Как работают компьютерные веб-камеры и для чего они нужны?

Содержание

Применение

Область применения IP-камер охватывает все, начиная от индивидуальных рабочих мест офисных сотрудников, заканчивая крупными предприятиями. Целевое назначение зависит от возможностей оборудования:

  • для слежки за порядком в частном доме или квартире;
  • для контроля количества и состояния сотрудников в компании;
  • для организации комплексной охраны в торговых и иных объектах с возможностью видеоаналитики.

При выборе необходимо обращать внимание на исполнение корпуса. На нем имеется соответствующее обозначение об условиях, при которых камеры могут быть использованы

Устройства производятся с данным показателем в пределах от IP54 до IP68.

Принципы работы систем видеонаблюдения

Устройство видеонаблюдения зависит от используемого оборудования, но общий принцип один: камера считывает информацию и передаёт на обработку регистрирующему устройству, после чего изображение выводится на экран (с записью на какой-либо накопитель или без). Если описать такую структуру подробнее, то системы разделятся на аналоговую и цифровую.

Аналоговый тип видеонаблюдения

Аналоговое видеонаблюдение постепенно выходит из обихода как и аналоговое телевидение, так как IP-технологии, в первую очередь, имеют больше функциональных преимуществ. Например, аналоговые видеокамеры не снабжены датчиками движения, как правило, не записывают звук, затруднена интеграция со сторонними сервисами и отсутствует шифрование сигнала. Тем не менее, оборудование в данной категории, весьма, распространено и имеет широкий модельный ряд, при этом техника от разных производитлей совместима между собой.

Чтобы подключить аналоговое видеонаблюдение, камеру с помощью AV-кабеля соединяют с видеорегистратором, который, в свою очередь, подключают к монитору. Видеорегистратор играет роль системного блока со своей ОС: получает и обрабатывает изображение, выводит на экран, производит запись. Подключить аналоговую видеокамеру можно и напрямую к стационарному компьютеру. Для этого встраивают дополнительное железо — плату видеозахвата.

Цифровой тип видеонаблюдения

Для IP-видеонаблюдения такого комплекта оборудования не требуется. Сейчас в большинстве квартир и частных домов проведён Интернет, а это, фактически, всё что нужно IP-камере, поэтому такую систему видеонаблюдения несложно установить и самому.

Цифровая видеокамера подключается к локальной сети проводным или беспроводным способом к роутеру/свитчу. В интерфейсе маршрутизатора, ей присваивается уникальный IP-адрес, по которому производится настройка параметров аудио и видео, хранения записей и других функций, предусмотренных самой камерой. Избежать настройки роутера и присвоению камеры IP-адреса, можно с использованием облачных технологий. Подключение системы видеонаблюдения к облаку происходит с помощью версии прошивки оборудования, интегрируемой с компьютером или, и вовсе, через сайт облачного хранилища.

Чем IP-видеонаблюдение лучше аналогового:

  • качеством видеопотока;
  • удалённым доступом;
  • возможностью беспроводного подключения;
  • интеграцией с различными сетевыми устройствами;
  • интеллектуальным ПО;
  • универсальным управлением (к IP-системе нетрудно добавить или перенести камеры, изменить угол съёмки, выявить неполадки).

Выбор системы видеонаблюдения: как не переплатить

Чтобы приобрести требуемый именно вашему случаю комплект слежения и не переплатить при этом, следует знать все тонкости выбора этой категории товара. В этом помогут рекомендации специалистов.

Консультация в нескольких магазинах

Для выбора и покупки качественной системы желательно пройти консультацию в нескольких магазинах, выслушав мнения разных специалистов. Проанализировав все аргументы, взвесив все «за» и «против», вам будет проще подобрать вариант, подходящий вам под конкретные цели и карман.

Всегда ли важен бренд

За то, чтобы техника прослужила потребителю долгие годы, несет ответственность производитель. Принято считать, что устройства бюджетного класса имеют негативную репутацию. Однако связь бренда с качеством товара не всегда очевидна.

Некоторая доступная техника работает хорошо и действительно долго. Даже среди малоизвестных китайских марок можно встретить достаточно качественные аппараты. Поэтому не следует гнаться за раскрученным брендом.

