4. Основные типы сетевых телекамер

В настоящее время имеется большой выбор сетевых камер, которые соответствуют самым разнообразным требованиям потребителя. Классифицировать камеры можно в зависимости от места их установки: в закрытых помещениях и уличный вариант исполнения. Для уличных сетевых телекамер характерные аксессуары: термокожух (если IP-камера уже не поставляется в уличном исполнении) и объектив с АРД ( автоматическая регулировка диафрагмы). Внешний защитный кожух может защищать не только от “минусовых” температур, влаги и пыли, но и от вандализма. Кроме того можно выделить следующие типы IP-телекамеры:

• Корпусные фиксированные.
• Купольные фиксированные.
• Поворотные сетевые.
• Купольные поворотные.
• Миниатюрные.
• Мегапиксельные.

Корпусные/фиксированные сетевые телекамеры

- это такие сетевые телекамеры, поле зрения которых зафиксировано и не изменяется после их установки. При необходимости объектив можно поменять. Наиболее распространенный тип IP-телекамер (Рис. 4.1).

B1062 1/3'' SONY Super HAD II, 420 ТВЛ, 0.01 лк, Н.264/MJPEG, 704х576 25 к/с, объектив С/CS
Рис. 4.1. Пример корпусной сетевой камеры.

Купольные фиксированные сетевые телекамеры

- это фиксированные IP-телекамеры, помещенные в купольный кожух (Рис. 4.2). Данные в/камеры оснащаются: объективами с постоянным фокусным расстоянием и варифокальными объективами. Выбор объектива ограничивается габаритами купольного кожуха. Эти телекамеры могут комплектоваться различными типами кожухов: антивандальными, зеркальными. С точки зрения эргономики весьма привлекательны. Места крепления: потолок, стены.

BD4330D 2 Мп, 1/2.7'' КМОП, 0.05 лк, Н.264/MJPEG, 1920х1080 13 к/с, WDR
Рис. 4.2. Пример купольной фиксированной сетевой камеры

Поворотные сетевые телекамеры

- или PTZ-телекамеры, в отличие от фиксированных в/к их можно развернуть в любом направлении и увеличить нужный участок изображения, управление осуществляется в ручную или автоматически. Имеют возможность полного поворота на 360 градусов. Большинство в/к обладает оптическим увеличением (до 26- кратного). На практике не получили должного применения (быстро выходит из строя механика), значительно более востребованы купольные поворотные телекамеры. (Рис. 4.3).

ACTi ACM-8201 MotionJPEG / MPEG-4, до 30 кдр/сек, 1280х1024, ZOOM цифр. без ограничения, PT 350°/120°, 0.5лк, 32 предустановки, патрулирование, PoE
Рис. 4.3. Пример поворотной сетевой камеры

Купольные поворотные сетевые телекамеры

- благодаря возможности поворачиваться на 360 градусов в горизонтальной плоскости и 180 градусов по вертикали и наличию оптического увеличения в диапазоне от 10 до 36-кратного данные IP-камеры могут вести наблюдение за обширными площадями. Все управляющие PTZ-команды, как и передача видеопотока осуществляются по IP-сети. Поскольку вся механика, электроника и оптика защищены гермокожухом, данный тип камеры отличается высокой надежностью.

B85-2-IP2 0.4-320°/сек, 1/4" ПЗС, 550 ТВЛ, 0.4 лк (День)/0.02 лк (Ночь), Sens-up 0.001 лк, H.264/MJPEG, Zoom 27x оптич./12x цифр., microSDHC, механический ИК-фильтр, IP66, уличная от -40 до +50°С
Рис. 4.4. Пример купольной поворотной сетевой камеры

Поворотные IP-в/камеры нередко поддерживают большое количество запрограммированных предустановок, обычно от 20 до 100, кроме того можно создавать маршруты патрулирования. В режиме патрулирования одна телекамера такого типа может заменить несколько фиксированных, их часто применяют в системах охранного телевидения с участием оператора.

Одним из основных технических параметров ( например: 0.4-320°/сек) является скорость перемещения/ вращения в горизонтальной плоскости, поэтому их ещё называют скоростными. Монтируют купольные поворотные IP-камеры: на потолках внутри помещений, мачтах/ столбах, на фасаде (углах) зданий.

Миниатюрные сетевые телекамеры

Это корпусные фиксированные сетевые телекамеры исполненные в миниатюрном корпусе. Естественно их технические характеристики скромнее по сравнению с другими типами в/камер, но и они находят своего потребителя. Часто используют в торговых центрах для предотвращения хищений. Скрытную систему из 2-4 миниатюрных IP-камер (как правило, беспроводных) легко развернуть в конкретном отделе, где участились хищения, данная система мобильна и её можно быстро перебросить на другой подозрительный участок.

N13102 1.3 Мп, 1/4'' КМОП, 0.5 лк, H.264/MPEG-4/MJPEG/3GPP, 1280х1024, до 30 к/с, встроенный микрофон, поддержка SDHC-карт, NAS, режим автономного регистратора, просмотр с мобильных устройств
Рис. 4.5. Пример миниатюрной сетевой камеры

Мегапиксельные сетевые телекамеры

- используют в качестве фотоприемника матрицу мегапиксельного разрешения для получения картинки, которая состоит из более чем миллион пикселов. Обычно минимальный формат кадра этих камер составляет 1280 х 1024 = 1,3 Мпс, максимальный более 10 Мпкс. Мегапиксельные в/к используют для получения высокой детализации изображения и для наблюдения за обширной частью территории отсюда и область их применения: в розничной торговле, видеонаблюдение городского масштаба, ситуация на дорогах, учебных учреждениях и т.д. К недостаткам данного типа телекамер отнесем более низкую чувствительность по сравнению с в/камерами стандартного разрешения. Все дело в том, что чувствительность определяется количеством светового потока попадающего на ячейку матрицы. При примерно одинаковых размерах мегапиксельных и стандарных матриц, количество пикселей у первых значительно больше ( 1,3 МПкс=1300000 Пкс против 640х480 = 307200 Пкс у матрицы с разрешением VGA), следовательно размеры пикселя у мегапиксельной матрицы значительно меньше (например у 2 МПкс матрицы формата 1/3” размер ячейки составляет 3мкм, а у VGA того же формата 7,5 мкм). Света на маленькую ячейку приходится соответственно меньше, отсюда и меньше чувствительность.

