Мнение об элитном статусе систем видеонаблюдения впору считать устаревшим стереотипом, ведь самая простая такая система стоит не дороже упомянутой железной двери. Впрочем, по мере усложнения цена возрастает в геометрической прогрессии. Действительно, если подойти к вопросу оснащения квартиры или загородного дома комплексно (а только такой подход можно считать эффективным), окажется, что в схеме будет использована уже не одна камера, а, скажем, пять, и к ним добавлены видеорегистратор, пульт управления и пара контрольных мониторов.
Понятно, что стоимость такого оборудования в целом (с учетом установки) будет весьма серьезной. Поэтому, чтобы не переплачивать, следует тщательно разработать план оснащения дома или квартиры камерами и сопутствующими кабельными сетями.
Конструкция всех камер в принципе одинакова: оптическая система, матрица фотоприемника, усилитель видеосигнала и кодер. Зато оформляют их совершенно по-разному - в зависимости от места установки. Так, камера может быть облачена в пыле- и влагозащитный корпус или, наоборот, представлять собой крошечную печатную плату, на которой едва заметен глазок примитивного объектива с одной линзой (так называемая схема Pinhole), причем это далеко не все возможные "инкарнации" такого, казалось бы, простого устройства. Идея системного подхода как раз и заключается в максимально более точном подборе оборудования в соответствии с задачами.
Далеко гляжу...
Итак, вы пришли к выводу, что вам нужны системы видеонаблюдения. С чего начать? Прежде всего исходите из типа жилья и требуемого для него уровня защиты. Если вы живете в городской квартире, вам подойдут скрытая камера на лестничной клетке, видеоглазок и (или) произвольный набор комнатных камер. В загородном доме, если не организована централизованная охрана поселка, прежде всего надо обеспечить наблюдение за воротами и периметром участка, а уже затем - за парадным и "черным" входами. Зоны охвата видеокамер можно обозначить треугольниками прямо на плане участка, дома или квартиры. Это поможет подобрать оптические системы с параметрами, необходимыми для обеспечения нужного угла обзора, и точно установить место их крепления.
Учесть все
Когда вы определитесь с количеством и местом расположения видеокамер, можно приступать к выбору конкретных устройств. Во-первых, надо подумать над тем, какие камеры для вас лучше - скрытые или видимые. Часто уже сам вид камеры, висящей где-нибудь под козырьком, способен спутать планы злоумышленника, поэтому на рынке можно обнаружить даже реалистично выполненные муляжи. С другой стороны, в подъезде, например, вряд ли будет уместна большая камера на кронштейне, зато отлично сработает замаскированный модуль Pinhole (стоимость - от 2 тыс. руб.). Во-вторых, необходимо спрогнозировать наихудшие погодные и социальные условия, в которых предстоит работать видеокамере. Те и другие в России далеки от идеала, поэтому мы рекомендуем использовать пыле- и влагозащищенные устройства в антивандальном исполнении: минимально допустимая степень защиты - IP54 (защита от оседающей пыли и брызг).
Далее надо оценить условия освещения. В затемненном подъезде четко работать станет лишь камера с низкой пороговой чувствительностью. Еще лучше, если в нее будет встроена ИК-подсветка - на случай экстремального затемнения. Впрочем, штатная подсветка обычно не "пробивает" дальше 2-3 м, да и освещает зону наблюдения неравномерно. Наконец, исходя из треугольников охвата, нанесенных на план местности, можно подыскать либо камеры с соответствующими углами обзора, либо варианты с переменным фокусным расстоянием (трансфокатором), позволяющим менять угол обзора в широких пределах. Также бывают моторизованные камеры: одни сканируют в нескольких автоматических режимах, управление другими осуществляется с помощью специального пульта с джойстиком. Такие камеры держат под наблюдением большее пространство.
Провода... и не только
Теперь перейдем к разговору о кабельных сооружениях. Кабели различаются по параметрам проводника и диэлектрика, и выбирать их следует исходя из просчитанной длины линии. Без дополнительного усилителя прокладывают кабель RG59 на расстояние до 250 м, RG6 - до 400 м и RG11 - до 550 м. При наличии усилителя это расстояние можно увеличить в несколько раз.
