Что представляет собой IP-камера и как она работает

IP-камеры, пожалуй, самые современные устройства для наблюдения за чем-либо, они имеют несколько процессоров для обработки данных, могут передавать изображения в качестве превышающем некоторые камеры для съемок фильмов, однако такая технологичность делаем подобные камеры довольного дорогими и сложными для понимания обычными людьми.

В статье ниже пойдет речь о том, что такое IP-камера вообще, как она работает и ее возможностях.

IP-камера: что это?

IP-камераМногие задаются вопросом «IP-камера, что такое?». Их используют для видеонаблюдения, они могут снимать видео, и передавать его в хорошем цифровом качестве используя некоторые сетевые протоколы, благодаря которым вообще возможно перенаправление пакетов. Если упростить всю сложность подобного устройства, то можно сказать, что камера с IP это не простое устройство слежения, а настоящий компьютер, правда, маленький и способный выполнять ограниченное число задач.

Данная камера состоит из следующих элементов:

  • Матрица;
  • Объектив;
  • 3 процессоров: основного, для обработки данных, для их отправки в сжатом виде;
  • Сетевой интерфейс, благодаря которому данные можно отправить куда угодно;

Как работает?

Для начала объектив пропускает изображение через себя, и оно фокусируется на матрице, она в  свою очередь конвертирует обычный цвет в сигнал для электроники. Данные отправляются в процессор, чтобы быть обработанными по различным важным для видео характеристикам, после этого данные отправляются на компрессию, это сжатие информации для удобства при использовании. После прохождения всех процедур запись готова к отправке через сеть с использованием Интернета.

Каждая IP-камера имеет свой личный IP-адрес, который отправляется при подключении и используется для более быстрого взаимодействия между камерой и регистратором. Это работает так: используя различные команды или программу, регистратор получает доступ к камере. Если IP-адрес будет отсутствовать, то эти 2 устройства будет невозможно связать между собой для дальнейшей работы, а также исчезнет возможность смотреть видео с IP-камеры на телефоне.

Так как IP-камера полностью цифровая, то ее возможности почти ничем не ограничены, все зависит от программ, с которыми она работает, просмотреть данные с камер можно используя Интернет и почти любое цифровое устройство с экраном.

К чему подключаются IP-камеры?

Данное видеонаблюдение может отправлять запись на сервер (тот самый регистратор), компьютер (на нем должны быть необходимые программы) или облачное хранилище (это тоже дополнительно приобретаемая услуга).

Определенное число камер можно подключить к серверу используя роутер, коммутатор или по-отдельности, если есть подобная возможность. Первые 2 могут, если они поддерживают сетевые протоколы с быстрой настройкой, раздавать адреса и прочие важные для отправки данных сведения.

IP-камеры относятся к слаботочному оборудованию, энергию они получают от адаптера, PoE-коммутатора или видеорегистратора, при условии, что в нем есть встроенная функция PoE. Многие часто слышат аббревиатуру «PoE», она означает зарядку с использованием Интернета, где заряд передается по витой паре вместе с видеоданными.

Система видеонаблюдения может подключаться по-разному, зависит от количества подключаемых к компьютеру камер: если камера одна, то использует интерфейс с LAN, если их несколько, то сначала подсоединяют коммутатор к LAN, и только потом сами камеры, затем выполняется подключение к сети и каждой из камер дается определенный и индивидуальный  адрес.

Механизмы передачи данных

Для своей работы IP-камеры используют протоколы из стека TCP/IP. Данный стек представляет собой сетевую модель и состоит сразу из 4 уровней, по которым проходят данные:

  • Прикладной – состоит из нескольких протоколов, среди которых HTTP, RTSP и другие;
  • Транспортный – сюда относят протоколы для маршрутизации типа OSPF, которые действуют как бы поверх стандартного сетевого, TCP, UDP;
  • Сетевой – основной – IP, вместе с ним работают протоколы, которые находятся над ним, но их все равно относят к сетевым и отдельный, самостоятельный, дополнительный, который действует вне уровня каналов - ARP;
  • Сетевой доступ – сюда можно отнести стандартное Интернет-соединение, физические носители и законы, по которым кодируют данные;

Транспорты

TCP – протокол с гарантией, при своих первых тестах он продвинулся на 150 тысяч километров и при этом не потерял ни одного бита данных. Вначале используют команды, которые дают возможность для соединения, уже после начинается обыкновенная передача данных. С помощью него можно следить за сохранением данных и их порядком, контролировать скорость отправки, чтобы данные поступали периодически, и их можно было просматривать. При нахождении ошибок повторно отправляет данные, если она исчезли и убирает лишние пакеты, если их пришло слишком много.