Рекомендации при выборе сетевой телекамеры

В настоящее время на рынке сетевых телекамер представлено огромное количество производителей как давно известных, так только, что появившихся. Как выбрать необходимую телекамеру, тем более у IP-камер функционал значительно шире в сравнении с аналоговыми камерами? Для этого необходимо задать себе и продавцу несколько вопросов:

• Какой тип телекамеры требуется? Корпусная, купольная, поворотная. Проводная/ беспроводная?
• Место установки? В помещении, на улице. Если на улице необходимо задуматься о термокожухе. Продумать защиту от вандалов, если требует ТЗ (техническое задание). Открытое/ скрытое видеонаблюдение?
• Заранее определить на плане все зоны видеонаблюдения, с целью избегания не охваченных зон и дублирования видеообзора. Продумать использование одной мегапиксельной телекамеры или нескольких фиксированных? Обзорное или детализированное изображение? Необходимы камеры с высокой детализацией, например для контроля кассовых операций?
• Насколько важно качество изображения? У разных камер качество отличается. Требования к светочувствительности камеры? Требования к освещенности? Необходим функционал: «День/Ночь»? Есть необходимость в ИК-прожекторах? Должно соответствовать ТЗ.
• Разрешение? Достаточно ли будет разрешения формата VGA или потребуется мегапиксельное разрешение. Необходимо оптическое увеличение?
• Интеллектуальные функции. Есть ли в техническом задании функции видеоанализа?
• Будет ли в процессе видеонаблюдения участвовать оператор ВН?
• Поддерживает ли выбранная сетевая камера все необходимые сетевые протоколы?
• Производитель. На рынке сейчас более 200 производителей сетевых телекамер. Вопрос: будет ли выбранный бренд существовать через год-два? Какой технический сервис Вам предложен? Гарантийное обслуживание?

5. Сетевые видеосерверы

Сетевой видеосервер - это устройство, предназначенное для работы в составе аналогово-цифровой системы видеонаблюдения и преобразования аналогового видеосигнала в цифровой формат для последующей передачи его по IP-сети. Различают несколько типов видеосерверов: одноканальные (рис. 5.1), четырехканальные - это наиболее распространенный вариант (рис. 5.2) и многоканальные (до 84-х входов) в стоечном исполнении (рис. 5.3).

Рис. 5.1. Одноканальный видеосервер	Рис. 5.2. Четырехканальный видеосервер

В настоящее время аналоговое видеонаблюдение всё ещё доминирует на рынке систем охранного телевидения (СОТ), более 90% установленных телекамер – аналоговые, и продолжительность эксплуатации камеры примерно составляет 5-7 лет, а требования к системам в/наблюдения и их функциональности растут год от года (архивация большого объема видеоданных, быстрая передача видеопотоков на удаленные мониторы через сеть в том числе и удаленное управление телекамерами, интеграция с другими системами безопасности). В связи с этим перед производителями встала задача разработать переходное звено между аналоговым и сетевым видеонаблюдением. Этим звеном и стал сетевой видеосервер.

Рис. 5.3. Многоканальный видеосервер

Видеосерверы позволяют сохранить аналоговые видеокамеры и в то же время получить доступ к возможностям IP-видеонаблюдения. Через сетевой в/сервер можно осуществлять доступ и управление аналоговой камерой по сети, аналоговые в/регистраторы и аналоговые мониторы можно заменить на стандартные компьютерные мониторы и сервера.

Основные компоненты сетевого видеосервера

Рис. 5.4. Структурная схема сетевого видеосервера

Система оцифровки сигнала представляет собой одну или несколько плат видеозахвата. Система принимает аналоговый сигнал и оцифровывает его для дальнейшей работы. Тип установленной платы определяет стандарт видеосервера PAL/NTSC. Количество плат оцифровки определяет потенциальное число подключаемых к видеосерверу телекамер.

Модуль сжатия изображения

Оцифрованный видеосигнал поступает в модуль сжатия видеосервера, где происходит преобразование видео в один из форматов сжатия H.264 - межкадровый алгоритм сжатия и MJPEG — покадровый. Процесс сжатия может быть реализован аппаратно или программно. Видеосерверы с программным сжатием - дешевле, но в них обработка сигнала происходит с задержкой, которая обусловлена повышенной нагрузкой на центральный процессор. Где необходимо создание системы видеонаблюдения реального времени, лучше использовать видеосервер с аппаратной компрессией.

Центральный процессор, флэш-память и оперативная память являются "мозгами" сетевого видеосервера с CPU, памятью и операционной системой, как правило Linux. Основные функции: операции по выводу оцифрованного и сжатого видеоизображения в сеть, а также отвечающий за выполнение программ веб-браузера и встроенного программного обеспечения. В качестве процессора в видеосервере используют DSP-процессор или специализированную микросхему. Именно процессор определяет производительность сетевого в/сервера: максимальное количество кадров максимального разрешения в секунду. Как правило, лучшие представители передают изображение с разрешением D1 (720 х 576) со скоростью 25 кадров в секунду в PAL.

Флэш-память служит для хранения программного обеспечения, управляющего работой видеосервера: операционной системы, управляющих программ, различных приложений и пользовательских HTML-страниц. ОЗУ сетевого видеосервера служит для хранения временных данных, которые генерируются при выполнении программ. В большинстве видеосерверов некоторая часть ОЗУ представляет собой так называемый видеобуфер. Видеобуфер – это часть ОЗУ, используемая для временного хранения текущей видеоинформации. Наличие видеобуфера предоставляет оператору возможность восстановления видеоинформации, связанной с сигналом тревоги. В процессе работы видеосервер записывает поступающую видеоинформацию в видеобуфер и постоянно ее обновляет. Если видеосервер получает сигнал тревоги от подключенных к нему охранных извещателей или с детектора движения, то им автоматически формируется и отсылается на заранее заданный адрес e-mail или FTP набор кадров, предшествующих, следующих и соответствующих сигналу тревоги.

Сетевой интерфейс/ адаптер

Система доступа к IP-сетb представляет собой, как правило, типовые интерфейсы локальных сетей Ethernet или 10BaseT/100BaseTX. Большинство моделей современных видеосерверов поддерживает стандартные сетевые протоколы TCP/IP, UDP, SMTP, IGMP, ARP, RAPP, FTP и т.д., что позволяет передавать видеосигнал как по локальным, так и по глобальным сетям.

Последовательные порты (R-232 и RS-485) позволяют управлять через видеосервер PTZ-функциями поворотных камер или подключить видеосервер к соответствующему интерфейсу видеозаписывающего устройства. Если необходимо установить удаленное соединение видеосервера с сетью Internet, то через последовательный порт можно также подключить модем.