В случае, если есть альтернатива - беспроводная связь, это могут быть любого типа Web-камеры, передающие сигналы через Интернет, либо оригинальные разработки с аналоговым радиоканалом.
Сигнальными кабелями заботы не ограничиваются: всякая камера требует питания. Для моделей с встроенным внутрь корпуса блоком питания подходит общая сеть переменного тока, но есть и низковольтные камеры - их "запросам" идеально отвечает сеть (12 В постоянного либо 24 В переменного или постоянного тока), приводящая в действие оборудование "умного дома". Имеет смысл предусмотреть автономное питание на случай обрезания проводов. Удобнее всего использовать аккумуляторный источник бесперебойного питания (ИБП) повышенной емкости: если в системе работают две-три камеры и один видеорегистратор, достаточно ИБП мощностью до 2 кВА (стоимость - до 10 тыс. руб.), если же система наблюдения более обширная, обзаведитесь мощным ИБП на 5 кВА (около 50 тыс. руб.).
Запишем и запомним
Следующий этап проектирования - принятие решения о способе обработки сигналов с камер наблюдения. Имеет смысл организовать непрерывную запись, задействуя цифровой видеорегистратор - устройство, предназначенное для перевода аналогового видеосигнала в цифровую форму и сохранения на встроенном жестком диске. Цены на видеорегистраторы начинаются от 7 тыс. руб. за простую модель и заканчиваются на отметке 150 тыс. руб. за модель класса High End. Обычно видеорегистраторы поддерживают одновременную запись от четырех (или более) входов. В части одновременной записи многие из них ограничены частотой следования кадров. Так, если регистратор рассчитан на запись со скоростью 50 кадров в секунду, он сможет записать либо два потока по 25 кадров, либо 4 по 12. Также скорость записи будет тем ниже, чем выше требуется разрешение. Записывать одновременно несколько потоков с максимальными параметрами могут только регистраторы класса High End.
В среднем объем жестких дисков большинства регистраторов рассчитан на одновременную запись продолжительностью до 1 мес, при этом данное значение указано с учетом адаптивной записи, запускающейся по сигналу от внешнего датчика или по команде встроенного в видеокамеру цифрового детектора движения (зависит от конструкции видеорегистратора).
Есть также решения на базе ПК, выполненные в виде карты формата PCI или модуля, подключаемого через USB-порт. Существует большой выбор программного обеспечения (ПО), которое бесплатно распространяют с этим оборудованием. "Компьютерное" решение несколько дешевле и универсальнее отдельного видеорегистратора, но немногие согласятся постоянно оставлять компьютер включенным, к тому же эксплуатация и настройка усложняются, поскольку подразумевают довольно высокий уровень компьютерной грамотности пользователя.
Наблюдение в реальном времени осуществляется с помощью специальных мониторов, однако гораздо эстетичнее в квартире или доме будет смотреться видеодомофонный терминал, который также применяют для управления замками (обойдутся они в 2,5 тыс. руб. за вариант с черно-белым дисплеем и в 5 тыс. руб. за цветной вариант). К нему можно подключить как скрытую камеру, так и встроенную в домофонную вызывную панель. Если камер несколько, можно использовать несложный коммутатор сигналов аналогового типа (минимальная стоимость - 3 тыс. руб.).
Наблюдение через Интернет
Отдельный класс - проводные и беспроводные сетевые камеры. Они подключаются напрямую к компьютерным сетям и транслируют видеосигнал в цифровой форме по протоколу Ethernet или Wi-Fi. Интерфейс таких камер полностью виртуальный и выглядит как обычный сайт в Интернете. Зайдя на подобный "сайт" с помощью любого Web-браузера, можно управлять камерой: вращать ее, если она моторизована, задействовать функцию зумирования, а также сохранять видео- и статичные изображения. Кроме того, некоторые камеры имеют встроенные детекторы движения или тепла и могут посылать тревожный сигнал на удаленный пульт охраны или в милицию. Сетевые камеры выпускают в основном крупные производители компьютерной техники, так что по части защищенности и механической прочности они, как правило, уступают специализированным охранным (стоимость - 8-60 тыс. руб.). Впрочем, есть и исключения...
География рынка
Все многообразные устройства видеонаблюдения, имеющиеся на рынке, можно условно разделить на три группы: отечественные, малоизвестные азиатские и остальные. К третьим относится в том числе и продукция крупных производителей электроники (тоже, кстати, по большей части азиатских). Любопытно, что эти группы исключительно гармонично сосуществуют и практически не конкурируют друг с другом.
Так, камеры производства компании "БайтЭрг" (Россия) удивительным образом сочетают высокую надежность и низкую стоимость. Эти "рабочие лошадки" все как одна представлены в антивандальном исполнении и защищены от пыли и влаги. Однако модельный ряд здесь составляют в основном камеры для наружной установки, а из внутренних присутствуют несколько устройств для оборудования в подъездах и видеоглазки. Ценовой диапазон - 1,5-10 тыс. руб.
Цена беспроводных камер из Китая в несколько раз ниже стоимости изделий известных производителей. Но с вандализмом наши восточные соседи, похоже, не знакомы вовсе, да и видеокартинка у таких камер далеко не блестящая. Многие модели продают под буквенно-цифровой аббревиатурой.
Крупные бренды, такие, как JVC, Sanyo, Panasonic (все - Япония), Samsung (Корея) - это старые игроки рынка. Они производят дорогие камеры (от 7 тыс. руб. за простые варианты), однако взамен предлагают высокое качество изображения и гарантированную надежность. Но камеры этих производителей на суровые условия эксплуатации не рассчитаны, то есть предполагается, что их будут устанавливать в помещениях. Впрочем, в качестве опции все же предлагают специальные термокожухи и антивандальные "доспехи". Однако цена таких аксессуаров доходит порой до стоимости самой камеры.
Сетевые камеры - это продукция как тех же крупных концернов, так и сугубо компьютерных производителей, например тайваньской компании D-Link. Нельзя не упомянуть и "зубра" Web-наблюдения - шведскую компанию Axis. Камеры D-Link отличаются демократичными ценами (от 8 тыс. руб.) и простотой, тогда как Axis предлагает высочайшую функциональность по немалым ценам (до 50 тыс. руб.).
Уже сейчас очевидно, что будущее систем видеонаблюдения заключается в их более плотной интеграции с сетевыми технологиями. Ведь в этом случае используется универсальная инфраструктура, и тем самым решается проблема монтажа. С другой стороны, классические камеры не требуют навыков работы с компьютером и из-за своей простоты более надежны.
В любом случае для построения эффективной системы наблюдения следует обратиться к профессионалам. Надеемся, что наша статья поможет вам говорить с ними на одном языке или по крайней мере более внятно изложить свои пожелания и понять суть предлагаемых вариантов. Ведь трудности выбора одного из них лягут именно на вас.
Глоссарий
Тип матрицы. Матрица - "сердце" видеокамеры: она преобразует световой поток в информацию. Существует два типа матриц: CCD (ПЗС) и CMOS (КМОП). Для видеонаблюдения подходят оба: они практически равноценны, поскольку различаются в основном лишь способом считывания информации. CMOS-матрицы маленьких размеров отличаются повышенными шумами, зато работают с крайне низким энергопотреблением, так что в системах с автономным питанием, возможно, имеет смысл выбрать камеру именно с таким сенсором.
Диагональ матрицы. Физический размер матрицы определяется количеством составляющих ее фотоэлементов и соответственно размером каждого элемента. Многие ошибочно считают, что чем меньше матрица, тем она лучше, однако правила эволюции электронной техники в этом отношении неприменимы. Количество элементов в матрицах одинаково, технологические процессы - одни и те же, но меньшая матрица характеризуется большим электронным шумом и меньшей чувствительностью, что выражается в повышенной зернистости изображения и точечных цветовых отклонениях, если речь идет о цветной камере. Матрицы в большинстве охранных камер имеют диагональ в 1/3 дюйма (примерно 8 мм). В дорогих моделях встречаются 1/2-дюймовые матрицы.
Разрешающая способность. Данный параметр определяет, насколько детальным будет изображение с камеры. Для систем видеонаблюдения (и аналогового телевидения вообще) принята единица измерения - телевизионные линии (твл): например, значение 400 твл означает, что на экране можно будет различить до 400 строк. При этом разрешение не может превышать планку, заложенную в стандарте передачи сигнала (например, в PAL - 625 линий).
Наиболее четко показывают черно-белые камеры. Это обусловлено тем, что у них на одну ячейку матрицы приходится один фотоэлемент, а значит, ошибочные флуктуационные отклонения меньше, тогда как аналогичная по размеру цветная ячейка составлена из трех элементов с цветовыми фильтрами, соответствующими базису RGB.
Разрешение цифровых камер указано в пикселях по сторонам кадра, например: 640 × 480 пикселей. Аналогично характеризуется видеозапись, сохраненная в цифровом виде, в том числе при помощи видеорегистратора.
Пороговая чувствительность. Даже самые современные матрицы обладают довольно узким динамическим диапазоном, то есть способны передавать информацию об ограниченном диапазоне яркостей. В определенной мере этот недостаток компенсируется автоматической регулировкой времени экспонирования: на ярком солнце для захвата кадра может выделяться ничтожно малое временное окно (до 1/100 000 с), а в густой тени, наоборот, на накопление информации уходит весь цикл (1/50 с). Кроме того, для получения яркого контрастного изображения сигнал с матрицы усиливают, попутно борясь с неизбежно возникающими шумами. Однако у всех этих мер есть предел - пороговая чувствительность. Это уровень освещенности наблюдаемого предмета, который является минимально допустимым (или ниже которого он становится невидимым для камеры). В зависимости от модели камеры он колеблется от десятых до сотых долей люкса. Для примера заметим, что освещенность при яркой солнечной погоде может достигать 10 000 лк, в помещении без света с улицы - около 100 лк, в сумерках - порядка 2 лк и, наконец, при лунном свете - менее 0,01 лк. Очевидно, что без специальных мер в кромешной тьме любая камера становится абсолютно слепой.
Инфракрасная подсветка. Спектр излучения, воспринимаемый любым фотосенсором, значительно шире, чем человеческого глаза, и если для нас инфракрасные лучи от обычного пульта ДУ совершенно невидимы, то для видеокамеры (в ней-то и установлен фотосенсор) они подобны фонарику. Это свойство используется для подсветки зоны наблюдения в случаях, когда уровень освещенности ниже пороговой чувствительности камеры. Картинка при этом получается монохромной.
Автоматическая регулировка диафрагмы (АРД). Динамический контраст также повышают за счет автоматического дозирования количества света, падающего на матрицу. Впрочем, этот способ не столько помогает повысить порог чувствительности, сколько исключает засветку в ясную погоду и повышает резкость. Поэтому объективы с АРД имеет смысл использовать только с уличными камерами. При этом возможность управления диафрагмой должна поддерживаться камерой, ведь команды на изменение отверстия диафрагмы объектив получает по специальному кабелю.
Фокусное расстояние. Угол обзора видеокамеры зависит от фокусного расстояния объектива (чем оно меньше, тем шире угол "зрения"), а также от диагонали матрицы: чем меньше диагональ, тем меньше угол обзора при равном фокусном расстоянии. При фокусном расстоянии 3,6 мм и 1/3-дюймовой матрице угол "зрения" составляет 78°. Это стандартный и наиболее распространенный вариант. Для специфических задач используют комбинации матрицы и объектива, обеспечивающие углы обзора от 5 до 150°. Так, камера с малым углом обзора подойдет для наблюдения за небольшим сектором на значительном удалении, например за беседкой в саду, если нет возможности поставить камеру прямо там. Широкоугольные камеры встречаются в видеоглазках: они захватывают максимальный сектор пространства, не оставляя мертвых зон.
Тип матрицы. Матрица - "сердце" видеокамеры: она преобразует световой поток в информацию. Существует два типа матриц: CCD (ПЗС) и CMOS (КМОП). Для видеонаблюдения подходят оба: они практически равноценны, поскольку различаются в основном лишь способом считывания информации. CMOS-матрицы маленьких размеров отличаются повышенными шумами, зато работают с крайне низким энергопотреблением, так что в системах с автономным питанием, возможно, имеет смысл выбрать камеру именно с таким сенсором.
