Как выбрать, установить и настроить IP-видеокамеры, как запустить систему видеонаблюдения

Безопасность на объекте — это не только наличие какой-никакой видеосвязи, но и качественное видеонаблюдение, позволяющее управлять настройками видеосервера и каждой из видеокамер. На смену аналоговым камерам пришли более совершенные и функциональные IP-системы.

Достоинства и недостатки IP-камер видеонаблюдения

IP-камера — это видеокамера со встроенным сетевым интерфейсом, позволяющим передавать видеоизображение не в аналоговом виде (как по коаксиальному кабелю), а с помощью цифрового сигнала, полностью подготовленного к дальнейшей передаче по компьютерным сетям и в интернет, т. е. «упакованного» в TCP/IP-формат. Кстати, IP-телевидение базируется на этом же принципе.

Плюсы IP-видеокамер следующие:

1. Наличие встроенного сетевого интерфейса в каждой из камер. По сути, это целый «камерофон» — ПК, имеющий помимо АЦП видеопроцессора, видеопамяти и видеоусилителей ещё и процессор с интерфейсом выхода в локальную сеть. Поэтому камеру можно настроить на месте через LAN, используя нетбук или планшет (все ноутбуки имеют Ethernet-гнездо).
2. Доступ к камере из локальной сети или по интернету. Зная IP-адрес, присвоенный камере, можно просматривать видео с неё из любого места. Настройки можно менять по своему предпочтению.
3. Датчики, позволяющие обнаружить движение на объекте. Запись на видеорегистратор или накопители серверной производится лишь при наличии изменений в кадре.
4. Защита паролем настроек на каждой из камер и на сервере. Не имея доступа к этим настройкам, невозможно просматривать записанные видеоролики.
5. Отличное качество изображения. Уже при освещении ниже среднего можно увидеть выражение глаз человека, находящегося в помещении или идущего по коридору. Более дорогие камеры имеют оптический «зум» — тонкую фокусировку изображения на матрицу с помощью подвижного механизма с линзами на объективе. При использовании обычных видеокамер пристальное и внимательное наблюдение за машиной или человеком в деталях может быть осложнено помехами.
   

   Некоторые модели видеокамер имеют возможность точной настройки на необходимую зону наблюдения путём изменения фокусного расстояния

6. Шифрование. Цифровой сигнал LAN/Wi-Fi сложно декодировать и «прослушать» обстановку на объекте наблюдения. Это не аналоговая линия, её не вскроешь кустарными методами, установив скрытый коаксиальный сплиттер. IP-сигнал можно только подавить, включив радиопередатчик (масс-излучатель), работающий на частотах ретранслятора Wi-Fi или на полосе частот, занимаемой технологией LAN. Даже если в любом месте видеолинии сделать разрыв и с помощью коннекторов RJ-45 подключить дополнительный концентратор или роутер, соблюдая «распиновку» LAN, потребуется знание параметров IP-соединения, включая пароль доступа к камере и ключи шифрования.

Недостатки IP-видеонаблюдения:

1. Высокая стоимость оборудования.
2. Более сложный монтаж и пусконаладка, требующая знания сетевых протоколов. Необходимо настроить по сети каждую из видеокамер.
3. Низкая протяжённость видеолинии от IP-камеры до видеорегистратора (главного ПК, серверной станции). Может потребоваться усиление сигнала — без этого упадёт скорость, а для качественного изображения с каждой из камер часто нужно 10 и более мегабит в секунду. При резком снижении скорости изображение будет «подвисать», прерываться либо вообще не включится.

С IP-видеокамеры можно получить изображение в HD-формате (1920*1080 и более). Более дорогие модели позволяют снимать видео с качеством не хуже, чем на iPhone 6/7/8.

Видео: примеры уличной видеосъёмки с высококачественной IP-камеры

Как выбрать IP-камеру

Прежде чем перечислить камеры ведущих фирм и более полно раскрыть все виды такого оборудования, имеет смысл упомянуть о сфере его применения.

Тип корпуса и оптические характеристики

Помимо программных возможностей и качества видеосъёмки стоит обратить внимание на внешний вид и исполнение камеры.

