Monitoring IP w oparciu o megapikselowe kamery Geovision

Artykuły

06.10.2009

Systemy monitoringu wizyjnego od początku swego istnienia przeszły ogromną metamorfozę. Początkowo ze względów na ograniczenia technologiczne bazowały jedynie na urządzeniach analogowych i transmisji danych za pomocą przewodów koncentrycznych, co w dużym stopniu ograniczało zakres zastosowań tego typu instalacji. Wieloletnie dążenia producentów do uzyskania jak najwyższej jakości obrazu oraz maksymalnej funkcjonalności urządzeń dozorowych przyczyniły się do zmiany kierunku rozwoju tego sektora zabezpieczeń. Dynamiczny rozwój technologii informatycznych i algorytmów kodowania ruchomych obrazów wraz ze znacznym spadkiem kosztów produkcji urządzeń sieciowych spowodowały, że obecnie sektor systemów CCTV jest ukierunkowany głównie ku rozwiązaniom bazującym na sieciach pakietowych IP i technologii megapikselowej.

Megapikselowe kamery Geovision

Firma Geovision jako jeden z głównych producentów urządzeń dozorowych oferuje kompletną rodzinę kamer megapikselowych GV-IPCAM, przy pomocy których możemy budować od prostych do bardzo rozbudowanych instalacji CCTV IP. Rodzina kamer GV-IPCAM składa się z kilku modeli różniących się od siebie wyglądem, rozmiarami, niektórymi parametrami technicznymi oraz sposobem montażu. Szeroki wybór pozwala na optymalne przystosowanie kamery do miejsca pracy, i tym samym na stworzenie instalacji, która będzie odpowiadała indywidualnym wymaganiom użytkownika. Standardowo kamery GV-IPCAM są przystosowane do użytku wewnętrznego, jednak po zastosowaniu odpowiedniej obudowy mogą efektywnie i bezawaryjnie pracować w środowisku zewnętrznym.

Fot. Megapikselowe kamery GeoVision GV-IPCAM

Obraz

Podstawową zaletą monitoringu IP budowanego w oparciu o megapikselowe kamery GeoVision jest możliwość uzyskania wysokiej rozdzielczości oraz dużych rozmiarów wyświetlanego obrazu. Konwencjonalna kamera analogowa ze względów technicznych może wygenerować obraz o maksymalnej rozdzielczości PAL D1 720x576 pikseli i jest to granica nie do przekroczenia. W przypadku megapikselowych kamer GV-IPCAM, w których mamy do czynienia z techniką cyfrową możemy osiągnąć obraz o rozdzielczości na poziomie 1,3Mpx (1280x1024px), co blisko czterokrotnie przekracza rozdzielczość kamer analogowych. Innymi słowy jedną kamerą megapikselową GV-IPCAM możemy zastąpić aż 4 tradycyjne kamery przemysłowe. Z praktycznego punktu widzenia większa rozdzielczość obrazu posiada kilka znaczących zalet:

• Redukcja liczby kamer w systemie
• Mniejsze koszty budowy systemu wizyjnego
• Krótszy czas instalacji i ew. konserwacji
• Mniejsze ryzyko wystąpienia awarii
• Zwiększona efektywność pracy operatorów (mniejsza ilość obserwowanych obrazów)
• Większa ilość szczegółów w obrazie (lepsza rozpoznawalność obiektów)

Fot. Porównanie rozdzielczości obrazu kamery analogowej z megapikselową kamerą GeoVision

Podwyższona rozdzielczość generowanego obrazu to nie jedyna zaleta megapikselowych kamer Geovision. Kolejnym elementem na który warto zwrócić uwagę jest sposób przetwarzania sygnału wizyjnego, który oczywiście wiąże się z jakością uzyskiwanego obrazu. Każdy model kamery GV-IPCAM generuje obraz za pomocą specjalizowanego przetwornika CCD 1/3” Sony z progresywnym skanowaniem. Dotychczas w systemach monitoringu stosowano skanowanie międzyliniowe (ang. Interlaced Scan), które polega na dzieleniu klatki obrazu na dwa pół-obrazy. Są one wyświetlane naprzemiennie wielokrotnie w ciągu sekundy. Opóźnienie w wyświetlaniu poszczególnych pół-obrazów powoduje drobne zniekształcenia w obszarach, gdzie występuje dynamiczny ruch, i najczęściej objawia się efektem ‘’postrzępienia’’ ruchomego obiektu na obserwowanej scenie. Skanowanie progresywne (ang. Progressive Scan) polega na jednoczesnym uchwyceniu pełnej klatki obrazu z poruszającym się obiektem, co w efekcie pozwala na wygenerowanie czystego obrazu bez niepożądanego efektu ‘’postrzępienia’’ krawędzi ruchomego obiektu. Dzięki tej właściwości megapikselowe kamery GeoVision mogą skutecznie obserwować poruszające się obiekty, co sprawia, że doskonale sprawdzają się w monitoringu IP, w którym przedmiotem obserwacji są obiekty w ruchu np. samochody (monitoring parkingu).

