vk_logo twitter_logo facebook_logo googleplus_logo youtube_logo telegram_logo telegram_logo

Упущенные истины видеонаблюдения 16

Дата публикации: 16.05.2014
Количество просмотров: 23860

Самая частая ошибка монтажных организаций при выполнении проектов по видеонаблюдению любой величины и сложности – расчеты при проектировании. Либо же, оценочные расчеты. Если они вообще велись. 

Что же должно рассчитываться обязательно:

  • Суммарная мощность системы. Данный параметр важен для учета расходов, который будет нести Заказчик послу установки такой системы. Она круглосуточная, и, если система крупная, то и потреблять она может немало. А это деньги. Так же при защите проектов европейскими интеграторами или производителями этот параметр занимает чуть ли не самую важную строчку. Экологичность, понимаете-ли.
  • Время автономной работы (ВАР) системы. Все-таки, это система безопасности, которая используется как для предотвращения злодеяния, так и для раскрытия оных пост-фактум. Поэтому никакие перебои с электричеством не должны повлиять на работу системы как минимум ННое количество времени, которое согласуется с заказчиком. Данный параметр обязателен к расчету систем пожарной сигнализации и автоматики, в видеонаблюдении же стандартов на него нет.

Раcчет ВАР ведется исходя из данных производителя (кривых разряда АКБ для 12В потребителей, кривых разряда UPS для потребителей 220В).

Стоит запомнить и уяснить одну самую простую истину, если на АКБ написано 12 АЧ, что это значит? Что нагрузка 12А может жить 1 час от нее, или 12 часов может жить нагрузка 1А? В корне неверно. Это произведение тока, который за 20 часов разряжает батарею до 10.8В, за эти самые 20 часов. И данная характеристика НЕЛИНЕЙНА.

Глубина архива. Данный параметр очень важен для Заказчика и сильно зависит от настроек, выполненных Исполнителем: расписание записи, тип записи (постоянная, ДД, по тревоге и тп).

Самая часто встречающаяся проблема – записи нужны месячной давности, а архив, как оказалось, всего недельной емкости. Тут уже встает вопрос о смысле такой системы.

А рассчитывается он очень просто (только для примера с постоянной записью):

Архив системы= Кол-во камер * Битрейт камеры (Мбит/с)* Временной промежуток (с).

Различные калькуляторы архива прячут параметр «Битрейт камеры» за понятием «Качество» или «Уровень компрессии», при этом не давая продвинутому пользователю ввести желаемый битрейт руками:


macroscop.com Пример калькулятора


arecontvision.ru Расчет архива

Для тех, кто понимает необходимый уровень битрейта – все очень просто.

Очень часто, используя аналоговые камеры, выставляют битрейт 2Мбит/с, который может очень легко быть применен для fullHD IP-камер, с частотой кадров 12кс, а то и 25кс (в зависимости от кодека и его реализации).

Давайте посмотрим, сколько же может писать в сутки одна камера с битрейтом в 2048 Кбит/с (это может быть как аналоговая, так и 3Мп камера):

1*(2048/8)*60*60*24/1024/1024= 21

Итого, 1 камера с битрейтом 2Мбит/с за 24часа непрерывной записи займет 21 Гб ахрива.

CBR против VBR

Мало кто задумывается о выборе режимов CBR и VBR . Как правило, при настройке ip камеры оставляют режим по умолчанию, а те, кто хоть что-то о них слышал, ставят CBR т.к наслышаны о том, что это постоянный поток данных, а стабильность всегда успокаивает. Но всегда ли нужен постоянный битрейт и как он может повлиять на систему видеонаблюдения в целом? Попробуем в этом разобраться.

Битрейт имеет большое значение в системах видеонаблюдения, так как влияет на качество и, самое главное, на объем архива. Здесь в игру вступают режимы CBR и VBR.

Мы провели ряд экспериментов с использованием скоростной поворотной камеры, поскольку полностью изменять сцену на ней не составляет труда ( не махать же руками каждый раз перед объективом).

Начнем с CBR.

CBR (Constant bitrate) основывается на постоянном битрейте. Этот термин подразумевает, что уровень пропускной способности неизменный. С помощью PTZ камеры мы сымитировали активное движение в кадре, используя кодек сжатия H264 и установив предельный CBR 8Мбит/c .

