Pobierz
najnowszy numer

Newsletter

Zapisz się do naszego Newslettera, aby otrzymywać informacje o nowościach z branży!

Jesteś tutaj

W poszukiwaniu własnego standardu

Printer Friendly and PDF

Analogowa telewizja dozorowa to już przeszłość. Nikt specjalnie nie stara się tego zakwestionować. Taka telewizja analogowa, jaką znaliśmy do tej pory, a która swoje początki miała w latach czterdziestych XX wieku, nie odpowiada już potrzebom i oczekiwaniom obecnych użytkowników.

Oczywiście upadająca technologia ma jednego lub więcej następców. Wtedy pojawia się też problem, którego z nich wybrać. Który spełni nasze oczekiwania i będzie najbardziej przyszłościowy? Należy dobrze zastanowić się, jakie zalety i ograniczenia mają poszczególne rozwiązania. Konsekwencje wyboru konkretnej technologii, w jakiej ma zostać wykonany wizyjny system dozorowy, bywają długoterminowe, dlatego warto ten wybór dobrze przemyśleć.

HD i co dalej?

Jedno jest pewne – początek XXI wieku to czas telewizji HD. Każdy chce mieć telewizor HD, choć niekoniecznie wie, skąd wziął się skrót HD. Nadal kojarzy się on z dobrą jakością obrazu. Na samym początku ta lepsza jakość była cechą telewizorów, czyli urządzeń powszechnego użytku. Z czasem zaczęła charakteryzować również inne urządzenia elektroniczne. Początkowo wiele telewizorów miało rozdzielczość 1280×720 pikseli, jednak coraz bardziej popularna stawała się rozdzielczość 1920×1080 pikseli, która obecnie jest już praktycznie najniższym dostępnym standardem. Warto zauważyć, że mowa o tym wszystkim w przeddzień upowszechnienia się rozdzielczości 4K (3840×2160 pikseli).

O wysoką rozdzielczość obrazu zaczęli dbać również producenci urządzeń do nadzoru wizyjnego. Ograniczeniem były jednak sposoby przesyłania obrazu, czyli standardy NTSC i PAL. Najwyższa możliwa rozdzielczość w standardzie PAL to 768×576 pikseli, a w standardzie NTSC wynosi ona 720×480 pikseli. Standardy te uniemożliwiały przesłanie większej ilości informacji.

Istotnym wymaganiem, jakiemu musiały odpowiadać nowe systemy, było pozostanie przy tym samym medium przesyłowym – kablu koncentrycznym. Rozwiązaniem zwiększającym przepustowość przewodów była zmiana sposobu przesyłania obrazu z metody analogowej na cyfrową. W zależności od technologii przesył sygnału jest realizowany z wykorzystaniem jednego z wielu dostępnych sposobów jego modulacji. Obecnie na rynku można spotkać wiele technologii, które oferują obraz o jakości HD, gdy do transmisji sygnału wizyjnego zastosowane są przewody koncentryczne,  np. HD-SDI, HD-CVI, AHD, HD-TVI. Takie rozwiązanie zawsze będzie jednak prowizoryczne.

Wymienione wyżej metody cyfrowego przesyłania danych miały wyprzeć telewizję analogową, jednak bardzo istotną alternatywą stała się również telewizja IP.  Choć pierwsze kamery IP pojawiły się na rynku w roku 1996, sieciowe przesyłanie danych jest sprawdzone i funkcjonuje już od wielu dekad.

Co wybrać?

Należy zastanowić się, czy wybrać kamery IP czy kamery analogowe w standardzie HD. Na tym należy się skupić, bo rozważanie, który ze standardów analogowych wybrać, jest już kolejnym, ale dość wtórnym etapem. Decyzja w tym przypadku jest najczęściej powiązana z wyborem konkretnej marki sprzętu.

Pierwsza istotna wada analogowych urządzeń HD służących do nadzoru wizyjnego polega na tym, że każde dostępne rozwiązanie pochodzi od jednego producenta lub niewielkiej grupy producentów.  Nie mamy więc dużego wyboru. Nie wiemy, jak długo dane rozwiązanie będzie rozwijane i jaki będzie kierunek tego rozwoju.  W przypadku IP standaryzacja przesyłania danych jest wypracowana przez międzynarodowe jednostki standaryzacyjne. Stworzone są szczegółowe normy i regulacje. Rozwiązania zostały wypracowane przez lata i są stosowane przez wszystkich producentów rozwiązań sieciowych. Decydując się na system IP, nie wiążemy się z jednym konkretnym producentem sprzętu.

Ponadto z przesyłaniem strumienia wizyjnego w systemie IP łączy się standard ONVIF, do którego dostosowuje się wielu producentów. Choć oczywiście sam standard ONVIF ma swoje wady i zalety, jest on rozwijany przez grupę ponad 400 podmiotów. Można zatem sądzić, że z dnia na dzień nie zniknie i będzie na bieżąco udoskonalany.

Tym, co ma przemawiać za zastosowaniem analogowych systemów HD, jest brak konieczności wymiany starego okablowania koncentrycznego, pozostałego po zdemontowanych systemach analogowych. Wystarczy zamiana rejestratora i kamer, żeby system działał w standardzie HD. Trzeba jednak wziąć pod uwagę ograniczenia architektury całego systemu. Topologia nadal ma układ gwieździsty, w którym elementem centralnym pozostaje rejestrator obrazu. Awaria elementu centralnego spowoduje awarię całego systemu. Stracimy wówczas zarejestrowany materiał wizyjny oraz dostęp do obrazu z kamer.

