Практическая работа №5 Рассмотрение принципов устройства, работы и применения средств видеонаблюдения
Цель работы: Изучить принципы устройства, работы и применения средств видеонаблюдения.
Теоретическая часть
Стандартная система видеонаблюдения состоит из видеокамер, проводов, записывающего устройства (видеорегистратора) и монитора. Конечно, подобное разделение достаточно примитивно. Но в общем случае система выглядит именно так.
Принцип работы системы достаточно прост: камера считывает информацию об изображении находящимся перед ней и передает ее через видео кабель на видеорегистратор. Видеорегистратор обрабатывает полученную от камеры видеоинформацию, выводит видео на монитор и записывает информацию к себе в память или на съемный носитель. Соответственно, выбирая систему видеонаблюдения, Вам придется оценить сразу 4 компонента: камеры, видеорегистратор, кабель, и монитор. Каждая составная часть системы обладает своими характеристиками и параметрами. Поэтому, и описывать мы будем каждую часть по отдельности. Начнем с камеры. При выборе видеокамеры для системы видеонаблюдения, прежде всего, стоит определиться, где Вы будете устанавливать видеонаблюдение – в помещении или под открытым небом. В зависимости от места использования камеры делятся на две большие группы:
— внутренние;
— уличные
— разрешающая способность. Разрешающая способность камеры – количественное измерение четкости изображения. Измеряется в телевизионных линиях (ТВЛ). Чем больше телевизионных линий может показать камера, тем четче будет изображение у Вас на мониторе. Средний показатель по рынку – 420 ТВЛ. Отличный – 640. Тут все просто, чем больше ТВЛ, тем лучше. И тем дороже. Зацикливаться на «твлиниях» не стоит. Опыт показывает, что человеческий глаз с трудом различает разницу в разрешающей способности, если она составляет менее 50 ТВЛ. По этому, хорошо подумайте, нужна ли Вам «сверхнавороченная» камера на 520 ТВЛ или вполне хватит 420, а то и 380? Конечно, если Вы собираетесь просмотреть видео на огромном плазменном телевизоре – пожалуй, стоит переплатить за эксклюзив в 640 ТВЛ. Если же Вы банально хотите обеспечить свою автомойку системой видеонаблюдения – смело берите 380-420 ТВЛ.
— характеристики матрицы.
Матрица камеры – элемент, воспринимающий изображение и перегоняющий его в электрический сигнал. Это ключевой элемент камеры. О характеристиках матрицы можно говорить очень долго и посвятить ей отдельно тысячи статей. Но так
как в основном, известны Вам будут 2-3 характеристики матрицы, то речь пойдет только о них.
Производитель обычно указывает камеры для «матрицы» или «сенсора»:
· Размер матрицы
· Тип сенсора
· Фирма производитель
Сама матрица выглядит приблизительно следующим образом:
Пиксель – мельчайший элемент матрицы, воспринимающий свет. Чем больше этих элементов и чем они больше, тем лучше. Чем больше пикселей – тем четче картинка. Чем больше пиксель – тем лучше цветопередача, красочней изображения. Количество пикселей можно условно определить исходя из разрешающей способности камеры. То есть чем больше ТВЛ заявлено, тем больше пикселей в камере. Размер пикселей определяется исходя из размера матрицы. Размер матрицы указывается в частях дюйма. Например «1/3”» означает, что размер матрицы – треть дюйма. Чем меньше число в знаменателе (в данном случае 3), тем матрица больше – соответственно лучше. То есть условно 1/3” матрица лучше, чем 1/4”. Но дороже.
— тип сенсора. На сегодняшний день наиболее распространенными являются два типа сенсоров CMOS(КМОП) и CCD. CMOS — более новая технология. Матрицы CMOS потребляет меньше энергии, стоят дешевле, чем CCD. Но по качеству изображения CMOS немного уступает CCD. Если Вы решаете бытовую, тривиальную задачу — большинство CMOS камер полностью удовлетворят Ваши потребности. Поэтому нет смысла переплачивать за CCD сенсор.
