Современная IP камера это устройство, которое производит видеосъемку, оцифровку сигнала, его компрессию и передачу данных по кабельной или беспроводной сети.
Многие устройства имеют дополнительные средства: внешние датчики и детекторы, GPS и Wi-Fi модемы и другие.
Пользователи обращаются к интерфейсу программы посредством браузеров или специализированных программ установленных на удаленных рабочих местах.
Историческая справка. Первая IP камера была создана в компьютерной лаборатории сетевого оборудования Кембриджа, в1990х годах.
Использовалась для наблюдения за кофеваркой, находящейся в соседнем с лабораторией помещении, чтобы не приходилось ходить к пустому аппарату.
Разработка оказалась очень удобной, и уже в 1992 году был представлен коммерческий прототип.
Устройство и принцип работы IP камеры виденаблюдения
IP камера состоит из следующих частей:
- Объектив.
- Фильтр.
- CDD матрица.
- Устройство видеозахвата.
- Блок сжатия (компрессии) изображения.
- Интегрированный IP сервер и управляющий процессор.
- Оперативная память.
- Флеш память.
- Интерфейс сетевого подключения.
- Порт вывода видео и аудиоданных.
- Входы и выходы различных оповещающих и тревожных сигналов.
Принцип работы
В роли принимающего световые колебания устройства, выступает CDD матрица. Внешне, эта пластинка, выглядит как прямоугольник с пропорциями 3х4, состоящий из большого числа светочувствительных ячеек.
Именно от их количества и зависит качество передаваемого изображения, разрешение IP камеры. ПЗС матрица преобразует свет, попадающий на нее, в электрический сигнал.
Это происходит в 3 этапа: дискретизация – считывание; квантование – усиление и, непосредственно кодирование.
Блок компрессии производит сжатие кодированного сигнала в один из форматов, для последующей передачи по сети. Этот процесс может происходить аппаратно и программно, что обходится дешевле, но не так эффективно.
Входная дверь с видеонаблюдением может выполнять беспрерывную запись всех событий с HD-качеством. Видео записывается на карту памяти, угол обзора камеры в зависимости от модели может быть около 130 – 160 градусов.
Обеспечение электроэнергией подавляющего большинства дачных посёлков далеко от идеального. Поэтому подключение всех элементов видеонаблюдения желательно производить через блок бесперебойного питания. Подробнее о видеодомофоне для дачи читайте тут.
Процессор – выводит оцифрованный и сжатый видеосигнал и контролирует работу интегрированного WEB сервера и других управляющих программ.
Передача изображения происходит через Ethernet порт или с помощью дополнительного оборудования (dial-up или ADSL модемы) подключенного к последовательному COM порту.
Флеш память позволяет хранить пользовательские настройки управляющих программ, может использоваться для резервного сохранения и дополнительной буферизации видео.
ОЗУ – временно сохраняет данные, генерирующиеся при выполнении различных функций заложенных в программу управления камерой.
Преимущества IP видеонаблюдения
| IP камера | Аналоговая | WEB камера | |
| Гибкость | Можно разместить где угодно, подключив к локальной сети или к интернету с помощью обычного или GPS модема, или WI-Fi адаптера. | Не далее 500 м от видеорегистратора, или 1,5 км при использовании усилителей и аналоговых модемов. | На расстоянии 3-5 м от компьютера. |
| Установка | После присвоения IP адреса видеокамере, можно начинать работу. | Настройки не требуется. | Необходимо установить драйвер на устройство и специальное ПО, установить обновления или программы для совместимости. |
| Функциональные возможности | Поступившее по сети видео не нуждается в дополнительной обработке. Сохранение, поиск и анализ выполняется удаленно на любом ПК. | Требуется дополнительное оборудование для сохранения. Для обработки и сортировки требуется подключение к ПК. | Возможности в обработке зависят от мощности ПК и функционала ПО установленного на него. |
| Доступ | С любого ПК или иного устройства подключенного к интернету, которое имеет совместимый браузер. | Для удаленного доступа требуется ПК, со специализированной программой, выступающий в роли прокси-сервера. | Отсутствует возможность удаленного администрирования. Необходимо специализированное программное обеспечение. |
| Стабильность | Высокий уровень без дополнительных устройств. | Чувствителен к электромагнитным наводкам. | Зависит не только от стабильной работы камеры, но и от ПК. |
| Качество | Высокое | Среднее и низкое в зависимости от дальности передачи и возможностей видеорегистратора. | Среднее |
| Стоимость | Высокая, но кроме камеры практически ничего не требуется. | Средняя, учитывая необходимость прокладки сетей и дополнительное оборудование для видеорегистрации. | Низкая |
Виды сетей
IP видеокамеры могут подключаться к различным сетям несколькими способами, в зависимости от стандартов передачи данных.