Старайтесь приобретать технику только в профессиональных магазинах (чтобы получить гарантию на товар) и при выборе марки ориентируйтесь на более или менее проверенных вами производителей.

Среди гигантов рынка — Samsung (Южная Корея), а также японские компании Panasonic и Sony. Менее известные производители систем видеонаблюдения — Falcon Eye (Канада), Swann (Австралия), Axis (Швеция), EverFocus (Тайвань), китайские компании «НикВисион» и PolyVision, а также южнокорейские компании MicroDigital и KT&С.

Стоит ли покупать готовый комплект

Готовый охранный видеокомплект отменяет массу сложностей относительно подбора параметров каждого элемента. Кроме того, можно не бояться трудностей, связанных с установкой механизма.

Наборы содержат все оборудование, которое необходимо для того, чтобы система работала. А совместимость оборудования друг с другом гарантируется производителем.

Кроме того, готовые наборы выгодны по своей цене. Пользователи экономят значительную сумму при покупке комплекта, чем если покупать все оборудование по отдельности.

Готовый набор почти всегда будет отличным вариантом для небольшого офисного помещения или для создания домашней системы слежения. Однако есть случаи, когда готовые комплекты могут не в полной мере отвечать нуждам заказчика.

Для крупного предприятия или с целью реализации сложного проекта в большом офисе, магазине или складском помещении куда более уместен персональный выбор отдельных комплектующих.

Нужно ли платить за установку

Набор видеокамер слежения — это практическое решение, выигрышное также с экономической стороны. Большинство готовых комплексов легко поддаются монтажу без помощи специалистов.

Клиент получает комплект, куда входит камера, видеорегистратор и другие необходимые элементы. Платить деньги за установку и подключение готовой системы не нужно — все это вы можете сделать сами. К комплекту прилагается набор инструментов для самостоятельной установки.

Вопрос подбора охранного видеокомплекса не так сложен, как может показаться с первого взгляда — выкройте ему немного времени и вскоре вы сами сможете давать рекомендации своим друзьям и знакомым. А разнообразие комплектов позволит выбрать оптимальный вариант — как по стоимости, так и по функциональности.

Принцип действия IP-камер

Принцип работы IP-камер отличается от аналоговой тем, что используется электронная фото-матрица. Она собирает на себе излучаемые фотоны от объектов и преобразует их в напряжение. Далее, информация преобразуется в цифровой код и пишется в буферную память. Данные с видео сохраняются в флеш-карте или сразу передаются на сервер. Задействуются разные каналы передачи данных:

  • по Ethernet соединению через розетку RJ45 стандартного формата. Они упаковываются в пачки, которые отправляются по LAN-кабелю сразу на ПК или на сервер через роутер;
  • по WiFi-каналу, это беспроводной интерфейс, через который передаются данные также сразу на ПК в зоне действия через роутер или в интернет на сервер;
  • можно сократить количество проводов при кабельном соединении, применив технологию PoE. Она позволяет подводить питание и транслировать данные по единому кабелю.

В устройствах настольного формата с интегрированным 3G и 4G модулями данные отправляются через мобильный интернет на сервер. Такие устройства все больше применяются для организации наблюдения за личным рабочим местом или клиентами.

Принцип работы конкретных типов IP-камер для видеонаблюдения зависит от того, какая технология в ней реализована, но все они преобразуют данные в цифровой код, который упаковывается в пачки и передается на сервер.

Как работают веб-камеры?

Если вы хоть немного знакомы с цифровой камерой , то, возможно, имеете общее представление о том, как работает веб-камера. По сути, это цифровая камера, подключенная к вашему компьютеру. Он улавливает свет. Свет проходит через объектив камеры к датчику изображения. Там свет собирается и разделяется на пиксели, которые затем могут быть преобразованы в цифровую информацию в форме числового языка, называемого двоичным кодом.