Сетевой видеосервер посредством коаксиального кабеля подключается к аналоговой в/камере и преобразует аналоговый сигнал в сжатый цифровой видеопоток., который в дальнейшем передается по IP-сети. В типовом сетевом в/сервере реализованы следующие функциональные возможности:

• Управление телеметрией. Встроенный приемник телеметрии позволяет управлять поворотным устройством подключенной аналоговой видеокамеры и изменением фокусного расстояния объектива. Управление телеметрией дает возможность фокусировать видеокамеру на отдельных деталях и наблюдать за обширным пространством с разных ракурсов. Видеосерверы поддерживают множество различных протоколов телеметрии для видеокамер наиболее известных производителей.
• Видеодетектор движения – это программный или аппаратный модуль, основной задачей которого является обнаружение перемещающихся объектов в поле зрения видеокамеры. Детектор движения не только обнаруживает движение, но и определяет габариты объекта и скорость его движения.
• Обработка тревожных событий. Почти все видеосерверы имеют блок цифровых входов, которые служат для подключения к видеосерверу внешних охранных датчиков. Таким образом оператор может настроить видеосервер на срабатывание по внешнему событию. С помощью релейного выхода можно установить выполнение определенных действий, например, подачу питания на электромеханический замок  двери. Если видеосервер имеет видеобуфер, то при поступлении сигнала тревоги он может посылать по сети набор кадров, поступивших на видеосервер до, после и в момент тревоги.
• Передача звука. Большинство видеосерверов оснащено аудиоканалом для однонаправленной или двунаправленной передачи звука по сети. Как правило, аудиосигнал, синхронизирован с видео. 
• Поддержание функции PoE, запитывать по сети не только в/сервер, но и аналоговые в/камеры.
• Программное обеспечение. Просмотр видеоизображения и управление видеокамерой при наличии видеосервера можно осуществлять с помощью стандартного веб-браузер. Тем не менее, многие производители поставляют вместе с видеосерверами собственное программное обеспечение, помогающее удаленно просматривать видеоинформацию, осуществлять настройку параметров камер. Как правило, такое программное обеспечение совместимо только с видеосерверами и другим сетевым оборудованием того же производителя и поставляется бесплатно. 

Рекомендации при выборе сетевого видеосервера

Какие вопросы возникают при выборе сетевого видеосервера:

• Сможет ли он обеспечить высокое качество изображения? Реализован ли деинтерлейсинг (англ. Deinterlacing — устранение чересстрочности) — процесс создания одного кадра из двух полукадров чересстрочного формата для дальнейшего вывода на экран с прогрессивной развёрткой, такой как компьютерный монитор.
• Какие форматы кадра поддерживает?
• Какие форматы сжатия поддерживает?
• Сколько каналов и при какой максимальной скорости транслирует кадр максимального разрешения?
• Насколько прост в инсталляции и обслуживании?
• Стоечное или настольное исполнение?

При выборе сетевого сервера ключевыми характеристиками должны быть надежность и качество.

6. Устройства записи и хранения

При регистрации и хранении больших массивов видеоинформации приходится сталкиваться с двумя основными проблемами, которые связанны с работой жёстких дисков: сравнительно низкая скорость записи/чтения диска и способы повышения отказоустойчивости. С этими “болезнями” как раз и борются RAID-массивы. Что же это?

6.1. RAID-массивы

RAID (redundant array of independent disks — избыточный массив независимых дисков) — массив из нескольких дисков (запоминающих устройств), управляемых контроллером, связанных между собой скоростными каналами передачи данных и воспринимаемых внешней системой как единое целое. В зависимости от типа используемого массива может обеспечивать различные степени отказоустойчивости и быстродействия. Служит для повышения надёжности хранения данных и/или для повышения скорости чтения/записи. Раньше вместо independent употребляли inexpensive (недорогой), но со временем это определение потеряло актуальность: “недорогими” стали почти все дисковые накопители.

За счет параллельного выполнения операций ввода-вывода обеспечивается высокое быстродействие системы, а повышенная надежность хранения информации достигается дублированием данных или вычислением контрольных сумм. Чтобы не снижать быстродействие системы, рекомендуется использовать аппаратные RAID-контроллеры, а не программные.

Существует несколько уровней RAID-массивов с разной степенью избыточности. Сейчас наиболее распространены следующие уровни: RAID-0 и RAID-1. Рассмотрим их более пдробно.

RAID-0 (striping — «чередование») — дисковый массив из двух или более жёстких дисков без резервирования (т.е., по сути RAID-массивом не является). Информация разбивается на блоки данных фиксированной длины и записывается на оба/несколько дисков одновременно (рис. 6.1).

Рис. 6.1. Структурная схема RAID-0.

Преимущества:

• повышается производительность (от количества дисков зависит кратность увеличения производительности);
• простота реализации;
• низкая стоимость;
• максимальная эффективность использования дискового пространства — 100%.

Недостатки:

• не является настоящим RAID-массивом поскольку не поддерживает отказоустойчивость;
• надёжность RAID-0 заведомо ниже надёжности любого из дисков в отдельности и падает с увеличением количества входящих в RAID-0 дисков, т. к. отказ любого из дисков приводит к неработоспособности всего массива.

RAID-1 (mirroring — «зеркалирование») — массив из двух дисков, являющихся полными копиями друг друга. Информация, которая записывается на один HDD, дублируется ещё на одном или нескольких жестких дисках (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Структурная схема RAID-1.

Преимущества:

• Имеет высокую надёжность — работает до тех пор, пока функционирует хотя бы один диск в массиве. Вероятность выхода из строя сразу двух дисков равна произведению вероятностей отказа каждого диска, т.е. значительно ниже вероятности выхода из строя отдельного диска. На практике при выходе из строя одного из дисков следует срочно принимать меры — вновь восстанавливать избыточность.

Недостатки:

• По цене двух жестких дисков пользователь фактически получает лишь один.

На практике широкое применение получили RAID-5 c чередованием и контролем четности. Данные и контрольные суммы распределяются по трем и более жестким дискам, объем массива будет равен сумме емкости всех HDD минус емкость одного. И RAID-6, аналогичен RAID-5, но с двумя контрольными суммами. Требуется минимум четыре HDD, но при этом можем выдержать выход из строя сразу двух жестких дисков, объем массива будет равен сумме емкости всех HDD минус емкость двух жестких дисков. При реализации RAID-массива необходимо учесть, что диски должны быть одного объема, так как в противном случае часть объема большего носителя останется неиспользованной.

6.2. Другие способы хранения данных

Сетевые устройства хранения NAS

NAS (Network Attached Storage) – это сетевое устройство хранения, то есть хранилище данных, подключаемое непосредственно в сеть. При подключении NAS в IP-сеть пользователям для хранения информации становятся доступны дисковые ресурсы, представленные как сетевые папки. Передача данных осуществляется по файловым протоколам обмена. Технология NAS позволяет осуществлять доступ к каталогам пользователям различных операционных систем и имеет очень гибкую настройку по правам доступа. Системы NAS просты в установке и не требуют клиентских лицензий ПО на доступ к хранилищу. Последнее особенно важно при большом числе подключений.

Сети хранения данных SAN

SAN (StorageAreaNetwork) – высокоскоростная специализированная сеть, объединяющая устройства хранения. Пользователи могут обращаться к любому из этих устройств хранения через серверы, общий объем SAN может достигать нескольких сотен Терабайт. Концепция централизованного хранения упрощает администрирование и предоставляет гибкое и высокоскоростное решение для мультисерверных систем. Основное отличие SAN от NAS заключается в следующем: в NAS-устройствах файл целиком сохраняется на жестком диске, а в сетях SAN файл разбивается на блоки и записывается на нескольких HDD.

