IP-камера наблюдения Smartec STC-IPM3407A Estima: компактный трехпотоковый антивандальный аппарат
Ранее мы знакомились с двумя камерами производства Smartec: Smartec STC-IPM3681/1 и Smartec STC-IPM5591/1. Рассматриваемая сегодня IP-камера бренда Smartec изготовлена в купольном дизайне. Это второй купольный аппарат данной торговой марки, с которым мы знакомимся, но третий по счету. Золотая середина. Так совпало, что середина не только в очередности, но и в функциональности, а также в таком важном индексе, как отношение цена/производительность. Эта камера входит в серию, которая имеет собственное наименование: Estima, что по-испански означает уважение и высокую оценку.
Конструкция, технические характеристики
В упаковке вместе с камерой находятся аксессуары, необходимые для ее монтажа:
- шестигранная отвертка-звездочка для фиксации болтовых соединений
- крепежный набор дюбелей и шурупов
- втулка-переходник для герметизации контактных соединений
- CD диск с ПО и руководство пользователя
Корпус камеры имеет компактные размеры, изготовлен из пластика, а формой напоминает треугольную пирамиду с усеченными углами. Небольшой наклон верхней части относительно основания предусмотрен не зря: таким образом облегчается установка камеры на горизонтальных поверхностях (потолке), если объектив при этом должен быть выровнен по горизонту.
Несмотря на то, что корпус камеры изготовлен из пластика, аппарат является вандалозащищенным с рейтингом IK9 (выдерживает удар в 10 Дж — столько энергии производится при падении предмета массой 5 кг с высоты 20 см).
Дно корпуса имеет крепежные отверстия. Аппарат может крепиться непосредственно к поверхности (стенам, потолку), однако разработчик предлагает и другое решение: дополнительный фирменный кронштейн STB-C73.
Сняв защитный пирамидальный кожух с прозрачной полусферой, можно увидеть шарнирную конструкцию крепления оптико-электронного блока, сердца аппарата. Разъем для карты памяти формата micro SD сходу и не заметишь — он расположен в основании конструкции, на фронтальной стороне рядом с коннекторами тревожных входов/выходов.
Трехосевое шарнирное крепление позволяет повернуть и наклонить оптико-электронный шаровый блок в широком диапазоне направлений и углов, это дает возможность монтажа на любых поверхностях.
Четыре мощных инфракрасных светодиода с датчиком освещенности окружают объектив, который защищен блендой из мягкого пористого материала. Такая защита требуется для того, чтобы излучение диодов не попадало в объектив камеры — бленда плотно прижимается к прозрачной полусфере.
На следующих теплоснимках показана рассматриваемая камера после многочасовой беспрерывной работы в комнатных условиях. Можно видеть, что риск перегрева камеры отсутствует в принципе: максимальная температура обнаружилась в нижней части корпуса и составила всего-то 34 °C, что на несколько градусов выше окружающей.
Основные технические характеристики устройства представлены в следующей таблице, а также на страничке продукта:
| Камера | |
|---|---|
| Датчик изображения | CMOS Sony IMX290 ½,8″2 Мп |
| Объектив | f=3,6 мм |
| Диафрагма | F1,4 |
| Встроенная ИК-подсветка | 4 светодиода, эффективность до 20 м |
| Минимальная освещенность | 0,002/0 лк (в цветном/черно-белом режиме, ИК-подсветка включена) |
| Видео | |
| Видеостандарты | трансляция до трех потоков одновременно в форматах H.265 (HEVC), H.264, MJPEG |
| Разрешение |
|
| Частота кадров | 30 FPS во всех доступных разрешениях |
| Стандарт аудио | встроенный микрофон: G711, AAC |
| Битрейт видео | от 16 до 16000 Кбит/с |
| Сеть | |
| Поддержка протоколов | IPv4/IPv6, TCP, UDP, RTP, RTSP, RTCP, HTTP, HTTPS, DNS, DDNS, DHCP, FTP, NTP, SMTP, SNMP, UPnP, SIP, PPPoE, 802.1q |
| Ethernet | 10/100 Base-T, автоопределение, RJ-45 |
| Поддержка ONVIF | есть, профиль S |
| Эксплуатационные характеристики | |
| Интерфейсы |
|
| Локальное хранилище | карта памяти стандарта microSD емкостью до 64 ГБ |
| Питание | PoE 802.1af. Максимальное потребление 5 Вт |
| Программное обеспечение | через Active X браузеры IE/Chrome/Safari, SmartStation |
| Уровень защиты от внешних воздействий |
|
| Диапазон рабочих температур | от −40 °C до +60 °C |
| Габариты, масса | 111×119×65 мм, 0,5 кг |
| Цены и предложения | |
| Средняя цена | 13 000 рублей на момент публикации обзора |
Настройки, эксплуатация
Камера оснащена сенсором производства Sony из серии Sony IMX290. Этот тип высокочувствительных матриц, поддерживающих съемку с расширенным динамическим диапазоном, разработан и поступил в производство два года назад, а роль, которая отводилась ему изначально — это промышленное применение.