Затем этот код может быть передан по сети, такой как Интернет или даже внутренняя локальная сеть, на принимающий компьютер, который осуществляет обратный инжиниринг процесса для преобразования кода в пиксели, которые отображаются на экране компьютера

Неважно, является ли веб-камера внутренней или внешней, для ее работы необходимо какое-то программное обеспечение. Помимо драйвера оборудования, необходимо использовать специальное приложение для веб-камеры, Skype, Zoom или другую программу для видеоконференций

Соотношение сигнал/шум

Соотношением сигнал/ шум будет определено качество сигнала. Шумы на изображении могут появляться вследствие слабого освещения и визуально напоминают черно-белый снег или же проявляются в виде зернистости. Данный параметр измеряют в децибелах. Чтобы получить качественную картинку, выбирайте устройство, где данный показатель будет минимум 40 Дб. Современные производители используют специальные технологии для подавления шумов. Выбирайте устройство с пометкой 3-DNR. Это новейшая технология, которая способна устранять и зернистость, и другие дефекты.

Выбирая камеры для видеонаблюдения, стоит учитывать множество параметров. Перед покупкой обязательно детально ознакомьтесь с эксплуатационными характеристиками выбранной модели.

Когда стоит купить видеокамеру

Видеоблоги сегодня очень популярны. Некоторые ищут славы и признания, другие хотят подзаработать, а третьим необходимо поднять свой уровень профессионализма. Реализовать все это позволяет в той или иной степени ведение видеоблога на своем канале в одном из современных потоковых видеосервисов. Но для того, чтобы снимать видеоблог, одного желания недостаточно — необходимо качественное оборудование.

Пользователь волен выбирать из целого ряда технических устройств различного ценового диапазона и, зачастую, довольно различающихся по принципу действия. Сегодня без затруднений можно приобрести камкодер, DSLR-камеру, любительскую камеру небольшого размера, экшн-камеру, или, на худой конец, снимать на собственный смартфон, благо, отдельные модели современных аппаратов оснащаются довольно неплохими матрицами. Однозначно сказать, что лучше для съемок видео,  фотоаппарат или видеокамера, сложно.

На сегодняшний день совершенно нет необходимости приобретать дорогостоящую аппаратуру, микрофон, аккумуляторные батареи и т.д. Решение во многом зависит от того, какое именно видео желает снять владелец. Для отдельных случаев, где высокое качество не требуется, можно ограничиться обычным цифровиком или смартфоном. Если необходима натуралистичная портретная видеосъемка с возможностью последующей обработки в профессиональном видеоредакторе, то ответ очевиден: нужна полноценная цифровая видеокамера.

Функции IP камеры видеонаблюдения

Возможности IP-камер обширные, вот примерный перечень:

  • онлайн- или офлайн-запись и передача цветного, черно-белого потокового видео, звука, изображений в разных форматах, включая Full HD;
  • беспроводное видеонаблюдение если используется камера с WI-FI;
  • просмотр через браузер, WAP с помощью любого мобильного устройства с интернет-доступом;
  • функции съемки в темноте, при изменчивом освещении, используя фильтры, специальные диафрагмы;
  • все возможные углы обзора (зависит от продвинутости модели): портретный, панорамный, средне приближенный и пр.;
  • функция автономной работы, записи и сохранения данных на собственную карту памяти или на отдельный видеорегистратор;
  • функция минимизации помех, подавления мерцания;
  • удаленная настройка режима, условий и графика активации прибора через компьютер, смартфон;
  • электронная стабилизация изображения (EIS);
  • защитная маска, блокирующая просмотр конфиденциальных зон;
  • автоматическая коррекция положения картинки (для поворотных устройств);
  • обнаружение и слежение за движущимися объектами, различные уровни масштабирования, зума (приближение/отдаление);
  • аналитические интеллектуальные функции, реагирование на поведение объекта;
  • защитные функции: реагирование на обрыв связи, распыление краски, повреждение объектива;
  • шумоподавление, противовибрационные стабилизирующие механизмы;
  • функции, позволяющие избежать потери данных при разрыве соединения, контроль хранения данных.

Формирование сигнала

Сенсоры имеют дополнительные фрагменты, которых нет в датчиках цифровых камер. Для создания видеосигнала они должны ежесекундно делать множество снимков, которые затем объединяются, создавая впечатление перемещения.

Для этого видеокамера захватывает кадр и чересстрочно записывает его. За датчиком изображения находится другой сенсорный слой. Для каждого поля видеозаряды переходят на него, а затем последовательно передаются. В аналоговой видеокамере этот сигнал поступает на видеомагнитофон, который его записывает (вместе с информацией о цвете) на видеопленке в виде магнитных импульсов. Пока второй слой передает данные, первый захватывает очередное изображение.