Что такое iSCSI ?

iSCSI (InternetSmallComputerSystemInterface) — протокол, который базируется на TCP/IP и разработан для установления взаимодействия и управления системами хранения данных, серверами и клиентами.

Сетевой интерфейс сервера

Видеопоток от сетевых телекамер по IP-сети поступает на сервер посредством сетевого интерфейса/ сетевой карты, сетевой адаптер, Ethernet-адаптер — периферийное устройство, позволяющее серверу/ ПК взаимодействовать с другими устройствами  сети. Основной параметр пропускная способность, наиболее применяемые: 100BASE-T – 100 Mбит/с, 1000BASE-T – 1000 Мбит/с.

Сетевой видеорегистратор

В отличии цифровых видеорегистраторов (DVR), которые работают с сигналами от аналоговых сигналов, сетевые видеорегистраторы NVR (Network Video Recorder) имеют дело с цифровым, сжатым видеопотоком от IP-телекамер. При этом NVR обладают тем же функционалом: мониторинг, запись, хранение данных и трансляция по сети изображения реального времени и видеоданных из архива. Сегодня производители предлагают большой спектр сетевых регистраторов как в области применения: в стационарных условиях, на транспорте, так и с различным набором опций, соответственно и по разным ценам - от эконом-варианта до “навороченных”. Поэтому потребитель легко может подобрать NVR с нужными характеристиками и по приемлемой стоимости. 

Для примера приведем технические характеристики сетевого видеорегистратора  HD/Full HD Sony серии NSR-500 (рис. 6.3):

Рис. 6.3. Сетевой видеорегистратор Sony NSR-500

Технические характеристики на видеорегистратор HD/Full HD Sony серии NSR-500
Параметры	Значения
Количество каналов:	16 (с возможностью расширения до 24)
Алгоритмы компрессии:	H.264/MPEG-4/M-JPEG
Максимальное количество жестких дисков:	6х2 Тб (модификация NSR-500:12)
Максимальная емкость жестких дисков:	12 Тб, HDD SATA
Поддержка RAID:	RAID 0, 1 (1+0), 5, 5 + горячая замена
Модификация без HDD:	Есть (NSR-500:00)
Интерфейс для подключения внешних сетевых хранилищ:	iSCSI (макс. 16 Тб)
Разрешение записи:	HD/Full HD (720p/1080p)
Максимальная скорость записи на один канал:	30 изобр./с
Суммарная скорость записи:	480 изобр./с
Подключение к IP-сети:	1000Base-T/100Base-TX/10Base-T x 2, RJ-45
Видеовыход (для монитора):	Аналоговый RGB (D-sub 15-pin); разрешение до 1920х1200
Аудиовыход:	RCA L/R x 1 стерео пара
USB 2.0:	2 на передней панели, 2 на задней панели
Разъем для UPS:	RS-232C (D-sub 9-pin)
Входы/выходы тревоги:	8/ 8
Программное обеспечение для управления:	Sony RealShot Manager Advanced
Электропитание видеорегистратора:	100-240 В перем. тока, 50/60 Гц
Энергопотребление:	Макс. 250 Вт

Вопросы, которые должны возникать при подборе сервера/ NVR:

1. Имеются ли предпочтения в выборе программной или аппаратной платформы?
2. Требуется система видеонаблюдения с централизованной или децентрализованной структуры?
3. Какой уровень надежности системы требуется? Какой уровень избыточности RAID-массива?
4. Какой требуется объем и глубина архива архива? Методику расчета глубины архива можно найти в сети Интернет по адресу http://daily.sec.ru/publication.cfm?pid=38858.
5. Сколько будет сетевых телекамер? Какого разрешения будут видеокамеры? Будет их наращивание? Применяйте расчет пропускной способности сети. Типовой расчет можно найти по адресу: http://daily.sec.ru/publication.cfm?pid=38706.
6. Требуется ли отдельный сервер мониторинга? На практике, если количество сетевых телекамер более 30, используют раздельные сервер записи и сервер мониторинга.

7. Программное обеспечение сетевых систем видеонаблюдения

Для успешной и эффективной работы системы сетевого видеонаблюдения программное обеспечение (ПО) является неотъемлемой составляющей. ПО сетевого видеонаблюдения обеспечивает необходимые сервисы для мониторинга, записи, управления и видеоанализа информации. Правильный выбор программной платформы требует учета многих факторов в зависимости от масштаба, гибкости и функциональности системы.

Если необходимо просматривать информацию с одной или двух сетевых камер, то достаточно будет задействовать стандартный веб-браузер (Internet Explorer, Google Chrome, Mozilla Firefox и др.), установленный на самой камере или видеосервере. Если система видеонаблюдения состоит из более, чем нескольких видеокамер, то рекомендуется использовать специализированное программное обеспечение. Существует два варианта поставки программных платформ для сетевого видео:

• программное обеспечение, которое устанавливается на сервер или ПК;
• на базе сетевого видеорегисратора (NVR).

Решение на базе сервера/ПК предполагает использование стандартных компьютерных составляющих, при этом всегда можно подобрать такую конфигурацию, которая Вас устроит. ПО, устанавливаемое на сервер работает под управлением операционной системы, как правило, Windows или Linux.

При этом варианте можно легко увеличить доступное для архива дисковое пространство, установить дополнительные станции мониторинга, установить привычные программы: сетевой экран, антивирус. ПО может поставляться отдельно с его последующей установкой самим пользователем либо с “заводской” установкой. Системы на базе сервера полностью масштабированы. Т.е. система лицензирования ПО предусматривает, что для добавления IP-телекамер требуются лицензии, которые можно последовательно добавлять при подключении дополнительных камер.

Рис. 7.1. Вариант системы видеонаблюдения на базе сервера

Вариант на базе сетевого видеорегистратора представляет собой законченное аппаратное решение с установленным программным обеспечением. NVR предназначен строго для определенных задач: записи, мониторинга и анализа видео. На сетевые регистраторы нельзя установить другие программы. Аппаратная конфигурация строго привязана к его программному обеспечению. Аппаратная составляющая NVR чаще всего имеет специализированный характер. Сетевой видеорегистратор рассчитан на работу с определенным количеством IP-телекамер, т.е. менее гибкий вариант. Данное решение как правило проще в установке и настройке и используется в системах сетевого видеонаблюдения, в которых количество телекамер не превышает максимум входов NVR и не предполагается наращивание.

Рис. 7.2. Вариант системы видеонаблюдения на базе сервера

Собственные программные платформы имеются и у производителей IP-телекамер и у производителей сетевых видеосерверов. Как правило, такие производители поддерживают только собственные продукты. Существуют открытые программные платформы, которые поддерживают устройства различных производителей, в большинстве случаев открытые платформы обеспечивают максимальную гибкость для пользователя при проектировании системы сетевого видеонаблюдения.

