Как взаимодействуют IP-камеры и компьютерные информационные системы

С этого места мы понемногу начнем возвращаться к компьютерной технике. IP-камера, которую иначе называют цифровой, фактически является специализированным микрокомпьютером. Она содержит схему оцифровки сигнала, работает под управлением встроенной операционной системы, и в каждой камере запущен собственный веб-сервер. Камера является полностью автономным устройством, подключаемым в локальную сеть.

Известными производителями IP-камер являются компании Axis, D-Link, Beward и др. Каждая из них выпускает широкий ассортимент камер: в обычных корпусах для установки в помещении, купольных, поворотных (PTZ), в термокожухах для установки на улице. Кроме того, любую камеру в стандартном корпусе легко смонтировать в термокожух подходящего размера — получится уличная камера. На рисунке видно, что на корпус камеры выведен сетевой разъем RJ-45 для подключения витой пары.

IP-камеры D-Link

IP-камеры D-Link

В простейшем случае достаточно включить камеры в локальную сеть. На одном из компьютеров сети вы создаете папку с общим доступом — в ней камеры будут сохранять видеоархив. Все настройки камеры осуществляются через веб-интерфейс. В первый раз необходимо задать каждой камере уникальный в вашей сети IP-адрес — по нему вы и будете обращаться к этой камере в дальнейшем.

Непосредственно в настройках камеры выбирается разрешение, частота кадров и другие параметры изображения. Настраивается детектор движения: многие модели позволяют произвольно задавать его чувствительность и зоны наблюдения. Далее вы можете указать путь к сетевой папке, в которую камера должна сохранять видеозаписи, и определить условия: например, начинать запись при обнаружении движения или вести запись непрерывно с 9 до 18 часов кроме выходных.

Среди IP-камер существуют модели высокого разрешения: 1280×1024, 1920×1080 и даже 1600×1200 точек. Для видеонаблюдения лучше использовать именно «мегапиксельные» камеры. Модели «начального уровня» с максимальным разрешением 640×480 или 800×600 точек предназначены в основном для видеоконференций, но в некоторых случаях в маленьких офисах, коридорах и «подсобках» устанавливают и такие камеры.

Каждая IP-камера — устройство автономное и самодостаточное. В принципе, вы можете открыть рядом несколько окон браузера и в каждом из них просматривать изображение со своей камеры. Записи (видеоархив), которые камеры сохраняют в папках на диске компьютера, можно воспроизводить с помощью проигрывателя, например Windows Media. Однако для построения настоящей системы видеонаблюдения из нескольких камер логично использовать видеосервер (видеорегистратор). В частности, просматривать изображения с нескольких камер удобнее в одном окне, разбитом на части. Сервер позволяет вести общий архив записей и управлять им.

Существует принципиальная разница между записью «по инициативе» камеры и тем, что делают видеосерверы и программы для работы с IP-камерами. В первом случае каждая камера сама, в соответствии с настройками ее микропрограммы, обращается к назначенной сетевой папке и «складывает» туда видеозаписи. Во втором — программа, запущенная на видеосервере, обращается к камерам, «вытягивает» с них видеопоток, анализирует его и записывает в соответствии со своими настройками.

Самое интересное, что оба процесса могут протекать параллельно и совершенно независимо друг от друга. Например, камера может записывать данные на диск одного компьютера (файлового сервера), а программа, работающая на другом компьютере, будет создавать свой видеоархив. При этом с третьего компьютера сети вы можете обращаться и непосредственно к камере (ведь она является веб-сервером со своим IP-адресом), и к программе-видеосерверу.

Как и в аналоговых системах, существуют аппаратные IP-видеорегистраторы. Внешне они выглядят точно так же, как аналоговые, но вместо нескольких аналоговых входов снабжены только обычным сетевым портом RJ-45. Выпускаются и так называемые гибридные видеорегистраторы. Сигнал от аналоговых камер они получают через несколько (от 4 до 16) аналоговых входов, а от IP-камер — по локальной сети. Максимальное число одновременно обрабатываемых каналов зависит от модели регистратора. В качестве IP-видеосерверов могут работать некоторые сетевые хранилища (NAS). В их микропрограммы заложены дополнительные функции, превращающие сетевое хранилище еще и в видеорегистратор.

Чтобы развернуть видеосервер на обычном компьютере, нужно только установить на него соответствующее ПО. Программы от производителей идут в комплекте с IP-камерами. Например, это D-Viewcam и IPsurveillance от компании D-Link, Beward IPS, AXIS Camera Station One и др. Многие платные программы сторонних разработчиков способны работать как с платами видеозахвата, так и с цифровыми камерами.

Особо выделим Axxon Smart от компании ITV. Эта программа ориентирована в основном на IP-камеры. В бесплатной версии (Axxon Smart Start) она поддерживает до 16 каналов и работу с видеоархивом объемом до 1 Тбайт. Для организации полноценного видеонаблюдения в небольшой фирме этого вполне достаточно. Чтобы увеличить число камер или суммарный объем архива, достаточно приобрести и активировать соответствующую лицензию.

Система видеонаблюдения на IP-камерах полностью интегрирована в локальную сеть. Каждая камера, наравне с компьютерами, сетевыми хранилищами, принт-серверами и т. д., является узлом сети.

Схема наблюдения на IP-камерах

Схема наблюдения на IP-камерах

Благодаря такой структуре цифровая система видеонаблюдения является очень гибкой, масштабируемой и надежной. Какими дополнительными функциями обладают многие модели IP-камер?

  • Беспроводной интерфейс Wi-Fi. Такая камера может подключаться к точке доступа точно так же, как любое другое беспроводное оборудование. Налицо серьезная экономия на прокладке кабеля — достаточно только найти питание в месте установки камеры, а дальность беспроводной связи достигает десятков и сотен метров.
  • Технология PoE (Power over Ethernet) — подача питания на камеры и другое сетевое оборудование непосредственно по витой паре. Питание поступает либо от портов коммутатора с поддержкой PoE, (например, D-Link DES-1008P или DES-1210-08P), либо от дополнительного инжектора PoE (D-Link DWL-P200), включаемого в разрыв витой пары между обычным коммутатором и камерой.
  • Релейные входы и выходы на камере. К входам можно подсоединить какие-либо датчики (кнопку, датчик открывания двери), а к выходам, через реле — любое электрооборудование (прожектор, сирену, привод шлагбаума). В настройках камеры задаются связи между срабатыванием датчиков, детектором движения и выдачей сигнала на выходы. Например: «зафиксировано движение — замкнуть выход 1» (включить тревожный звонок).
  • Встроенный микрофон, микрофонный вход, выход на динамики. Когда к компьютеру-видеосерверу подключены колонки и микрофон, а к камере — громкоговоритель, охранник может со своего поста поговорить с человеком, оказавшимся в поле зрения камеры. Например, спросить, куда он направляется, предупредить, что посторонним здесь находиться нельзя.
  • Гнездо для установки карты памяти. На нее камера может записывать «по кругу» до нескольких часов видео, даже когда пропала связь с сервером.

Примечательно, что все эти «фишки» увеличивают стоимость устройства очень незначительно. Поскольку дополнительные функции реализуются в основном на уровне микропрограммы камеры, несколько радиодеталей и разъемов конструкцию особо не усложняют.


Top