Принцип работы видеокамеры цифрового типа в основном такой же, за исключением того, что на последнем этапе аналого-цифровой преобразователь превращает сигнал в байты данных.

Камера записывает их на носитель, который может быть магнитной лентой, жестким диском, DVD или флеш-памятью.

Цифровые модели с чересстрочной разверткой сохраняют каждый кадр в виде двух полей так же, как и аналоговые.

Камеры с прогрессивной разверткой записывают видео покадрово.

Какие государственные организации и в каких случаях могут заниматься видеонаблюдением?

Наблюдение, предполагающее использование видеосистем и прочих технических средств, включено в перечень оперативно-розыскных мероприятий. Данная норма содержится в ст. 6 ФЗ «Об оперативно-розыскной деятельности».

Право на осуществление данного вида деятельности согласно ст. 13 этого же закона предоставлено ФСБ, МВД, ФСО, федеральным органам госохраны, органам по контролю за оборотом психотропных и наркотических средств, таможенным органам, службе внешней разведке, федеральной службе исполнения наказаний. Кроме того, сотрудники данных органов могут на законных основаниях использовать аппаратуру, предназначенную для скрытой съемки.

Виды видеокамер по месту расположения устройства

Прежде чем выбирать и покупать видеокамеры для наблюдения, необходимо детально ознакомиться с их функциональными и конструктивными особенностями. Необходимо понимать, как работает видеокамера наблюдения, чем отличаются те или иные модели.

В зависимости от условий, в которых предполагается эксплуатация прибора, камеры подразделяются на две большие категории:

  • Уличные или наружные. Это весьма специфические приборы, которые способны работать при любых погодных условиях. Такие модели оснащаются специальными термокожухами, которые отлично защищают электронику устройств от температурных воздействий, влаги и пыли. Существует достаточно широкий спектр разновидностей уличных моделей, приобрести которые можно в специализированных магазинах.
  • Внутренние или комнатные. Функциональные устройства, рассчитанные на работу внутри помещений. Их используют для организации систем видеонаблюдения в квартирах, жилых домах, офисах и магазинах. Поскольку это универсальные модели, они могут быть установлены в помещениях любого назначения. В отличие от уличных видеокамер комнатные модели характеризуются меньшими размерами и весом. Они не оснащаются защитой от влаги, солнца и мороза, поэтому их использование в уличных условиях недопустимо. В продаже можно найти модели для ведения скрытого видеонаблюдения. Также есть устройства, которые оснащаются вай-фай, специальными микрофонами для фиксации звука и датчиками движения. Выглядят весьма компактно и органично вписываются в любой интерьер.

Какие камеры лучше

Какая камера лучше – вопрос чрезвычайно сложный. Технический прогресс движется невиданными темпами и то, что было на вершине популярности вчера, завтра может резко упасть в рейтинге. Однако мы попробуем рассказать о нескольких популярных сегодня Wi-Fi-камерах.

Для улицы

Hikvision DS-2DF8236IV-AELWY. Скоростная поворотная камера. Матрица – треть дюйма, разрешающая способность 2048х1536. Чувствительность: цветная – 0,05 люкс, чёрно-белая – 0,01 люкс. Частота кадров главного потока – 25 кадров в секунду. Сжатие – H.264 / MJPEG / MPEG4. Сеть – интернет. Идентификация лиц, выявление проникновений, выявление линии пересечения. Работает с основными веб-браузерами. Уровень защиты: IP66, IK10, TVS 6000В. Температурный режим работы: от -40 до +65 градусов. Размер 26,6х36,5 см. Вес – 8 кг. Средняя цена – 2000 долларов.

Dahua DH-IPC-HDBW1320E-W. Купольная. Разрешение 2304х1296. Автоматическое включение ИК-светодиодов с наступлением темноты, визуализация объектов – до 30 метров. Внешняя антенна. Корпус – металл и ударопрочный пластик, антивандальная защита (стандарт IK10). Управление и просмотр трансляции – с любого подключённого к интернету устройства. Возможно подключение камеры, помимо Wi-Fi, через стандартный сетевой кабель. Средняя цена – 95 долларов.

