видеонаблюдения

К программным опциям относятся следующие возможности:

• WDR (wide dynamic range) – широкий динамический диапазон. Способность камеры фиксировать большее количество цветовых оттенков между темным и светлым. Данная опция может быть представлена в виде DWDR или true/real WDR.
• DWDR – цифровой WDR. Функция используется для автоматического выравнивания оттенка как на слишком светлых участках (в частности, рядом с окнами), так и в чрезмерно темных зонах изображения.
• True/real WDR – аппаратный WDR. Используется для решения той же задачи, что и DWDR, но другим способом. Выравнивание выполняется путем произведения двух кадров с разной выдержкой, которые затем соединяются в единое изображение. Эта опция нуждается в более производительном процессоре.
• DNR – алгоритм шумоподавления, который позволяет исключить или свести к минимуму видеошумы при съемке слабоосвещенной зоны. Помехи появляются из-за присутствия рядом с камерой электрических приборов, проводов, антенн и т. д.
• 2D DNR (2DNR) – эта функция камеры видеонаблюдения обеспечивает шумоподавление в отдельном кадре.
• 3D DNR (3DNR) – несколько раз обрабатывает и сопоставляет ряд кадров друг с другом, благодаря чему достигаются высокие показатели шумоподавления.
• BLC (back light compensation) – позволяет компенсировать заднюю засветку, необходимо для выравнивания яркости и повышения четкости предметов, которые расположены напротив источника света.
• HLC (high light compensation) – компенсация яркой засветки. Необходимо при съемке предметов, которые расположены перед источником яркого освещения.
• EIS (electronic image stabilizer) – электронная система стабилизации изображения. Обеспечивает четкость очертаний попадающих в кадр объектов при съемке в условиях вибрации, тряски, быстрого перемещения снимаемого объекта.
• ROI (region of interest) – область интереса. Умная опция, которая обеспечивает возможность задать собственное разрешение для каждого участка кадра.
• PTZ – опция дистанционного управления устройством. Позволяет поворачивать объектив в нужное положение, выполнять настройку фокуса, приближать либо отдалять объекты. Данная функция камеры видеонаблюдения доступна как для аналоговых, так и для цифровых устройств.

Востребованные функции камер видеонаблюдения

Детекция движения

Эта опция может быть реализована одним из двух способов:

• Программный.
• Аппаратный.

При программном алгоритме выполняется попиксельное сравнение последовательности изображений на наличие изменений. Имеет значительный процент ложных срабатываний, так как фиксируется не только появление посторонних объектов, но и колыхание веток деревьев на ветру, движение штор, падение снега, даже смена освещенности.

Аппаратное обнаружение движения основано на использовании отдельного RIP-датчика, который фиксирует тепло, исходящее от окружающих объектов. Соответственно, подобное устройство сможет обнаружить человека, животное, автомобиль, но не будет реагировать на движения занавесок, качающихся деревьев и иных предметов, которые не испускают собственное тепло. Это позволяет минимизировать процент ложных срабатываний.

Детекция пересечения линии

Эта опция дает возможность улавливать предмет, пересекающий виртуальную линию. Возможна настройка графика работы устройства, способа связи. Для обнаружения предметов может использоваться один из следующих сценариев:

• из точки А в точку В либо из точки В в точку А;
• из точки А в точку В;
• из точки В в точку А.

Обнаружение оставленных владельцем предметов

Чтобы использовать данную возможность, необходимо определить область, в которой будут отслеживаться изменения. Если в кадре в течение 5 секунд будет находиться предмет, которого ранее не было, то система отправит оператору сигнал тревоги. Программными средствами можно установить требуемые значения времени, чувствительности.

Обнаружение пропавших предметов

Эта функция обратна рассмотренной выше – обнаруживается не появление, а исчезновение из кадра предметов, находившихся в нем ранее. Вручную можно установить желаемую чувствительность и время отсутствия объекта на изображении.

Читайте также: Как обезопасить дом: охранные и противопожарные меры

Определение лица, автомобиля

Опция используется для обнаружения лиц или транспортных средств, попавших в объектив камеры. При этом нужно понимать, что в рамках данной функции не предусмотрена идентификация личности человека или номера автомобиля. Попадание в кадр любого транспортного средства или лица приведет к срабатыванию тревожной сигнализации.

Распознавание номеров автомобилей, идентификация личности

Эта функция позволяет не просто установить присутствие в кадре лица или автомобиля, но и определить личность человека, распознать государственный регистрационный знак и сопоставить его с базой данных.