Fot. Porównanie skanowania międzyliniowego ze skanowaniem progresywnym

Kompresja sygnału video

Techniki kompresji sygnału wizyjnego mają ogromny wpływ na jakość i wydajność pracy sieciowych systemów monitoringu wizyjnego. Od zastosowanej metody kodowania ruchomych obrazów zależy także zapotrzebowanie systemu na przestrzeń dyskową oraz przepustowość łącza sieciowego. Ma ona również ogromne znacznie w przypadku rozbudowanych instalacji monitoringu IP, w których skład wchodzi duża liczba kamer megapikselowych. Przesyłanie obrazów w megapikselowej rozdzielczości z dużej liczby kamer, po sieci Internet, bezpośrednio do głównego centrum dozoru jest technicznie niemożliwe. Głównym czynnikiem uniemożliwiającym przesyłanie tak wielu obrazów, w tak dużej rozdzielczości jest przepustowość współczesnych łączy. Przykładowo, dla kilkunastu kamer megapikselowych wymagana już jest sieć gigabitowa. Monitoring IP budowany na bazie megapikselowych kamer Geovision poprzez zastosowane w nich algorytmy kompresji video pośrednio rozwiązuje ten problem. Kamery GV-IPCAM korzystają z dwóch technik kompresji (Motion JPEG i MPEG-4 ASP) umożliwiających transmisję dwóch niezależnych strumieni wideo. Możliwość jednoczesnego wygenerowania dwóch strumieni wideo pozwala na lokalną rejestrację obrazu w maksymalnej rozdzielczości (np. MJPEG 1280x1024px) i zdalny podgląd przez sieć Internet obrazu w mniejszej rozdzielczości (np. MPEG-4 ASP VGA 640x480px). Takie rozwiązanie zapewnia płynną pracę systemu, zaś w razie potrzeby oferuje dostęp do zarejestrowanych obrazów megapikselowych. Dodatkowo wydajne techniki kompresji minimalizują zapotrzebowanie na pamięć dysków i przepustowość łączy, dzięki czemu zmniejszają koszty związane z archiwizacją nagrań video oraz pozwalają na skuteczną współpracę z łączami o mniejszej przepustowości danych.

Zapis obrazu

Sieciowe systemy monitoringu budowane na bazie kamer megapikselowych GV-IPCAM mogą zapisywać sygnał wizyjny na kilka sposobów. Dzięki odpowiedniej konstrukcji kamery GV-IPCAM pozwalają na efektywną współpracę z rejestratorami hybrydowymi, rejestratorami stricte sieciowymi oraz urządzeniami mobilnymi. Dodatkowo megapikselowe kamery Geovision zostały odpowiednio przystosowane do współpracy z centralną stacją monitorowania Geovision, dzięki czemu doskonale sprawdzają się w rozbudowanych systemach monitoringu IP. Dużą zaletą użytkową systemów wizyjnych bazujących na kamerach Geovision jest możliwość wykonywania stop-klatek i nagrywanie ich na dysku komputera.

Praca całodobowa

Wszystkie modele megapikselowych kamer Geovision (oprócz mini-kopułkowej) występują w wersjach dzień/noc, które posiadają mechanicznie odsuwany filtr podczerwieni. Dzięki tej właściwości monitoring IP budowany w oparciu o kamery GV-IPCAM może stabilnie i skutecznie pracować przy zmiennych warunkach oświetleniowych. Dodatkowo każda z kamer może zostać wsparta za pomocą zewnętrznego promiennika podczerwieni, co sprawia, że obserwacja może być prowadzona przy całkowitym braku oświetlenia zewnętrznego. Wyposażając kamerę GV-IPCAM w reflektor podczerwieni należy pamiętać o przełączeniu jej na tryb automatyczny, aby przy słabym oświetleniu kamera samoczynnie przełączała się na tryb nocny i odsuwała filtr podczerwieni. Oświetlenie za pomocą reflektora IR ma jeszcze jedną zaletę. Zakres podczerwieni jest nie widoczny dla oka ludzkiego, co sprawia, że doskonale sprawdza się w systemach gdzie liczy się dyskrecja obserwacji.

Praca w sieci

Megapikselowe kamery GV-IPCAM to także urządzenia sieciowe, przystosowane do bezpośredniej pracy w sieciach komputerowych korzystających z pakietowej transmisji danych. Połączenie technologii megapikselowej i pakietowej transmisji danych za pośrednictwem sieci daje praktycznie nieograniczone możliwości. Podstawową zaletą systemów wizyjnych, które bazują na kamerach Geovision jest możliwość zdalnego podglądu obrazu z dowolnego miejsca na świecie. Zdalny monitoring (podgląd, zarządzanie) może być realizowany za pomocą konwencjonalnej przeglądarki WWW lub specjalnego oprogramowania klienckiego DMMultiView. Każdorazowo dostęp do kamery jest chroniony przez nazwę użytkownika i hasło, co chroni system przed ingerencją osób trzecich.