100 Ethernet – подключение происходит через стандарт RJ45, используя витую пару категории 4, 5, 5е. наиболее распространен в настоящее время из-за низкой стоимости. Подходит для сетей, у которых не более 10-15 камер.
Gigabit Ethernet – при построении этих сетей используется кабель 6 и 6А категорий (см. Кабеля для видеонаблюдения). Кроме передачи данных с большого количества камер возможна передача и другой информации.
Модемное соединение – связывает сетевую IP камерус глобальной сетью и обеспечивает передачу данных:
- обычный факс-модем — не более 56 кбит/с. Практически не используется из-за низкого качества получаемого сигнала;
- ISDN – обеспечивает 2 канала с общей скоростью до 128 кбит/с;
- xDSL – обеспечивает до 1 мбит/с для передачи и до 250 кбит/с для загрузки;
- ADSL – компании связи практикующие эту технологию регламентируют скорость передачи до 40 мбит/с, хотя на практике она редко достигает 10 мбит/с.
- GSM – модемы обеспечивают связь от 5 до 50 кбит/с в зависимости от расположения вышки связи (силы сигнала).
Подключение IP камеры к локальной сети
Определите количество, местоположение, питание IP камер и общий объем передаваемой видеоинформации.
Определите, справится ли существующая сеть с возросшим трафиком, при необходимости замените или проложите новые магистральные кабеля.
Выделите отдельный свитч или хаб (с поддержкой стандартов РоЕ) для организации системы IP видеонаблюдения, подключите к нему все камеры и один из ПК.
Для его установки можно воспользоваться ПО, которое поставляется в комплекте с устройством. Его можно скачать с официального сайта компании производителя. Там же можно найти новые прошивки для камер, которые предоставят дополнительные возможности настроек или обработки сигнала.
На ПК подключенном к той же сети, что и камеры, откройте браузер. В окне адреса введите IP адрес устройства. Если в используемом браузере нет специальной утилиты для работы с настройками камеры, в большинстве случаев, она сама предложит установить подходящую подпрограмму.
В стандартных настройках возможно управление аудио и видеопотоками, программным и аппаратным детектором движения, масштабированием, панорамированием, сохранением и т. д.
Подключение IP камеры к интернету
Для подключения системы видеонаблюдения к интернету понадобится широкополосный маршрутизатор с функцией свитчера (шлюз). В настройках маршрутизатора находим диапазон динамичных IP адресов, присваиваемых всем входящим в сеть устройствам.
Присваиваем уникальный и статичный IP адрес для каждой камеры, прописываем подсеть и шлюз – IP адрес маршрутизатора.
Необходимо сконфигурировать систему маршрутизатора и полученный от провайдера внешний IP адрес так, чтобы состоялось перенаправление к IP адресу внутренней сети, к которой принадлежит камера. Это процесс открытия портов.
Хоть статичный внешний IP адрес для видеонаблюдения стоит недорого, некоторые провайдеры не предоставляют такой услуги или периодически его изменяют. В этом случае необходимо выполнить привязку интернет-шлюза к учетной записи, созданной и зарегистрированной в службе DNS.
В таком случае для внешнего доступа к камере достаточно будет набрать DNS адрес типа. Если провайдер очередной раз изменит IP адрес, то служба DNS автоматически зарегистрирует его.
Функции и внешний вид серверов видеонаблюдения очень похожи на видеорегистратор. Например и серверы, и видеорегистраторы выпускаются в корпусах для монтажа в стойку, а все регистраторы имеют встроенное программное обеспечение для просмотра видео.
Для преодоления трудностей специально для любителей живой природы и были созданы фото и видеоустройства, названные фотоловушками или фотокапканами. Подробнее о лесных камерах читайте в этой статье.
Программное обеспечение
Для облегчения управления большого количества камер, и поступающей от них информации, было разработано различное программное обеспечение для IP видеонаблюдения. Его можно условно разделить на универсальное, совместимое с устройствами многих производителей.
Как правило, оно имеет лучший функционал и аналитические алгоритмы. К таким программам можно отнести: TRASSIR IP и NUUO SCB-IP. И ПО написанное под конкретного производителя: SONY IMZ N3132, Panasonic WV ASM100E, AXIS Camera Companion.