Сетевые телекамеры/видеосерверы имеют встроенный веб-сервер с IP-адресом, поэтому просмотр и конфигурацию можно осуществлять в обычном веб-браузере после ввода в его адресной строке IP-адреса устройства. Подключившись т.о. к сетевому устройству на мониторе компьютера Вы увидите его стартовую страницу с окном просмотра изображения и ссылки на страницы конфигурирования. Запись видео и получение отдельных снимков зачастую осуществляется нажатием правой кнопки мышки в окне просмотра. Конфигурирование и администрирование через его встроенный веб-сервер имеет смысл при незначительном количестве IP-устройств.

Большинство программных средств имеют собственный оконный интерфейс. Для крупномасштабных систем и когда требуется удаленная станция мониторинга, клиентское ПО для просмотра устанавливается на отдельный компьютер, а не на сервер записи, на котором установлено основное программное обеспечение системы видеонаблюдения. Клиентское приложение позволяет пользователю выполнять все те же функции, что и основное ПО установленное на сервере.

Программные платформы систем видеонаблюдения имеют следующие основные функции:

1. Запись видео. Имеется несколько режимов записи: постоянно, по детекции движения, по расписанию, по сигналу от тревожного входа. Предусмотрен выбор параметров качества записи: MJPEG, H.264. Выбор скорости записи.
2. Запись аудио. Реализуется за счет встроенных микрофонов в сетевую телекамеру. Важна синхронизация видео и аудио потоков.
3. Одновременный просмотр изображений от нескольких телекамер.
4. Управление тревожными событиями.
5. Администрирование и конфигурирование телекамер. Программное обеспечение предоставляет возможность добавлять новые видеокамеры и конфигурировать их параметры, скорость трансляции, формат сжатия кадра.
6. Поиск в видеоархиве. Просмотр видео в архиве. Большинство программных платформ используют для хранения записей стандартную файловую систему Windows. Программные платформы позволяют хранить данные более чем на одном устройстве: на основном HDD, на локальные диски, сетевые диски и т.п. Можно задать время в течение, которого запись будет храниться. Многие программы обладают функцией синхронного просмотра видеозаписей с нескольких камер, это позволяет оператору получить детальную картину события.
7. Видиодетектор движения - стал стандартной функцией в программном обеспечении систем видеонаблюдения. Принцип действия основан на сравнении последовательности кадров и обнаружении в них изменений. Если в/детектор отсутствует в IP-телекамере, то его может предоставить ПО видеонаблюдения, т.е. сетевая телекамера посылает изображение на сервер, а программное обеспечение уже анализирует его. Видиодетектор движения существенно сокращает объем записываемой видеоинформации. Видиодетектор может анализировать как часть изображения, так и целиком. Программно пользователь может устанавливать различный уровень чувствительности для работы в условиях нормальной и низкой освещенности. При обнаружении движения ПО может: активизировать внешние устройства (включить свет, сирену), начать запись видео от выбранных телекамер, послать сообщение по электронной почте и т.п.
8. Разграничение прав пользователя. Ведение журнала системных событий. Программное обеспечение поддерживает следующие функции: авторизация пользователей, пароль, разграничение прав доступа: администратор, оператор, пользователь. Системный журнал необходим, если нужно установить, кто и когда имел доступ к системе и какие при этом совершались действия в системе сетевого видеонаблюдения.

Программные платформы IP-видеонаблюдения могут легко интегрированы с другими системами, которые используют протокол IP для передачи данных. Например интеграция: со СКУД, ОПС, контрольно-кассовыми системами. При такой интеграции информация полученная от других систем безопасности будет являться триггером для запуска режима записи, а пользователь получает один интерфейс для управления несколькими системами.

В настоящее время на рынке представлено множество программных продуктов и от различных производителей как отечественных (Интеллект, VideoIQ7, Smart Video (производитель ITV), Видео Гарант, VideoInspector (производитель ISS), VideoNet (производитель Пентакон), Трассир, Эвклид, BEWARD, и др.), так и зарубежных производителей: Axis, Sony, Bosch, Panasonic, Pelco, Samsung.

Рекомендации при выборе программных платформ:

1. На чем стоит остановиться: сетевой видеорегистратор или компьютерный сервер?
2. Масштабируемость. Некоторые программы имеют ограничения по возможности наращивания количества IP-телекамер, но за то просты в инсталляции и в работе. А другие работают с тысячами камер.
3. Функциональность. Достаточно ли простой системы (просмотр, запись) или необходим большой набор видеоаналитики.
4. Открытая программная платформа или платформа привязанная к одному производителю.
5. На сколько важна интеграция с другими системами безопасности?

8. Основные понятия и технические характеристики видеокамер

8.1. Основные стандарты видеокамер

С целью совместимости различных видов оборудования (видеокамер и мониторов) и различных производителей были разработаны телевизионные стандарты. В Стокгольме в 1961 году на международной конференции были приняты стандарты телевизионных вещательных систем, определяющие основные характеристики телевизионного сигнала для каждой системы.

Рис. 8.1. Внешний вид видеокамеры

Телевизионный стандарт - это метод передачи изображений в виде электрических сигналов. Понятие телевизионного стандарта включает в себя значительное количество параметров (несущая частота, частота разверток, систем цветности и т.д.).

В аналоговом телевидении существуют три основных системы передачи сигналов цветного телевидения:

• PAL (Phase Alternation Line - изменение фазы от строки к строке) - западногерманская система.
• SECAM (Sequentiel couleur a memoire - последовательная передача цветов с запоминанием) - cоветско-французская система.
• NTSC (National Television System Committee ) - американская система.

Эти стандарты несовместимы друг с другом. Проще говоря, видеокамера стандарта PAL не будет работать с монитором NTSC, без специального оборудования (декодер).

Стандарт цифрового телевидения:

CCIR - стандарт, описывающий формат цифрового видео с разрешением 720x576 (PAL) и 720x480 (NTSC), HDTV - 1920x1080 (1080i) и 1280x720 (720p). CCIR - стандарт цифрового телевидения, опубликованный в 1990 г. Определяет форматы кадра (например CIF, QCIF), правила преобразования стандартного аналогового видеосигнала (NTSC, PAL, SECAM) в цифровые компонентные сигналы и методы кодирования цифрового видеосигнала.

Типы оптико-электронной/фотоприемной матрицы

Основным элементом, самым технологически сложным и дорогим в денежном эквиваленте, любой видеокамеры является фотоприемная матрица. Именно матрица определяет основные технические характеристики камеры. Рассмотрим этот вопрос более подробно. Современные в/камеры строятся на 2-х типах матриц:

• ПЗС (CCD) - аббревиатура. от «прибор с зарядовой связью» или CCD-ма?трица (Charge-Coupled Device);
• КМОП (CMOS) – сокращение от «комплементарная логика на транзисторах металл-оксид-полупроводник», (CMOS) Complementary Metal-Oxide Semiconductor.

