Systemy monitoringu wideo w ostatnich dwóch
latach przeszły istną rewolucję: od archaicznej analogowej taśmy wideo do wysokiej jakości cyfrowych zapisów na twardych dyskach. Dlaczego przejście od analogowego zapisu do jego cyfrowego odpowiednika nazywam rewolucją? Zanim odpowiem na to pytanie chciałbym wyjaśnić parę podstawowych pojęć z zakresu zapisu cyfrowego.
Rozdzielczość jest chyba jednym z najważniejszych parametrów określających jakość podglądu i nagrania. Jak wszyscy wiemy, obraz na ekranie komputera czy też telewizora zbudowany jest z punktów nazywanych pikselami. Dopiero duża ilość zagęszczonych punktów tworzy obraz. Łatwo to sprawdzić: jeżeli podejdziecie blisko ekranu telewizora to zobaczycie punkciki czerwono - zielono - niebieskie (RGB). Tak jest tworzony każdy obraz na ekranie telewizora czy też komputera. Jeżeli w wypadku standardowego telewizora NTSC mamy około 480 linii punktów pionowo, tak najmniejsza rozdzielczość na ekranie komputera - to 640 linii poziomych na 480 linii pikseli pionowych. Im większa rozdzielczość tym obraz wyraźniejszy.
Ilość klatek na sekundę (FPS) jest parametrem określającym, ile klatek na sekundę jest wyświetlanych i nagrywanych dla poszczególnych rozdzielczości. Jak wiemy, aby otrzymać złudzenie płynności ruchu potrzebujemy 25 klatek na sekundę lub więcej. W wypadku systemów monitoringu wystarczy nam zapis 5-8 klatek na sekundę przy rozdzielczości 740x480 (4CIF). Uniemożliwi to potencjalnemu intruzowi przejście przed kamerą w sposób niezauważony (efekt ducha). Załóżmy, że typowy VCR nagrywa jedną klatkę na 3 sekundy. Jest to wystarczająco dużo czasu aby przejść niezauważonym przy odrobinie szczęścia.
Zaczynając od tych dwóch pojęć mogę przedstawić podstawowe różnice pomiędzy zapisem cyfrowym i analogowym w systemach monitoringu. Standardowo dotychczas aby uzyskać obraz z kilku kamer (załóżmy 9) potrzebowaliśmy kamery (o tym później, gdyż są one jednakowe dla potrzeb zapisu cyfrowego i analogowego), multipleksera (urządzenie, które dzieli obraz na ekranie na 9 małych obrazków lub przełącza każdą kamerę co sekundę) i magnetowidu, który nagrywa obraz z multipleksera. Oczywiście, nagrywa to, co jest wyświetlane przez multiplekser albo 9 małych obrazków, z których każdy może mieć rozdzielczość odpowiadającą około 160 x 120 pikseli (nie wiem czy można coś zobaczyć w tej rozdzielczości, na pewno nie twarz) lub obraz z poszczególnej kamery co 9 sekund, czyli można coś wziąć, wyjść i zostać niezauważonym. Aby nagrać 24 godziny przy użyciu magnetowidu, musi on pracować w bardzo wolnym trybie, co dodatkowo pogarsza jego jakość. Oczywiście, powinniśmy codziennie pamiętać o zmianie taśmy (rzecz jasna, przegląd takiej taśmy także jest uciążliwy).
Opisana powyżej technologia, używana do tej pory, może być z pewnością określona mianem archaicznej. Zobaczmy teraz jakie możliwości przy porównywalnej cenie dają nam obecnie systemy cyfrowe.
a Rozdzielczość zapisu DLA KAŻDEJ KAMERY wynosi minimum 640 x 480 pikseli, co gwarantuje obraz około 4 razy dokładniejszy.
a Zapis odbywa się z szybkością od 5 do 30 klatek na sekundę przy pełnej rozdzielczości.
a Nie musimy zmieniać taśm. Stary zapis jest automatycznie kasowany przez nowy po upływie od tygodnia do miesiąca. W zależności od typu DVR (czyli naszego cyfrowego magnetowidu) mamy dostęp do tak długiego czasu zapisu.