1. Классический форм-фактор (камерный модуль на ножке-трансформере с поворотным механизмом) часто применяется для наружного видеонаблюдения, например, во дворе университета, больницы или санатория. Такие же камеры, но с козырьком, как у светофора, часто используют на солнечной стороне зданий, где засветка помешала бы рассмотреть машины и людей в мельчайших подробностях.
   

   Цилиндрические камеры устанавливаются на штативах, которые позволяют ориентировать объектив во всех трёх плоскостях

2. Настольные модели имеют подставку — их удобно расположить на столе или на полке и использовать в качестве веб-камер высокого разрешения.
   

   Настольные камеры часто оснащаются Wi-Fi модулем, который позволяет подключаться к серверу без проводов

3. Круглые (купольные) камеры можно использовать в местах, где не нужно привлекать внимание посетителей резкими очертаниями оборудования, например, в коридорах больниц и поликлиник, на складах, библиотеках, в школах и вузах и т. д. Своей полусферической формой они напоминают датчики охранной/пожарной сигнализации, поэтому несведущий человек не сразу догадается о том, что это видеокамера, а не дымовой датчик или датчик слежения.
   

   Большинству посетителей будет казаться, что это датчик дыма, при этом камера будет передавать детальное изображение необходимых зон

4. Камеры с большим блоком могут использоваться, например, в операционных больниц для записи видеороликов, демонстрирующих сложные операции, где важно отследить каждую мелкую манипуляцию с жизненно важными органами: удаление новообразований на сердце или головном мозге, извлечение мельчайших/множественных инородных тел и т. д.
   

   В помещениях, где проводятся хирургические операции, используются специальные камеры, которые позволяют рассмотреть всё происходящее с необходимой степенью детализации

Полноразмерная IP-камера имеет:

• объёмный высококачественный оптический механизм с тонко отлаженной фокусировкой, включая оптический «зум» — здесь нет ограничений из-за миниатюрных габаритов, ведь это не «жучок»;
• профессиональную матрицу с разрешением от нескольких десятков мегапикселей и отличной светочувствительностью;
• высокопроизводительный и сверхскоростной видеопроцессор и объёмное ОЗУ, позволяющие работать с видео на высокой скорости — от сотен кадров в секунду;
• самые лучшие функциональные узлы, обеспечивающие почти мгновенную автоподстройку под освещение и контрасты передаваемого изображения, а также быструю передачу качественного видеосигнала в линию.

А вот малогабаритные (более компактные) камеры легче замаскировать. В последние годы на рынке средств видеосъёмки и видеонаблюдения попадается всё больше моделей мини-камер, не уступающих качеством изображения их куда большим собратьям.

Высшим пилотажем являются сверхскоростные IP-камеры, отслеживающие летящую пулю или снаряд, разбивающий, например, образцы горных пород на испытательном стенде, помещённом вместе с такой камерой в специальную капсулу. Скорость съёмки — до 5000 кадров в секунду. Естественно, они требуют высокой скорости видеолинии — интерфейс должен поддерживать технологию не ниже Ethernet-1000/10000 (Fast Ethernet Gigabit) и/или как минимум IEEE 802.11ac (скорость Wi-Fi более 1 Гбит/с), а ПК или сервер — иметь приличный запас производительности. Сама камера должна быть не только ударопрочной, но и взрывозащищённой на случай интенсивного разлёта запечатлеваемых частиц. Но такое оборудование — уже экзотика.

Виды IP-камер

Из предлагаемых на рынке IP-камер есть что выбрать — всё зависит от ваших требований. Будет ли камера работать внутри или снаружи здания, стоять на полке либо крепиться к стене или потолку, снимать видео при повышенной влажности или в сухом и чистом помещении — к вашим услугам всегда найдётся наиболее подходящая модель.

PTZ-видеокамера

PTZ-камеры выпускаются как в стандартном настенном, так и в купольном форм-факторе. Они имеют функции наклона кадра и масштабирования. Такие камеры хорошо защищены от вибраций при урагане, что даёт возможность лучше сжать видео для экономии занимаемой записываемыми видеороликами памяти видеохранилища ПК или серверной. Оптимальное сжатие не в ущерб качеству — гарант максимально быстрой передачи отснятого контента на видеорегистратор или в серверную, его размножения на всех ПК и гаджетах, на которых вы сочтёте нужным этот контент сохранить.