KDM-6828А. Возможность трансляции «картинки» на монитор находящегося неподалёку компьютера и передачи через интернет. При установке специального программного обеспечения есть возможность получения видеоинформации в режиме реального времени на любые устройства. Матрица – 2 МП. Двойной поток видеосжатия M-Jpeg/H.264. Совместима с большинством сетевых протоколов. Работоспособна в температурном диапазоне от -20 до +45 градусов. Размеры: 13х8,1х7,9. Корпус влаго-пылезащищён. Средняя цена – от 64 до 96 долларов.

Для помещения

Myfox BU4001. Матрица 2 МП размером в треть дюйма, разрешающая способность 1280х720, частота съёмки – 30 кадров в секунду. Видео формата Н.264, звук – ААС. Угол обзора – 130 градусов. Вмонтированные светодиоды и светофильтры. Микрофон и динамик. 10-минутная автоматическая запись в облачное хранилище. Вмонтированный аккумулятор для работы на протяжении одного часа. Датчик движения. Четырёхкратный цифровой зуммер. Совместима с планшетами и смартфонами на Android и iOS. Средняя цена — 200 долларов.

Hikvision DS-2CD812PF-W. Высококачественная матрица Sony Super HAD CCD размером в треть дюйма. Запись информации возможна на съёмную флеш-карту или сетевой накопитель. Разрешающая способность – 704х480 пикселей, частота съёмки – 30 кадров в секунду. Форматы сжатия – H.264 или Mpeg4. Температурный диапазон для нормальной работы – от -10 до +70 градусов. Размеры: 11,4х6,3х5,9 см. Средняя цена – от 96 до 120 долларов.

ESCAM QF001. ИК-подсветка из 11 светодиодов до 10 метров. Возможность записи ночью. Аудио-видеосвязь двусторонняя. Возможно удалённое управление. Датчик движения. Возможность поворота сенсора по горизонтали – 350 градусов, по вертикали – 120 градусов. Разрешающая способность 1280х720. Фотоотчёт отсылается на указанный электронный адрес. Поддержка карт памяти до 32 Гб. Средняя цена – 50 долларов.

Среди огромного разнообразия предлагаемых в продаже беспроводных камер видеонаблюдения выбрать именно ту, которая подходит по всем параметрам – задача трудная, но вполне выполнимая.

Настройка оборудования

Современные камеры IP-формата могут транслировать полученную «картинку» посредством провода с витой парой или беспроводных технологий передачи данных (Wi-Fi, 3G, 4G) на видеорегистратор, компьютер или облачный сервер, куда и производится запись всего «увиденного».

Работа с камерами наблюдения осуществляется при помощи программы DVR-клиент, где производится поиск и зонирование камер, их именование, управление доступом (установка пароля), а также более глубокие настройки — качество изображения, скорость записи и т. д.

Для настройки своей видеосистемы понадобятся следующие устройства:

  1. Компьютер. Ядро всей системы безопасности, куда стекается информация с устройств наблюдения и обеспечивается непрерывная запись или запись по определенным настройкам (при движении объекта в радиусе действия камеры, при включении в определенные часы и т. п.).
  2. Плата видеозахвата (для аналоговых камер) — подключается к компьютерному разъему PCI и преобразует сигнал в цифровой.
  3. Программное обеспечение, которое дает возможность записывать и архивировать массивы полученных данных.

После установки желаемых настроек необходимо проверить их в действии в течение нескольких дней. Смотрится качество записываемого видео, тестируются датчики движения. В принципе, это можно делать и самостоятельно, но лучше обратиться к производителю оборудования, который после проверки выдаст сертификат или гарантию.

Видео: настройка видеонаблюдения своими руками

Настройка оборудования может включать следующие пункты:

улучшение пропускной способности LAN-сети;
разделение ее на отдельные системы;
подстройка программ для обслуживания отдельных сегментов сети;
установка уровня важности камер;
определение приоритета для очистки записанного материала с разных устройств.

Приведенный перечень работ по улучшению деятельности системы наблюдения не является полным, так как в каждом случае могут появляться нюансы, характерные для данной местности и особенностей установки. Провода могут повредить случайно или намеренно, оборудование могут украсть, а к камерам могут подключиться посторонние наблюдатели.

