IP-камера наблюдения Smartec STC-IPM3681/1

Этой статьей мы открываем цикл обзоров защищенных и антивандальных IP-камер, выпускающихся под брендом Smartec. Разумеется, все модели, имеющиеся в линейке производителя, охватить невозможно. Поэтому для ознакомления с качеством и функциональностью камер были отобраны несколько аппаратов с характерными признаками, необходимыми для составления общей оценки.

Забегая вперед, отметим, что в линейке камер присутствуют заметные отличия, как аппаратные (они несущественны), так и программные, более значимые при эксплуатации. Речь идет о программном обеспечении, которое является неотъемлемой частью комплекса и играет решающую роль в эффективности и функциональности камер.

Знакомство с IP-камерами Smartec мы начнем с одной из самых оригинальных моделей, предлагающих широкую функциональность — STC-IPM3681. В число ее достоинств входят наличие высокочувствительного датчика изображения и моторизованного зума с автоматической фокусировкой и автоматической диафрагмой. В качестве дополнительных плюсов нужно отметить пыленепроницаемость и защиту от дождя, а также встроенный обогревательный элемент и вентилятор, которые значительно увеличивают надежность устройства и делают его эксплуатацию возможной практически в любых условиях.

Конструкция, технические характеристики

В комплекте с камерой имеются аксессуары, составляющие необходимый минимум для ее немедленного монтажа и эксплуатации: защитный козырек, внешний кабель LAN/PoE с отводом для входа питания, соединительная герметичная муфта с силиконовыми прокладками, диск с ПО, краткое руководство по установке, гаечный ключ и крепежные винты.

Корпус камеры изготовлен из немагнитного металлического сплава, защитное лакокрасочное покрытие нанесено методом напыления. Довольно крупные габариты обусловлены не только наличием серьезной начинки, но и необходимостью более эффективного отвода излишнего тепла.

Передняя часть аппарата прикрыта плоским защитным стеклом (на самом деле это поликарбонат, заменяющий хрупкое стекло там, где это необходимо). Защитное стекло объектива камеры разумно отделено от защитного стекла светодиодной матрицы, расположенной по кругу. Это сделано для того, чтобы излучаемое светодиодами инфракрасное излучение не попадало на сферическое стекло объектива и не распространялось по нему, создавая тем самым паразитную засветку в ночном изображении.

В нижней части корпуса камеры имеется отверстие-люк, открывающее доступ к слоту карты памяти формата micro SD. Этот люк закрывается навинчивающейся крышкой с герметичной прокладкой. Для отвинчивания можно использовать плоскую отвертку большого размера.

Крепление камеры стандартно для такого формфактора: металлическое основание с вращающимся сгибаемым коленом. Подобная конструкция позволяет повернуть и наклонить камеру, расположив ее под любым углом.

Винты, сжимающие основание с боков, плотно фиксируют систему, не позволяя тяжелой камере изменить свое положение из-за сильного ветра или случайных касаний.

Разобрав камеру, убеждаемся в оправданности немалых габаритов ее корпуса. Внутренняя конструкция состоит из каркаса с цельнометаллическими стенками, на котором смонтирована оптико-электронная начинка. На одной из сторон каркаса можно видеть привинченный нагревательный элемент и вентилятор, гоняющий воздух по кругу внутри корпуса, помогая равномерно распределить тепло на металлические стенки камеры. Нагревательный элемент и вентилятор включаются автоматически при прохождении определенного порога температур. Нужно отметить, что уровень температуры, при которой автоматически включается охлаждающий вентилятор, не настолько уж и высок: камера регулярно начинала тихонечко жужжать вентилятором даже при работе на улице довольно прохладной осенью. А уж при работе в теплом помещении этот охлаждающий вентилятор практически не выключался. К сожалению, оценить работу нагревательного элемента не удалось: осень выдалась хоть и не благодатная, но морозов за время тестирования не случалось.

