Как выбрать видеорегистратор для камер видеонаблюдения?

Какие типы видеорегистраторов бывают?

В первую очередь, необходимо определить для какого формата камер будет использоваться видеорегистратор.

В настоящее время существуют два цифровых и три аналоговых формата видеонаблюдения высокой чёткости с разрешением Full HD и выше. 

Кроме того, во многих системах по-прежнему эксплуатируются аналоговые камеры с разрешающей способностью D1 и 960H. Перед владельцами этих систем стоит вопрос замены камер и видеорегистратора на оборудование новых форматов.

Максимальное разрешение камер видеонаблюдения

Сегодня в видеонаблюдении высокой чёткости широко применяются IP, HDCVI, HD-TVI и AHD форматы. Поэтому речь пойдёт о том как подобрать видеорегистратор под соответствующие видеокамеры.

Выбор формата видеорегистратора - цифра или аналог?

Видеорегистратор является частью системы видеонаблюдения, поэтому выбирать приходиться формат системы. Более подробно о выборе формата системы написано здесь. 

Info> Все HDCVI, HD-TVI и почти все AHD видеорегистраторы являются "гибридными". Это означает что они поддерживают несколько аналоговых форматов высокого разрешения и имеют возможность работы с IP камерами. Однако ресурс пропускной способности для работы с IP камерами ограничен по сравнению с NVR.

Чаще всего, гибриды поддерживают 2-4 IP камеры с ограниченным разрешением. Это позволяет добавлять несколько IP камер к аналоговой системе. Данный вариант удобен тем, что позволяет добавить IP камеру через существующую локальную сеть (LAN).

Предположим что вы определились с форматом видеонаблюдения. Далее пойдёт речь о ключевых характеристиках видеорегистраторов.

Ключевые параметры видеорегистратора под HDCVI, HD-TVI, AHD камеры

Основными параметрами характеризующими качество записи видеорегистратора под коаксиальные камеры являются максимальное поддерживаемое разрешение камер и частота кадров записи (FPS).

Поддерживаемое разрешение камер 

Поддерживаемая разрешающая способность это один из самых важных параметров видеорегистратора. Он показывает насколько качественно DVR способен записывать и воспроизводить мелкие детали изображения.

Рис.1. Вырезанные фрагменты из кадра записи измерительной таблицы видеорегистраторами 1080P и 720p. Относительное сравнение.

Параметр 1080P соответствует 1920 точкам по горизонтали и 1080 точкам по вертикали. Здесь вертикальные линии предназначены для оценки горизонтального разрешения а горизонтальные линии соответственно для вертикального. Измеренное разрешение можно оценить по шкале на отметке, где 9 линий начинают восприниматься как 8.

Рис.2. Вырезанные фрагменты из кадра записи DVR автономера (расстояние до камеры около 3м) 1080P (слева) и 720p(справа). Относительное сравнение.

Почему так важен параметр FPS? 

Частота кадров 25 кадров в секунду ещё со времён видеонаблюдения старых форматов D1 и 960H считается максимальной для DVR. Видеорегистраторы поддерживающие 25к/с получили название Real Time DVR.

Обычно производители указывают параметр FPS вместе с величиной поддерживаемого разрешения. Так, запись в характеристиках 3Мп@15к/с, 1080p@25к/с означает, что данный DVR является Real Time для камер 1080P (2 Мп), а у камер с разрешением 3Мп "подрезает" FPS до значения 15 к/с.

Ещё во времена аналогового телевещания частота кадров 25 к/с считалась такой, при которой человеческий глаз воспринимает видеокартинку как "плавную" и не способен уловить "подёргивание", связаное с тем, что ему просто за 1 секунду показывают 25 дискретных снимков.

Рис.3. При воспроизведении записи с FPS 15 к/с и менее будет видна дискретность съёмки

При частоте кадров записи 15 к/с вы уже различаете лёгкое подёргивание при записи автомобиля едущего поперёк кадра со скоростью 20-30 км/ч. Однако для записи перемещения человека, такого значения FPS вполне достаточно.