PTZ-видеокамера поворачивает свой глаз вслед за человеком или машиной

PTZ-видеокамера имеет программную защитную маску, срабатывающую при случайном или преднамеренном изменении угла обзора или повороте самого объектива с блоком матрицы. Эта функция полезна, когда не нужен обзор засекречиваемых объектов в поле видимости камеры — другими словами, можно заслонить, отдалить утаиваемый объект или его часть.

Доступна также функция поворота, «отзеркаливания» передаваемого видеоизображения — она нужна для купольных камер при движении объекта под ними (эффект E-Flip). Функция Auto-Flip почти мгновенно разворачивает камерный модуль на 180 градусов, сохраняя ракурс наблюдаемого объекта. А функционал автослежения позволяет эффективно разместить PTZ-камеры так, чтобы они покрывали зону действия всего объекта при минимально возможной численности самих камер.

Видео: обзор PTZ-камеры Orient NCL-225HS

Панорамные камеры

Это несколько простых широкоугольных видеокамер (2–4 модуля), изображения с которых накладываются друг на друга, образуя круговую панораму. Видеомодули располагаются на общей кольцеобразной основе. Модуль также может быть групповым — с совмещёнными матрицами для придания изображению панорамного вида.

Панорамная камера часто напоминает охранный датчик

Существует несколько видеорежимов работы таких камер:

• единая панорама (360 градусов);
• два полуизображения (по 180 градусов);
• четыре четверти (по 90 градусов, квадраторная видеосъёмка);
• круглая (общая) картинка (камеры типа «рыбий глаз», нацеленные строго вниз).

Недостаток панорамной видеокамеры — отсутствие прицельной детализации изображения в конкретном месте.

Запись передаваемого изображения организуется либо пофайлово (каждая из частей изображения записывается в отдельную папку в виде файлов по дате и времени съёмки), либо «сообща» (изображение собирается по кускам и сохраняется в единые файлы, как части фотопанорам на сервере Google Street). В аварийном режиме, когда видеорегистратор и/или серверная отключены либо доступ в интернет (удалённый доступ) временно отсутствует, изображение записывается на встроенную память либо на карту памяти SD.

Сравнение видеокамер ведущих производителей

IP-камеры пока не дошли до разрешения видео в десятки мегапикселей в массовом сегменте. Такое разрешение требуется лишь в исключительных случаях:

• в больницах и клиниках для дистанционного наблюдения за ходом проводимых операций;
• при использовании макросъёмки, например, при тщательной проверке документов и денежных купюр, при научных исследованиях — там видеокамера жёстко закреплена, оснащена специальным объективам и вряд ли относится к классу IP-камер видеонаблюдения;
• у всевозможных спецслужб для выполнения задач, требующих качественного и управляемого видеоизображения.

В основном для коммерческих объектов (магазинов, дилерских точек, рынков, офисов и т. д.) используется разрешение 0,3–3,2 Мп — этого достаточно, чтобы опознать и задержать злоумышленника.

Для обзора выбраны IP-камеры, обладающие полным арсеналом типовых функций, позволяющих вести наблюдение с любых гаджетов. Наблюдение на нижеперечисленных моделях видеокамер осуществляется как рядом с объектом, так и из любого места.

Таблица: сравнение параметров видеокамер TP-Link

IP-камеры TP-Link требуют напряжения питания 9 или 12 В. Если блок питания не имеет запаса по мощности, относительно указанной в спецификациях той или иной модели, видеокамера запустится, но при начале съёмки даст сбой и будет циклически перезапускаться, а затем или будет передавать изображение пониженного разрешения в чёрно-белом режиме и с уменьшенной частотой кадров, или так и не начнёт работу, выдав соответствующий сигнал с текстовым предупреждением на выходе и/или мигая подсветкой.

Недорогая IP-камера TP-Link NC450 имеет разрешение 1 МП, встроенный Wi-Fi модуль и двухстороннюю аудиосвязь

Будьте осторожны с IP-камерами, корпус которых сделан из пластика. У пластика теплоотвод хуже, чем у алюминиевого корпуса. В результате перегрева IP-камеры возможны сбои и зависания в съёмке и передаче изображения, ухудшение качества видеосигнала. Летом на жаре, если корпус не белого цвета, камера будет сильно перегреваться, поэтому приобретать такие устройства без защитного козырька либо ставить их на открытом солнце не рекомендуется.

