Перед нами будущее - сетевые телекамеры

Чарли Пирс
SP&T Magazine

Исследуя прошлое, настоящее и будущее систем видеонаблюдения в отношении к цифровой революции, не нужно вглядываться слишком далеко, анализировать продолжительные периоды времени. Без особых усилий можно понять: в эволюции телекамер сделан еще один шаг. Сетевые телекамеры стали следующим витком эволюции. Теперь они используются шире, чем когда-либо ранее, поскольку технология оправдана, доступна, недорога и пригодна к реализации в большинстве, если не во всех, применениях.

Сетевые телекамеры можно рассматривать как модель цифровых телекамер для промышленности средств безопасности. Тогда почему же их не называют цифровыми телекамерами? Во-первых, эти телекамеры первоначально разрабатывались для передачи изображений по сети Интернет, следовательно, они должны были соответствовать протоколам Интернет. Во-вторых, изготовители аналоговых телекамер для охранных систем называют цифровыми телекамерами свои гибридные аналоговые телекамеры с применением цифровых технологий, так что понятие цифровой телекамеры для многих немного размыто. Таким образом, возникла необходимость определить конкретное название для изделия, которое отличалось бы от неправильных названий, баек и неправильных представлений в области безопасности. А значит, в появлении надежных, оригинальных цифровых сетевых телекамер будущего.

Если пойдешь на любую выставку-продажу средств безопасности или в салон любого дистрибутора, увидишь изобилие сетевых телекамер, которые, подобно аналоговым телекамерам, их изготовители преподносят как панацею а области охранных систем видеонаблюдения. Прежде чем перейти к сетевых телекамерам, важно понять принцип их действия.

Во-первых, не все сетевые телекамеры одинаковы. Как и любая аналоговая телекамера, ни одна сетевых телекамера не подходит для всех применений. Независимо от типа установленной телекамеры, важно полностью разработать систему, исходя из существующего применения, а потом выбрать соответствующую технологию. Например, выбирая телекамеру для конкретного применения, следует, прежде всего, определить чувствительность, необходимую для получения изображения. Фактически, минимальная чувствительность аналоговых телекамер на протяжении последних 50 лет изменялась так же, как и для сетевых телекамер. Любая телекамера, будь то аналоговая или цифровая, должна иметь возможность работы в самых критических условиях, которые возможны в условиях применения.

При работе с сетевыми телекамерами также важно определить минимальное разрешение, необходимое для воспроизведения изображения в соответствии с потребностями конкретного приложения. В этом тоже не изменилось ничего, кроме нашего мышления и вычислений. Как и раньше, необходимое разрешение соответствует применению, но речь больше не идет о горизонтальных или вертикальных линиях. Рассмотрим общий формат обмена видеоданными (CIF), основанный на квадратиках из цветных и дискретных пикселах. Стандарт и определения разрешения CIF появились в результате разработки цифровых видеорегистраторов. Этот стандарт соответствует стандартам аналогового телевидения NTSC (480 строк) и PAL. Номинальные значения разрешающей способности всех цифровых и сетевых телекамер представляют собой дробные или кратные от CIF. Поэтому говорят о действительной сеточной разрешающей способности -- количестве цветных квадратов, размещенных по строкам и столбцам. Наиболее распространенными (в наше время) являются:

1. CIF = 352x240
2. Четверть CIF (Q CIF) = 176x120
3. 4-кратный CIF (4 CIF) = 704x480
4. 16-кратный CIF (16 CIF) = 1280x1024

Первое и самое важное преимущество цифровой разрешающей способности -- абсолютное отсутствие ограничений. А первый и самый важный недостаток -- это то, что цветной квадрат является всего лишь квадратом определенного цвета, и преобразовать его в более четкий элемент нельзя. Его можно только увеличить до большего цветного квадрата. Поэтому, если с самого начала нельзя получить необходимое качество изображения, улучшить его практически невозможно. Нерешенной для любого изображения с высоким разрешением остается проблема приемлемости разрешающей способности и частоты. В свою очередь, частота соответствует полосе пропускания. Последняя же является неявным, отсутствующим звеном, которое стремятся защитить и выделить специалисты по информационным технологиям. Однако, цифровые изображения чрезвычайно гибки. Не изменяя разрешающей способности, их можно изменять тремя способами:

1. Объем изображения. При увеличении или уменьшении разрешающей способности и размера растра пропорционально изменяется и объем изображения.
2. Действительный размер пикселов (цветных квадратиков). При увеличении разрешающей способности изображения растет число пикселов, описывающих изображение. При неизменном растре, единственным выходом будет увеличить их количество (т.е., на том же участке будут меньшие пикселы). Хотя в большинстве случаев размер растра также увеличивается, т.е. получается большее изображение с увеличенным количеством уменьшенных пикселов.
3. При уменьшении количества пикселов на уменьшенном участке (растре), для записи изображения требуется меньше места, а для передачи -- меньшая пропускная способность.

В отличие от цифровых видеорегистраторов, сетевые телекамеры проявляют чрезвычайную гибкость в представлении конечного изображения. Настоящее преимущество сетевых телекамер -- это то, что они сразу воспринимают изображение в цифровом формате, и ради совместимости не нужно преобразовывать его в другой формат.

Кроме того, сетевые телекамеры имеют огромное количество функций, в сравнении с которыми средние аналоговые телекамеры с цифровым управлением блекнут. В частности:

• Сетевые телекамеры готовы к работе непосредственно после включения. Имея персональный, портативный или карманный компьютер с браузером, можно подключить телекамеру к сети и работать с ней. В общем случае, телекамера имеет два подключения: питание и сеть Ethernet.
• С компьютерной точки зрения, сетевые телекамеры фактически являются серверами. Это расширяет возможности разработчика охранных систем видеонаблюдения. Например, если требуется увеличить полосу пропускания сети, можно создать локальную сеть, в которой сетевая телекамера будет служить сервером. При этом рабочая сеть предприятия будет отделена от охранной.
• Сетевые телекамеры имеют выходы BNC (аналоговый), 10/100 ETH и RS-422 или RS-232. Пользователи могут получать изображение одновременно в двух или более уровнях или форматах. Поэтому для использования преимуществ функций сетевых телекамер не нужно переводить существующие охранные системы видеонаблюдения в цифровой формат.
• Сетевые телекамеры имеют встроенные входы и выходы сигнализации. Это устраняет необходимость прокладки дополнительных кабелей от дискретных датчиков к центральному пульту управления (т.е. выход контактного, фотолучевого датчика или датчика движения можно подключить к ближайшей телекамере). Сокращается маршрут системной команды до исполнения. Обычная аналоговая телекамера должна выдавать на главный пульт управления непрерывный поток видеоинформации, занимая полосу пропускания. Передаваемый сигнал сетевые телекамеры, как правило, требует меньшей полосы пропускания, нежели обычная аналоговая телекамера.
• Сетевые телекамеры имеют возможность управлять частотой смены кадров и разрешающей способностью получаемого изображения.

Несмотря на все преимущества, предоставляемые охранным системам видеонаблюдения с появлением сетевых телекамер, многие возражают, что это непроверенная технология -- действительно, история сетевых телекамер длиннее, чем у большинства реализуемых цифровых видеорегистраторов, -- и что сетевые телекамеры слишком дороги. Может, это и так, но эксплуатация большинства установок с применением сетевых телекамер при хорошем качестве проекта обычно требует меньших или, по крайней мере, не больших затрат.

В конце концов, любая технология потенциально может стать пустой тратой денег, если перед этим не исследовать и не испытать ее. сетевые телекамеры тоже не являются исключением. Но можно определенно сказать, что настал час, чтобы промышленность систем видеонаблюдения проснулась и обратила внимание на последний виток технологии телекамер.