На графике видно, что битрейт неизменный при активном движении в кадре.

Оно и понятно, поскольку активность постоянная. Тогда мы направили нашу камеру в место, где движения в кадре нет совсем и видим, что график остался неизменным.

Из чего можно сделать вывод, что независимо от сцены, нагрузка на сеть не меняется, а значит никакого риска с потерей качества нет.

Рассмотрим режим VBR.

VBR (Variable bitrate) расшифровывается как переменная скорость передачи данных и этот термин подразумевает, что поток изменяется в зависимости от сцены. Устанавливаем кодек сжатия H264, VBR 8 Мбит/c.

Слева на графике мы видим все еще режим CBR, а с середины мы включаем режим VBR и создаем активное движение в кадре, включив постоянное горизонтальное сканирование (вращение) поворотной камеры.

Помимо того, что график стал разбитым, мы видим, что битрейт поднялся до 10 Мбит, а это превышает заданный лимит на 25%!

Рассмотрим график изменения при сцене, где активности движения нет совсем при том же максимально установленном VBR 8 Мбит/c.

Видно, что битрейт упал до 5 Мбит, движения нет, график ровный, нагрузка на сеть стабильная, но что произойдет если в кадре резко появится активное движение?

Справа видно, что при появлении движения в кадре битрейт с 5 Мбит резко возрастает до 8 Мбит. Из чего вывод, что если движения в кадре нет, нагрузка на сеть стабильная, но как только появляется движение, нагрузка увеличивается в 1.5 раза и это с одной камеры

Подведем итоги :

CBR держит стабильный битрейт независимо от сцены и не создает резких нагрузок на сеть. В данном режиме можно довольно точно предсказать размер архива, что является плюсом, но вы должны учитывать, что постоянный битрейт это в разы больше занимаемого места в архиве, что можно присвоить к минусу этого режима.

VBR с переменным битрейтом реагирует только на активность в кадре и экономит дисковое пространство, что является плюсом, но при появлении движения происходит резкий скачок битрейта, ведь если сеть и так нагружена, и активность в кадре появится сразу с нескольких камер ,битрейт подскочит и вы можете достигнуть предела пропускной способности, что влечет за собой артефакты в изображении, зависания, потери кадров. Это относится к минусам.

При монтаже системы видеонаблюдения многие рассчитывают пропускную способность сети с переменным битрейтом, например, в 8Мбит/c не задумываясь о том, что при появлении активности в кадре битрейт может подскочить до 10Мбит/c, тем самым получают зависания картинки. В системе видеонаблюдения необходимо всегда иметь запас пропускной способности желательно до 50%.

Доп. поток в IP СВН

Все современные камеры поддерживают функции многопоточности. Минимум 2 - максимум 4. Для чего может применяться?

Первый поток, main stream, используется для отображения максимального разрешения камеры в полноэкранном режиме 1 камера на весь монитор, 1 или 2 или 3 Мегапикселя.

Дополнительный, второй поток, sub stream, имеет значительно меньшее разрешение, максимально ограниченное 720p, но чаще всего D1.

Падение напряжения на кабельных трассах 

Самая большая проблема, с которой встречаются монтажники, имеющие небольшой опыт при построении «растянутых» объектов, с длинными кабельными трассами.

Все чаще используется кабель типа «витая пара» как для передачи сигнала, так и для питания. В предыдущем обзоре мы рассказали про универсальное средство, которое избавит монтажников от головной боли насчет этого вопроса – комплект SNR-B-PxxVP36. Но, к сожалению, его популярность только набирает обороты, и наиболее распространенным остается «классический деревянный» - питание от 12В.

Вроде бы…все просто, но не тут то было. Видеокамера – сложный технический продукт. От недостатка напряжения изображение теряет качество, а при переизбытке напряжения – камера вынуждена служить меньше времени, отведенного ей производителем. На примере трех камер SNR были выполнены тесты для разных значений напряжения от 4-5 до 13В:

Сравнительно небольшая девиация тока при уменьшении напряжения.

При 4В камера почти ничего не потребляет.

