Из аналога в цифру, или ip-камера своими руками

Преимущества медиаконвертора

При переходе с аналоговой на IP-систему может сложиться такая ситуация, при которой заказчик не будет доволен качеством аналоговой камеры или закончится срок ее службы и потребуется заменить ее IP-камерой. В больших системах может быть весьма затруднительна прокладка нового кабеля не только по причине расходов, но и по причине вмешательства в ежедневную эксплуатацию, например в больнице, в аэропорту, на вокзале, в тюрьме и т.д. Следующее ограничение заключается в максимальной длине сети Ethernet (элемент-элемент 100 м, но фактически – скорее 90 м), в отличие от расстояния, которое можно преодолеть, используя коаксиальный кабель.

В таких случаях самым простым и одновременно самым дешевым решением может быть медиаконвертор Ethernet over Coax. Такая «коробочка» способна обеспечить сетевое подключение посредством имеющегося коаксиального кабеля на расстояние вплоть до 500 м (см. таблицу 1 с указанием радиусов действия). Кроме того, коаксиальным путем можно направить подключение PoE и даже PoE+ (Power over Coax). Различные возможности подсоединения показаны на рис. 4.

Технические возможности 903699

 
Главной особенностью являются использование этого девайса как средства оцифровки аналоговых VHS кассет.
Возможность использовать аналоговую камеру, как web-камеру.
Возможность оцифровывать аналоговые кассеты с аналоговых видеокамер.
Устройство захвата оснащено профессиональным ПО Ulead Video Studio 8.0 SE DVD.
Есть возможность захватывать звук через USB, не имея звуковой карты.
Устройство поддерживает разрешение 720х576 для PAL (25fps) и 720х480 для NTSC (30fps), то есть те стандарты, которые относятся к формату DVD
903699 можно использовать для ведения интернет-конференций.
При обработке входного сигнала есть опции контроля яркости, насыщенности, оттенка и контрастности.
Поддержка всех форматов записи на DVD-R/RW (плюсов и минусов).
Поддержка форматов PAL, NTSC  и Video format.
Наличие аудиовхода «стерео»
Наличие композитного RCA видеовхода и выхода S-Video.
Устройство захвата 903699 обладает сравнительно небольшими размерами (88мм Х 28мм Х 18мм).
 Системные требования
Системные требования не отличаются особыми невыполнимыми условиями. Если коротко, то подойдет обычный современный компьютер с ОС не ниже Windows 2000, запасом памяти более 256MB RAM, наличием совместимой звуковой карты и дисплеем, разрешение которого не должно быть меньше 1024х768. ПО, которое идет в комплекте с устройством захвата, займет на вашем жестком диске примерно 600МБ.
 Комплектация
В комплектацию входит диск с программным обеспечением, USB Кабель, руководство пользователя, ну и непосредственно сам USB 2.0 Video Adapter with Audio.
 Основное назначение
Основным назначением устройства захвата 903699 является захват с различного рода аналоговых видеокассет. Схема обычная, только с той разницей, что вход устройства как правило соединяется с выходом видеомагнитофона, аналоговый сигнал которого достигается при помощи головки и лентопротяжного механизма.
 

Как подключить к цифровому видеорегистратору?

Напрямую подключить аналоговую камеру к цифровому видеорегистратору, роутеру или сетевой карте компьютера невозможно. Первым делом стоит обзавестись специальными передатчиками, позволяющими аналоговый сигнал перевести в протокол TCP/IP. Именно с помощью таких передатчиков будет преобразование аналогового сигнала в цифровой. Также понадобится витая пара со стандартной распиновкой коннекторов (порядок обжима аналогичен IP-камерам и другим устройствам работающим по такому же протоколу).

Первая сложность может возникнуть при преобразовании аналогового сигнала в цифровой, обычным переходником тут явно не обойтись. Также доставить трудностей может выбор подходящего оборудования для преобразования сигнала, далеко не все аналого-цифровые преобразователи выдадут хорошее качество видео и стабильную работу, при использовании самых дешёвых девайсов качество съёмки может пострадать очень сильно

Порядок подключения и настройки устройств следующий:

  1. Первым делом стоит установить  видеокамеру и подключить её к источнику питания.
  2. Подключить камеру к преобразователю (приемнику) с помощью коаксиального кабеля.
  3. Подключить передатчик к сетевой карте компьютера, регистратору или роутеру через кабель пятой категории (витая пара). Если кабель 5 категории без коннектеров, предварительно его обжать по соответствующей схеме (для подключения к ПК схема будет «компьютер-компьютер», для подключения к регистратору или роутеру «компьютер-хаб»). Хотя для большинства современных IP-камер схема подключения не критична. При использовании роутера может потребоваться открытие дополнительных портов через настройки роутера.
  4. На устройстве, к которому подключен аналого-цифровой преобразователь, потребуется настроить его. При подключении к ПК или роутеру необходимо открыть браузер и ввести IP-адрес передатчика (указан у инструкции или на корпусе девайса), на регистраторе это делается в соответствующих настройках. Категорически рекомендуется сменить стадартный IP, логин и пароль в целях безопасности, в противном случае камеры могут быть взломаны злоумышленнимами.
  5. Изображение выведено и можно начинать запись. На компьютерах для удобства использования камер рекомендуется установить специализированное ПО для видеонаблюдения (использование обычного браузера для таких целей не рекомендуется).

Отличительные особенности аналоговых и IP систем

Принципиальное различие этих форматов, заключается в формате генерации видеосигналов. Традиционные камеры могут производить аналоговый сигнал, IP-камеры – цифровой. Значит и возможности дальнейшей работы с сигналом у них различаются кардинально.

Особенности аналоговых систем

Аналоговая камера

Долгое время аналоговый формат работал безотказно, сейчас он устарел, хотя существуют системы, где он востребован и до сих пор.

Можно перечислить основные недостатки аналоговых систем:

  • маленькое разрешение;
  • низкое качество картинки;
  • сложность с масштабированием;
  • ограниченные возможности записи;
  • неудобно искать информацию;
  • ограниченные возможности обработки информации.

Особенности IP-видеосистем

Ip-камера

Цифровые камеры и, соответственно, вся IP-система работают на принципиально новых алгоритмах генерирования и сжатия сигнала. К основным особенностям IP-систем можно отнести:

  • отличное качество изображения;
  • удаленный доступ к информации;
  • мгновенный поиск объекта наблюдения;
  • хранение огромного объема информации;
  • аппаратное масштабирование;
  • легкость обработки информации.

Это практически единственный в настоящее время формат, который можно передать по сети интернет в режиме реального времени.

Продвинутый функционал IP-преобразователя

Одно из лучших определений IP-преобразователя видеосигнала гласит, что это по сути IP-камера, но без объектива и датчика съемки. И действительно, IP-преобразователь ведет себя в сети как IP-камера. Он предоставляет пользователю один или несколько видеопотоков, дает возможность присоединить внешнее оборудование к своим входам и выходам, поддерживает двустороннее аудио, а также дает возможность установить интеллектуальные приложения для видеоанализа изображения. Таким образом, разница состоит прежде всего в источнике видеосигнала, с которым работает преобразователь

В IP-камере это датчик съемки с разным разрешением и, что очень важно, с прогрессивной разверткой. Значит, съемка всего изображения происходит одновременно

В IP-преобразователе – это сигнал PAL с чересстрочной (Interlaced) разверткой. Чересстрочная развертка – техника, заключающаяся в двукратном увеличении сканируемых кадров без увеличения использования ширины полосы. К сожалению, такая техника хорошо работает только с аналоговыми телевизорами. Чересстрочные кадры представляют собой два полукадра, снятых в разное время, – четный и нечетный (рис. 1).

Телевизор CRT способен изобразить эти полукадры последовательно, и зритель наблюдает их как непрерывное и четкое изображение. Современные плоские мониторы изображают полные кадры одновременно, в результате этого становятся более заметны недостатки чересстрочной развертки. Понятно, что проблема возникает в тот момент, когда мы снимаем сцену в движении. Промежуток времени между двумя полукадрами составляет 20 мс, происходит смещение изображения между нечетными и четными строками так, как это можно наблюдать на рис. 2. Существует множество методов так называемого Deinterlacing (восстановления видеоизображения после оцифровки), некоторые более совершенные, другие – менее. От простого удваивания строк и до комплексной интерполяцией с адаптацией.

Рассмотрим, каким образом работают преобразователи, которые способны создать частоту 50 кадр/с.

Как уже было сказано, разные полукадры имеют разную синхронизацию, и во время съемки подвижной сцены происходит смещение строк четных и нечетных полукадров. В английском языке этот эффект носит название Combing (от англ. «гребенка»). С целью устранения или, как минимум, ограничения этой проблемы нечетные строки (полукадр 1) частично используются алгоритмом для восстановления видеоизображения (Deinterlacing) в ходе создания четных строк кадра 1. Впоследствии полукадры 1 и 2 меняются местами. Такой же алгоритм используется для создания кадра 2. То есть четные сроки используются для создания нечетных строк кадра номер 2 (рис. 3).

