Видеокамера

2014-10-20 16:08
分享到:

ВОПРОСЫ

 
 

1. Что такое IP-видеокамера?

2. В чем главное отличие IP-камер и аналоговых камер видеонаблюдения?

3. Почему происходит массовый переход от систем аналогового видеонаблюдения к цифровым системам видеонаблюдения на основе IP-камер?

4. Из чего состоит аналоговая и IP-камера?

5. Что определяет качество изображения видеокамеры?

6. Какие характеристики являются основными для светочувствительных матриц?

7. Какие основные типы матриц существуют?

8. Почему разрешение матриц измеряется в пикселях и телевизионных линиях?

9. Что такое разрешение QCIF, CIF, 2CIF, 4CIF, D1?

ОТВЕТЫ


1. Что такое IP-видеокамера?

IP-видеокамера ― это видеокамера, имеющая встроенный веб-сервер, сетевой интерфейс (Ethernet или Wi-Fi) и подключающаяся непосредственно к LAN/ WAN/ Internet сети. Многие IP-камеры имеют такие дополнительные функции, как: детекторы движения, отправка сообщений по e-mail, работа с модемом, подключение внешних датчиков и многое другое. Пользователи могут обращаться к камере посредством стандартного веб-браузера или специального программного обеспечения, как правило, поставляемого вместе с камерой. В зависимости от настроек и политики сетевой безопасности, доступ к видеоизображению, полученному IP-камерой, может быть открыт всем пользователям сети или только авторизованным пользователям.

2. В чем главное отличие IP-камер и аналоговых камер видеонаблюдения?

Главное отличие IP-видеокамеры от обычной аналоговой камеры видеонаблюдения ― это наличие в IP-камере встроенного кодера, который преобразует сигнал светочувствительной матрицы в цифровой поток. В аналоговой камере сигнал со светочувствительной матрицы непосредственно подается на выход видеокамеры.

3. Почему происходит массовый переход от систем аналогового видеонаблюдения к цифровым системам видеонаблюдения на основе IP-камер?

Массовый процесс перехода на цифровые решения идет во всех отраслях, связанных с обработкой и передачей информации. Еще недавно цифровые системы не могли соперничать с аналоговыми: то есть запись и передача информации осуществлялась только в аналоговом виде (например: бытовые магнитофоны и видеомагнитофоны, телефонные станции, телеграф). Однако, благодаря непрерывному прогрессу в области электроники, идет непрерывный процесс перехода от «аналога» к «цифре». 

Цифровой сигнал легче обрабатывать, проще хранить и воспроизводить, он не подвержен искажениям в процессе передачи информации (вспомните качество изображения при многократной перезаписи видеокассет и сравните его с качеством видео, записанного на DVD, которое не зависит от того, сколько раз этот DVD перезаписывался). Поэтому аналоговые системы постепенно уходят в прошлое. Уже не выпускаются аналоговые видеомагнитофоны, аналоговые телефонные станции, аналоговые сотовые телефоны и тому подобное. Постепенно прогресс дошел и до области работы с видеосигналом.

Сейчас уже сложно найти в продаже видеокассеты, идет переход эфирного телевидения на цифровое вещание (должно завершиться во всем мире в 2015 году), то есть аналоговое телевидение сдает свои позиции.

В области охранных систем видеонаблюдения так же идет переход от аналогового видеонаблюдения к системам видеонаблюдения на основе цифровых IP-камер.

4. Из чего состоит аналоговая и IP-камера?

IP-камера похожа на аналоговую камеру, но имеет дополнительные узлы в своем составе. 
 

Таблица сравнения состава аналоговых и IP-камер
Компонент
Аналоговая камера
IP-камера
Светочувствительная матрица + +
Объектив + +
Оптический фильтр Возможен Возможен
Процессор обработки видеосигнала Возможен +
Блок компрессии 
(сжатия) видеоизображения
- +
Микрофон Возможен Возможен
Звуковой выход - Возможен
ОЗУ - +
Флэш-память - +
Сетевой интерфейс - +
Беспроводной интерфейс - Возможен
Последовательные порты - Возможен
Тревожные входы/ выходы - Возможен
Детектор движения - +
Источник питания + +, в том числе питание 
и передача данных по одному кабелю
Термокожух При установке на улице При установке на улице

В качестве светочувствительной матрицы используется полупроводниковая CCD или CMOS-матрица, преобразующая падающий свет в выходной электрический сигнал.