Ogromną zaletą użytkową megapikselowych kamer jest obsługa standardu PoE (ang. Power over Ethernet), która umożliwia realizację zasilania bezpośrednio z sieci Ethernet. Dzięki funkcji PoE systemy monitoringu IP korzystające z megapikselowych kamer Geovision cechują się niższymi kosztami budowy, gdyż eliminują konieczność kupna i instalacji kabli zasilających. Ponadto, opcja PoE znacznie ułatwia instalację oraz przyspiesza proces budowy systemów wizyjnych składających się z dużej liczby kamer.

Kamery GV-IPCAM zapewniają także zdalne kopiowanie i odtwarzanie konfiguracji oraz aktualizacje firmware, dzięki czemu nasz system monitoringu IP jest cały czas aktualizowany i dostosowywany do nowych standardów i wymagań sieciowych.

Schemat. Przykładowa struktura monitoringu IP budowanego w oparciu o megapikselowe kamery Geovision

Funkcje alarmowe

Megapikselowe kamery Geovision poprzez wbudowany zestaw funkcji alarmowych znacznie zwiększają skuteczność działania operatorów, i tym samym korzystnie wpływają na efektywność pracy monitoringu IP. Wbudowana funkcja detekcji ruchu pozwala na definiowanie na obrazie wielu obszarów o różnych poziomach czułości, dzięki czemu możemy optymalnie dostosować kamerę do charakteru monitorowanej strefy. Po wystąpieniu alarmu w wyniku wykrycia ruchu w obrazie system monitoringu IP może przekazywać powiadomienia w postaci obrazów na serwer FTP lub SMTP (wcześniej określone adresy e-mail). Możliwe jest także wyłączenie z monitorowania określonych obszarów za pomocą funkcji maskowania stref prywatności.

Zastosowanie

Uniwersalna konstrukcja, wysokie parametry wyświetlanego obrazu, obsługa obowiązujących protokołów sieciowych, wsparcie ze strony profesjonalnego oprogramowania oraz atrakcyjna cena sprawiają, że monitoring IP budowany w oparciu o megapikselowe kamery Geovision posiada praktycznie nieograniczony zakres zastosowań. Systemy bazujące na omawianych kamerach IP kierowane są zarówno do użytkowników indywidualnych, jak i przedsiębiorstw. Możliwość całodobowej obserwacji w połączeniu z wysoką rozdzielczością obrazu oraz wsparciem ze strony oprogramowania GV-LPR (identyfikacja tablic rejestracyjnych) sprawia, że jest to doskonałe rozwiązanie na budowę systemów monitoringu ruchu drogowego i strzeżonych parkingów. Inne zastosowania monitoringu IP budowanego w oparciu o megapikselowe kamery Geovision:

• Szkolnictwo - Ochrona i zdalny monitoring boisk szkolnych, korytarzy i klas.
• Transport - Zdalny monitoring stacji i torów kolejowych, parkingów i garaży, autostrad i lotnisk.
• Bankowość - Tradycyjne zastosowania do ochrony dużych banków, oddziałów oraz bankomatów.
• Instytucje rządowe - Do nadzoru i zapewnienia bezpieczeństwa instytucji publicznych.
• Handel - Do ochrony i zdalnego monitoringu w celu łatwiejszego i skuteczniejszego zarządzania obiektem.
• Przemysł - Do monitorowania procesów produkcyjnych, systemów logistycznych, magazynów i systemów kontroli stanu magazynowego.

Podsumowanie

Monitoring IP budowany w oparciu o megapikselowe kamery Geovision GV-IPCAM cechuje się wysoką elastycznością i praktycznie nieograniczonymi możliwościami zastosowania, co sprawia, że w chwili obecnej jest nie tylko doskonałym sposobem na prowadzenie nadzoru wizyjnego ale również opłacalną inwestycją w przyszłość. Aplikacje o takiej strukturze są niezastąpione w przypadku monitorowania dużych obszarów oraz miejsc gdzie liczy się najwyższa jakość obrazu. Żadna inna architektura CCTV nie jest w stanie zapewnić tak wysokiej skuteczności pracy i jakości obrazu. Wszystkie te walory użytkowe sprawiają, że megapikselowe systemy monitoringu IP powoli zastępują tradycyjne systemy wizyjne, szczególnie gdy mamy do czynienia z dużymi i rozległymi systemami. Warto również wspomnieć, że dzięki transmisji danych za pomocą sieci IP taki system wizyjny można bez problemu integrować z innymi instalacjami sieciowymi, co pozwala na stworzenie kompletnego systemu ochrony osób i mienia.

...wróć do strony "Artykuły"