Итак, видеокамеры можно подключить самостоятельно при наличии базовых технических знаний в данной области. Но прежде чем затевать это непростое мероприятие, необходимо хорошо изучить теоретические и практические советы, а также тщательно подготовиться к работе.

Какие документы и разрешения необходимы для установки камер?

На сегодняшний день законодательство не включает работы по установке оборудования для видеонаблюдения в перечень видов деятельности, подлежащих лицензированию. Однако, в ряде случаев монтаж техники требует согласования и получения разрешения в государственных органах. В частности, Правительством Санкт-Петербурга с целью сохранения архитектурного убранства города было принято постановление, которое обязывает жителей многоквартирных домов перед установкой камер на фасадах зданий получать соответствующее разрешение Комитета по градостроительству и архитектуре.

Также стоит помнить, что в России запрещен сбор сведений о частной жизни граждан без их разрешения. Поэтому в местах, где устанавливаются видеокамеры, размещают объявления, которые информируют о том, что на территории проводится съемка.

Небольшой обзор уличных камер видеонаблюдения

Существуют следующие популярные модели камер для уличного видеонаблюдения:

  • поворотная камера для наружного наблюдения Axis-233D. Данная модель оснащена встроенным микрофоном. Её особенность состоит в наличии 35-кратного трансфокатора и хорошего поворотного устройства. Видеосигнал транслируется в формате MPEG с разрешением 704х576 пикселей. ИК-фильтр обеспечивает бесперебойную работу в течение дня. Имеется в наличии защитный термокожух. Стоимость около 1678 долл.;
  • купольная видеокамера уличного видеонаблюдения PTZ-серии 686 (JVC) WPE-C686E. Данное устройство содержат механизм прямого привода, обеспечивающий отличную точность, бесшумность и скорость поворотов, имеется разрешение 540 ТВЛ. Наличие инфракрасного фильтра даёт возможность производить наблюдение ночью. Техника отлично приспособлена к внешней среде и работает при температурах от -40 до +50 °C. В наличии имеется защитный кожух. Такая камера может увеличивать изображение в 36 раз и хорошо подходит для наблюдения за отдалёнными объектами. Содержит стабилизатор, который позволяет компенсировать колебания до 5 Гц. Можно купить за 1336 долл.;
  • видеокамера IP-GSM(4G)-Full. Данная модель может производить дистанционное наблюдение за удалёнными объектами. Такие камеры используются на дачах, на строящихся объектах и других местах с длительным отсутствием жильцов. Видеонаблюдение идёт в режиме реального времени. Контроль можно осуществлять со смартфона при выборе оператора мобильной связи с приемлемыми расценками. У 3G камеры IP-GSM(4G)-Full имеется в наличии инфракрасная подсветка, которая обеспечивает наблюдение ночью на расстоянии до 40 метров. Сменные линзы позволяют увеличить угол обзора до 150°. Продаётся за 309 долл.;
  • Falcon Eye FE I80C/15M. Недорогая аналоговая камера с защитным кожухом, выдерживающая морозы до -40 °С. Имеет угол обзора 75°, ИК-подсветку для съёмки на 15 метров и довольно большое разрешение (700 ТВЛ), работает в режиме день/ночь. Такую камеру можно купить всего лишь за 27 долл.

Правильно организовать и установить систему уличного видеонаблюдения при частном домовладении самому нелегко, но возможно. Сначала следует определить ключевые зоны для наблюдения, а затем правильно подобрать и настроить оборудование. С помощью таких систем можно удалённо наблюдать за своей собственностью даже через смартфон, докупив необходимое оборудование и программное обеспечение.

Заключение

IP-видеонаблюдение – это инновационный подход к реализации функций управления. Цифровое видеонаблюдение имеет более широкую автономность, преимущество автоматизации многих операций и режима программируемой видеозаписи. Стоит отметить способность разрешения цифровых камер. Сегодня он в десять раз лучше, чем версия аналоговой камеры, что позволяет получить подробные изображения небольших объектов наблюдения.

Основным преимуществом IP-видеонаблюдения является способ передачи видео. Можно запрограммировать систему на отправку данных через Интернет. Также возможно настроить оборудование для его включения при реагировании на датчик движения и многое другое.