Взгляд на внутреннюю конструкцию с другой стороны показывает механизм моторизованного зума, который приводится в движение микродвигателем. Внутри оптической системы также имеется автоматика, регулирующая фокусировку и управляющая диафрагменным числом. Разумеется, при этом остается возможность регулировки этих параметров вручную с помощью встроенного в камеру программного обеспечения.

Восемь светодиодов инфракрасной подсветки расположены на единой панели, окружающей объектив. Мягкое кольцо из нетканого материала, окружающее линзу, требуется для плотного контакта с внутренней блендой-перегородкой, которая не дает инфракрасному излучению упасть на стекло объектива. Под объективом можно видеть датчик освещенности, припаянный к светодиодной плате.

В целом, к качеству пайки и изготовления внутренних элементов вряд ли можно предъявить какие-то претензии: конструкция продумана, цельная и прочная, лишних элементов и незадействованных распаек не имеется.

Выходящий из герметичного корпуса кабель имеет LAN-порт, позволяющий подключить камеру к PoE-инжектору или концентратору с PoE-выходами. На случай отсутствия такого оборудования имеется еще и разъем питания для сетевого адаптера на 12 вольт. При монтаже камеры с запитыванием через локальную сеть этот разъем рекомендуется закрыть заглушкой подходящего размера.

Навинчиваемый на камеру защитный козырек накрывает корпус аппарата сверху и с боков, хотя ему не помешала бы чуть большая длина.

На следующих теплоснимках показана рассматриваемая камера после многочасовой беспрерывной работы при комнатной температуре. Как видим, температура металлического корпуса ненамного превышает окружающую температуру — сказывается работа встроенного вентилятора, который равномерно распределяет тепло по стенкам аппарата. Кстати, наибольшая зафиксированная температура корпуса — 29 °C — находится как раз в области этого вентилятора.

Основные технические характеристики устройства представлены в следующей таблице:

Настройки

Датчик Sony Starvis, которым оснащена рассматриваемая камера, разработан и поступил в производство не так давно, всего лишь два года назад. Изготовленный с использованием технологии обратной засветки, он предназначен для фиксации изображений в условиях предельно низкой освещенности. В датчиках этой серии разработчики вывели диапазон чувствительности матрицы за пределы видимого спектра в сторону инфракрасного диапазона. А потому неудивительно, что матрица Sony Starvis применяется преимущественно в сфере видеонаблюдения. Далее мы увидим возможности матрицы и оценим их по достоинству.

Мощный процессор, обрабатывающий данные, в состоянии обслужить одновременно до трех видеопотоков. При этом каждый поток может иметь разные форматы и битрейты (см. таблицу спецификаций), что позволяет на лету выбрать оптимальный поток для трансляции или записи. Более того: для экономии трафика и дискового пространства параметры видеопотоков могут быть разными при обычной записи и при записи по тревоге (обнаружению движения).

Во время тестирования камера подключалась к одному из портов PoE-коммутатора Zyxel GS2200. Он, в свою очередь, был включен в локальную сеть. В зависимости от местонахождения камеры (а оно менялось) использовались разные сети с разными провайдерами.

Прежде чем получить доступ к управляющему веб-интерфейсу камеры, ее следует отыскать в локальной сети, что может оказаться непростой задачей при наличии большого количества клиентов. В поиске помощь окажет прилагаемое ПО, находящееся на компакт-диске. Скромная утилита IP Manager, требующая предварительной установки, быстро просканирует сеть и отыщет все камеры данной серии. При этом в результатах поиска отображается не только модель камеры, но и Zeroconf и MAC адрес камеры вместе с версией ее программного обеспечения.

После того, как IP-адрес камеры стал известен, можно набрать его в браузере. Делать это рекомендуется в Internet Explorer (Microsoft Edge). Конечно, не запрещается использовать и другие браузеры, но в таком случае наверняка возникнут проблемы с установкой ActiveX-компонентов, что приведет к отсутствию видеопотока в окнах просмотра и настройки изображения и детектора движения.