— фирма производитель. Рынок производства матриц практически пополам поделили две фирмы. Фирма SHARP и фирма SONY. Матрицы фирмы SONY традиционно считаются наиболее качественными. Насколько это утверждение справедливо — сказать сложно. По факту матрицы SONY стоят дороже и используются чаще в камерах высшего ценового диапазона. Матрицы SHARP дешевле и чаще встречаются в недорогих камерах.
— производитель камеры. Напоследок хочется обратить Ваше внимание на следующий факт – важнейшим фактором, влияющим на качество камеры видеонаблюдения, является производитель камеры. Плохое схемное решение, некачественная сборка могут быть причиной посредственного видео, при отличных характеристиках матрицы! Допустим, Вы держите в руках две камеры от производителя А и Б. У камеры А больше твлиний, больше размер сенсора, выше минимальная освещенность, чем у камеры Б. Может ли камера А выдавать худшую картинку, чем Б? Да, может. При чем — легко. Характеристики – цифры для «прицела». Окончательный выбор лучше делать лишь после просмотра видео с конкретной камеры.
Запись видео — видеозахват
Видеозахват – запись видео с камер. Очень необычное слово для неподготовленного читателя. На самом деле смысл данного слова прост: камера «собирает» изображение перед собой и передает на устройство, которое «захватывает» видеосигнал. Существует множество устройств, способных осуществить захват видеосигнала. Наиболее распространенными из них являются:
· Платы видеозахвата
· Видеорегистратор (DVR)
— разрешение записи. Чем больше разрешение, тем мельче детали можно разглядеть на записанной картинке. На что ориентироваться? 720х576 — очень хорошее разрешение. Если ваша плата поддерживает такое разрешение и больше, у вас очень хорошая и качественная плата. Соответственно чем меньше разрешение, тем хуже. Минимально приемлемое – 360х288. На еще меньшем разрешении разглядеть детали будет абсолютно не возможно. Цена – прямо пропорциональна разрешению.
— скорость записи. Под скоростью записи понимается количество кадров записанных за одну секунду на один канал (с одной камеры). Человеческий глаз видит 24 кадра за секунду. Соответственно, если скорость записи с камеры составляет 25 кадров, то лучшего и желать не стоит. Что же касается цены то тут практически линейная зависимость, чем меньше кадров на канал поддерживает плата, тем она дешевле. Стоит ли экономить, и покупать плату с меньшей скоростью? Если перед камерой будет не очень много движущихся объектов, например автомойка или загородный дом, то достаточно и 10 кадров. Если же Вы ставите систему видеонаблюдения на проходной или в школе – тогда экономить на данном параметре не стоит.
— совместимость платы с аппаратной частью компьютера. Некоторые производитель плат указывают минимальные требования компьютера для нормального функционирования подключенной к нему платы. Старайтесь выбирать компьютер с более высокими показателями, чем заявленные минимальные требования. В противном случае – будет «глючить» и «тормозить».
— количество подключаемых камер. Чем больше подключаемых камер поддерживает плата, тем она дороже. Поэтому, если Вы собираетесь установить четыре камеры, то не стоит покупать плату на восемь. Все строго по Вашим потребностям.
— формат сжатия. Формат сжатия – способ «сжимания» видео. В-первую очередь от формата сжатия зависит размеры записываемых видеофайлов. Чем лучше сжатие – тем меньше места занимает записанное видео в памяти ПК. Во-вторых, от формата сжатия зависит надежность передачи видео. Самый «слабый» на сегодняшний день формат сжатия – MJPEG, далее идут MPEG2 и MJPEG 4. Наиболее совершенный из доступных на рынке форматов является H.264. Цена в зависимости от формата соответственно растет от более раннего, до более современного.