Таблица: сравнение IP-камер Axis

Модели Q1910 и Q1910-E повторяют друг друга во всём, кроме незначительных отличий, таких как, например, возможность прослушивать обстановку на объекте.

Чересстрочная развёртка в отличие от построчной позволяет снизить полосу частот, занимаемую изображением, вдвое. Принцип действия такой IP-камеры повторяет устаревшее аналоговое ТВ в системе PAL/SECAM — только полученное изображение сразу преобразуется в цифровой формат и «пакуется» в IP.

Будьте осторожны при смене прошивки! Если вы «прошились» на несовместимую версию — можно ограничить функционал или испортить работу IP-камеры надолго, и только в сервис-центре фирмы-производителя вам смогут её восстановить.

IP-камеры, работающие от переменного тока 24 В 50/60 Гц, являются редкостью. Для работы с такой камерой нужен блок питания, содержащий лишь понижающий трансформатор с устройством защиты от замыкания.

IP-камера Axis Q8722-E 35MM 8.3 FPS имеет встроенный тепловизор и может непрерывно вращаться на 360 градусов

Ещё реже попадаются IP-камеры, в которых блок питания полностью встроен в саму камеру — их требуется лишь включить в бытовую электросеть. Недостатком в случае выхода из строя такой камеры является необходимость переделки этих камер под питание постоянным током с последующим удалением «лишних» элементов.

Таблица: лучшие IP-камеры Wanscam

Изображение в 2 Мп используется на большом объекте, например, в длинном, до сотен метров, коридоре или на обширной, в сотни и тысячи квадратных метров, парковке. Здесь также помогает оптический «зум» и переменный фокус объектива, позволяющие при включении функций автослежения увидеть, например, человека, идущего к своей машине, оставленной далеко от парадного входа или углов здания, где стоит видеокамера.

IP-камера Wanscam HW0045 имеет разрешение 2 МП и объектив с переменным фокусом, поэтому предназначена для наблюдения за большими объектами

Чем больше размер карты памяти, тем надёжнее будет видеонаблюдение при внезапных проблемах в локальной сети — больше запишется видеороликов при обнаружении в поле зрения камеры движущихся людей и машин.

Таблица: характеристики IP-камер Ocam

Тревожные выходы используются не только при внезапном начале движения на охраняемом объекте, но и при попытках разбить IP-камеру, имеющую ударопрочный корпус в антивандальном исполнении.

В последнем случае при первом же ударе, например, битой или арматурой по корпусу IP-камера начинает рассылать сигналы тревоги по локальной сети и по Wi-Fi и отправляет SMS-сообщения через охранный GSM/UMTS-модуль, подключённый к системе видеонаблюдения. Эта функция реализована за счёт специального датчика движения, чувствительного к ударам и сильной вибрации. Такие камеры помимо корпуса имеют улучшенную противоударную амортизацию, без которой сама камера отключилась бы навсегда из-за чрезмерной вибрации, не успев просигналить хозяину объекта о вторжении злоумышленников.

Дальнейшее рассмотрение IP-камер Ocam показывает, что многие из моделей этого класса имеют похожие параметры.

Видеокамера Ocam M2 отличается от других моделей этого производителя наличием тревожных входов и возможностью питания по PoE

IP-камера может не поддерживать запись звука и не иметь микрофона — от неё в основном требуется, чтобы «расшаривание» высококачественного видеосигнала было полностью на «цифре», запись включалась по движению людей и машин рядом с объектом, а настройки и видеосигнал с неё были доступны как по локальной сети, так и из любой точки Земли.

Что нужно для монтажа и пусконаладки системы IP-видеонаблюдения

В отличие от аналоговых систем, где применялись в основном простейшие видеорегистраторы с коммутатором и терабайтным жёстким диском, цифровая система видеонаблюдения состоит из следующего оборудования.