В результате получается значительно более непрерывное видеоизображение без артефактов чересстрочной развертки, прежде всего в сценах с быстрым движением. Также такие изображения обеспечивают более высокий уровень деталей для криминалистического поиска.

Вопросы и задачи

Технологический шаг вперед к IP ставит менеджеров, работающих в службе безопасности, перед необходимостью принимать сложные решения и влечет за собой много непростых вопросов. Каким образом можно обеспечить пригодность имеющейся аналоговой системы к использованию в будущем? Какие вопросы потребуется решить с технической точки зрения, чтобы инвестиции в дорогостоящую систему видеонаблюдения не стали убыточными? Потребуется ли удалять кабельные соединения и прокладывать новые структурные кабельные проводки? Как повысить гибкость и масштабируемость системы? Ответ заключается в IP-преобразователях видеосигнала, а также медиаконверторах. Практически все знают, что такое IP-преобразователь видеосигнала, но при этом, возможно, не все его функции полностью ясны каждому.

Отличительные особенности

 
Теперь проведем анализ, чего мы добились в результате «преобразования» аналоговой видеокамеры в цифровую. Сразу напрашивается вывод, что при таком методе мы получаем превосходство над обычной веб-камерой и недостаток перед видеокамерой.
 Достоинства
В отличие от веб-камеры, кроме достойной оптики, описанной выше, есть еще ряд преимуществ, главным из которых является удобство обращения с камерой. Камера оснащена спецэффектами, оптическим и цифровым зумом, встроенным видоискателем и дисплеем, всевозможными регулировками светопередачи, которые вы можете менять непосредственно снимая видео. Есть возможность управлять передвижением видеокамеры на значительном расстоянии. Для этого необходимо запастись переходником (удлинителем USB). В домашних условиях можно использовать стационарный ПК. В стационарном варианте вместо выносного устройства можно использовать и внутреннюю плату захвата  В этом случае удлинителем будет являться не удлинитель USB, а композитные шнуры для аудио и видео сигналов, что немного проблематичнее купить или изготовить самому. Если использовать аккумулятор к видеокамере и портативный ноутбук, то можно достичь беспроводного варианта, исключение в котором будет составлять только переходник от камеры до ноутбука.
 Недостатки
Наверно, основным недостатком данного метода будет некая доля риска. Мы записываем не на видеокассету, предназначенную для видеосъемки, а сразу с преобразованием в цифровой формат. Для обработок желательно сначала поэкспериментировать, чтобы убедиться, что ваше железо успевает сразу обрабатывать поданный на него сигнал. Если будут наблюдаться незначительные потери и сбои, попробуйте установить режим несжатого видео и опять проверьте. Несмотря на то, что мы не покупаем видеокассету и минуем двойную операцию, если видео оцифруется с кассеты криво, то его можно еще раз попробовать оцифровать. В нашем случае процесс необратим. К остальным отнесем те обычные недостатки, которые отличают веб-камеру от видеокамеры.
Удачных экспериментов!

Количество каналов: от 1 до 84

Самый распространенный кодер – это автономный вариант исполнения с одним или четырьмя каналами. Чаще всего эти кодеры используются поблизости от аналоговых камер, типичное применение – при расположении нескольких из этих камер на удаленном объекте. Кроме того, можно использовать и одноканальные преобразователи, предназначенные для специальных аналоговых камер, которые не выпускаются в исполнении IP, – например, камеры для взрывоопасной среды с сертификацией ATEX, камеры с крупноформатными микросхемами и т.д.

Автономные 16-канальные видеокодеры представляют собой идеальную замену устаревшей или нефункциональной аналоговой матрицы или DVR. Стоит только переключить коаксиальные кабели, присоединить сеть – и в распоряжении сразу 16 IP-видеоканалов.

Переход от аналоговой системы к IP на первый взгляд может показаться сложным и дорогостоящим, но мировые лидеры в области IP-технологий предлагают пользователям такие решения, которые облегчат им путь к открытому IP-видеонаблюдению

Для крупных централизованных систем типична стоечная установка крупных матричных решений, а также большого количества цифровых записывающих устройств (DVR). Здесь можно использовать стоечные конструкции для типоразмера 1U или 5U для максимального количества каналов 18 или 84. Оба решения масштабируются при помощи блейд-модулей с 4 или 6 каналами. Блейд-модули можно произвольно комбинировать, благодаря чему пользователь получает то количество каналов и функциональных возможностей, которое ему действительно необходимо.

Ссылка на основную публикацию