Объектив ― это система линз, предназначенная для проецирования изображения объекта наблюдения на светочувствительный элемент камеры. Объектив является неотъемлемой частью камеры, поэтому от правильности его выбора и установки зависит качество видеоизображения.

Процессор обработки видеосигнала предназначен для обработки сигнала, поступающего со светочувствительной матрицы, и преобразования его в цифровой вид. Процессор может улучшать качество изображения камеры.

Микрофон и звуковой выход. В аналоговой системе передача звука невозможна, разве что в случае прокладки соответствующего кабеля к цифровому видеорегистратору. Сетевая IP-камера решает эту проблему путем регистрации звука самой камерой, синхронизации его с видеосигналом и отправки его для прослушивания и/или записи по той же сети. Аудиосвязь может быть полностью двунаправленной, что позволяет собеседникам вести разговор через переговорные устройства. Такие звуковые устройства дешевы и легки в установке.

ОЗУ (оперативное запоминающее устройство ― оперативная память) ― служит для хранения временных данных. Многие IP-камеры имеют так называемый видеобуфер. Это часть ОЗУ, зарезервированная для записи и временного хранения видеокадров. Информация в видеобуфере обновляется циклически, то есть, новый кадр записывается вместо самого старого.

Флэш-память хранит редкоперезаписываемые данные. Например, настройки камер и прошивку, управляющую работой IP-камеры.

Сетевой интерфейс Ethernet служит для подключения IP-камеры к сети стандарта Ethernet 10/100 Мбит/с.

Беспроводной интерфейс служит для подключения IP-камеры к беспроводной сети Wi-Fi и позволяет осуществлять наблюдение там, где затруднено кабельное подключение или необходима полная мобильность.

Тревожные входы/выходы служат для подключения к веб-камере датчиков тревоги. При срабатывании одного из датчиков генерируется сигнал тревоги, в результате чего процессор веб-камеры компонует набор кадров, записанных в видеобуфер до, после и в момент поступления сигнала тревоги. Этот набор кадров может отсылаться на заданный e-mail адрес или по FTP.

Каждая IP-видеокамера имеет свой собственный IP-адрес, встроенный процессор и встроенное программное обеспечение, что позволяет ей функционировать в качестве веб-сервера, FTP-сервера, FTP-клиента и клиента e-mail. Современные сетевые видеокамеры имеют также множество дополнительных привлекательных функций, таких как детектор движения, питание по PoE, настройки и коррекция видеоизображения, передача звука и т.д.

5. Что определяет качество изображения видеокамеры?

Главный компонент любой видеокамеры - неважно, аналоговой или IP-камеры -  определяющий на 90% качество изображения, выдаваемого камерой ― это светочувствительная матрица.

Качество изображения камеры - ее способность работать в условиях низкой освещенности или в уличных условиях - в первую очередь зависит от характеристик светочувствительной матрицы. 

Хорошие матрицы стоят дорого, поэтому камеры на их основе тоже не могут быть слишком дешевыми.

Светочувствительные матрицы (сенсоры) бывают двух основных типов ― CCD (ПЗС) и CMOS (КМОП). 

CCD (Charge-Coupled Device) матрица ― светочувствительная матрица, изготовленная по технологии «приборов с зарядовой связью».

CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) матрица ― светочувствительная матрица, изготовленная по технологии металл-оксид-полупроводник структура (КМОП). 

Матрицы CMOS гораздо дешевле по сравнению с CCD-матрицами. На основе технологии CMOS можно делать сенсоры с большим количеством мегапикселей, и стоить они будут недорого (по сравнению с CCD). Но шумы CMOS-матрицы не могут обеспечить изображение такого качества, которое наблюдается у камер с CCD-матрицами, хотя в последнее время в этом наметился прогресс.