Дедукция смены сцены (антисаботаж)

Опция, которая позволяет фиксировать намеренное изменение положения статичной камеры с целью исключения из поля ее зрения охраняемой зоны. Однако эта функция несовместима с режимом «Шериф», в котором камера способна перемещаться по территории, выполняя своеобразный обход.

Дедукция расфокусировки (антисаботаж)

Умная функция, которая обнаруживает изменение резкости кадра. Причиной тому может быть, как неисправность оптики, выход из строя варифокального объектива, так и намеренные действия злоумышленников, которые заливают линзу краской, грязью, пытаясь ослепить камеру.

Подсчет очереди, посетителей

Функция предназначена для автоматического учета количества вошедших в помещение и вышедших из него. Соответствующие сведения можно выгрузить в отчет. Данные о личностях посетителей можно увидеть в OSD-меню.

Дедукция дыма, пожара

Одна из самых популярных функций видеоаналитики. Конечно, можно использовать для обнаружения возгорания или задымления специально предназначенные для этого электронные датчики, однако здесь необходимо учитывать ограничения по высоте, на которой подобные устройства могут быть установлены. В частности, на высоте более 12 метров детекторы уже не улавливают изменения, и система видеоаналитики оказывается в этом случае единственной эффективной альтернативой.

Более того, как показывает опыт, уведомление с камеры, оснащенной опцией обнаружения пожара, отправляется даже раньше. Еще одним плюсом является возможность контроля изменений на открытых участках, где оказывается затруднительной установка специальных датчиков.

Автотрекинг (сопровождение)

Опция доступна на поворотных камерах со скоростной сменой положения объектива и используется для постоянного наблюдения за перемещающимся объектом. Когда в объектив попадает посторонний предмет, камера будет поворачиваться вслед за ним. Доступна настройка зоны наблюдения, поиск объектов по заданным признакам.

Функция антитуман (Defog)

Работа данной опции основана на выравнивании гистограммы. Эта возможность используется для повышения качества видео при воздействии условий, снижающих резкость (дождь, снег, пыль, задымление и т. п.). Как правило, эта функция камеры видеонаблюдения применяется на улице. Отметим, что добиться абсолютной четкости изображения, как при отсутствии помех, невозможно, однако его качество и детализация значительно улучшатся.

Детектор пустых полок

Функция часто используется в магазинах, чтобы фиксировать освобождение полок от товара. Работа этой опции основана на сравнении эталонного кадра с текущим. Пользователям доступна настройка процента наполненности, при котором сотруднику торгового зала отправляется уведомление.

Детектор скопления людей

Массовое скопление людей часто вызывает проблемы: несанкционированные демонстрации, драки, беспорядки и т. п. Разумеется, каждый случай требует самостоятельной оценки, однако системы видеонаблюдения могут обнаруживать сосредоточение толпы в одном месте в автоматическом режиме, отправляя уведомление ответственным лицам и снижая нагрузку на патрульных сотрудников.

Читайте также: Тревожная кнопка: виды, принцип работы и использования

Часто задаваемые вопросы о функциях камер видеонаблюдения

В чем заключаются основные функции камеры видеонаблюдения?

Основная задача видеокамер – обеспечение безопасности. Даже наличие неработающих устройств способно отпугнуть правонарушителей и заставить их отказаться от своих злонамеренных планов. Если же совершено хищение, то при помощи видеозаписи можно легко отследить пути перемещения преступников и установить их приметы, которые помогут в розыске.

Каков идеальный набор опций у камеры?

Конечно, многие хотели бы приобрести такое устройство, которое имело бы автономное электропитание, было оснащено системой PTZ и обладало способностью безошибочно идентифицировать личность человека с расстояния 50 метров, а стоило при этом не больше 1000 рублей. Однако в действительности вы, во-первых, вряд ли найдете в продаже такое устройство по указанной цене, а во-вторых, очень сложно совместить все описанные возможности в одном приборе.

В этой связи необходимо при выборе оборудования определиться с задачами видеонаблюдения, а потом уже покупать соответствующую технику. В противном случае даже переплата не гарантирует, что камеры будут соответствовать предъявляемым к ним требованиям.

Зависят ли возможности камеры от качества их установки?

Чтобы сигнал при передаче не подвергался помехам, протяженность участка кабельной линии не должна превышать 50 метров, а сигнальный провод и силовой нужно располагать не ближе чем 40 сантиметров друг к другу. Также не следует их размещать параллельно, чтобы не увеличивались индукционные наводки. Обеспечить необходимую электробезопасность позволит заземление.

Если вы испытываете трудности при подборе оборудования для видеонаблюдения, рекомендуется обратиться за помощью к специалистам. Они не только помогут подобрать подходящие устройства, но и выполнят их монтаж и настройку.