8.2. Типы фотоприемных матриц, используемых в видеокамерах

ПЗС-матрица— специализированная аналоговая интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных фотодиодов, выполненная на основе кремния, использующая технологию ПЗС — приборов с зарядовой связью. Основные размеры матриц: 1/3, 1/2 и 2/3 дюйма.

Рис. 8.2. Внешний вид ПЗС-матрицы.

Основное преимущество этого класса матриц — их высокая чувствительность.

Рис. 8.3. Устройство цветной ПЗС-матрицы.

CCD-матрица - это кремниевый чип, покрытый множеством маленьких электродов, которые называются фотоэлементами/ фотосайтами (Photosites). Фотоэлементы выстроены в виде решетки, и каждый из них соответствует одному пикселю на полученном кадре. Таким образом, можно сказать, что количество фотоэлементов соответствует разрешению изображения. Изображение будет состоять из стольких пикселей, сколько элементов содержит матрица.

Фотосайты не различают цветов, они воспринимают только интенсивность света. Чтобы получить цветное изображение, используют цветовые фильтры (маски) для матрицы. Самой распространенной является схема, основанная на шаблоне Байера (Рис.3). Этот шаблон состоит из 4 фильтров - двух зеленых, одного красного и одного синего. Глаз человека воспринимает зеленый цвет лучше, чем остальные, поэтому изображение, насыщенное зеленым, субъективно воспринимается более натуральным. Из-за своей структуры схема Байера иногда называется GRGB (зеленый-красный-зеленый-синий).

Современные технологии CCD-матриц:

Super HAD CCD – технология повышения чувствительности CCD-матрицы. Разработчик - компания Sony. Для повышения светочувствительности над каждым фотоэлементом (пикселем) сформирована специальная микролинза, которая собирает свет из «мёртвых» зон между пикселями, сводя к минимуму потери отражённого света. Полупроводниковая система (HAD - Hole-Accumulation Diode) позволяет уменьшить влияние шума.

Super HAD II CCD – усовершенствованная, вторая версия, технологии повышения светочувствительности ПЗС-матрицы. По сравнению с первой версией были увеличены апертура и область фотоэлемента, чувствительная к свету. Оптимизированы высота и форма микролинз, за счёт чего матрица стала ещё меньше. Усовершенствованы цветовые фильтры. Чувствительность к свету увеличилась на 7 Дб.

Рис. 8.4. Схематичное решение технологий Super HAD CCD (слева) и Super HAD II CCD (справа).

КМОП-матрица — представляет собой светочувствительную матрицу, выполненную на основе КМОП-технологии

Рис. 8.5. Внешний вид КМОП-матрица под увеличением.

Важным преимуществом КМОП матрицы является единство технологии, т.е. объединение на одном кристалле аналоговой, цифровой и обрабатывающей части. Не только «захват» света, но и процесс преобразования, обработки, очистки сигналов, что послужило основой для миниатюризации камер для самого разного оборудования и снижения их стоимости ввиду отказа от дополнительных процессорных микросхем.

Из миниатюризации вытекает следующий «плюс» — низкое энергопотребление в статическом состоянии. Это позволяет применять такие матрицы в составе энергонезависимых устройств.

После рассмотрения особенностей фоточувствительных матриц приведём их «плюсы» и «минусы»:

Преимущества CCD матриц:

1. Высокая чувствительность (динамический диапазон).
2. Высокий коэффициент заполнения пикселов (около 100%).
3. Высокая эффективность (отношение числа зарегистрированных фотонов к их общему числу, попавшему на светочувствительную область матрицы, для CCD — 95%).
4. Низкий уровень шумов.

Недостатки CCD матриц:

1. Сложный принцип считывания сигнала, а следовательно и технология.
2. Высокий уровень энергопотребления (до 2-5Вт).
3. Дороже в производстве.

Преимущества CMOS матриц:

1. Высокое быстродействие(до 500 кадров/с).
2. Низкое энергопотребление(почти в 100 раз по сравнению с CCD).
3. Дешевле и проще в производстве.

Недостатки CMOS матриц:

1. Невысокая чувствительность.
2. Высокий уровень шума (он обусловлен так называемыми темповыми токами — даже в отсутствие освещения через фотодиод течет довольно значительный ток).
3. Низкий коэффициент заполнения пикселов, что снижает чувствительность(эффективная поверхность пиксела ~75%,остальное занимают транзисторы).

8.3. Основные технические характеристики видеокамер

При проектировании и эксплуатации сетевых систем видеонаблюдения наиболее важным является выбор, размещение и установка видеокамер, наиболее соответствующих местам их размещения. Естественно, что такой выбор может быть осмысленным и обоснованым только в том случае, если у разработчиков есть достаточно хорошее представление о технических возможностях современных видеокамер. С этой целью рассмотрим основные технические характеристики и параметры выпускаемых в настоящее время видеокамер:

• Разрешение видеокамеры — измеряется в телевизионных линиях (ТВЛ). При этом различают разрешение камеры по горизонтали и по вертикали. Разрешение по горизонтали - это максимальное число вертикальных линий, которое способна передать камера, например, на видеомониторы. Оно определяется в первую очередь количеством пикселей по горизонтали в ПЗС-матрице, а также электронной схемой камеры.

  Как правило, этот параметр не превышает число пикселей в строке, умноженное на 0,75. Разрешение по вертикали ограничено стандартом CIR/PAL до 625 строк и 470 строк в EIA/NTSC. Если принимать во внимание кадровые синхроимпульсы, уравнивающие строки и пр., то максимальная разрешающая способность по вертикали оказывается равной 575 строк в CCIR/PAL и 470 строк в EIA/NTSC.

  Типовые значения:
  »   380-420 ТВЛ — стандартной чёткости в PAL – CIF (352х288), 2CIF (704х288),
  »   560-600 ТВЛ — высокой чёткости в PAL — D1 (720х576), 4CIF (704х576).
  

  Камеры высокого разрешения:
  »   1280x720 —HD Ready720p, HD Ready1080i,

  где HD -аббревиатура технологии видео «Высокого Разрешения» (High Definition), цифры - количество пикселей (по горизонтали и вертикали), чем больше число пикселей из которых строится изображение, тем лучше качество видео, а p – это прогрессивная, а i – чересстрочная развертки.
  
  »   1920х1080 – Full HD или HD Ready1080p,
  »   1,3Мпкс = 1280 х 1024,
  »     3 Мпкс = 2048 х 1536,
  »     5 Мпкс = 2592 х 1944,
  »   10 Мпкс = 3648 х 2752.
  Качество изображения зависит от показателя разрешения модели камеры. На отечественном рынке наибольшее распространение получили ч/б камеры с разрешением 380-600 ТВЛ и цветные аналоговые с показателем 330-540 ТВЛ. Если оборудование планируется использовать для контроля за удаленными объектами крупных размеров, то можно использовать в/камеру 380-420 ТВЛ. Но если на охраняемой территории есть мелкие детали (в супермаркетах, банковских учреждениях и т.д.), предпочтительнее устанавливать оборудование высокой четкости - 560-600 ТВЛ. Такие камеры обеспечивают максимально точную и полную картинку.

