Videó megfigyelőrendszerek fejlődése
A videó megfigyelőrendszerek több mint 25 éves múltra tekintenek vissza. Kezdetben ezek 100%-ban analóg rendszerek voltak, csöves kamerákkal, CRT monitorokkal és kazettás videó rögzítőkkel (VCR – Video Casette Recorder). A fejlődés következtében a rendszer egyes elemeit, fokozatosan digitális technikák váltották le. A régi csöves analóg kamerák helyére a CCD érzékelőkkel ellátott eszközök kerültek, a kazettás videót – a digitális rögzítést lehetővé tevő – DVR (Digital Video Recorder) szorította ki. Napjaink modern hálózati megfigyelőrendszerei hálózati (IP) kamerákat, PC alapú videókezelő szervereket és szoftvereket használnak egy teljesen digitális rendszerben. A teljesen analóg és teljesen digitális rendszerek között számos olyan “hibrid” megoldás található, melynek egyes részei digitálisak, de a rendszer egésze nem teljesen digitális. Egy teljesen digitális hálózati videó rendszerben a videó folyamatos átvitele egy IP hálózaton keresztül történik. Ez a fajta átvitel meglehetősen rugalmas és könnyen méretezhető.
Analóg CCTV rendszerek videókazettás (VCR) rögzítéssel
Ez a felépítés a tipikus példája a kezdeti, teljesen analóg rendszereknek. Ezek a rendszerek 25-30-évvel ezelőtt jelentek meg. Az analóg kamerák videó jele koax kábelen jut el az otthoni használatban is ismert kazettára (VHS) rögzítő berendezésig (VCR). A videó nincs tömörítve, így ha teljes képsebességgel rögzítjük a képet, akkor egy kazettára maximum 8 óra képanyag kerülhet. Nagyobb rendszerekben úgynevezett multiplexert alkalmaznak, amely lehetővé teszi több kamera képének rögzítését egy VCR-re, de csak csökkentett képsebességgel. A videó analóg (CRT) monitoron, TV-n keresztül volt megtekinthető.
Analóg CCTV rendszerek digitális (DVR) rögzítéssel
1996 körül a fejlődés következő lépcsőfokán a videokazettás rögzítést a számítástechnikában már régen alkalmazott merevlemezes tárolás váltotta fel. Kezdetét vette a DVR korszak.A DVR korszak első szakaszában a digitális rögzítésé volt a fő szerep. A DVR tulajdonképpen egy olyan speciális számítógép, melynek analóg bemeneteire – koax kábelen – csatlakoznak az analóg kamerák. Ezeket a jeleket digitalizálják és tömörítik, hogy alkalmassá váljanak a merevlemezeken való tárolásra és visszakeresésre. A kezdeti DVR-ekben csak korlátozott lemezkapacitás állt rendelkezésre, ami korlátozta a rögzíthető időszak hosszát, és/vagy a rögzített videó képsebességét. A merevlemezek mai kínálatánál ez már nem jelent komoly akadályt. A DVR-ek általában 4, 9, vagy 16 videó bemenettel rendelkeznek, azaz átveszik a korábbi multiplexer eszközök szerepét is. De ez azt is jelenti, hogy a rendszer, 4,9 vagy 16-os bemeneti modulokban bővíthető. A DVR használatának két nagyon fontos előnye van:
Nem kell a kazettákat cserélgetni. Egyenletes képminőséget lehet produkálni.
Hálózati DVR rendszerek
A DVR korszak második szakaszában megjelentek a hálózati DVR eszközök, azaz azok a digitális rögzítők melyek már egy Ethernet csatlakozással is el voltak látva. Mivel a videó már digitalizált és tömörített formában rendelkezésre állt a DVR merevlemezein, nem volt akadálya annak, hogy az így rögzített digitális anyagot számítógépes hálózaton továbbítsuk egy távoli PC-hez. Ezek a rendszerek már lehető tették az élő és/vagy rögzített videó anyagok távoli megtekintését is. Néhány rendszer speciális kliens szoftvert használ a megjelenítéshez, míg mások szabványos Web böngészőket. Talán mondani sem kell, hogy utóbbi rugalmasabb távoli elérést kínál. A hálózati DVR rendszerek további előnyöket kínáltak:
- Távoli megfigyelés PC-ken keresztül.
- A rendszer távoli vezérelhetősége és kezelése.