Включение ИК-подсветки на камере меняет сопротивление камеры и увеличивает потребляемый ток.

Сравнительно небольшая девиация тока при уменьшении напряжения.

Включение ИК-подсветки на камере меняет сопротивление камеры и увеличивает потребляемый ток.

Сравнительно небольшая девиация тока при уменьшении напряжения.

Включение ИК-подсветки на камере меняет сопротивление камеры и увеличивает потребляемый ток.

Из приведенных замеров видно, что понижение напряжения ведет к увеличению потребляемого тока, что вполне вяжется с законом Ома для участка цепи и определением мощности P= UI. Но данный закон не применим в точности к видеокамере ввиду наличия реактивных сопротивлений и микросхем.

Схема подключения камеры к ИП выглядит следующим образом, при этом НЕЛЬЗЯ не учитывать сопротивление кабеля Rкаб , которое является основным источником проблем:

UИП=2Uкаб+ Uкам

При падении напряжения ниже определенного рабочего значения (для каждой камеры оно свое) начинается игра «напряжение-ток»:

Потеря напряжения в кабеле ведет к возрастанию потребляемого тока камерой, что в свою очередь ведет к повышению потери напряжения на кабеле опять... и так до предела минимального напряжения на схеме камеры.

Падение напряжения в кабеле зависит напрямую от его сопротивления:

Uкаб=IкамRкаб, где Rкаб=ρ*l/S, чем длиннее и тоньше кабель, тем его сопротивление больше(*).

Для расчета сопротивления кабеля рекомендуем брать справочные характеристики производителя, например кабельная продукция «Паритет»:

Параметры Кабель КВК-П Кабель LANsens U/UTP
Фото
Электрическое сопротивление токопроводящих жил постоянному току при 20С и длине 100м, не более : для сечения 0.50 мм2 - 4.05Ом/100м.; для сечения 0.75 мм2 - 2.55Ом/100м. для cat 5e - не более 9,5,0 Ом/100м; для cat 6 - не более 8,0 Ом/100м;
Тип Комбинированный Витая пара

Следуя определению сопротивления (*), когда мы объединяем несколько витых пар – мы увеличиваем сечение кабеля и этим уменьшаем его сопротивление.

Давайте рассчитаем необходимое напряжение источника питания UИП, которое позволит переключаться камере из ИК режима в дневной, при этом не выходя за рамки номинального напряжения 11-13В, и посмотрим, какую длину нам обеспечат одна и три витых пары.

Ток камеры без ИК - 100мА, с ИК -450мА, Uкамеры=11-13В. Кабель - добротная, медная витая пара.

Красный треугольник - зона UИП для одной витой пары, голубой треугольник - для 3х витых пар.

Верхняя линия, более пологая, это наименьший ток камеры, низшая линия, более крутая, ток камеры с ИК подсветкой.

IP-камеры Ubiquiti и SNR.
Передатчик видеосигнала и стабилизированного питания по витой паре пассивный.
Приемопередатчик видеосигнала и питания по витой паре пассивный.

 

От редакции: если у вас есть чем поделиться с коллегами по отрасли, приглашаем к сотрудничеству
Ссылка на материал, для размещения на сторонних ресурсах
/articles/article/25382/upuschennyie-istinyi-videonablyudeniya.html

Комментарии:(16) комментировать

16 мая 2014 - 13:19
Robot_NagNews:
#1

Материал:
Самая частая ошибка монтажных организаций при выполнении проектов по видеонаблюдению любой величины и сложности – расчеты при проектировании. Если они вообще велись. Рассмотрим основные моменты.

Полный текст


16 мая 2014 - 13:19
Saab95:
#2

Где камеры с SFP портом?


