HotLog

Каталог

 

 

Бегущие строки, светодиоды

WiFi,
радиостанции


 

IP против Аналога. Вторая IP война.

   Отрасль видеонаблюдения становится все более технологичной с появлением IP камер видеонаблюдения. (IP - это протокол передачи данных через сеть и интернет). Хотя появление IP технологий является следующим шагом развития систем видеонаблюдения, хоронить аналоговое видеонаблюдение еще рановато. В то время как современные IP или сетевые камеры могут обеспечить более высокое разрешение , в том числе HD и FullHD , аналоговые камеры на сегодняшний день имеют большую эффективность , более низкую стоимость и более высокую надежность.

   Перед выбором необходимого типа камер (Аналог или IP) желательно сначала понять , как они работают. Различия в технологиях , конструктивных особенностях и в методе передачи видеосигнала являются очень критичными при проектировании и разработки как самого оборудования , так и проектов и решений для видеонаблюдения CCTV. Это должно быть учтено при использовании как аналоговых, так и IP систем. Было бы неверным отдать предпочтение какой-то определенной системе, мнения всегда будут противоречивы , надо опираться только на факты и применять системы в зависимости от поставленных задач и бюджета проекта.

Как работает камера видеонаблюдения.

   У Аналоговых и IP камер , как может показаться на первый взгляд, общего гораздо больше чем различий. Оба типа камер используют аналоговый формирователь изображения CCD (устройство с зарядовой связью) матрица или CMOS (комплементарная МОП-структура). Фактически, все аналоговые камеры используют матрицу CCD , камеры IP могут в равной степени использовать и CCD и CMOS матрицы. Аналоговый сигнал от матрицы преобразуется в цифровую форму аналого-цифровым преобразователем и далее обрабатывается встроенной цифровой схемой камеры (DSP).

   Для IP камер далее изображение от матрицы сжимается, перекодируется и передается в сеть (интернет) через протокол IP или сохранено в камере или IP сервере (NVR). У аналоговой камеры изображение преобразуется назад в аналог цифро-аналоговым преобразователем, затем, изображение может быть передано к видеорегистратору (DVR) или монитору , где изображение кодируется и сохраняется. На данном этапе различия между двумя типами камер незначительно. Главным образом, различия заключаются в месте сжатия видео изображения и какое оборудование за это отвечает.

   Существует существенные различия между CMOS и CCD матрицами, CCD на сегоднящний день имеет ряд преимуществ в качестве изображения, чем CMOS матрица.


Как работают матрицы камер видеонаблюдения.

   Для формирования изображения CCD матрица содержит от сотни тысяч до нескольких миллионов (в случае мегапиксельных камер) отдельных элементов формирователей изображения, названных пикселями. Каждый пиксель содержит светочувствительный элемент и один конденсатор. Конденсатор накапливает и хранит заряд , пропорциональный количеству света падающего на поверхность данного пикселя , далее заряд преобразуется в напряжение и оцифровывается.

   Матрица CMOS строится из подобного массива таких же пикселей, только в отличии от CMOS не использует конденсаторы для хранения заряда каждого пикселя. В CMOS используется метод аналогичный методу динамической индикации. Строки пикселей активируется последовательно, и количество света, падающего на поверхность пикселя, преобразовывается в напряжение и считывается непосредственно, во время воздействия.

   Одним из важных показателей камеры видеонаблюдения является их светочувствительность, а точнее применения их в широком спектре условий освещения. В этом вопросе у CMOS матриц есть некоторые слабы места по сравнению с CCD, так как технология CMOS имеет более низкий предел освещенности. Для решения этой проблемы разработана новая технология WDR (Широкий динамический диапозон). Камеры с технологией WDR сканирует тот же самый кадр дважды, вначале медленным датчиком, затем высокоскоростным датчиком. Оба кадра обрабатывается отдельно, попиксельно, далее результат обрабатывается и преобразуется в один кадр. Технология WDR компенсирует яркое фоновое и слабое освещения объекта, делая изображение более четким с хорошим контрастом и малым уровнем шума. До настоящего времени технология WDR не использовались в IP мегапиксельных камерах высокой четкости.

   Другим из важных показателей камер видеонаблюдения являются артифакты движения. Для движущихся объектов лучше подходит CCD камеры, так как CCD матрица использует «глобальный затвор» , что означает , что вся матрица включается сразу, запоминая снимок всего кадра. Информация с каждого пикселя сохраняется в его конденсаторе и читается схемой до запоминания снимка следующего кадра.

   Матрица CMOS использует «прокручивающийся затвор». Так как заряд в матрице данного типа хранится малое время, информация от каждого пикселя читается последовательно попиксельно, начиная с вершины и перемещается к нижней части рабочей области матрицы. Следовательно в единицу времени мы имеем только часть кадра , отсюда и название прокручивающийся затвор. Поскольку матрица CMOS читает различные части кадра в разное время, движение во время кадра в момент перемещения затвора считывается с артифактами. То есть изображение движущегося объекта получается смазанное и с прочими изъянами.

 

   Возникает вопрос, как это влияет на сравнение IP и аналоговых камер? Дело в том, что оба типа камер имеют много общего в технологии захвата изображения, однако метод передачи видеосигнала сильно отличается у IP и аналога.

 

IP камера.

   То , что обычно называют IP камерой, является камерой, которая оцифровывает и обрабатывает аналоговое изображение, кодирует его внутри себя, и затем передает видеоинформацию в цифровом виде по соединению LAN и Internet к компьютеру или подобному устройству. Камера IP может иметь как CMOS так и CCD матрицу и доступна в том же корпусном исполнении, что и обычная аналоговая камера (модульная, купольная, беспроводная, скрытая и пр.). Камеры IP обычно оборудуются встроенным WEB сервером и могут быть подключены по любой локальной сети IP, в том числе WAN и Internet. Используя стандартный WEB браузер или специальное программное обеспечение можно посмотреть видео с камеры из любого локального или удаленного места. IP камеры совмещают в себе функционал камеры и встроенного компьютера. Точно так же, как и любой другой ПК , IP камера имеет собственный IP-адрес, может располагаться в любом месте локальной сети, соединяется непосредственно проводом или с помощью беспроводной сети и требует обслуживание системным администратором.

Аналоговая камера.

   Аналоговая камера видеонаблюдения начинается с матрицы CCD или CMOS и затем оцифровывает изображение для его обработки. Но прежде, чем передать сигнал по проводам, камера должна преобразовать его назад в аналог, таким образом, этот сигнал может быть получен аналоговым устройством, таким как видеорегистратор или плата. В отличии от IP камер , аналог не имеет никаких встроенных WEB-серверов или кодеров и не требует никакого технического обслуживания. Эти функции обычно организуются на удаленном оборудовании (видеорегистратор, плата в ПК).

 

Различие между IP и Аналоговой камерой:

 

Что лучше? IP или Аналог?

IP

Analog

IP камеры выигрывают в получении видео высокой четкости, мегапиксельных изображений, но испытывают затруднения из-за низких условий освещения. Низкая светочувствительность и искажения видео обычно свойственны для IP камер на базе CMOS. Эти камеры ограничены в выборе кодека, поэтому выбирать кодек следует между частотой кадров и качества, где выбор одного уменьшает качество другого параметра.

Так как сжимается еще до его передачи, вы никогда не получите изображение реального времени в высшем качестве, оно всегда будет с задержкой. Эта же задержка создает проблему и при использовании PTZ контроллера.

Аналоговые камеры , в отличии от IP, хорошо себя показывают при любом освещении и при съемке движения, и при использовании PTZ, но у них просто не существует стандартов качества выше чем PAL или NTSC. Поскольку аналоговые системы сжимают видео на удаленных DVR, у них есть больше аппаратных и программных ресурсов, что позволяет обеспечить увеличенное качество видео и частоту кадров. На аналоговых камерах возможен просмотр видео в реальном времени , без каких-либо задержек.


Кабельная инфраструктура.

IP

Analog

Одним из главным преимуществ IP камер, является возможность использовать существующую кабельную инфраструктуру локальной сети. Так же имеется возможность использования технологии PoE – возможность передачи напряжения питания камеры по сети, что упрощает монтаж и расходы на кабель.

Для монтажа аналоговых камер используют коаксиальные кабели + дополнительно кабель питания. Данная связка получается очень громоздкой и следовательно усложняет монтаж. В последнее время появились комбинированные кабели, которые в значительной мере решают данную проблему . Существует решение по передаче сигнала по кабелю витая пара при использовании специальных устройств, называемых передатчиками по витой паре.

 

Передача видео сигнала.

IP

Analog

Передача сигнала происходит по сетевому каналу, параметры которого имеют очень много ограничений и возможных потенциальных отказов , такие как: ограничение пропускной способностью, общая сетевая нагрузка, большие размеры файлов, вирусы и пр. Если в структуре внутренней сети произойдет даже кратковременный сбой, то запись видео прекратится.