• Чувствительность видеокамеры — этот параметр определяет качество работы камеры при низкой освещенности. От 0 (полная темнота) до 15 люкс. Типовые значения 0,1Лк (для цветных видеокамер), 0,01-0,0001 Лк (для черно-белых без DSS и DSS), 0 Лк — при использовании ИК-подсветки.

  Очень важный параметр при выборе видеокамеры. Нередко картинка с дисплея исчезает уже в сумерках, особенно это касается цветных камер наблюдения. Поэтому для ночной видеозаписи лучше выбирать модели с опцией «день/ночь». Их преимущество состоит в способности автоматически переходить в черно-белый режим как только степень освещенности снизиться до критического уровня.

• Фокусное расстояние объектива — определяет его угол зрения и степень увеличения предмета в данной точке съёмки. Наиболее востребованные значения — 2,5/ 3.6 / 4,3/ 6 / 8 / 12 / 16 мм. Чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол обзора.

  Расчёт угла обзора в зависимости от фокусного расстояния и типа матрицы может быть выполнен по следующим формулам:

  f=v*S/V или f=h*S/H,
  где
  f — фокусное расстояние
  v — вертикальный размер матрицы
  V — вертикальный размер объекта
  S — расстояние до объекта
  h — горизонтальный размер матрицы
  H — горизонтальный размер объекта
  

  Примерные соответствия:
    2,5мм — 120 град., дистанция наилучшего качества - 0,7м,  дистанция распознавания - 2 м;
    3,6мм —  72 град., дистанция наилучшего качества – 1,5м,  дистанция распознавания - 3,5м;
    16 мм —  17 град., дистанция наилучшего качества –   6м,  дистанция распознавания - 16 м.
  

• Напряжение питания — 12VDC, 24VDC, 24VAC, 220VAC. Для питания видеокамер, в зависимости от их назначения и фирмы-изготовителя, как правило применяются постоянные напряжения 12В, 24В и переменные напряжения 24В, 220 В.

• Ток потребления — типовые значения для: купольной в/к — 120мА, для корпусной в/к — 160мА, уличная в/к с ИК — 540мА. Ток потребления в/камеры – параметр необходимый для выбора источника питания ( по мощности), а так же для выбора сечения провода кабеля.

• Температурный диапазон — в/камеры внутреннего (-10 - +50 град) и уличного исполнения (-40 -+50 град.).

• Дополнительные специальные функции — В технических характеристиках современных в/камер всё чаще встречаются следующие термины и аббревиатуры:
  • режим «День/Ночь»;
  • электронное увеличение чувствительности (DSS);
  • компенсация задней засветки (BLC);
  • ручной и автоматический баланс белого (AWB);
  • автоматическая регулировка усиления (AGC);
  • встроенное функциональное меню (OSD);
  • возможность настройки с пульта дистанционного управления WDR-Remocon.

8.4. Дополнительные специальные функции видеокамер

Телевизионные камеры день/ночь.

До недавнего времени в/камеры СОТ разделялись на черно-белые и цветные. По мере увеличения доли цветных камер, все больше проявлялся их главный недостаток - более низкая чувствительность по сравнению с ч/б камерами (в 7 -10 раз). Для решения этой проблемы было предложено в ночное время переводить цветные камеры в ч/б режим. Так появились камеры класса "день/ночь".

Электронное увеличение чувствительности (DSS) -режим накопления заряда (DSS).

Функция DSS позволяет получать более яркое изображение даже при очень низкой освещенности. При низкой освещенности видеокамера формирует качественное изображение за счет увеличения времени экспозиции, благодаря чему на элементах CCD-матрицы происходит более полное накопление зарядов и тем самым обеспечивается более высокое качество изображения. При этом скорость электронного затвора видеокамеры регулируется автоматически в зависимости от количества света, попадающего на CCD-матрицу.

Компенсация задней засветки (BLC).

Это функция видеокамеры, которая позволяет управлять автоматической регулировкой усиления и электронным затвором не по всей площади экрана, а по его центральной части, что позволяет компенсировать излишек освещения, мешающий восприятию. Если свет за объектом яркий и направлен прямо в объектив, то диафрагма сужается, и объект переднего плана выглядит темным и размытым на изображении. Благодаря функции BLC отверстие диафрагмы все равно открывается широко, так что объекты на переднем плане получаются светлыми и четкими даже на фоне яркого света.

Ручной и автоматический баланс белого (AWB) -(Auto White Balance).

Видеокамера пытается определить условия внешнего освещения и выставить нужное значение баланса белого. Необходимо заметить, что AWB успешно работает только при наличии источников внешнего освещения одного типа, ATW - автоматическое слежение за балансом белого. Доступны две установки - ручной и фиксированный имеющий 4 предустановки) Баланс белого. ATW (Auto trace white) позволяет автоматически корректировать баланс белого при изменении освещения. Эта функция полезна при съемке в условиях быстро изменяющегося освещения.

Автоматическая регулировка усиления (AGC)

При включенном режиме AGC, камера автоматически усиливает видеосигнал при уменьшении освещенности. Максимальное усиление возможно до 28 дБ. Технология AGC - свойство камеры автоматически изменять коэффициент усиления каждого видеотракта в зависимости от уровня сигнала: автоматическая регулировка усиления сглаживает изменения уровня видеосигнала и позволяет получить качественную картинку на видеомониторе при малой освещенности объекта. Как правило, диапазон регулировки усиления ограничивается диапазоном 12-20 дБ (т.е. 4-10 раз), так как большее увеличение усиления видеосигнала приводит к высокому зашумлению и ухудшению изображения.

Встроенное функциональное меню (OSD) – (On-screen display / Экранные настройки параметров).

Экранное меню-отображение на экране номера программы, установок звука, параметров изображения, таймера и другой информации в виде удобно организованного интерактивного меню. Пользователь может выбирать те или иные функции посредством перемещения курсора в пределах видимой области экрана.

9. Основные протоколы сетевого видеонаблюдения

Протокол RTSP

RTSP (Real Time Streaming Protocol, или, по-русски, потоковый протокол реального времени) – это прикладной протокол, в котором описаны команды для управления видеопотоком. С помощью этих команд мы можем «приказать» камере или серверу, например, начать трансляцию видеопотока. Пример запроса на начало воспроизведения выглядит так:

То есть RTSP – это просто набор команд для управления видеопотоком. Проведем эксперимент. Для этого нам понадобится IP-камера с поддержкой RTSP протокола и ее RTSP адрес. Этот адрес выглядит примерно так rtsp:///mpeg. Его можно узнать из руководства по эксплуатации камеры либо из описания API. Для удобства мы приведем RTSP адреса для ряда популярных камер в таблице.