Среди прилагаемого к камере программного обеспечения имеется удобная утилита с названием Smart Tools. Она позволяет не только отыскать в локальной сети нужную камеру, но и изменить ее IP адрес и даже базовые настройки.
По большому счету, этой утилиты может оказаться достаточно для большинства ситуаций, когда камера устанавливается в обычных условиях и вносить изменения в какие-то специфические параметры не требуется. Но у нас не бывает таких условий, поскольку задачи другие: изучить максимально подробно все возможности камеры, аппаратные и программные.
Заниматься настройкой камеры рекомендуется в браузере Internet Explorer (Microsoft Edge). Официально камера поддерживает и другие браузеры, однако работа в них может осложниться отсутствием поддержки ActiveX компонентов камеры, либо проблемами с их установкой. Это приведет к отсутствию видеопотока в окне просмотра и окнах настройки изображения и детектора движения.
Веб-интерфейс камеры поддерживает одновременное подключение до 10 пользователей. Разработчик провел локализацию интерфейса, а встречающиеся иногда непереведенные пункты вроде Image Quality вряд ли нуждаются в переводе.
Главная страница содержит окно просмотра видеопотока и несколько инструментов для базовой настройки изображения: яркости, контраста, интенсивности цвета и других. Здесь же можно сделать стоп-кадр, активировать запись вручную, включить/отключить звук, приблизить выбранный регион. Выпадающий по нажатию правой кнопки мыши диалоговый список позволяет развернуть видеопоток во весь экран, изменить соотношение сторон, сделать стоп-кадр и активировать отображение технической информации о видеопотоке.
Детальные настройки аппарата разбиты на два главных раздела: основные и дополнительные. Первый раздел содержит изменяемые параметры видеопотоков, характеристик изображения, настроек звука (в рассматриваемой камере имеется встроенный микрофон), сети и синхронизации времени.
 |
 |
 |
| Настройки трех самостоятельных видеопотоков содержат выбор кодека (MJPEG, H.264 и H.265), размер кадра и частоту, уровень среднего битрейта и тип его распределения (постоянный и переменный), уровень качества и профиль кодирования. Имеется возможность изменить интервал между ключевыми кадрами в диапазоне от 1 до 120 кадров | Второй и третий потоки содержат похожие настройки, состав которых меняется в зависимости от выбранного кодека. Также позволяется отключить эти потоки, если в техническом задании отсутствует необходимость многопотоковой трансляции | Традиционно самые емкие настройки касаются параметров картинки. Они состоят из шести вкладок, каждая из которых содержит свои тематические инструменты |
Настройки изображения являются важнейшими для последующей эксплуатации камеры, их требуется изучить попристальней. Здесь собраны все инструменты, позволяющие отрегулировать характер картинки и включить особые режимы.
