Domů

IP technologie v kamerových systémech

Tisk Email
Hodnocení uživatelů: / 0
NejhoršíNejlepší 
Napsal uživatel Ing. Robert Šimčík   
Pondělí, 06. červenec 2009

sarix_titlStejně jako do ostatních oborů, tak i do profesionálních systémů uzavřených televizních okruhů (CCTV) pronikají stále více, nové IP technologie. Už mnoho let je záznam uchováván v digitální podobě a několik let je na trhu dostupné nepřeberné množství IP kamer od různých výrobců. IP technologie díky IP kamerám, přináší do kamerových systémů mnoho výhod. Od možnosti přenosu obrazu z kamery po datové síti, přes vysokou dostupnost kdekoliv na světě přes internet až po jednodušší integraci do jiných systémů (BMS, EZS apod.)  Zásadní přínosem IP kamer je však možnost pořizování záznamu ve vyšším rozlišení. Klasické analogové řešení je omezeno možnostmi formátu PAL kde maximální velikost snímku je 704x576 (4CIF) obrazových bodů. Dost často se u CCTV systému dokonce používá na záznam tzv. čtvrtinový PAL (CIF) 352x288, který je ale v mnoha aplikacích dostatečný, protože není vyžadována vyšší kvalita záznamu. IP kamery přináší možnost mnohonásobně vyššího rozlišení záznamu pomocí tzv. Megapixelových kamer, kdy snímek lze několikrát digitálně zvětšit a stále budou detaily ve vysoké kvalitě. IP kamerové systémy díky využití stávající síťové infrastruktury, mohou rovněž přinést lepší ovládání, flexibilnější přizpůsobení aktuálním požadavkům na bezpečnost, již zmiňovaný kvalitnější záznam a archivaci.

sarix_4

Není IP kamera jako IP kamera
Na trhu je velké množství IP kamer od různých výrobců v mnoha cenových hladinách. Kamery se liší velmi výrazným způsobem kvalitou obrazu, snímkovací frekvencí, citlivostí snímače při zhoršených světelných podmínkách, možnostmi komprese, kompatibilitou a samozřejmě rozlišením. Proto je nutné pečlivě zvážit, jaký kamerový systém pro svou aplikaci použijete a při výběru technologie spolupracovat s odborníky v oboru. Nejprodávanějším typem IP kamer jsou kamery s rozlišením 640x480 obrazových bodů (0.3 MPix). Jsou to standardní IP kamery a jejich rozlišení je dokonce menší než u klasické analogové kamery pracující s formátem PAL. Pokud byste porovnali standardní IP kameru a standardní analogovou kameru, které budou fungovat venku za slunečného dne nebo uvnitř v prostorách s kvalitním osvětlením nejspíš nezjistíte skoro žádný rozdíl v kvalitě obrazu. Můžete být ovšem velmi nemile překvapeni, když se ve snímaných prostorách zhorší světelné podmínky (venku se setmí, ve vnitřních prostorách je nedostatečné osvětlení apod.). V dnešní době jsou na trhu již dostupné špičkové přepinatelné Den/Noc IP kamery, které se svou citlivostí vyrovnají nejkvalitnějším analogovým kamerám stejného druhu, ale jejich problém je výrazně vyšší cena. Mnohdy se stává, že zákazník šáhne po levnější IP kameře a její vlastnosti pak neodpovídají předpokládaným požadavkům. Venkovní analogové kamery v dnešní době pořídíte ve vyšší kvalitě za daleko přijatelnější cenu a proto použití IP kamer je vhodné většinou tam, kde nemůžete tahat koaxiální kabel a chcete použít stávající datovou síť. Velmi dobrým řešením je také možnost kombinace IP a analogových kamer v jediném tzv. hybridním systému. Významnou přidanou hodnotu kvality obrazu do kamerového systému však přináší až Megapixelové kamery.

sarix_3

Megapixelové kamery SARIX s vysokou světelnou citlivostí
Příkladem špičkových megapixelových IP kamer s vysokou světelnou citlivostí, jsou kamery Sarix značky Pelco. Technici při vývoji dokázali výrazně zlepšit citlivost těchto kamer pomocí nejmodernější technologie LowLight a tím přiblížit jejích světelné vlastnosti analogovým kamerám. Tuto vlastnost oceníte zejména u záběrů snímaných prostor, kde je nízká intenzita osvětlení.
Dalším problémem v IP kamerových technologiích může být reálnost zobrazení barev snímané scény. V případě, že potřebujete identifikovat osobu a to co měla v inkriminované době na sobě nebo potřebujete určit přesnou barvu automobilu a ve snímaných prostorách je umělé osvětlení, pak mnoho kamer výrazně zkresluje výsledné podání barev a jejich přesné určení je nemožné. U špičkových kamer je kladen vysoký důraz i na tyto vlastnosti. Situace na obrázku ukazuje scénu, na které je nutno identifikovat, co má sledovaná osoba na sobě a sami můžete porovnat rozdíl mezi jednotlivými obrázky.

sarix_5

Vlastnosti IP Megapixelových kamer
Na trhu existuje okolo 30 standardizovaných rozlišení a formátů. Nejpoužívanější technologií v CCTV systémech je formát 4:3, ale i tady vstupují na scénu širokoúhlé formáty 16:9 známější spíš ze spotřební elektroniky a televizních formátů. Přehled většiny těchto rozlišení a formátů naleznete na obrázku 2. Vztah mezi počtem megapixelů a rozlišením můžete vidět v tabulce níže. Nejčastější megapixelové kamery mají rozlišení 1.3 MPix, 2.1 MPix a 3.1MPix. Na trhu jsou však i kamery s ultravysokým rozlišením až 21MPix, které slouží pro speciální bezpečnostní aplikace. Platí pravidlo, že čím větší rozlišení, tím je lepší detail při digitálním zvětšení. Tam kde použijete megapixelovou kameru s vysokým rozlišením nemusíte používat PTZ kameru s optickým přiblížením na zjištění vyšších detailů pozorovaného objektu.