Аналаговый видеотрафик не подвержен любым сетевым проблемам. Пропускная способность фактически не ограничена. Однако аналоговым сетям свойственны аналоговые помехи, вызванные электромагнитными полями от высоковольтных приборов, линий ЛЭП и пр.

 

Отказоустойчивость и Надежность.

IP

Analog

Хотя некоторые IP камеры имеют возможность сохранять небольшое количество видео на внутреннюю память, отказ сети приведет к потере реалтайм видео, что следовательно приведет и к отсутствию записей на сервере. Попытки защититься от сетевых отказов при помощи дорогих коммутаторов третьего уровня и выше, зонированием сети неминуемо увеличит затраты на монтаж и обслуживание.

Так же сеть может быть заражена вирусами или другими вредоносными программами , что в свою очередь может привезти к неизбежному отказу всей системы.

Аналоговая система ограничивается отказами отдельных камер или отдельных устройств в точке концентрации, что в свою очередь не может вызвать существенный отказ системы. Аналоговые системы имеют физические подключения, следовательно обычно не требуют никакого обслуживания. Аналоговые камеры выпускаются уже давно и имеют высокую надежность.

 

Безопасность.

IP

Analog

Ip видеотрафик может быть зашифрован любым сетевым защитным протоколом, который применяется в компьютерных сетях. С другой стороны каждая камера и сервер представляют собой сетевые устройства, которые могут быть атакованы вирусами и хакерами.

Аналоговые сигналы могут быть прерваны или просмотрены в любой точке кабельной инфраструктуры. С другой стороны , за исключением DVR,

вся инфраструктура неуязвима к вирусам и другим видам хакерских атак. Чтобы получить доступ к видео, злоумышленнику необходим физический контакт.

 

Обслуживание.

IP

Analog

Камеры IP видеонаблюдения являются сетевым оборудованием и требуют непрерывного квалифицированного обслуживания. Затраты на обслуживание одной системы могут составлять от 100 до 400$ в год.

Аналоговые камеры являются неуправляемыми устройствами. Они не требует обслуживания IP адреса, программного обеспечения и т.п.

Беспроводная связь

IP

Analog

Одним из главных преимуществ IP камер является гибкость системы и возможность интеграции с беспроводной сетью. Расширение IP системы фактически не ограничено и упирается только в пропускную способность локальной сети.

Аналоговые системы могут использовать для передачи радиочастоты. В связи с этим есть ограничение на количество одновременно работающих камер из-за низкой пропускной способности. Так же беспроводной аналог очень уязвим к радиопомехам, что делает применение подобных камер абсолютно неприемлемым.

Монтаж.

IP

Analog

Монтаж IP камер требует знания сетевых навыков. Чем масштабнее проект, тем больше потребуется сетевого администрирования.

Аналоговые камеры не требуют знания сетевого администрирования, зато требуют знания основ радиомонтажа.

 

Заключение.

   Аналог продолжает доминировать на рынке безопасности, составляет от 80 до 90% всего рынка видеонаблюдения. Это еще не принимается во внимание десятки миллионов аналоговых камер, видео регистраторов и инфраструктуры уже установленных и обслуживающихся по настоящий момент. Клиентов, уже использующих аналоговые системы, интересует более длительный срок эксплуатации  систем за их вложенные средства, что аналоговые системы прекрасно и делают, обеспечивая максимальные результаты за минимальные деньги, что является очень важным в наши трудные экономические времена.

   В сравнении с аналоговыми системами, IP системы являются более дорогостоящими для одного качества картинки, что делает пока затруднительным их повсеместное применение. Проблемы, накопившиеся за 10 лет применения аналоговых систем, такие как: объединения с системами контроля доступами и сигнализации и другие были устранены. Значительно улучшилось качество, появилась возможность подключения к локальной сети, фактически отпало обязательное обслуживание аналоговых систем. Единственным , где еще можно применять IP системы – это требование к мегапиксельной записи (видео высокого качества). Для сравнения, IP камеры высокого разрешения состовляют только около 1% от общего рынка видеонаблюдения. Из всего этого можно сделать вывод, что применять IP технологии в видеонаблюдении имеет смысл, только при очень специфичных условиях: необходимость HD качества кадра и высокая помехозащищенность от электромагнитных аналоговых помех. Во всех остальных случаях (около 95%) целесообразней применять аналоговые системы, они более распространены, более практичны, надежны, легки в управлении и установке. Самым главным достоинством всегда было и есть более низкая цена!

 

Аточин К. С.