Tutaj z łatwością można wskazać wyższość systemów IP. Topologia sieci TCP/IP jest w tym przypadku praktycznie nieograniczona. W sieci możemy tworzyć wiele elementów węzłowych i łączyć je w dowolny sposób. Nie musimy także korzystać tylko z jednego elementu centralnego, ponieważ kamery mogą wysyłać strumienie wizyjne do serwera, a dodatkowo dane te mogą być replikowane przez inny serwer. Coraz bardziej popularna jest rejestracja obrazów na kartach pamięci zainstalowanych wewnątrz kamer (edge recording). Jeżeli ją zastosujemy, będziemy mogli zupełnie zrezygnować ze stosowania serwera. Nasz system będzie wówczas zdecentralizowany i w związku z tym znacznie bardziej odporny na ewentualne awarie. Kamery IP coraz częściej mają funkcje analizy treści obrazów realizowane z wykorzystaniem procesorów umieszczonych wewnątrz kamer. Dostępne funkcje to m.in. inteligentna detekcja ruchu, detekcja pożaru, wykrywanie pozostawionych obiektów, zliczanie osób czy tworzenie map ciepła. To, że funkcje te są realizowane przez same kamery, sprawia, że element centralny (serwer) nie jest obciążony.

W przypadku analogowych systemów HD analiza treści obrazów może być przeprowadzana jedynie na poziomie rejestratora. Ze względu na ograniczoną moc obliczeniową takiego urządzenia oferowane funkcje są bardzo uproszczone i często mogą być realizowane na zaledwie kilku kanałach wizyjnych.

Oprócz architektury całego systemu kolejnym ograniczeniem analogowych systemów HD jest jakość obrazu. Najwyższa rozdzielczość w tego typu systemach to około 2 Mpx. Oczywiście w porównaniu ze starymi systemami analogowymi poprawa jakości jest znaczna, jednak rozdzielczość uzyskiwana w nowych systemach IP może być znacznie wyższa. W sieciowych systemach dozorowych stosowana jest już rozdzielczość 4K lub nawet wyższa. W przyszłości może być jeszcze wyższa. Oczywiście należy zastanowić się, czy zawsze tak wysoka rozdzielczość jest potrzebna. Z pewnością w przypadku zastosowania w systemie zyskujących popularność kamer hemisferycznych wysoka rozdzielczość obrazu jak najbardziej znajduje praktyczne zastosowanie. Gdy szerokość kąta widzenia kamery jest bardzo duża, rozdzielczość 2 Mpx nie daje zadowalających rezultatów. Ponadto nawet wówczas, gdy w systemie IP obraz nie jest rejestrowany z zachowaniem najwyższej dostępnej rozdzielczości, możemy uzyskać wysoką jakość obrazu oglądanego na żywo, dokonując cyfrowego powiększenia wybranego fragmentu. Skoro po bardzo przystępnej cenie możemy kupić np. kamerę 6-megapikselową, nie warto pozbawiać się tej możliwości, wybierając technikę analogową.

Trzeba także pamiętać, że analogowe systemy HD nie dają tak dużych możliwości integracyjnych jak systemy IP. Coraz częściej zabezpieczenia wizyjne są tylko częścią większych systemów bezpieczeństwa lub  automatyki budynkowej. W takim przypadku elementy wykonawcze systemu automatyki mogą korzystać z danych dostarczanych przez kamery w efekcie bezpośredniej komunikacji z wykorzystaniem protokołu TCP/IP. Coraz częściej kamery są wyposażone w dodatkowe czujniki, które mogą dostarczać danych dla większych systemów. Mogą to być informacje o temperaturze, wilgotności powietrza, poziomie hałasu lub dane pochodzące z algorytmów analitycznych. Kamery IP mogą dzięki temu stać się urządzeniami oferującymi znacznie więcej niż tylko tworzenie obrazu.

Czas decyzji

Można próbować zaklinać rzeczywistość, jednak przyszłość należy do IP. Coraz popularniejszy staje się termin Internet of Things oznaczający urządzenia przeznaczone do codziennego użytku, które są podłączone do Internetu. W sieci już od dawna działają nasze komputery i telefony. Teraz coraz częściej podłączane są również telewizory, a wkrótce będzie to dotyczyło lodówek, pralek lub innych urządzeń codziennego użytku.

Zapewne jeszcze przez pewien czas będziemy spotykać się z analogowymi rozwiązaniami w małych wizyjnych systemach dozorowych o rozdzielczości HD, które nigdy nie będą rozbudowywane. Przyszłość należy jednak do systemów IP. Każdy, kto myśli długofalowo o swoim systemie zabezpieczeń, powinien wziąć to pod uwagę. System IP będzie mógł rozbudowywać przez kolejne lata. 

Jakub Sobek
Linc Polska

 

Zabezpieczenia 1/2016

Wszelkie prawa zastrzeżone. Kopiowanie tekstów bez zgody redakcji zabronione / Zasady użytkowania strony