Velikost rozlišení
Počet MPix Označení rozlišení
Produkt
800 x 600 0.5 Mpix
SVGA Sarix IXS0
1280 x 1024 1.3 MPix SXGA Sarix IX10
1920 x 1080
2.1 MPix HD 1080 Sarix IXE20
2048 x 1536 3.1 MPix QXGA Sarix IX30

Speciální funkcí, kterou používají např. megapixelové kamery Sarix je automatické zpětné ostření (ABF Auto Back Focus). Tato funkce posouvá senzorem pro zajištění ostrosti obrazu. Tuto vlastnost oceníte hlavně v případě servisu. U běžných kamer s pevným objektivem je nutné jednou za čas objektiv doostřit. To znamená, že technik musí manuálně objektiv nastavit, ať snímaná scéna je ostrá. Tento servisní zákrok u megapixelových kamer s funkcí ABF zcela odpadá.

Technologický vrchol s kompresí H.264
Pro kompresi videa se v dnešní době využívá několik kompresních metod od MJPEG přes MPEG4 až po nejnovější technologii H.264. Nejnovější kompresi H.264 podporují špičkové IP kamery včetně megapixelových kamer Sarix. S technologií komprese videa H.264 se můžete setkat i v běžném životě od digitálního vysílání formátu DVB-T, přes webová videa až po videa v přehrávačích iPod. Jedná se o aktuálně nejdůležitější videostandard, který nahrazuje nyní už dosluhující MPEG-2. Komprese H.264 přináší až 20 násobné zmenšení velikosti video souboru při výrazně lepší kvalitě obrazu. V praxi však můžete narazit na rozdíly mezi kvalitou a velikostí komprese mezi jednotlivými výrobci. Jedná se o to, že různí výrobci IP kamer mohou používat různé kompresní algoritmy H.264 komprese a výsledek ne vždy odpovídá možnostem tohoto kompresního protokolu.

sarix_2

Možné problémy s komplexním IP kamerovým systémem
Pokud uvažujete o realizaci IP kamerového systému, je nutné se zaměřit i na síťovou infrastrukturu. V případě, že chcete použít stávající datovou síť a na ní připojit do pěti IP kamer, systém bude bez problémů fungovat. Pokud ovšem uvažujete o kamerovém systému s větším množstvím IP kamer, je téměř nemožné použít stávající datovou síť a je nutné navrhnout pro tento kamerový systém samostatnou datovou síť. Důvodů je hned několik. Nejdůležitějším důvodem je možnost zahlcení datové sítě a její zhroucení. IP kamery potřebují pro svůj provoz kontinuální a stabilní datový přenos. Např. běžná IP kamera v rozlišení 640x480 při snímkování 20 snímků za sekundu, kompresi MJPEG může mít datový tok od 1,5 do 8 Mb za sekundu, Megapixelové kamery pak tento datový tok mohou mít i kolem 30 Mb za sekundu. Pokud si představíte, že v systému máte těchto kamer několik desítek, je zcela jasné, že velký důraz musí být kladen i na komplexní návrh architektury datové sítě. Je proto nanejvýš vhodné pamatovat při návrhu IP kamerového systému rovněž na kvalitní návrh síťové infrastruktury. V případě špatného návrhu datové sítě a aktivních prvků se vám může jednoduše stát, že váš nejmodernější kamerový systém pracuje s nejnižším možným rozlišením kamer a rychlostí 2 snímky za sekundu.

Velmi důležitým prvkem je pamatovat na kompatibilitu kamer s vizualizačním rozhraním případně s NVR. Pro komunikační rozhraní v IP kamerových systémech zatím neexistuje jeden standard, který by výrobci měli za povinnost dodržovat. Proto může být problém při rozšiřování IP kamerového systému použít kamery od jiného výrobce než je původní dodavatel. Doporučuji proto volit ty softwarové nástavby, které mají možnost integrace IP kamer i jiných výrobců.

sarix_1

Shrnutí
IP kamerový systém může výrazně zvýšit kvalitu zabezpečení objektů či prostor. Je však velmi důležité věnovat dostatečný čas kvalitnímu návrhu celého systému včetně návrhu síťové infrastruktury. Doporučuji spolupracovat s profesionálními firmami, které v těchto oblastech mají dostatek zkušeností a které mají i IT odborníky v řadách svých zaměstnanců. Pokud nechcete investovat vysoké částky na komplexní IP kamerový systém, rovněž doporučuji zvolit kompromisní řešení ve formě hybridního systému.

 
Amper
insio
testo
ABB
danfoss
dehn
brady

Buďte stále v obraze:

Chci odebírat novinky