 |
 |
 |
| Вкладка Display содержит переключатель частоты электросети, помогающий избежать мерцания в кадре при наличии искусственного освещения. Выбор режима День/ночь позволяет установить нужную функцию принудительно, автоматически либо по расписанию. Здесь же включается геометриеская трансформация кадра: поворот и отражение | Вкладка Emhancement. Здесь собраны такие специфические функции, как Smart IR? заставляющая срабатывать ИК диоды в зависимости от освещенности; выбор баланса белого; включение режима антитуман с регулировкой контрастности); настройка экспозиции, которая в ручном режиме регулирует выдержку и усиление по отдельности. Имеющиеся дополнительно три специальных инструмента — BLC, WDR и HLC — мы изучим отдельно | Day/Night Mode. Здесь выбирается метод переключения камеры из режима День в режим Ночь. Это переключение может производиться как автоматически, так и по расписанию. Следует обратить внимание на довольно редкую и крайне полезную функцию: настройку яркости (мощности) инфракрасных светодиодов и возможность их независимого включения/выключения в ночном режиме |
 |
 |
 |
| OSD — активация текстового сопровождения. Введенный текст (до 30 символов) отображается в одном из четырех углов кадра, имеется возможность наложения текущего времени и даты. Каждый поток может иметь свое текстовое наполнение | Privacy Mask: используется для исключения из видеопотока «запретных» зон, которые не должен видеть оператор или случайные зрители. Например, дверцу сейфа с кодовым замком, клавиатуру оператора, попадающую в кадр и т. д. | ROI — Region Of Interest. Эта новейшая уникальная возможность позволяет выбрать участок изображения, который всегда будет иметь повышенное качество кодирования. Выделенная область записывается с максимальным качеством, в то время как остальная часть изображения записывается с меньшим разрешением |
Некоторые из упомянутых выше функций требуют детального изучения.
WDR — Wide Dynamic Range, широкий динамический диапазон
Эта функция позволяет получить сбалансированное по контрасту изображение, с тем, чтобы не допустить затемненных или пересвеченных участков в видеоизображении. Работа механизма осуществляется съемкой с двойным экспонированием на частоте 50 кадров в секунду, а полученные кадры суммируются программным обеспечением и записываются в видеопоток, имеющий частоту 25 кадров в секунду. В результате становится возможным разглядеть невидимые прежде детали, скрывавшиеся в тени.
 |
|
| WDR выключен | WDR включен |
|---|---|
 |
 |
Как видим, метод многократного экспонирования дает очень неплохие результаты: темные участки, до включения WDR представлявшие собой темные однородные зоны, при включенном WDR разделились на единичные объекты, которые теперь можно идентифицировать.
HLC — High Light Compensation, компенсация бликов света
Эта функция позволяет «пригасить» слишком яркие объекты, появляющиеся в кадре. Пользу от такой возможности трудно переоценить: если компенсация бликов включена, то камере не страшна засветка от ярких фар автомобиля и прочих фронтальных источников света.
ROI — Region Of Interest, регион интереса
Эта уникальная функция позволяет серьезно сэкономить битрейт и место в хранилище, настроив высокую детализацию только для нужных зон кадра. На следующих сравнительных стоп-кадрах можно без труда определить зону, которая выбрана оператором в качестве зоны интереса. Общий поток при этом составляет 1024 кбит/с, что явно недостаточно для кодирования Full HD кадра с приличным качеством.
 |
|
| ROI выключен | ROI включен |
|---|---|
 |
 |
Коснемся такой важной темы, как шумоподавление. В настройках изображения камеры мы не видели подобных параметров. Но ведь это не означает, что механизм шумоподавления в камере отсутствует. Любой гаджет, снимающий видео, обязательно должен иметь «шумодав», поскольку в съемке при недостаточном уровне освещенности приходится задействовать усиление. Которое, в свою очередь, приводит к появлению цветного шума в кадре. А с ним надо бороться.
Так и есть: регулировка уровня шума вынесена разработчиком на главную страничку веб-интерфейса: Noise Reduction level. С помощью ползунка разрешается регулировать степень снижения шума, доступен диапазон в условных единицах от 0 (шумоподавление выключено) до 100 (максимальный уровень шумоподавления).