Веб-интерфейс камеры поддерживает одновременное подключение до 10 пользователей. Разработчик провел локализацию интерфейса, хотя иногда и встречаются неудачные переводы отдельных пунктов и элементов.

На главной странице расположены основные элементы управления:

• инструмент для выбора отображаемого потока (камера транслирует одновременно три потока с разными характеристиками, см. таблицу спецификаций)
• кнопки для управления зумом и фокусировкой

Находящиеся над видеоокном кнопки позволяют приостановить и возобновить трансляцию, сделать стоп-кадр, задействовать цифровое увеличение выделенной зоны, перейти в полноэкранный режим, начать принудительную запись трансляции на локальный диск ПК, а также увидеть детальный отчет о текущем состоянии камеры.

Окно с видеопотоком позволяет активировать некоторые функции через диалоговое меню, всплывающее по нажатию правой клавиши мышки:
включить отображение даты и времени, сделать стоп-кадр и переключиться в полноэкранный режим.

Использовать перечисленные инструменты полагается, конечно, после предварительной настройки камеры.
Для этого ее веб-интерфейс предлагает более чем внушительный список изменяемых параметров.
Так, в разделе Сеть присутствуют настройки TCP/IP, DDNS, RTP, UPnP, Zeroconf и Bonjour.

Настройки TCP/IP. Позволяется зарегистрировать постоянный IP, активировать IPv6, изменить параметры DNS и значения портов HTTP, HTTPS и RTSP	Активация службы DDNS. Камера поддерживает работу только с одним публичным сервисом, который сопоставляет динамический адрес камеры с ее доменным именем: dyndns.org	Настройка параметров RTP — протокола, предназначенного для потоковой передачи данных в реальном времени: диапазон портов и детальная настройка мультикаста каждого из трех потоков в отдельности

Поскольку тестирование происходило преимущественно в спокойных условиях, не авральных, а заранее подготовленных, то сетевые настройки камеры оставались в неприкосновенности. Камера получала IP-адрес «традиционным» методом, автоматически. Впрочем, если бы вдруг возникла необходимость, к примеру, транслировать какой-то из трех потоков на конкретный IP-адрес по пользовательскому RTP-порту, то с этим не возникло бы никаких сложностей. Ведь в сетевых настройках разрешается даже указать точное время жизни пакета — все продумано до мелочей.

Видеонастройки камеры состоят из двух основных пунктов: параметры видеопотоков и настройка изображения. В дополнение к ним присутствуют разделы для создания маски конфиденциальности, которая позволяет скрыть цветной заливкой выбранную область, а также для активации цифрового зума.

В видеонастройках имеется возможность изменить ТВ систему с PAL на NTSC. Это увеличит частоту кадров, сделав ее кратной 60, а не 50, как в PAL. Впрочем, при нахождении в нашей стране переключать систему не рекомендуется — при искусственном освещении может появиться фликер. Более того, при смене ТВ-системы камера перезагружается и ее настройки сбрасываются до заводских: язык страницы, пара логин-пароль, параметры изображения, ранее прописанные настройки FTP сервера и т. д.	Настройка изображения производится в одиннадцати вкладках, каждая из которых содержит уникальные инструменты. Такие, как яркость/контраст/насыщенность, экспозиция, параметры ИК-подсветки, WDR и многие другие.	Приватные зоны создаются в случаях, когда требуется скрыть от просмотра и записи какой-либо участок кадра. Например, может возникнуть ситуация, когда в кадр попадает цифровая замковая панель. Ее требуется закрыть от взгляда камеры. С тем, чтобы злоумышленник впоследствии не сумел восстановить набираемый код.