1. Кабель типа «витая пара» Cat-5e с пропускной способностью LAN (8-проводная топология, 4 цветомаркированные витые пары) до 100 Мбит/с. Кабель подводится к каждой из IP-камер (в аналоговых видеокамерах применялся коаксиальный кабель).
   

   К каждой камере необходимо подвести кабель с обжатым специальным инструментом разъёмом RJ-45

2. Разъёмы RJ-45 (8-контактные коннекторы LAN). Для каждой линии потребуется пара коннекторов.
   

   IP-камеры высокого разрешения необходимо подключать с использованием всех восьми проводов

3. Устройство LAN-Hub (коммутатор для локальных сетей) при подключении к компьютеру, выполняющему роль сервера видеонаблюдения. Если серверная станция имеет много свободных LAN-разъёмов на патч-панелях, дополнительный Hub-коммутатор может не потребоваться. Это же относится к Wi-Fi роутерам, имеющим разъёмы LAN — при необходимости установить несколько IP-камер (например, в одноэтажном офисе АЗС или в мелком магазине) развёртывается универсальная проводно-беспроводная система IP-видеонаблюдения, где к любой из видеокамер можно подключиться по Wi-Fi, находясь на объекте или рядом с ним.
   

   В больших системах видеонаблюдения IP-камеры могут включаться в свободные разъёмы серверной стойки

4. Некоторые модели камер, питающиеся по LAN-кабелю, требуют подключения к PoE-инжектору (Power over Ethernet — питание по кабелю LAN с напряжением до 48 вольт). В такой схеме одна витая пара используется для питания, а три других — для обмена данными. Такова, например, IP-камера Axis M1113. Подобные решения применяют на проходных, постах, у парадного входа или въезда, где лишние кабели не должны привлекать внимание посторонних людей.
   

   В задней части Axis M1113 есть PoE-гнездо с LAN-интерфейсом

Последний пункт требует пояснения. Инжектор подключается к каждой из камер и работает следующим образом. Питание на PoE-инжектор подаётся от отдельного блока питания с соответствующим напряжением (как правило, до нескольких десятков вольт постоянного тока) и далее идёт через один из разъёмов LAN (например, с надписью Power data out) на саму камеру. Данные передаются через этот же кабель. К другому разъёму (например, с надписью LAN in) подключается локальная сеть компании (стойка серверной, ПК, видеорегистратор). В линиях LAN in рабочее напряжение в десятки раз меньше, чем в шине питания PoE. Здесь важно не перепутать кабели LAN in и Power data out — в противном случае потребуется как минимум замена следующего после инжектора LAN-устройства, которое при таком подключении сгорит.

Разъёмы PoE (Power data out) и LAN (LAN in) имеют разное предназначение, поэтому важно не перепутать кабели при подключении

Особенность организации IP-видеонаблюдения в чисто оптических локальных сетях

В связи с массовым переходом на технологию GPON (пропускная способность оптических линий достигает 1 Гбит/с и более, на низкоуровневых линиях уже применяется типовая скорость в 300–500 Мбит/с) и отказом от разводки кабелем Ethernet IP-камеры кроме разрешения до сотни мегапикселей получат большую протяжённость линий видеонаблюдения — благодаря на порядок большей помехозащищённости. Это обусловлено низким влиянием индустриальных низкочастотных радиосигналов на куда более высокочастотные световые (электромагнитные) волны. Но такое решение, хотя оно и профессиональное, пока является диковинкой, малораспространённой по причине своей дороговизны — в основном по линиям GPON спросом пользуется доступ в интернет, через который организовывается удалённый просмотр.

Сборка системы видеонаблюдения

Система IP-видеонаблюдения включает в себя:

• видеорегистратор, сервер (мощный ПК) или серверную станцию;
• камеры и их линии, проложенные по объекту, включая кабели питания;
• PoE-инжекторы — для камер, поддерживающих питание по LAN-кабелю;
• монитор внутреннего наблюдения (наблюдательный пункт охраны на объекте);
• доступ в интернет через ADSL/GPON/4G-сети с безлимитным трафиком;
• GSM/UMTS/LTE-информатор (специальный модуль, присылающий SMS/MMS по тревоге) — опционально.
  