Ниже приводятся участки стоп-кадров, взятые с камеры при недостаточной освещенности с выключенным шумоподавлением и с включенным на полную мощность.
 |
|
| Шумоподавление выключено | Шумоподавление включено, уровень макс. |
|---|---|
 |
 |
По всей видимости, механизм шумоподавления в камере использует принцип сравнения яркости участков картинки по двум направлениям на площади одного кадра с последующим усреднением смежных областей. Тем не менее, эффективность такой шумодав дает очень неплохую, устраняя самые назойливые пиксели-вспышки.
Перейдем к настройкам звука. Встроенный в камеру довольно чувствительный микрофон имеет систему шумоподавления и может кодировать звук в один из трех форматов.
Сетевые настройки включают в себя десять тематических вкладок, приведем некоторые из них:
Помимо перечисленного, сетевые настройки камеры позволяют включить ее в виртуальную локальную компьютерную сеть (VLAN) и осуществлять управление с помощью стандартного интернет-протокола для управления устройствами в IP-сетях (SNMP).
Наконец, изучим второй раздел настроек, Дополнительный. Подраздел Предупреждение состоит из инструментов, отвечающих за обнаружение событий и реакцию на тревогу.
 |
 |
 |
 |
| Обнаружение движения — задание пользовательской зоны, состоящей из небольших квадратных секций | Аудиопредупреждения — активация тревоги при обнаружении звука. Имеется расписание и настройка чувствительности микрофона | Other Alarm — настройка других триггеров, включающих тревогу. таковыми могут выступать потеря сетевого соединения или конфликт IP-адресов | Region Detection — до четырех регионов прямоугольной формы |
Возможные способы реакции камеры на те или иные события могут включать в себя сохранение ролика на карту памяти или в указанную папку сетевого хранилища, закачку материала на FTP-сервер, отправку снимков по электронной почте, подачу сообщения на IP-телефон и уведомление по HTTP.
Настройки, находящиеся в подразделе Storage, позволяют выбрать хранилище для постоянной видеозаписи, видеозаписи по расписанию или для регулярного систематического сохранения стоп-кадров. В роли хранилищ могут выступать SD-карта либо сетевой накопитель (NAS). Кстати, эта ценная функция — прямая запись на NAS — встречается в IP-камерах довольно редко. Здесь же, в Storage, осуществляется доступ к содержимому карты памяти.
 |
 |
 |
| Record Schedule — видеозапись по расписанию с выбором хранилища и размера создаваемых файлов | NAS — настройки сетевого хранилища для прямой записи видео или стоп-кадров. на выбор имеется два протокола: SAMBA и NFS | Snapshot — создание стоп-кадров с записью на карту памяти либо в сетевое хранилище |
Пункт SIP хранит настройки еще одной редкой для IP-камер функции — возможности отправки голосового сообщения на IP-телефон в случае тревоги. Это самый эффективный способ разбудить прикорнувшего охранника, уставшего смотреть в мониторы.
Пора рассмотреть особенности работы автоматики, переключающей камеру из режима День в режим Ночь. Параметры, которые отвечают за пороговые значения освещенности, изменяются в соответствующей вкладке настроек изображения камеры. Но, памятуя о доверии к разработчику, мы оставим все эти настройки по умолчанию, и произведем несложное наблюдение — плавно изменяя освещенность, заставим камеру переключаться из одного режима в другой. При этом в кадре имеется довольно точный люксметр, показания которого видны достаточно отчетливо.
Вывод: заводские настройки выставлены так, что камера включает инфракрасную подсветку и убирает ИК-фильтр при освещенности менее одного люкса. То есть почти в полной темноте. Смело. Однако для того, чтобы устранить излишний смаз движущихся объектов при съемке в полутьме, следует увеличить порог срабатывания автоматики, переключающей камеру в режим Ночь.