a Zdalny dostęp do zapisu poprzez sieć Internetu. To jest chyba najbardziej ekscytująca możliwość jaką dają nam cyfrowe DVR. Omówię ją trochę szerzej. Otóż mamy do dyspozycji dwa tryby podglądu. Pierwszy - dostępny praktycznie z każdego komputera na świecie (bez potrzeby wgrywania specjalnego oprogramowania) w czasie rzeczywistym. Widzimy dokładnie co się dzieje w naszej firmie w danej chwili (oczywiście wcześniej musimy się zalogować i podać hasło). Druga możliwość oznacza już pełną kontrolę nad DVR. Czyli, nie przerywając nagrywania możemy przeglądać archiwalne zapisy nawet do miesiąca wstecz. I co najciekawsze, robimy to z zacisza domowego fotela w bamboszach. Załóżmy, że chcecie sprawdzić, o której tak naprawdę otwierana jest firma w poniedziałek rano i kto przychodzi na czas. Wystarczy kliknąć na kalendarz, wybrać poniedziałek, godzinne otwarcia i wszystko widzimy. Wyszukanie wydarzenia zajmie mniej niż 1 minutę, osiągnięcie tego samego w wypadku VCR zajęłoby kilkakrotnie dłużej.
a Następną funkcją, która umożliwia nam sprawne zarządzanie firmą jest "wykrywanie ruchu - Motion Detection" . Każdą kamerę możemy niezależnie zaprogramować na nagrywanie ciągłe lub nagrywanie tylko obrazów ruchomych. Komputer w czasie nagrywania analizuje wszystkie piksele, które tworzą obraz i jeżeli coś się porusza na ekranie, to zmieniają się kolory poszczególnych pikseli i w ten sposób system wie, że taki obraz ma zostać zachowany i zaznaczony, że występował o danym czasie ruch. Co nam to daje? Przede wszystkim, wydłuża czas zapisu , gdyż nie nagrywamy klatek z tym samym obrazem. Informuje nas o ruchu w określonych godzinach. Załóżmy teoretycznie, że magazynier przychodzi do pracy na godzinę 7 rano i wychodzi o 4 po południu. Nikt inny poza nim nie powinien wchodzić do magazynu. Jeżeli teraz na naszym DVR zauważymy oznaczenie zapisu pomiędzy godziną 5 po południu a 7 rano, to znaczy, że ktoś jeszcze inny odwiedza nasz magazyn i warto ten zapis zobaczyć. Czyż nie jest to świetna funkcja?
a Kolejna możliwość oferowana przez kamery cyfrowe - to tak zwane inteligentne wyszukiwanie. Na przykład, chcemy wiedzieć kiedy zniknęły dokumenty z naszego biurka. Pokazujemy za pomocą myszy dokumenty i naciskamy guzik inteligentnego wyszukiwania i w ciągu chwili mamy przed oczami zapis ukazujący kiedy sekretarka je zabrała.
Przykłady użytecznych funkcji, jakie charakteryzują obecne dostępne nowe cyfrowe systemy monitoringu można mnożyć godzinami. Powyżej podałem jedynie te, które, moim zdaniem, są najciekawsze. Dodatkową zaletą DVR-ów jest to, że mogą one zastąpić istniejący stary multiplekser i magnetowid w ciągu 15 minut. Po prostu, odłączamy stare urządzenia i zakładamy cyfrowy DVR i już nasz zapis jest prawie perfekcyjny. Należałoby w tym miejscu zadać pytanie jak drogie są tego typu urządzenia? Jak zwykle, zależy to od klasy, ilości kamer i wielu innych czynników? Obecnie można rozróżnić kilka typów DVR dostępnych na rynku.
a Do użytku domowego lub małego biura dostępne są DVR-y wbudowane w kolorowy monitor, z dostępem do Internetu i czterema kamerami w cenie już od $1300.
a Jeżeli wymieniamy tylko stary magnetowid i mamy już kamery, to 4 kanałowy DVR możemy nabyć już od około $650.
a Ceny większych systemów 16 kanałowych wynoszą minimalnie $2,500 i sięgają około $5,000.