Hálózati videórendszerek, melyek videószervereket használnak
<
A fenti ábra egy olyan hálózati videó rendszert mutat, mely videószervert tartalmaz az analóg rendszer valódi IP alapú rendszerré való átalakításához Ezek rendszerek már tulajdonképpen teljes értékű hálózati rendszereknek tekinthetők, bár mivel még analóg kamerákat használnak nem teljesen digitálisak. Az analóg kamerák videószerverekhez kapcsolódnak, melyek digitalizálják és tömörítik a videót. A videószerver szabványos hálózatra kapcsolódik, és szintén szabványos hálózati switch-eken keresztül jut el videó egy PC-n futó videó-menedzsment szoftverhez. Ez a szoftver gondoskodik a videó lokális merevlemezre való rögzítéséről. Ezzel a megoldással lehető vált a speciális DVR-ek, a számítástechnikában megszokott szabványos (olcsóbb!) PC-s szerverekkel való helyettesítése. Ez azt is lehető tette, hogy az információ technológia (IT) legfejlettebb eszközeit és módszereit használjuk a digitális anyag kezelésére. Olyanokat, mint például a RAID technológia vagy a hálózati adattárolás módszerei (SAN – Storage Area Network, NAS – Network Attached Storage). A rendszer az előzőekhez képest az alábbi plusz előnyöket kínálja.
- Szabványos hálózati eszközök
- A rendszer kisebb lépésekben, akár kameránként is bővíthető.
A hálózati IP kamera egy kamera és egy számítógép közös egységbe építésével keletkezett eszköz. Ez az egység egyesíti a kamera funkciókat és videó digitalizálásához és tömörítéséhez szükséges eszközökkel, tartalmaz egy komplett web szervert és egy szabványos hálózati csatlakozóval is el van látva. Pontosan azt az eszközt jelenti, amit egy kamera és egy videó-szerver egybeépítésével kapunk. Ez a megoldás egy olyan valódi hálózati rendszert eredményez, melynek minden komponense digitális.
- Nagy felbontású (megapixeles) kamerák is használhatók
- Állandó képminőség
- Tápellátás a hálózati kábelen keresztül (Power over Ethernet) és vezeték nélküli (Wi-Fi) funkcionalitás
- Pan/tilt/zoom, hang, digitális inputok és outputok ugyanazon a hálózati csatormán (UTP kábel, Wi-Fi) mint a videó
További fejlődési trendek
Talán a legfontosabb azt kiemelni, hogy mivel a modern hálózati IP videórendszerek szabványos IT infrastruktúrára épülnek így ezen technológia legújabb vívmányai azonnal elérhetők ezekben a rendszerekben is. Gondoljunk csak a legújabb Wi-Fi szabványokra, a gigabit technológiára, a fejlett videó tömörítő (MPEG4, H.264) algoritmusokra, a mozgásérzékelés, arcfelismerési módszerek fejlődésére, a JAVA programozási nyelvre stb.
Az egyik fejlődési irány kétségtelenül a kamerákba közvetlenül beépülő intelligens videó szolgáltatások bővülése. Az „okos” kamerák tehermentesíthetik a hálózatot a felesleges adatátvitel okozta csúcsterhelésektől, képesek megfelelő döntéseket hozni kezelői beavatkozás nélkül. Tovább növekszik a kamerák felbontása is, hasonló fejlődésnek lehetünk tanúi, mint amit már a digitális fényképezőgépek, vagy akár digitális felvevők piacán megtapasztalhattunk. Napjainkaban már elérhetők a Full HD (1920×1080), 25/30 fps képsebességű kamerák, sőt nem ritka 10-15 megpixel felbontású IP kamera sem.
A másik fejlődési irány az integráció. A különböző rendszerek integrálásánál a hálózati – IP alapú technológiák már nagyon sokszor bizonyították rugalmasságukat és skálázhatóságukat. Előnyük egyértelművé a hagyományos úgynevezett buszos technológiákkal szemben. Mivel mindegyik alkalmazásnak megvan a maga szoftvere, lényeges, hogy ezek kommunikáljanak egymással, és az információkat (eseményeket) képesek legyenek egymással kicserélni. Mivel a legtöbb helyen a videó-megfigyelés a fő alkalmazás, logikus, hogy a videó szoftver gyűjtse össze és mutassa az eseményeket a kezelőnek. A rendszer alkalmazásának az a funkciója és célja, hogy az aktív beavatkozásokon kívül bizonyos automatizált folyamatokat is végre tudjon hajtani. Az integráció első eredményei már számos területen megjelentek:
- Integráció beléptető rendszerekkel (rendszámfelismerés, arcfelismerés, biometrikus azonosítás, stb. )
- Integráció biztonsági rendszerekkel (riasztók, mozgásérzékelők, tűzjelzők, ott felejtett tárgyak detektálása, stb.)
- Integráció komplex épület felügyeleti rendszerekkel
- Integráció marketing célú alkalmazásokkal (látogató-, vevő számlálás)
- Integráció folyamatellenőrzési alkalmazásokkal (gyártási folyamatok ellenőrzése, várakozási sorok, szűk keresztmetszetek felderítése, stb.)