16 мая 2014 - 16:27
frant:
#3

в магазине есть


16 мая 2014 - 20:10
snapoid:
#4

Уважаемый, обычно при VBR задается таки верхняя граница (а иногда и нижняя) битрейта. Т.е. если вы задали VBR max=8Мб/с - то никак за нее кодер не выйдет. Кадры будет дропать, качество резать, но за ширину полосы не выйдет. И нормальное оборудование при задании по VBR потолка в 8Мб/с никак не должно вылезать на уровень 10Мб/с. Если у вас выходят - смените модель камер
Поэтому обычно я (вроде нормальный человек) рассчитываю хранилище именно по максимальным параметрам битрейта и условии что камера пишет постоянно (а не по движению - его при проектировании очень сложно спрогнозировать). Ну и плюс 30% запаса :)


16 мая 2014 - 22:42
frant:
#5

Дак вроде бы и не выходит, когда нет постоянного изменения кадра тут. Я так понял, что именно когда поворотку крутили непрерывно такая штука получается. А когда просто движение - упирается в 8..Странно конечно..
Но я тоже всегда считаю для постоянного потока...хотя вроде как об этом тут и написано, не?)


16 мая 2014 - 23:02
SNR:
#6

Добрый вечер всем читателям.
1. Пока только анонсированы камеры с SFP. Поскольку модель очень кастомная, то лучше всего ее стараться "под заказ".
2. Насчет CBR/VBR мы сами заметили вот такую аномалию именно при подготовке статьи, решили поделиться результатом, дабы проверить опыт других. Скачок до 10 - был именно при постоянном вращении камеры(дополним в статье). Где гарантия что другие камеры этого не дадут? хотя конечно редко где такой скачок будет критичным(даже если и будет), но имеет место быть


16 мая 2014 - 23:34
DenKZ:
#7

Скорее всего в данном случае для VBR задается средний BitRate. Чем и объясняется скачок в большую сторону.
В проф. системах кодирования, мы как раз задаем 3 параметра: VBR - он же просто битрэйт, VBRmax, VBRmin.


17 мая 2014 - 4:06
Saab95:
#8

Просмотр сообщенияSNR (16 мая 2014 - 22:02) писал:

1. Пока только анонсированы камеры с SFP. Поскольку модель очень кастомная, то лучше всего ее стараться "под заказ".



Сделайте для этих камер расширенный диапазон питающего напряжения от 12 до 60 вольт, т.к. подключение по оптике, а длина ее может быть 100 и более метров, даже при использовании толстых медных жил в оптическом кабеле, напряжение довольно сильно уменьшается.


17 мая 2014 - 9:47
SNR:
#9

Просмотр сообщенияSaab95 (17 мая 2014 - 03:06) писал:

Просмотр сообщенияSNR (16 мая 2014 - 22:02) писал:

1. Пока только анонсированы камеры с SFP. Поскольку модель очень кастомная, то лучше всего ее стараться "под заказ".



Сделайте для этих камер расширенный диапазон питающего напряжения от 12 до 60 вольт, т.к. подключение по оптике, а длина ее может быть 100 и более метров, даже при использовании толстых медных жил в оптическом кабеле, напряжение довольно сильно уменьшается.


Кабеле питания наверное..тут мль такая что эта камера на улице все равно в термокожухе. Рекомендуем на hs-d3 конечно же с входным напряжением 220 и выходным 12 .так же камера имеет 24 переменки вход. Мне кажется что внутри помещений её вряд ли кто будет использовать.Только улица.что скажите?


17 мая 2014 - 13:11
SergioDeMaster:
#10

Просмотр сообщенияSNR (17 мая 2014 - 08:47) писал:

эта камера на улице все равно в термокожухе. Рекомендуем на hs-d3 конечно же с входным напряжением 220 и выходным 12 .так же камера имеет 24 переменки вход. Мне кажется что внутри помещений её вряд ли кто будет использовать.Только улица.что скажите?


да, фактический смысл для уличных объектов на большой территории. 220 для кожуха - самое оно
остаются вопросы:
1. какие SFP модули держит? с учетом отмирания 100мегабитных довольно актуально
2. как оконечивать кабель внутри камеры? какой кабель изспользовать? рядом с камерой вешать муфту и отвод из тоненького FTTx?
3. экономическая целесообразность - камера(15)+sfp(0,5)+кожух(6)+объектив(6)+муфта(1)=28,5к. с учетом малой хардварной интеграции камер дороговато. вы не ведете переговоров с ведущими производителями регистраторов и ПО для добавления хардварной интергации ваших камер? (интересуют NVR от хика. очень много производителей используют их платформу)


Обсудить на форуме

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Зарегистрироваться