Современные системы видеонаблюдения существуют в двух концептуально различных разновидностях. Каждая из них имеет собственные как недостатки, так и преимущества.

Первые представлены использованием в системе аппаратного видеорегистратора, который, в сущности, имеет подобие с компьютером, заключающееся в наличии процессора, оперативной памяти, а также флеш-памяти, использование которой, впрочем, сводится до хранения только операционной системы Linux и исключительно программного обеспечения работы с видео. Схема програмного видеорегистратора состоит из одной только платы. И именно потому для производства такое устройство имеет заметно меньшую себестоимость, чем другие.

И как раз последние – это системы с использованием симбиоза компьютера и платы видеозахвата. То есть – это система на базе взаимодействия основных узлов компьютера и карты видеозахвата, которые хоть и являются «вещью в себе», но работают в комплексе. Именно использование плат видеозахвата и синхронизация их работы с компьютером и будет предметом последующего повествования.

Для начала нужно дать оценку позитивных и негативных сторон обеих систем видеонаблюдения. Преимуществом системы видеонаблюдения, основанных на симбиозе компьютера и карты видеонаблюдения есть возможность работы с большим количеством видеокамер, чем у систем, основанных на видеорегистраторе. А основным недостатком есть зависимость таких систем от бесперебойной подачи электроэнергии. Ведь при ее отключении, а потом возобновлении подачи систему, основанную на компьютере нужно включать самостоятельно, что неудобно, а часто и невозможно при дистанционном видеонаблюдении, например, наблюдении за объектом через интернет.

Еще одним существенным недостатком системы на основе компьютера есть то, что работает он на базе операционной системы Windows, а аппаратный видеорегистратор – на Linux. Во-первых, практически все современные пользователи работают на Windows, что часто становиться причиной использования компьютера и в других целях, которые не только забирают ресурсы, но и могут быть причиной аппаратных или программных сбоев в работе.

В отличие от Windows операционная система Linux имеет ограниченный круг пользователей, тем более, что в аппаратных видеорегистаторах достаточно ограничен доступ к системе, что защищает ее от вмешательства. И все-таки системы на основе компьютера и платы видеозахвата обладают заметно большими возможностями и при разумном использовании можно существенно уменьшить указанные недостатки.

Прежде чем разобраться в принципе работы и разновидностях такой подсистемы видеонаблюдения как плата видеозахвата, необходимо понять сущность самого процесса видеозахвата. Он представляет собой прием и преобразование сигнала от источника, которым в основном бывают не только видеокамеры, но и магнитофоны, проигрыватели DVD, видеопоток из сети, ресиверы, телевизионные тюнеры и другие устройства. После преобразования сигнала компьютер записывает его в видеофайл, после чего становиться возможным не только его воспроизведение и хранение, но и такие манипуляции, как монтаж и сжатие.

В случае получения аналогового сигнала его нужно еще и оцифровать. Обе операции – и захват и оцифровка реализуются одновременно. Поэтому принято оба эти понятия даже не различать, то есть в данном случае они считаются синонимами.

Наиболее популярная операционная система Windows уже в начале 90-х годов прошлого столетия имела собственный сервис для видео под названием Video for Windows (VfW или V4W). Windows и сейчас использует эту программу, но в конце прошлого столетия появляется более удобный сервис для видео с названием DirectShow. И новые программы, как правило, работают именно с этим интерфейсом для видео.

Последнее время драйвера современных карт видеозахвата работают только с DirectShow и не используют для этого V2W. К примеру, одна из наиболее востребованных серий карт видеозахвата, использующая как базу чип Conexant поддерживает DirectShow полностью, а вот V4W только частично. Это проявляется в ограничении размера кадра. Хотя имеются и драйвера, которые, поддерживаются картами, например, от Eduardo Jose Tagle. Они предоставляют возможность захвата кадра полностью даже с использованием V4W.

Справедливости ради нужно констатировать, что оба описанных интерфейса обеспечивают не только захват видео, но и прочие операции с ним: запись видео, его редактирование, воспроизведение и копирование. Так что пользователя больше должен интересовать вопрос о поддержке того или иного интерфейса драйвером карты видеозахвата.

Существуют разные виды плат. Первое различие – это разница в типе сжатия данных. Если плата аппаратная, то сжатие осуществляется ею самой. Они имеют не только собственные видеокодеры, но и специальные DSP-процессоры, которые преобразуют сигнал в удобоваримые форматы JPEG, MPEG2, MPEG4. Наличие этой возможности делает аппаратные платы дорогими по сравнению с программными.

В случае с программной платой, для сжатия данных используются возможности самого процессора. Преобразованием аналогового сигнала в цифровой занимаются на таких картах видеозахвата микросхемы-видеокодеры. Как правило, видеосигнал при этом преобразуется в один из телевизионных форматов, например, YUV422 или YUV420. В случае использования в системах видеонаблюдения большого количества камер, направляющих видеопоток на один компьютер, преимущество будут иметь платы видеозахвата с программным сжатием.

Кроме того, учитывая разгар рыночной конкуренции аналоговых и IP-камер наблюдения, последние, как технически более продвинутые, постепенно вытесняют своих исторических предшественников. Однако, во-первых, существенным преимуществом аналоговых камер остается их низкая, по сравнению с IP-камерами стоимость, во-вторых, множество уже существующих систем видеонаблюдения полностью или частично используют аналоговые камеры. Именно поэтому платы видеозахвата также могут быть предназначены для систем с 100% аналоговыми видеокамерами, так и гибридные платы, которые могут работать с любым типом камер.

Кроме того, важной характеристикой плат видеозахвата является возможность подключения определенного количества камер. Наиболее популярными как среди потребителей, так и, что закономерно, производителей являются платы с 8, 12, 16, 32 и 64 каналами для подключения камер. Кроме того, актуальной характеристикой будет и количество видео- и аудиовходов в плате видеозахвата. Это количество может не совпадать – количество видеовходов бывает большим. Например, наиболее распространенное количество на 16 видеовходов может иметь как 1, 2, 4 так и 16 аудиовходов.

Платы видеозахвата на большое количество каналов, например, на 32, являются довольно дорогими по цене, поэтому с целью экономии существует возможность установки нескольких недорогих плат в 16 каналов на один компьютер.

Качественные платы видеозахвата характеризуются и таким известным и для других устройств показателем как разрешение. Оптимальным для нормального распознавания даже мелких деталей на картинке будет 720 х 576 пикселей. Рекомендуется не выбирать платы с меньшим показателем разрешения, если потребитель все-таки хочет получить качественную картинку.

Показатель скорости записи измеряется в кадрах за одну секунду. Стандарт для записи в реальном времени – 25 кадров в секунду. Хотя для систем видеонаблюдения такая скорость записи может быть необходимой только, если наблюдаемый объект характеризуется большим количеством интенсивно перемещающихся объектов. Например, такими, как правило, будут объекты коммерческого назначения (рестораны, банки, торговые центры). Для других объектов оптимальной будет скорость в 5 – 6 кадров в секунду.

Для подключения платы к компьютеру используются два типа разъемов. Исторически первым есть шина подключения к материнской плате PCI, а также кабельный PCI Express (PCI-E), преимуществом которого есть возможность удлинения соединения по необходимости даже до нескольких десятков метров.

Особым вопросом использования плат видеозахвата остаются системные требования к производительности и частоте процессора, емкости жесткого диска, памяти видеокарты. Производители плат выставляют различные требования к системе – есть достаточно жесткие, а есть попроще. Часто это может зависеть даже не от реальных потребностей платы, а от воли самого производителя. Конечно, существует возможность сборки компьютера под конкретную плату, но в таком случае теряется одно из преимуществ такого типа систем видеонаблюдения – возможность сэкономить на компьютере.

Современным трендом систем видеонаблюдения остается их «исход» в интернет, который дает возможность дистанционного наблюдения за объектом. Можно высказать уверенность в том, что растущий характер рынка видеонаблюдения привлечет в эту сферу много интересных технических решений.