Обратный процесс — возвращение ИК-фильтра на место и выключение ИК-подсветки — на заводских настройках происходит уже при освещенности в 2 и более люкс. Время задержки до переключения из режима в режим выбирается здесь же, в настройках, варьируясь в пределах от 0 до 20 секунд. Это время дается камере «на раздумье», чтобы она не переключалась почем зря из режима Ночь в режим День всякий раз, когда увидит, например, вспышку зажигалки или свет автомобильных фар.
Инфракрасную подсветку камеры можно оценить как высокоэффективную. Указанные в паспорте 20 метров можно назвать не иначе как скромностью. На самом деле встроенная в камеру инфракрасная подсветка обладает мощностью, достаточной для гораздо большего проникновения вдаль. В качестве иллюстрации приведем два стоп-кадра, взятые с камеры в одно время (ночью) в режиме День и в режиме Ночь с включенной ИК-подсветкой. Крупные пластиковые цифры, расположенные в центре кадра, обозначают расстояние в метрах от камеры до цифр.
| Режим День, ИК-подсветка выключена | Режим Ночь, ИК-подсветка включена |
|---|---|
 |
 |
Нужно отметить, что поток ИК-излучения распределяется от центра к краям кадра неравномерно, основной поток направлен в центр. Это характерно для большинства камер со встроенной ИК-подсветкой. Впрочем, не только камер — то же самое можно сказать и об инфракрасных прожекторах. Вся разница лишь в интенсивности излучения.
Рассмотренные ранее настройки детекции движения по умолчанию и при наличии одной большой зоны размером почти во всю площадь кадра позволяют камере чутко реагировать на движение, интенсивность которого выходит за установленные рамки. Камера одинаково чутко реагирует на перемещающиеся объекты как большого, так и малого размеров, записывая на карту памяти видеоролики с упреждением либо отправляя на NAS снимки и видеофайлы с нарушителем в главной роли. Следующий ролик составлен из видеофайлов, которые камера записала в сетевое хранилище.
В заключение настроечной главы стоит упомянуть о наличии в камере полноценной поддержки интерфейса ONVIF, что позволяет использовать аппарат в составе любых комплексов видеонаблюдения — как программных, так и программно-аппаратных. Пользуясь такой возможностью, мы без труда подсоединили аппарат к имеющемуся домашнему комплексу наблюдения, который работает на NAS Synology под управлением приложения Surveillance Station. После этого камера исправно посылала на удаленный сервер тревожные видеоролики в максимальном качестве.
Разрешающая способность, качество
Во время тестирования доступ к камере осуществлялся посредством браузера Internet Explorer. Включение камеры до момента, когда начинает отвечать ее веб-сервер, занимает 15–20 секунд — очень быстрый старт.
Измерение разрешающей способности камеры с помощью стандартной тестовой таблицы оказалось затрудненным в силу некорректности результатов измерения. Дело в том, что довольно широкий угол обзора камеры приводит к получению картинки с заметным оптическим бочкообразным искажением типа «FishEye» — изображение оказывается «натянутым на сферу» и в центре кадра разрешающая способность камеры оказывается выше, чем по краям кадра. По указанной причине измерение разрешающей способности камер, имеющих широкий и сверхширокий угол обзора, измеряется путем съемки ключевого участка таблицы, распечатанного на большом листе. Съемка проводится в плавном движении с постепенным увеличением расстояния от камеры до мишени. Впоследствии полученный результат совмещается в видеоредакторе с оригинальным полупрозрачным снимком тестовой таблицы до совпадения пропорций ключевых элементов. При этом изменения размеров оригинального кадра не происходит. Результатом тестирования является участок тестовой таблицы с размерами, отвечающими оригинальному кадру и более точно отображающий реальную разрешающую способность тестируемой камеры.
В результате измерений выяснилось, что разрешающая способность рассматриваемой камеры достигает 900 линий в своем основном режиме с размером кадра 1920×1080 пикселей. Это очень неплохой результат для Full HD-камеры наблюдения.
