IP телевидение

В чем плюсы сетевых видеокамер? Разумеется, к ним относится магическое слово — «цифровые». Действительно, сетевые камеры представляют собой цифровые устройства с собственным видеокомпрессором и всеми дополнительными возможностями. Видео передается, естественно, в цифровом виде. Для таких камер используется легко настраиваемое (или вообще не требующее настройки) сетевое оборудование, цены на которое вполне сравнимы с аналоговым оборудованием для видеонаблюдения, а устойчивость к помехам — значительно выше. Эти камеры отличает более высокая защищенность — шифровальные алгоритмы, которые имеются в большинстве сетевых устройств, резко затрудняют перехват видео, даже при передаче по радиоканалу. Кроме того, более доступными с финансовой точки зрения оказываются специалисты по установке и обслуживанию компьютерных сетей.

В чем — минусы? Прежде всего, это невозможность получить изображение в некомпрессированном, исходном виде. Второе — достаточно высокая цена: здесь вы не найдете категорию видеокамер «до 50 USD», хотя не стоит забывать, что с сетевой камерой поставляется специальный софт, который превращает ее в подобие законченной системы.

Учитывая перечисленные плюсы и минусы, можно найти «идеальное» применение сетевых видеокамер.

Удаленное наблюдение и распределенные системы

Существует класс систем видеонаблюдения, где несжатое видео вы не получите никогда: речь идет об удаленном наблюдении. Каким бы образом вы не получали видео — по телефонной линии или выделенному каналу, цифровой радиосети или спутниковому терминалу, — все, что будет меняться, это частота кадров и разрешение в зависимости от пропускной способности сети. Здесь сетевые камеры просто необходимы: не зря крупные французские банки устанавливают их в своих отделениях и местах расположения банкоматов. Отлично они подойдут и для автозаправок или для охраны нефтяных вышек, сети небольших магазинов или перекрестков города. В некоторых случаях подобные камеры могут использовать встроенные накопители для хранения видео, тогда система будет состоять только из собственно камер и коммутационного оборудования. Цифровая база дает огромные возможности по обеспечению видеокамер каналами связи, а значит, и расширяет применение сетевых камер. Даже для домашнего применения эти камеры вполне доступны: здесь не требуется большого разрешения или высокой частоты кадров; достаточно применения недорого CMOS-сенсора (КМОП-сенсора) и цена их уже находится в пределах 100-200 USD.

Видеосистемы для территориально больших объектов

С чем мы сталкиваемся, решая задачу видеоконтроля крупных распределенных объектов? С огромным количеством видеокамер, с достаточно большими расстояниями от источника до пользователя, с необходимостью получения видео несколькими пользователями, с повышенными требованиями к надежности хранения и безопасности передачи видео. Что дают нам во всех этих случаях сетевые видеокамеры?

Различные типы сетевых передающих устройств позволяют организовывать каналы связи для расстояния в несколько километров. Стандартная пропускная способность в 10 Мбит позволяет передавать до 10 источников видео высокого качества по одному кабелю (попробуйте проделать это «в аналоге» без снижения частоты кадров).

Сама по себе сеть предполагает «раздачу» информации большому числу потребителей без какого-либо ущерба качеству. Функциональная замена матричному коммутатору обойдется значительно дешевле: его могут заменить несколько значительно более дешевых сетевых коммутаторов. Современные средства хранения как раз построены на том, что они являются сетевыми, например, SAN-технологии (более подробно мы остановимся на них ниже) предполагают целую сеть хранения данных с интеллектуальным распределением информации как в случае сбоев, так и просто при переполнении одного из хранилищ. Хранилища могут добавляться или удаляться без остановки записи. Использование компьютерных сетей само по себе усложняет перехват данных: при стандартных методах шифрования, помноженных на нестандартные (для каждого производителя свои протоколы передачи цифрового видео) — перехват оказывается практически невозможным.

Сетевые камеры скоро прочно завоюют место под солнцем: с увеличением качества сжатия видео, уменьшением их стоимости, повышением качества CMOS-сенсоров и удешевлением CCD-матриц (ПЗС-матриц). А повышение требований к разрешению делают переход на цифровой метод передачи просто неизбежным. Удобство применения и прокладки кабелей (можно, правда, обойтись и вовсе без них — здесь не возникает таких проблем, как в случае использования аналоговых радиопередатчиков) увеличит их использование, и большую роль здесь сыграют компании — сетевые интеграторы и инсталляторы.

Web-камера: историческая справка

Первые Web-камеры представляли собой компьютер, который получал изображение с произвольного источника (USB-камера или плата оцифровки) и с определенной периодичностью помещал эти изображения в Интернет. Зачастую это происходило с частотой в несколько часов. Постепенно скорость возросла, а затем появились достаточно мощные микропроцессоры, которых оказалось достаточно для сжатия изображений и передачи их по прямым запросам пользователей. Эти камеры были тем первым, что ввело нас в мир «реалити шоу» (вспомним хотя бы первые выставки он-лайн, не говоря уже о возможности мгновенно перенестись в любую точку мира).

Как устроена современная сетевая камера?

Она состоит, прежде всего, из сенсора. Очень часто вместо стандартных CCD-матриц для видеонаблюдения используются более дешевые CMOS-сенсоры. Хотя они имеют более низкую чувствительность и не слишком хорошую цветопередачу, их использование позволяет сильно удешевить устройство, поскольку эти сенсоры представляют собой «все в одной микросхеме» с цифровым выходом данных.

Далее: в состав сетевой камеры входит микропроцессор для компрессии видео и детектирования движения (или просто микросхема компрессора). Наиболее популярен JPEG, как самый простой и дешевый; достаточно часто используется также MPEG4, наиболее редким и дорогим является MPEG2. С завершением действия патента на арифметическое кодирование приобретает популярность WaveLet. И наконец, в состав сетевой камеры входит сетевой контроллер 10/100 Мбит/с.

SAN — сеть из хранилищ

SAN (Server Area Network) — выделенный сетевой сегмент из сетевых серверов-хранилищ для данных. Он предполагает как обязательное дублирование подключения каждого сервера к сегменту, так и многократное дублирование подключения сегмента к сетям, откуда поступают или запрашиваются данные. SAN является логичным развитием NAS (Network Attached Storage) — выделенного сервера для хранения данных. SAN более надежен, так как в случае «потери» или перегрузки одного из серверов данные будут автоматически перераспределены по другим.