Так как CMOS-матрицы дешевле CCD, производители IP-камер очень часто вместо стандартных CCD-матриц для видеонаблюдения используются более дешевые CMOS-сенсоры, особенно этим «славятся» производители, для которых IP-видеокамеры являются побочным продуктом. Хотя CMOS-сенсоры имеют более низкую чувствительность и не слишком хорошую цветопередачу, их использование позволяет сильно удешевить устройство, поскольку эти сенсоры представляют собой «все в одной микросхеме» с цифровым выходом данных. Так что, единственный плюс такого решения ― это его цена, на что обычно и смотрят в первую очередь неопытные покупатели.

6. Какие характеристики являются основными для светочувствительных матриц?

Основные характеристики светочувствительной матрицы ― это разрешение в пикселях и телевизионных линиях, размер, чувствительность, тип матрицы и тип развертки.

7. Какие основные типы матриц существуют?

Светочувствительные матрицы (сенсоры) бывают двух основных типов ― CCD (ПЗС) и CMOS (КМОП).

  • CCD (Charge-Coupled Device) матрица ― это светочувствительная матрица, изготовленная по технологии «приборов с зарядовой связью».
  • CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) матрица ― это светочувствительная матрица, изготовленная по технологии комплементарной металл-оксид-полупроводник структуры (КМОП).

Матрицы CMOS гораздо более дешевые по сравнению с CCD-матрицами. На основе технологии CMOS можно делать сенсоры с большим количеством мегапикселей, и стоить они будут недорого (по сравнению с CCD). Но шумы CMOS-матрицы пока не могут обеспечить изображение такого качества, которое наблюдается у камер с CDD-матрицами, хотя в последнее время в этом наметился прогресс.

Так как CMOS-матрицы дешевле CCD, производители IP-камер очень часто вместо стандартных CCD-матриц для видеонаблюдения используются более дешевые CMOS-сенсоры, особенно этим «славятся» производители, для которых IP-видеокамеры являются побочным продуктом. Хотя CMOS-сенсоры имеют более низкую чувствительность и не слишком хорошую цветопередачу, их использование позволяет сильно удешевить устройство, поскольку эти сенсоры представляют собой «все в одной микросхеме» с цифровым выходом данных. Так что единственный плюс такого решения ― это его цена, на что обычно и смотрят в первую очередь неопытные покупатели. Однако, пока IP-камеры с CMOS-матрицами не могут обеспечить такой чувствительности, как IP-камеры с CCD матрицами, хотя прогресс в качестве изображения заметен.

8. Почему разрешение матриц измеряется в пикселях и телевизионных линиях?

Важный параметр видеокамеры — разрешение. Этот параметр определяет возможности камеры по воспроизведению мелких деталей изображения: чем выше разрешение, тем больше детальность, информативность картинки.

Разрешение камеры в пикселях — это размер изображения, выдаваемый камерой по горизонтали и вертикали. Качество изображения, выдаваемого камерой, разборчивость мелких деталей, цветопередача и много другое — никак не связаны с физическим разрешением матрицы в пикселях, две камеры с одинаковым разрешением могут выдавать абсолютно разную по качеству картинку!

Поэтому, для сравнения объективных параметров качества матрицы используют разрешение в телевизионных линиях ТВЛ, то есть количество линий, которое можно разглядеть на изображении. Этот параметр зависит не только от числа пикселей в матрице, но и от параметров электронной схемы камеры, от качества изготовления матрицы и от качества объектива. В большинстве случаев разрешения 380-400 ТВЛ вполне достаточно для наблюдения. Существуют камеры, имеющие более высокое разрешение — 520-540 ТВЛ. Такие камеры позволяют четко видеть мелкие детали изображения (номера машин, лица людей и многое другое). Разрешение цветных камер несколько хуже, чем черно-белых.

9. Что такое разрешение QCIF, CIF, 2CIF, 4CIF, D1? 

Данная аббревиатура используется при обозначении разрешения цифровых систем записи видеосигнала:

  • QCIF — 176x144 пикселей (PAL), 176x120 пикселей (NTSC)
  • CIF — 352x288 пикселей (PAL), 352х240 пикселей (NTSC)
  • 2CIF (то же, что и Half D1) — 704х288 пикселей (PAL), 704х20 пикселей (NTSC)
  • 4CIF (то же, что и D1) — 704х576  пикселей (PAL), 704х480 пикселей (NTSC)
 

 

 

无法在这个位置找到: qq.htm