RTP – протокол необходимый для отправки данных существующих в этот момент времени, используя его можно синхронизировать информацию и редактировать очередность отсылаемых пакетов.

UDP – альтернативный вариант TCP, он сразу отправляет данные, не используя предварительного соединения, он не наблюдает за тем, как передаются данные и не отправляет повторные, если какой-то пакет потерялся. Большая скорость, но меньшая надежность.

Если смотреть только на скорость и важность передачи данных в режиме реального времени, то стоит выбирать один из 2 последних вариантов, но в сетях, где наблюдаются трудности лучше всего использовать 1 протокол, он и ошибки исправит, и следит за отправляемыми данными.

Форм-факторы IP-камеры

Существует несколько вариантов исполнения камер, вот они:

  • Форма купола;Купольная камера
  • Форма цилиндра;Цилиндрическая камера
  • Форма куба;
    Куба
  • Специальная сферическая форма;Сфера

Купольная камера самая востребованная из всех предлагаемых вариантов, обычно она устанавливается на потолок, то есть метод установки горизонтальный, однако если использовать специальный кронштейн, то можно прикреплять ее и к вертикальным поверхностям.

Камеры в форме цилиндров ставят на поворотные кронштейны, ими контролируют угол обзора камеры. Такая видеокамера оснащается защитой от внешней среды и защитой от вандалов, также у нее есть козырек, защищающий от солнечного света и дождей, при этом козырек очень стоек к внешним повреждениям, его ставят на вертикально расположенные поверхности: столбы, стены, заборы.

Стандартные IP-камеры продают без объектива и кронштейна для монтажа, это дает возможность владельцу установить его в любом месте по желанию и снабдить всем необходим, также исходя из потребностей. Такая функция дает возможность превратить стандартную камеру в нечто необыкновенное и использовать ее во многих сферах. У такой камеры есть встроенный термокожух, который защитит камеру, если она будет установлена на улице.

Камеры кубического формата используют для помещений, в комплекте с ним идет кронштейн для крепления к потолку, стене, столу, обычно их ставят именно на столы.

Сферическая камера, это отдельная подвид IP-камер, их можно отнести к поворотным, у них есть встроенная функция PTZ, для контроля за камерой используют особые программы и устройства для поворота, чтобы была возможность охватить как можно большее пространства. Также есть подобные камеры с автоматическим трекингом и датчиком движения, подобные устройства могут самостоятельно двигаться и следить за объектом или областью.

Нельзя забывать и про устройства, которые не входят ни в одну из категорий, это приборы с узкоспециализированным использованием, в качестве примера можно взять камеры с выносным объективом.

Разрешение IP-камеры

Качество видео получаемого от IP-камеры зависит от разрешения матрицы, соответственно, чем оно выше, чем лучше качество и детализация объектов. Стандартным разрешением является Full HD, так как именно таково разрешение большинства экранов для просмотра, вот какие разрешения встречаются чаще всего:

  • Стандартное HD (1280 на 720), это среднее разрешение, которое поддерживается на большинстве бюджетных ноутбуков, с помощью него можно дать общую оценку происходящему перед камерой;
  • SXGA, тот же самое разрешение в высоту, но увеличенное в длину до 960 пикселов, чтобы дать наблюдающему лучший обзор при не самом высоком качестве изображения;
  • Full HD (1920 на 1080), самое поддерживаемое разрешение большинством экранов, такая камера дает возможность распознать человека, данное разрешение значит довольно много для людей;
  • Quad HD (2560 на 1440), это разрешение используется реже, улучшенная версия предыдущего варианта, которая дает качественную картинку, при этом у сети должна быть средняя пропускная способность;
  • 5MP (2560 на 1920) расширенная версия предыдущего варианта, качество картинки высокое и хорошей видимостью мелких элементов;
  • Ultra HD (3840 на 2160) одно из самых высоких качеств картинки, можно легко рассмотреть совсем маленькие детали и можно использовать цифровой зум.

Чем дальше развиваются цифровые технологии, тем сильнее растет число используемых пикселов, однако очень высокое разрешение используют только в местах, где постоянно необходимо видеть номинал денег, расшифровывать номер машины или заниматься постоянным приближением или отдалением картинки.

Другие статьи: