Многоканальные устройства кодирования видеосигнала

Многоканальные видеокодеры находят применение в IP-системах видеонаблюдения для локальных объектов с высокой концентрацией камер. К таким объектам можно отнести высотные здания, аэропорты, вокзалы и спортивные сооружения. Основная функция этих устройств – оцифровка аналогового сигнала, сжатие и передача изображения (аудиосигнала) по IP-сети различным пользователям (операторам) и устройствам архивации (сетевым видеорегистраторам).

Особенности многоканальных IP-кодеров
В отличие от своих прототипов – цифровых видеорегистраторов, многоканальные видеокодеры не имеют функции записи изображения, органов управления и выходов на мониторы. Большинство моделей не имеют даже встроенного web-интерфейса, который присутствует у одно- и четырехканальных IP-кодеров. Настройка и программирование многоканальных видеокодеров осуществляются с помощью специализированных утилит или непосредственно в программном обеспечении IP-системы видеонаблюдения. Впрочем, есть и общие черты: число каналов кратно 2 и, как правило, ограничено 16 видеовходами. Ряд производителей реализуют сквозные каналы для переподключения аналоговых видеосигналов с других устройств управления или обработки изображения. Есть возможность подключения аудиоисточников сигнала, есть встроенные интерфейсы для управления поворотными камерами (RS-232/422/485) и входы для подключения датчиков и исполнительных устройств. Форм-фактор многоканальных видеокодеров – установка в 19`` шкаф.
Как отмечалось выше, многоканальные IP-кодеры востребованы в системах, где аналоговые камеры относительно сгруппированы (установлены в непосредственной близости друг от друга). При этом число камер не менее 8. В таком случае использование многоканальных IP-кодеров обходится дешевле, чем IP-камер. Не менее актуальны эти устройства для гибридных систем видеонаблюдения или имплементирования существующей аналоговой системы в цифровую систему на базе IP-сети.
Принципиальным отличием многоканальных IP-кодеров от специализированных крейтов (корзин), позволяющих объединять одноканальные кодеры, является наличие у многоканальных устройств одного, редко двух сетевых интерфейсов (второй порт используется в качестве резервного). Многоканальные IP-кодеры имеют один IP-адрес и требуют только один порт для подключения к цифровой сети. Данная особенность сказывается на стоимости системы, так как позволяет сэкономить на емкости сетевого коммутатора, к которому подключаются IP-устройства. Здесь необходимо упомянуть еще об одном решении ряда производителей многоканальных кодеров, позволяющем дополнительно сократить расходы – снизить стоимость системы за канал. Речь идет о возможности расширения числа каналов за счет подключения к основному дополнительного кодера посредством интерфейса USB2.0. Блок расширения представляет собой тот же многоканальный кодер, имеющий, например, 4 или 8 видеовходов, но без сетевого интерфейса. Таким образом, число каналов кодера легко увеличивается без необходимости выделения дополнительного IP-адреса и порта на коммутаторе.
Вместе с тем каждый канал абсолютно самостоятелен – можно настраивать и программировать, можно создавать сценарии независимо. Если устройство поддерживает несколько кодеков сжатия, каждый канал может работать с любым из них. Порты с интерфейсами для управления PTZ-камерами, как и тревожные входы, могут быть связаны с любым видеовходом. Каждый канал имеет собственный идентификатор, что позволяет осуществлять полноценную диагностику.
Единственным недостатком системы на базе многоканальных IP-кодеров относительно одноканальных устройств, объединенных в группу, является ее более низкая надежность. Ведь выход из строя одного многоканального устройства ведет к потере изображения от всех подключенных к нему камер. Впрочем, система на основе цифровых видеорегистраторов выглядит еще менее надежной. Поломка регистратора нередко приводит еще и к потере архива.

Функциональные возможности
Функционально многоканальные IP-кодеры ничем не отличаются от других кодирующих IP-устройств, так как используют те же процессоры и программу. В качестве алгоритмов сжатия широко используются хорошо известные MPEG2, MPEG4 и H.264.
Для автоматизации процесса видеоохраны кодеры имеют видеодетекторы движения. Ряд производителей встраивают в устройства видеоаналитические алгоритмы.
Разумеется, многоканальные IP-кодеры поддерживают полный набор сетевых протоколов с учетом специфики решений. Пожалуй, наиболее важными из используемых протоколов являются DHCP, RTSP и технология Multicast. Протокол DHCP позволяет кодеру автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в IP-сети. Потоковый протокол реального времени RTSP позволяет получать изображение для наблюдения и записи с использованием различных мультимедиа программ и устройств, упрощает процесс интеграции. Наконец, технология Multicast, известная как технология групповой адресации, позволяет направить одну копию пакета сразу всем получателям. Таким образом, добавление новых клиентов, обращающихся к кодеру, не влечет за собой увеличения пропускной способности сети.
Многоканальные IP-кодеры способны работать с одноканальными декодерами – ряд производителей поддерживают данную функцию для своих моделей. Таким образом, они являются элементом цифровой видеоматрицы.
Как уже упоминалось, многоканальные IP-кодеры рассчитаны на установку в 19`` шкаф или стойку. Они рассчитаны не просто на инсталляцию внутри помещения, но и требуют поддержания определенных температурных условий. Обычно температурный диапазон эксплуатации составляет от 0 до +40 град. Цельсия. Также устройства требуют отдельного источника питания и не поддерживают технологию PoE (питание по сетевому кабелю). Все это непосредственно связано с более сложной и энергоемкой архитектурой многоканальных кодеров, где на каждый канал выделен отдельный процессор обработки изображения.
В заключение стоит отметить, что многоканальные IP-кодеры являются одним из элементов IP-системы и в зависимости от задачи наряду с ними могут использоваться IP-камеры. Фактически многоканальные кодеры – это наиболее экономичное решение как для IP, так и для гибридной системы. Устройство записи может находиться независимо от места нахождения кодеров или быть установлено в том же помещении.

Источник: Журнал ТЗ № 1 2010