Отдельно рассмотрим настройки изображения — здесь находятся слишком важные инструменты, чтобы упомянуть о них мимоходом. Итак, присутствующие в этом разделе одиннадцать вкладок предназначены для подстройки параметров, оказывающих непосредственное влияние на характер картинки. Однако перед настройкой этих параметров в большинстве случаев следует довериться разработчикам камеры и воздержаться от изменения значений основных настроек. Например, таких, как яркость, контраст, насыщенность, оттенок, диапазон выдержек, режимы изменения экспозиции, диафрагмы и баланса белого. Все эти параметры, выставленные по умолчанию, подобраны скрупулезно точно и подойдут для успешной эксплуатации почти в любых условиях и в любой ситуации.

Прочие настройки предусмотрены для единичных обстоятельств, они являются более узкими, специализированными. Слишком индивидуальными, чтобы можно было предусмотреть заводские параметры по умолчанию. Например, переворот или отражение картинки могут пригодиться из-за особенностей расположения и монтажа камеры. А переключение режима фокусировки из автоматического в ручной понадобится, когда камера снимает преимущественно неконтрастную сцену, в которой автофокусировка «плавает». Рассмотрим настройки изображения более подробно.

В базовых настройках изменяется яркостно-цветовой характер картинки, а также активируется переворот и отражение кадра	Вкладка OSD отвечает за наложение пользовательского текста поверх изображения. Например, при наличии в комплексе наблюдения нескольких камер каждой из них требуется дать свое имя.	Настройки экспозиции позволяют вручную откорректировать яркость кадра, задать диапазон выдержек, ограничить пороги усиления и отключить автоматическое управление диафрагмой.
Несмотря на наличие множества готовых предустановок баланса белого, его подстройку лучше доверить автоматике. Измерение цветовой температуры камера будет производить точнее, если выбрать режим «помещение» либо «улица» в зависимости от места установки. За довольно долгое время тестирования мы не выявили склонности автобаланса белого к ошибкам.	С фокусировкой, как и с балансом белого, камера прекрасно справляется в автоматическом режиме. Редкие ситуации, когда требуется вмешательство человека — это неконтрастное изображение в кадре (например, однотонная стена без каких-то объектов, на которых можно сфокусироваться) или сильный туман, когда камера совершенно слепа.	Настройка переключения камеры из режима День в режим Ночь позволяет принудительно назначать определенный режим. Это логично, так как камера может быть установлена в подвале, где нет никакого света. Или, наоборот, в лифте или паркинге с постоянным освещением. Здесь имеется ручная подстройка пороговых значений, по достижении которых камера станет переключаться из режима в режим.
WDR — включение расширенного динамического диапазона. Эта полезная функция может оказаться востребованной в случаях, когда камера записывает сцены с высоким контрастом. При включенном WDR камера производит съемку одного кадра не единожды, с разным уровнем экспозиции. Полученные кадры совмещаются в один, в результате чего пересвеченные или недосвеченные области имеют меньший контраст и становятся различимыми.	BLC — включение компенсации встречной засветки (BackLight Compensation). Ее активация поможет уменьшить слишком высокий контраст между бьющим в камеру источником света и темным объектом на его фоне.	DNR — цифровое снижение шума (Digital Noise Reduction). Этот инструмент уменьшает количество цифрового шума, возникающего при недостатке освещенности вследствие включения усиления. Плюс: снижается количество битрейта, растрачиваемого на кодирование ненужного шума. Минус: вследствие «замыливания» краев объектов и однородных поверхностей снижается общая разрешающая способность камеры.
Переворот изображения на 90 либо 270 пригодится, когда изображение с камеры выведено на вертикально расположенный монитор. Трудно сказать, кому и зачем это может понадобиться. Но разработчик, похоже, действительно предусмотрел самые необычные ситуации.	Одна из редких, но полезных функций: геометрическая трансформация картинки, устраняющая дефект «рыбий глаз».

Некоторые описанные функции явно требуют углубленного разбора с приведением наглядных примеров результатов работы. К сожалению, камера наблюдения не может похвастать автономностью, мобильностью. Ее не установишь в любом понравившемся месте, где имеются необходимые для той или иной съемки условия. Кстати, немалая часть пользователей (если не бо́льшая), эксплуатирующих камеры наблюдения, не сталкивалась с такими условиями, а значит, не нуждалась в этих специфических функциях. Тем не менее, рассмотрим их и попытаемся оценить пользу, которую они могут принести.

WDR — Wide Dynamic Range, Широкий Динамический Диапазон

Наличием этой функции разработчик видеоснимающего устройства может хвастаться на вполне законных основаниях.
Польза данной технологии не всегда и не всеми оценивается по достоинству, но происходит такой конфуз из-за недостаточной информированности.
Постараемся восполнить пробел, наглядно показав эффективность технологии.

WDR выключен	WDR включен, уровень 4 (высший)

Можно видеть, как затемненные участки, где изображение ранее сливалось в сплошную неразборчивую массу, при включенном WDR выходят из тени, являя невидимые прежде детали. Расширение динамического диапазона обычно осуществляется посредством многократного экспонирования одного кадра с последующим слиянием результата в единый кадр. В нашей же камере WDR основан на другом решении — на программном интеллектуальном управлении контрастом. Настройки WDR позволяют выбрать требуемый уровень обработки: чем он выше, тем шире охват динамического диапазона.

DNR — Digital Noise Reduction, цифровое снижение шума

Устранение цифрового шума — насущная необходимость. Так называемый «шумодав» имеется в каждой уважающей себя камере, и речь сейчас не только и даже не столько о камерах наблюдения. Вследствие недостатка освещенности любая цифровая камера вынуждена активировать дополнительное усиление, выражающееся в числах ISO либо dB, которое приводит к появлению в изображении цифрового шума — разноцветных (если съемка в цвете) помех, возникающих по всей площади кадра. Эти объекты не только мешают просмотру, но и отъедают значительное количество битрейта. Кстати, цифровой шум зачастую является причиной того, что профессиональная киносъемка выглядит качественнее, чем любительская «шумная» видеосъемка, хотя битрейт и другие установки кодирования в обоих случаях одинаковы.

Рассматриваемая камера имеет два механизма шумоподавления: 2D и 3D. Первый — попроще, он работает на принципе сравнения характера картинки по двум направлениям на площади одного кадра (отсюда и определение 2D — X и Y) с последующим усреднением смежных областей. Второй механизм гораздо умнее: помимо информации из соседних областей одного кадра, 3D-шумодав изучает и анализирует эти же области в соседних по времени кадрах (3D: X, Y и t — время). По всей видимости, от 3D-шумодава можно ожидать гораздо более высокую эффективность.

Для ее проверки мы проведем несложный тест: дождавшись темноты, когда камера автоматически переключится в режим Ночь, принудительно переведем ее обратно в режим День и взглянем на характер изображения с разными настройками шумоподавления.

DNR выключен	DNR 2D включен,           уровень 4 (макс.)	DNR 3D включен,         уровень 4 (макс.)

На картинку, не обработанную шумодавом, не хочется даже смотреть — слишком она напоминает ночную «заставку» древнего аналогового телевидения. Работа 2D-шумоподавителя, включенного на полную мощность, также не кажется привлекательной. Но если взглянуть на работу 3D-шумодава — великолепный результат! Каким образом можно настолько аккуратно вычистить картинку от посторонних шумов? Если не знать о 3D-секрете, то объяснить подобную эффективность ни за что не удастся. Однако за этой аккуратностью кроется ощутимый минус: частота кадров в «очищенном» видео падает вместе с увеличением уровня шумоподавления. Все правильно, ведь 3D-шумоподавитель усредняет несколько соседних кадров, сливая результат в один кадр, после чего этот кадр отправляется наружу, формируя видеопоток.

LDC — Lens Distortion Correction, коррекция оптических искажений

Почти все камеры с широкоугольной оптикой дают искаженную картинку. Это искажение называется бочкообразной дисторсией. В запущенных случаях (экшн-камеры, регистраторы) дисторсия получает более высокое «звание» FishEye, или рыбьего глаза, когда изображение оказывается словно бы натянутым на сферическую поверхность. Исправить подобный дефект можно программно с помощью специальных фильтров, но гораздо удобней иметь уже исправленную картинку с камеры. В видеонаблюдении такие искажения некритичны, тем не менее, в рассматриваемой камере имеется инструмент, который успешно устраняет этот недостаток широкоугольной оптики.

LDC выключен	LDC включен, уровень 14

Данный параметр имеет точную регулировку, которая выражается в уровнях. Имеющийся диапазон уровней от 1 до 92 позволяет исправить самое сильное бочкообразное искажение. При этом нужно помнить, что выставленный уровень коррекции действует лишь для конкретного установленного фокусного расстояния. При любом изменении фокусного расстояния (зум) тут же требуется вносить коррективу и в параметр DLC.

Кстати, о зуме. Моторизованный зум в камерах наблюдения — штука, которая ранее считалась довольно редкой. Не только по причине недостаточной востребованности, но и вследствие дороговизны такого решения. А возможно, и по причине его кажущейся «половинчатости»: ведь если имеется возможность изменить фокусное расстояние, приблизить точку обзора, то логически напрашивается и функция PTZ, позволяющая направить объектив в произвольную сторону, повернуть его, наклонить. Однако конструкция рассматриваемого аппарата по определению не допускает наклонно-поворотного механизма, направление взгляда камеры строго зафиксировано еще при монтаже. Для чего же здесь зум? Думается, он может быть использован в двух сценариях:

1. Обычная эксплуатация с регулярным использованием зума для подробного изучения мелких объектов по центру кадра (постоянный широкоугольный обзор территории с редкими «наездами» на интересующую деталь, которая должна находиться в центре кадра или ближе к нему).
2. Эксплуатация камеры с измененным фокусным расстоянием, зафиксированным в одном положении на этапе монтажа. Например, если камера установлена на большой высоте или на большом расстоянии от объекта, за которым требуется вести наблюдение, то при ее установке фокусное расстояние заранее изменяется так, чтобы объект занимал достаточно большую площадь кадра.

Если во втором сценарии, когда фокусное расстояние камеры во время эксплуатации неизменно, проблем не ожидается, то первый случай вызывает некоторое опасение. Оно касается автоматической фокусировки объектива. Сумеет ли объектив достаточно быстро перевести фокус на нужный объект, не растеряется ли при зуммировании? А если перед объектом наблюдения, который требуется увеличить и изучить, находятся еще какие-то объекты, расположенные ближе к камере? Ведь оператор-наблюдатель занят зуммированием и анализом происходящего на экране, ему не до кнопочек ручной фокусировки — значит, без автоматики никак, здесь не съемочная площадка и нарушитель не станет повторять дубль по щелчку кинохлопушки.

Взглянем, как камера справляется с зуммированием и насколько качественно отрабатывает свой хлеб механизм автоматической фокусировки.

Можно отметить: вполне неплохо для заведомо медленной камеры наблюдения, лишь отчасти допускающей наличие моторизованного зума с автофокусом. После того, как зум выведен на максимум (около x4), в течение нескольких секунд производится оценка контрастности объектов с последующей фокусировкой. Причем камера не остановила свой выбор на колышущихся листьях, а изменила диафрагменное число, уменьшив поток света, падающего на матрицу. В результате этого увеличилась глубина резко изображаемого пространства (ГРИП), что дало нужный эффект: в фокусе оказалась не только листва, но и автомобиль, находящийся гораздо дальше от объектива. Это крайне важный момент — видеонаблюдение тем и отличается от художественной съемки, что все объекты, по