Трансляция сигналов с камер видеонаблюдения в IPTV-сеть

Аналоговая камера видеонаблюдения + MPEG IP кодер (encoder)

С камеры видеонаблюдения аналоговые видео и аудио сигналы по коаксиальному кабелю поступают на устройство кодирования – MPEG IP кодер.

MPEG encoder кодирует сигналы в формат IPTV и передает в сеть. Пакеты с закодированным сигналом поступают на IP Set Top Box (STB), и далее на телевизор. При помощи пульта STB пользователь может выбрать нужный канал видеонаблюдения, при этом сохраняются все существующие IPTV-телевизионные каналы.

Этот вариант легко строится на стандартном оборудовании (аналоговая CCTV камера, IPTV MPEG encoder, IP STB), имеет низкую задержку передачи видеосигнала с камеры наблюдения до абонентского IP STB (латентность составляет от 0,6 сек до 1 сек) и не имеет проблем с синхронизацией изображения и звука. На этом преимущества данного варианта заканчиваются.

Теперь о недостатках:

сложная кабельная сеть, так как необходимо прокладывать специальные кабели для аналоговых видео и аудио сигналов от аналоговых камер наблюдения до MPEG IP кодера;
MPEG IP encoder желательно размещать не далеко от камер видеонаблюдения, желательно использовать кодер в вандалостойком корпусе;
не предусмотрено управление регулировкой панорамирования, наклоном и зумом камер видеонаблюдения;
высокая стоимость IPTV MPEG IP кодера.

Сетевая CCTV камера плюс CCTV-IPTV transcoder

К сожалению, форматы видео потоков CCTV и IPTV не совместимы. Хотя и там и там может использоваться MPEG-4, но сам по себе стандарт MPEG-4 ничего не обозначает, так как внутри него существует много различных профилей и уровней кодирования.

Параметры кодирования сигнала цифровыми камерами видеонаблюдения

Сетевые IP камеры используют следующие стандарты кодирования:

MJPEG (Motion JPEG – покадровое сжатие, каждый кадр представляет собой отдельную фотографию)
MPEG-4 профиль ASP (Advanced Simple Profile) уровень 5, стандарт ISO 14496-2;

У некоторых производителей заявлена поддержка MPEG-4 профиль AVC/H.264 part 10, ISO 14496-10, но настоящий момент реально работающих устройств нами не обнаружено. По всей видимости, это объясняется тем, что кодирование в формате MPEG-4 AVC (Advanced Video Codec) требует значительных вычислительных ресурсов, а следовательно и более высокого энергопотребления, что создает дополнительные трудности при разработке таких сетевых камер и сразу переводит их в разряд Hi-End решений.

Поддерживаемые разрешения:

176х144 (QCIF)
352×288 (CIF)
704×288 (2CIF)
704×576 (4CIF)
640×480 (VGA)
720х576 (PAL D1)
1280×1024
1600×900 (16:9)
1600×1200 (4:3)

Частота кадров от 1 до 25 кадров в секунду PAL и до 30 кадров/сек NTSC. Битовая скорость от 9,6 кбит/c до 4 Мбит/с.

Кодирование сигнала в IPTV

В IPTV используются:

MPEG-2 MP@ML или MP@HL, MPEG-TS (Transport Stream)
MPEG-4 профиль AVC/H.264(ISO 14496-10) SD/HD, MP@HL .

Поддерживаемые разрешения:

640х438 (525-line), 25 кадров/сек PAL или 30 кадров/сек NTSC
640×512 (625-line), 25 кадров/сек PAL или 30 кадров/сек NTSC
1280×720 progressive scan (720p), до 60 кадров/сек
1920×1080 interlaced scan (1080i), до 60 кадров/сек

Битовая скорость от 2 Мбит/c до 25 Мбит/с.

Таким образом, на данный момент развития техники форматы не совместимы!

CCTV в IPTV транскодер

Перевести данные от сетевой IP камеры в формат IPTV поможет CCTV to IPTV transcoder.

Транскодер выполняет функцию шлюза между IPTV и CCTV сетями, при этом сохраняется структура и функциональность, как сети видеонаблюдения, так и сети IP-телевидения. Транскодер принимает MJPEG поток от камер видеонаблюдения и перекодирует его в формат MPEG-2 MP@ML Transport Stream.

Одновременно транскодер может перекодировать несколько каналов видеонаблюдения. Количество перекодируемых потоков зависит от производительности процессора транскодера, способа кодирования, разрешения входного и выходного сигналов, частоты кадров.

Наименьшей производительности требует преобразование MJPEG в MPEG-2 MP@ML, именно в этом режиме транскодер поддерживает максимальное число каналов, и следовательно, получается минимальная удельная стоимость транскодирования одного канала. Скорость IPTV-потока составляет от 2 до 6 Мбит/с, что приводит к существенной нагрузке на IP-сеть, что впрочем, не столь существенно, если камеры наблюдения и IP STB находятся в одной локальной сети.

Кроме видео потоков, транскодер перекодирует и аудио потоки, так как и здесь не наблюдается совместимости.

На транскодер может быть установлено дополнительное программное обеспечение – MiddleWare, которое позволит пользователям IP-телевидения, при помощи пульта дистанционного управления от Set Top Box управлять камерами наблюдения (положение, зум), выбирать локальные каналы, просматривать записанные события. В обязанности MiddleWare входит и ограничение просмотра локальных каналов – не все локальные каналы доступны всем пользователям.

Преимущества данной схемы:

применяются стандартные сетевые камеры, камеры с питанием PoE (Power over Ethernet), WiFi-камеры;
не требуется прокладка коаксиальных кабелей до камер
допускается единая кабельная сеть, CCTV и IPTV разделяются с помощью технологии VLAN;
сохраняется функциональность CCTV: видеорегистраторы, анализаторы изображения и т.п.;
транскодер легко размещается в стойке в защищенном помещении (серверная, пульт охраны);
пользователь получает возможность управления CCTV камерами;
низкая стоимость решения.