Tak więc zróżnicowanie cenowe jest dość znaczne w zależności od potrzeb i możliwości.
Kamery w zależności od zastosowania możemy podzielić na kilka rodzajów. Zanim jednak przystąpimy do ich opisu scharakteryzuję kilka podstawowych parametrów dobrej kamery:
s obecnie dobra kolorowa kamera powinna mieć 420 lub więcej linii
s wskazana jest też funkcja "Back light compensation" - wyrównywanie zbyt ostrego światła z pola widzenia
s verifocal - obiektyw o zmiennej ogniskowej
s autoiris - dostosowujące się automatycznie do zmieniającego się oświetlenia
Ze względu na budowę kamery dzielimy na:
s " Full Body", czyli z wymienialnym obiektywem. Stosowane są głównie na zewnątrz budynków. Ważne jest aby taka kamera przekazywała 480 lub więcej linii, a jej czułość była już od 0.1 lux. Kamera będzie rejestrowała obraz już przy poświacie księżycowej (Day/ Night). Są to wysokiej jakości kamery, niestety również drogie.
s "Bullet" - posiadają na stałe zatopiony obiektyw i są trochę większe niż zapalniczka. Idealne do biura, dyskretne i niedrogie.
s Dome - obecnie bardzo popularne i występujące w kilku rodzajach.
- podstawowa z niezmiennym obiektywem
- ze zmiennym obiektywem i czułością od 0.1lux
- wodoszczelne i nierozbijalne (vandalproof)
- z emisją światła podczerwonego
s Kamery ukryte - bardzo zróżnicowane, w cenie od kilkudziesięciu do kilkuset dolarów. Najbardziej popularne są schowane w detektorach ruchu lub dymu. Niestety, jakościowo są one najsłabsze. Stosuje się je w miejscach, gdzie podejrzewamy, że ktoś buszuje nam w naszych dokumentach (na przykład własne biuro). Należy pamiętać o obowiązku poinformowania o tym, że w budynku są zainstalowane kamery. Natomiast nie musimy mówić gdzie one są.
s Kamery PTZ i Speed Dome, posiadające następujące możliwości:
- zbliżania obrazu aż do 225 razy
- obracania się wokół własnej osi o 360 stopni
- obracania kamery w dół i górę
Wszystkimi tymi funkcjami możemy sterować przy użyciu Internetu z zacisza domowego biurka lub możemy kamerę zaprogramować tak aby sama kręciła się i zbliżała określone punkty 24 godziny na dobę 7 dni w tygodniu. Kamery tego typu są używane do monitorowania parkingów lub hali produkcyjnych. Imponującą możliwością jest to, że inżynier odpowiadający za produkcję lub serwisujący dane urządzenie może z zupełnie innego miasta przy użyciu tego typu kamery zdalnie instruować administratora kamer. Tym samym rozwiązanie problemu jest możliwe bez potrzeby przylatywania na miejsce.
Kamery i DVR dla kierowców ciężarówek. Jest to gwałtownie rosnąca grupa użytkowników cyfrowego zapisu. Umieszczenie dwóch kamer: jednej z przodu drugiej z tyłu, oraz zapis trasy przejazdu ma kilka zalet:
- tylna kamera chroni ładunek: w wypadku niezgodności możemy zobaczyć gdzie nastąpił błąd
- w przypadku wypadku możemy udowodnić naszą niewinność
- instalacja tego systemu pozwala na pełną funkcję wstecznego lusterka w ciężarówkach.
- znacząco spada ubezpieczenie
Zalety cyfrowych systemów kamer można mnożyć w nieskończoność. Jedno jest pewne: posiadanie systemu monitoringu zwiększa bezpieczeństwo i kontrolę działalności każdej firmy.
Autor artykułu, Paweł Pustelnik jest pracownikiem firmy
procom enterprises, ltd. 6615 W. Irving Park Road,
Chicago, IL 60634 tel. 773-427-0202
E-mail: pawel@usprocom.com