Диагональ матрицы. Физический размер матрицы определяется количеством составляющих ее фотоэлементов и соответственно размером каждого элемента. Многие ошибочно считают, что чем меньше матрица, тем она лучше, однако правила эволюции электронной техники в этом отношении неприменимы. Количество элементов в матрицах одинаково, технологические процессы - одни и те же, но меньшая матрица характеризуется большим электронным шумом и меньшей чувствительностью, что выражается в повышенной зернистости изображения и точечных цветовых отклонениях, если речь идет о цветной камере. Матрицы в большинстве охранных камер имеют диагональ в 1/3 дюйма (примерно 8 мм). В дорогих моделях встречаются 1/2-дюймовые матрицы.
Разрешающая способность. Данный параметр определяет, насколько детальным будет изображение с камеры. Для систем видеонаблюдения (и аналогового телевидения вообще) принята единица измерения - телевизионные линии (твл): например, значение 400 твл означает, что на экране можно будет различить до 400 строк. При этом разрешение не может превышать планку, заложенную в стандарте передачи сигнала (например, в PAL - 625 линий).
Наиболее четко показывают черно-белые камеры. Это обусловлено тем, что у них на одну ячейку матрицы приходится один фотоэлемент, а значит, ошибочные флуктуационные отклонения меньше, тогда как аналогичная по размеру цветная ячейка составлена из трех элементов с цветовыми фильтрами, соответствующими базису RGB.
Разрешение цифровых камер указано в пикселях по сторонам кадра, например: 640 × 480 пикселей. Аналогично характеризуется видеозапись, сохраненная в цифровом виде, в том числе при помощи видеорегистратора.
Пороговая чувствительность. Даже самые современные матрицы обладают довольно узким динамическим диапазоном, то есть способны передавать информацию об ограниченном диапазоне яркостей. В определенной мере этот недостаток компенсируется автоматической регулировкой времени экспонирования: на ярком солнце для захвата кадра может выделяться ничтожно малое временное окно (до 1/100 000 с), а в густой тени, наоборот, на накопление информации уходит весь цикл (1/50 с). Кроме того, для получения яркого контрастного изображения сигнал с матрицы усиливают, попутно борясь с неизбежно возникающими шумами. Однако у всех этих мер есть предел - пороговая чувствительность. Это уровень освещенности наблюдаемого предмета, который является минимально допустимым (или ниже которого он становится невидимым для камеры). В зависимости от модели камеры он колеблется от десятых до сотых долей люкса. Для примера заметим, что освещенность при яркой солнечной погоде может достигать 10 000 лк, в помещении без света с улицы - около 100 лк, в сумерках - порядка 2 лк и, наконец, при лунном свете - менее 0,01 лк. Очевидно, что без специальных мер в кромешной тьме любая камера становится абсолютно слепой.
Инфракрасная подсветка. Спектр излучения, воспринимаемый любым фотосенсором, значительно шире, чем человеческого глаза, и если для нас инфракрасные лучи от обычного пульта ДУ совершенно невидимы, то для видеокамеры (в ней-то и установлен фотосенсор) они подобны фонарику. Это свойство используется для подсветки зоны наблюдения в случаях, когда уровень освещенности ниже пороговой чувствительности камеры. Картинка при этом получается монохромной.
Автоматическая регулировка диафрагмы (АРД). Динамический контраст также повышают за счет автоматического дозирования количества света, падающего на матрицу. Впрочем, этот способ не столько помогает повысить порог чувствительности, сколько исключает засветку в ясную погоду и повышает резкость. Поэтому объективы с АРД имеет смысл использовать только с уличными камерами. При этом возможность управления диафрагмой должна поддерживаться камерой, ведь команды на изменение отверстия диафрагмы объектив получает по специальному кабелю.
Фокусное расстояние. Угол обзора видеокамеры зависит от фокусного расстояния объектива (чем оно меньше, тем шире угол "зрения"), а также от диагонали матрицы: чем меньше диагональ, тем меньше угол обзора при равном фокусном расстоянии. При фокусном расстоянии 3,6 мм и 1/3-дюймовой матрице угол "зрения" составляет 78°. Это стандартный и наиболее распространенный вариант. Для специфических задач используют комбинации матрицы и объектива, обеспечивающие углы обзора от 5 до 150°. Так, камера с малым углом обзора подойдет для наблюдения за небольшим сектором на значительном удалении, например за беседкой в саду, если нет возможности поставить камеру прямо там. Широкоугольные камеры встречаются в видеоглазках: они захватывают максимальный сектор пространства, не оставляя мертвых зон.
ivd.ru