Так что если вы планируете видеонаблюдение на складе с громоздкой, габаритной продукцией, или в торговом зале супермаркета, частоты кадров 15 к/с вполне достаточно.

Для каких объектов FPS должен быть максимальным?

➫ Видеонаблюдение за трафиком автомобилей;

$ Видеонаблюдение за кассой;

❂ Видеонаблюдение в магазинах с дорогим товаром небольшого размера;

♦ Объекты игровой индустрии.

Почему не рекомендуется использовать DVR со значением FPS 15 к/с в особо важных местах?

Ответ прост! Дело в том, что при таком FPS, действие ловкого злоумышленника может просто не остаться на записи. Для таких объектов нужно применять регистраторы Real Time, способные записывать видео с частотой кадров 25к/с либо специальные IP камеры с повышенной частотой кадров 50 к/с.

Поддержка старых форматов D1 и 960H

Все современные видеорегистраторы (XVR, DVR, TVR) "понимают" форматы старых камер видеонаблюдения - так что модернизацию системы можно вести постепенно, начиная с видеорегистратора.

Что такое 1080N?

Данное разрешение записи встречается в недорогих видеорегистраторах. 1080N представляет собой 1080p, "подрезанное" по горизонтали до 960 точек. Т.е DVR вместо Full HD картинки 1920х1080 записывает лишь 960х1080. 

Данное решение имеет право на существование, учитывая тот факт, что человеческий глаз более восприимчив к изменению вертикального а не горизонтального разрешения. Вот как это выглядит на измерительной таблице:

Рис.4. Примеры записи измерительной таблицы видеорегистраторами 1080P и 1080N. Относительное сравнение.

Таблица показывает что видеорегистратор 1080N в 2 раза хуже записывает вертикальные линии предназначенные для оценки горизонтального разрешения (выделено красным), тогда как все остальные элементы таблицы остаются без видимых изменений.

Ключевые параметры видеорегистратора под IP камеры.

Основным параметром сетевого видеорегистратора NVR является максимально поддерживаемое разрешение IP камер и пропускная способность (bandwidth). Различают входящую и исходящую пропускную способность.

Входящая пропускная способность NVR характеризует максимальный входящий поток от IP камер который способен обработать видеорегистратор при записи.

Исходящая пропускная способностьи характеризует максимальный поток, который NVR может выдать на отображение (воспроизведение архива, просмотр архива через сетевой доступ).

Часто производители указывают значение общей пропускной способности по входящему и исходящему потоку. В этом случае часто считают что максимально общий входящий поток от IP камер не должен превышать 75% от общей пропускной способности NVR.

Как посчитать пропускную способность NVR?

Пропускная способность (bandwidth) это максимальный поток данных, который NVR способен обработать при одновременной записи, воспроизведении и выдаче по сети.

Максимальный поток от IP камеры на некоторых моделях заявлен до 16 Мб/с. Чаще этот параметр составляет максимально 10 Мб/с.

Обычно реальный поток от IP камеры 2-4 Мп при кодировании H.264 находится в пределах 4-8 Мбит/с, в зависимости от того, насколько динамичной является картинка и какой уровень качества выставлен на интерфейсе камеры. 

Нужно помнить что IP камеры почти всегда генерируют несколько потоков. Чаще всего это главный поток (main stream) и дополнительный поток (sub stream). В NVR основной поток используется для вывода на полный экран, а второй поток используется для вывода в мультиэкранный режим. Сумма вторичных потоков IP камер также потребляет ресурс пропускной способности NVR.

Рис.5. Входящие и исходящие потоки NVR

Предположим что поток одной H.264 камеры (основной + вторичный) равен 10 Мб/с и система состоит из 4-х IP камер. Суммарный поток в этом случае будет равен 40 Мб/с. Значит пропускная способность NVR по входящему потоку должна быть не менее 4 х 10 = 40 Мб/с. Для 16-ти канальной системы это значение будет соотвественно 10 х 16 = 160 Мб/с. В реальных условиях на кодеке H.264 и тем более H.265 это значение может быть меньше.