Оценка качества съемки при разных уровнях освещенности проводилась в специальном отъюстированном боксе, освещенность в котором регулируется цифровым диммером. Примерное соответствие уровней освещенности некоторым реальным условиям выглядит следующим образом:
- 700 люкс — солнечный день в тени здания/деревьев
- 260 люкс — солнечный день. Комната, выходящая окном на солнечную сторону
- 20 люкс — искусственное освещение, лампы накаливания 300 Вт в комнате 25 м²
- 5 люкс — искусственное освещение, лампы накаливания 60 Вт в комнате 25 м²
- 0 люкс — слабый единичный источник непостоянной яркости (свеча)
Важное примечание: наличие мерцания в некоторых сценах не является недостатком камеры. Это всего лишь результат работы ламп накаливания, которые расположены близко к тестируемой камере. В следующей таблице представлены участки стоп-кадров с разным уровнем освещенности. Полные стоп-кадры можно увидеть по щелчку мыши.
Из полученного видео и взятых стоп-кадров следует, что камера в состоянии вести съемку с выдержкой, достаточной для получения резких кадров, вплоть до уровня освещенности 260 люкс. Дальнейшее снижение уровня освещенности приводит к увеличению времени экспозиции кадра. Что, в свою очередь, дает естественный смаз движущихся объектов. Нужно пояснить: смазы изображения вызваны работой автоматики, которая удлиняет время экспозиции (увеличивает выдержку). Для того, чтобы избежать размытия границ движущихся объектов при недостатке освещенности, нужно уменьшить значение электронного затвора. Возможности светочувствительной матрицы, которой оснащена камера, достаточно высоки, чтобы получать резкое изображение при недостатке освещенности.
Камера формирует видеопоток H.264 или H.265, кодируя его с битрейтом до 16000 Кбит/с. Выбор между постоянным и переменным битрейтами следует делать, исходя из пропускной способности канала связи. Качество сжатия сильно зависит от уровня битрейта: при его недостатке детали теряются, в кадре появляется характерная пикселизация. Следующие сравнительные кадры взяты из «традиционного» потока H.264, а прилагаемые ролики переупакованы в контейнер *.TS без перекодирования для большей совместимости с устройствами и программами просмотра.
Видеопоток оригинального видео включает в себя ключевые I-кадры (Intra) и разностные P-кадры (Predicted). Двунаправленные B-кадры (Bi-Predicted) в потоке отсутствуют.
Выбор кодека — H.264 или H.265 — целиком зависит от имеющихся потребностей и возможностей. Дело в том, что слабые компьютеры вряд ли будут способны воспроизвести записанное H.265 (HEVC) плавно, в то время как с H.264 (AVC) нынче справится любой не древний ПК. Если же мощности позволяют беспроблемный просмотр H.265, то выбирать следует, конечно же, этот более современный и эффективный кодек, использование которого заметно снижает нагрузку на сеть и экономит место в хранилище.
Выводы
Малогабаритный вандалозащищенный и всепогодный корпус камеры позволяет установить ее в условиях, где требуется компактность. Надежная и бесперебойная работа устройства была проверена многими сутками эксплуатации в условиях улицы. Перечислим основные обнаруженные достоинства аппарата:
- приличная разрешающая способность
- беспрерывная трансляция до трех потоков одновременно
- возможность кодирования в три разных кодека
- функция расширения динамического диапазона
- защищенная антивандальная конструкция
- эффективная инфракрасная подсветка
- запись звука
- поддержка ONVIF
- питание через Ethernet (PoE)
- функция Регион интереса
- поддержка прямой записи в NAS
Существенных недостатков в камере обнаружено не было (как мы ни старались). Единственная особенность, о которой стоит упомянуть — это риск получения паразитной засветки на прозрачной полусфере в режиме Ночь при включенной ИК-подсветке. Однако риск этот слишком низок, чтобы о нем всерьез беспокоиться: засветка появляется в случаях, когда камера направлена на не освещаемый ничем участок очень большой площади при условии, что в кадре отсутствуют объекты или предметы, которые могут дать достаточно сильный отраженный свет. Проще говоря — когда камера направлена фактически в пустоту. Но разве таким видеонаблюдение бывает?
Полный текст статьи читайте на iXBT