     Производитель   IP адреса по умолчанию    Логин    Пароль
     Beward             192.168. 0. 99         admin    admin
     Dahua              192.168. 1.108         admin    admin
     Micro Digital       10. 20.30. 40         root     root
     Aircam             192.168. 1. 20         ubnt     ubnt
     IPEYE              192.168. 0.123         admin    123456
     Hikvision          192.  0. 0. 64         admin    12345

     Примеры URL адресов разных типов соединений:
     - для IP камер Micro Digital

     Модель    Тип соединения  Пример URL
     Unknown      VLC	          rtsp://IPADDRESS/cam0_0
     Other        JPEG	          http://IPADDRESS/image.jpg
     Other        VLC	          rtsp://IPADDRESS:554/cam0_0
     Other        MJPEG	          http://IPADDRESS/cgi-bin/
                                       fwstream.cgi?ServerId=0&AppKey=0x331287e3
                                       &CameraId=[CHANNEL]&PortId=0&PauseTime=1&FwCgiVer=0x0001
     - для IP камер Beward

     B1710RV      FFMPEG	  rtsp://IPADDRESS:554//av0_0		
     BD           MJPEG	          http://IPADDRESS:8008/		
     BD Series    JPEG	          http://IPADDRESS/cgi-bin/jpg/image.cgi	
     BD Series    MJPEG	          http://IPADDRESS:8008/	
     BD Series    VLC	          rtsp://IPADDRESS:554/live/h264

Более подробную информацию практически по всем камерам большинства производителей можно найти в Интернете на сайте Connecting to IP Cameras. Тип соединения определяется способом и используемым стандартом подключения к камере:

• VLC (от VideoLAN Client) — свободный кроссплатформенный медиаплеер. Можно использовать в качестве сервера для трансляции потока аудио/видео по сети. Для воспроизведения мультимедиа не требуется установка дополнительных кодеков. VLC может воспроизводить DVD и потоковое незашифрованное видео.
• MJPEG (Motion JPEG) — покадровый метод видеосжатия, основной особенностью которого является сжатие каждого отдельного кадра видеопотока с помощью алгоритма сжатия изображений JPEG.
• FFmpeg — набор свободных библиотек с открытым исходным кодом, которые позволяют записывать, конвертировать и передавать цифровые аудио- и видеозаписи в различных форматах. Название идет от названия экспертной группы MPEG и FF, означающего fast forward.

После того, как мы узнали RTSP-адрес камеры, открываем стандартный проигрыватель, поддерживающий RTSP. Это может быть одна из следующих программ: Windows Media Player, QuickTime, Media Player Classic, VLC media player, RealPlayer, MPlayer. Если вы выбрали QuickTime, то надо выбрать «Файл -> Открыть URL» и ввести нужный RTSP адрес. После чего QuickTime подключится к камере и воспроизведет «живое видео».

Устройства записи, работающие в системах IP-видеонаблюдения, получают видео от камер либо с помощью протокола HTTP – то есть также, как мы скачиваем JPEG-картинки с сайтов, либо в виде потока через RTSP – то есть также как мы получили его с помощью стандартного проигрывателя в последнем примере.

В настройках IP-камер потоковый вариант передачи данных может обозначаться как RTSP over TCP, RTSP over UDP либо просто RTP. Итак, RTSP – это набор команд для управления потоком. Но что означают остальные аббревиатуры: TCP, UDP, и RTP - это транспортные механизмы (протоколы), которые собственно и передают видео.

Протокол TCP

Допустим, мы выбрали метод RSTP over TCP и хотим начать передачу видеопотока. Что будет происходить на уровне транспортных механизмов? Предварительно с помощью нескольких команд будет установлено соединение между отправителем и получателем. После этого начнется передача видеоданных.

При этом механизмы TCP будут следить за тем, чтобы все данные дошли до адресата без изменений и в нужной последовательности. Также TCP будет регулировать скорость передачи, чтобы передатчик не посылал данные интенсивнее, чем их может обработать приемник, к примеру, купольная цветная видеокамера высокого разрешения.

Протокол UDP

UDP – это альтернатива транспортному протоколу TCP. В отличие от TCP, UDP не устанавливает предварительного соединения, а вместо этого просто начинает передавать данные. UDP не следит за тем, чтобы данные были получены и не дублирует их, если отдельные части пропали или пришли с ошибками. UDP менее надежен, чем TCP. Но с другой стороны, он обеспечивает более быструю передачу потоков благодаря отсутствию механизма повторения передачи потерянных пакетов. Различие в протоколах TCP и UTP можно иллюстрировать следующим примером. Встречаются два друга.

Вариант TCP:
   Иван: «Привет! Поболтаем?» (устанавливается соединение)
   Семен: «Привет! Давай!» (устанавливается соединение)
   Иван: «Я вчера был в магазине. Ты понял?» (передача данных)
   Семен: «Да!» (подтверждение)
   Иван: «Там разгружали новое оборудование. Ты понял?» (передача данных)
   Семен: «Нет» (подтверждение)
   Иван: «Там разгружали новое оборудование. Ты понял?» (повторная передача)
   Семен: «Да!» (подтверждение)
   Иван: «Завтра я там еще раз буду. Ты понял?» (передача данных)
   Семен: «Да!» (подтверждение)

Вариант UDP
   Иван: «Привет! Я вчера был в магазине» (передача данных)
   Иван: «Там разгружали новое оборудование» (передача данных)
   Иван: «Завтра я там еще раз буду» (передача данных)
   Иван: «Могу узнать для тебя цены» (передача данных)
   Иван: «Они обещали скидки при хороших объемах» (передача данных)
   Иван: «Если хочешь, позвони – поедем вместе» (передача данных)
   Семен: «Да, позвоню» (передача данных)

Вы также можете увидеть различие в протоколах, поставив следующий эксперимент: попробуйте перевести камеру в режим RTSP over TCP и помашите рукой перед объективом - на экране монитора вы увидите задержку. А теперь проведите этот же тест в режиме RTSP over UDP. Задержка будет меньше. На время задержки влияют несколько факторов:

• формат сжатия,
• мощность компьютера,
• протокол передачи
• и особенности программного обеспечения, участвующего в декодировании видео.

Протокол RTP

RTP (Real-time Transport Protocol), или по-русски транспортный протокол реального времени. Этот протокол специально создан для передачи реалтайм трафика. Он позволяет следить за синхронизацией передаваемых данных, корректировать последовательность доставки пакетов и потому более других подходит для передачи видео- и аудиоданных.

В общем случае для передачи видеопотока предпочтительнее использовать либо RTP либо UDP. Работа через TCP оправдана лишь если нам приходится работать с проблемными сетями, так как протокол TCP сможет корректировать ошибки и сбои, возникающие при передаче данных