Если в характеристиках модели NVR указан общий поток, то надо учитывать чтобы он был примерно на 30% выше чем сумма входящих потоков от всех камер нагруженных на видеорегистратор.

Info> Поскольку при разбиении картинки на мультиэкран разрешение окон на мониторе Full HD не превышает D1 (режим 1/4), нет необходимости иметь разрешение вторичного потока камеры больше чем D1 даже для 4-х канальной системы - иначе ресурс пропускной способности NVR расходуется неэффективно.

Для большего количества каналов это значение можно ещё уменьшить - ведь мультиэкран даёт общую картину объекта и при переходе в режим полного экрана на каком либо из каналов на экран выводится уже первичный поток IP камеры в высоком разрешении.

Если в вашей системе монитор с разрешением 4K и достаточно мощный NVR с пропускной способностью 200 - 320 Мб/с с соответствующими характеристиками декодирования, то в мультиэкранном режиме можно проключать на каждое из маленьких окон первичный поток от Full HD IP камер.

Пропускная способность NVR должна превышать суммарный поток всех подключенных IP камер плюс 25-30% запас на отображение (исходящий поток).

Если видеорегистратор обладает функциями анализа видеосигнала, такими как, детекция по целевой классификации, умный поиск объектов и людей и прочее, то нужно учитывать что обработка данных функций так же использует ресурс общей пропускной способности NVR.

Современные недорогие NVR имеют пропускную способность 80 Мб/с, модели среднего уровня - 200 Мб/с и профессиональные модели - 320 Мб/с и выше.

Важные параметры, общие для NVR и DVR

Поддерживаемые кодеки

Обращайте внимание на поддержку современных кодеков H.265 и H.265+ позволяющих экономить до 70% места на жёстком диске и существенно снижающих нагрузку на сеть и интернет канал при удалённом просмотре через мобильные приложения.

Максимальное количество и объём HDD

Воспользуйтесь одним из доступных калькуляторов требуемого места на HDD в зависимости от разрешения, кодека и количества камер для определения какой общий объём жёстких дисков требуется для хранения вашего архива.

Количество и разрешение HDMI выходов на дисплей

С наступлением эпохи 4K всё больше видеорегистраторов получают 4K HDMI выход. У большинства моделей HDMI и VGA выходы являются синхронными и работают паралелльно, в зависимости от того, к какому из них подключен монитор. Некоторые профессиональные модели оснащены независимым HDMI выходом, позволяющим выводить камеры на полный экран или смотреть тревоги, не прерывая мультиэкранного просмотра на другом выходе.

Smart детектор

Современные видеорегистраторы для видеонаблюдения обладают функциями умного детектора такими как: пересечение линии, вход в зону, детектор подброшенных и пропавших предметов, детекция лиц. Запись можно назначить по любому из этих событий.

Умный поиск

Современные видеорегистраторы часто оснащают функциями "умного поиска" по архиву записи. Примером являются поиск движения в выделенной области кадра, поиск определённых объектов по архиву (авто, лица) и пр.

Поиск по выделенной зоне кадра в видеорегистраторах Dahua

Заключение

В системах видеонаблюдения высокой чёткости успешно используются как сетевые видеорегистраторы (NVR), так и регистраторы форматов HDCVI, HD-TVI и AHD для коаксиальных камер. Целесобразность использования того или иного формата зависит от следующих факторов:

1. Разрешающая способность;

2. Растояние от камер до видеорегистратора;

3. Функционал;

4. Бюджет системы;

5. Тип системы: модернизация аналоговой системы или монтаж новой системы.

Как сетевые так и коаксиальные видеорегистраторы могут обладать мощным функционалом способным решать большинство задач по видеонаблюдению.