  В магазинах, на складах, в гаражах, ангарах, офисах и других похожих объектах применяется типовая система видеонаблюдения с IP-видеорегистратором, монитором, SMS-уведомлениями о тревоге и возможностью удалённого просмотра через интернет

Гораздо надёжнее не использовать общий блок питания для всех камер, а разделить их на группы. Если камер несколько, для каждой стоит подвести питание от отдельного источника. Это позволяет в случае неполадок не лишиться полностью наблюдения за охраняемым объектом.

Настройка IP-камер

После монтажа IP-камер, размещения (если требуется) дополнительных устройств локальной сети, проводки линий и соединения всего комплекса в единую систему необходимо сделать следующее.

1. Получить свободные IP-адреса у администратора локальной сети объекта, IP-адрес шлюза и DNS-IP (если настройки камеры этого потребуют).
2. Подключить каждую из IP-камер к ноутбуку, с которого будет производиться настройка, и присвоить им точные значения IP-адресов. Например, если адрес шлюза (серверного оборудования) в сети 192.168.0.1, то адрес каждой камеры должен иметь вид 192.168.0.*, где * — число, как правило, из диапазона от 100 до 254 (для каждой камеры оно должно быть своим). Маска подсети может иметь значение 255.255.255.0 или 255.255.0.0 в зависимости от диапазона IP-адресов локальной сети. Точную информацию вам даст системный администратор.
3. Настроить пароль на вход в камеру для предотвращения доступа посторонних лиц к изображению.

Все современные камеры имеют веб-интерфейс, который открывается из браузера. С некоторыми моделями поставляется программа-«прошивальщик»: если что-то пойдёт не так, а правильные настройки вы вдруг забудете, можно перепрошить IP-камеру заново.

Видео: обзорная видеолекция по сборке и настройке IP-камер

Программный инструментарий пользователей систем IP-видеонаблюдения

Если вы заходите на ваш объект из любой точки земли, то всё, что вам нужно — это ПК или гаджет с выходом в интернет и знание адресного IP-поддиапазона сети вашего предприятия. Доступ должен быть обязательно открыт извне в настройках вашей системы, но виртуально попасть на объект смогут лишь те, кто знают не только нужные IP-адреса, но и имя пользователя и пароль. Без последних вы не сможете просмотреть, что делается у вас на объекте. Требуется задать сложные логин и пароль, чтобы подобрать их было нереально.

Вход в систему ничем не отличается от входа на любой сервер интернета. Набрав IP конкретной из видеокамер или общий IP видеорегистратора (или вашей серверной), вы получите полный доступ к системе видеонаблюдения вашего здания.

Видео: настройка удалённого доступа на видеорегистраторе HiWatch

Сторонние программы для управления IP-видеонаблюдением

После организации доступа к вашей системе видеонаблюдения из интернета самое время позаботиться об управлении записываемым видео. Среди бесплатных программ стоит выделить следующие.

1. «Кодос-Видеосеть» работает с IP-камерами разных производителей, форматов и назначений, включая web-, IP- и аналоговые видеокамеры. С помощью программы Globoss можно запустить до 12 видеокамер.
2. Приложение AbelCam позволяет тут же отредактировать только что записанный видеоролик, если в нём содержатся непристойные или конфиденциальные моменты. Софт также позволяет удалить из видеоролика запись «мёртвых» зон.
3. Программа AV100 обладает возможностью высокоскоростной записи — до 120 кадров в секунду. Максимальное число IP-камер — 16.

Все представленные выше приложения обладают и стандартным функционалом:

• организация видеозаписей по папкам в зависимости от даты и времени события;
• старт записи по движению и остановка при прекращении движения объектов, попавших в зону видимости;
• использование оптимального сжатия видео без ущерба в качестве изображения.

Чтобы самому собрать и настроить дома или на работе видеонаблюдение, опыт в монтаже систем безопасности не нужен. В инструкциях по установке процесс продемонстрирован настолько доступно, что вы можете сразу же после прочтения этой статьи купить и запустить все необходимое оборудование собственными руками. Удачи!

Похожие записи:

Как узнать IP-адрес камеры видеонаблюдения и изменить его

Обзор программ для камер видеонаблюдения

Что такое Wi-Fi видеоглазок, как выбрать и установить подходящую модель