IP vs. analógové kamery a základné pojmy
Rozdiely medzi IP a analógovými kamerami. Vysvetlenie základných pojmov s ktorými sa často stretávame. Článok určený k lepšiemu pochopeniu princípu fungovania IP a analógových kamier Vám uľahčí rozhodovanie ktorú alternatívu zvoliť.
Vlastníte alebo spravujete kamerový systém a premýšľate, ako ho možno nahradiť? Chcete si kúpiť nový kamerový systém a rozhodujete sa, aký kamerový systém je pre Vás najvhodnejší? V tomto mini-seriálu sa Vám pokúsime odpovedať na otázky, ktoré so sebou voľba kamerového systému prináša. Postupne si rozoberieme možnosti moderných kamerových systémov a vysvetlíme Vám niektoré ich vlastnosti, výhody, nevýhody a fyzikálno-technické obmedzenia. Nepochopenie či ignorovanie týchto aspektov často vedie ku sklamaniu z nadobudnutého kamerového systému a teda aj k relatívnemu "znehodnotenie" investície do kamerového systému.
Na začiatku Vám dáme jednu cennú radu, snáď najdôležijšiu z celéj tejto mini-série - ak nie ste v tejto oblasti odborníkmi, zverte inštaláciu kamerového systému profesionálnej montážnej firme a znalosti z týchto článkov s nimi konzultujte už vo fáze výberu kamerového systému. Chápeme, že budovanie kamerového systému "vlastnými silami" môže byť na prvý pohľad menej finančne náročné, na druhú stranu však najatie odbornej montážnej firmy so sebou prináša minimálne tieto výhody:
- Odborná firma má dlhoročné skúsenosti, ktoré sa nedajú získať inak ako praxou a dokáže tak lepšie posúdiť situáciu vo Vašom konkrétnom prípade.
- Odborná firma nemá problém Vám ponúkané produkty predviesť (tzv. Kamerové skúšky) a Vy tak nekupujete "mačku vo vreci".
- Odborná firma Vám zabezpečí odborný servis po celú dobu životnosti kamerového systému.
Prvou otázkou, na ktorú treba pri voľbe kamerového systému nájsť odpoveď je výber vhodnej technológie. V dnešnej dobe sú na trhu k dispozícii dve rôzne technológie bezpečnostných kamier - analógové a IP kamery. Zásadný rozdiel týchto technológií je v spôsobe prenosu informácií, teda v tom, ako sa prenáša obraz z kamier do záznamového / zobrazovacieho zariadenia.
Prvý menovaný typ (analógové CCTV kamery) kamier pre prenos používa analógový prenos signálu, prakticky totožný so starým analógovým televíznym vysielaním. Prenosová norma pre TV prenos je stará viac ako 50 rokov a z tohto dôvodu sú možnosti tohto typu kamier trochu obmedzené.
Druhý typ kamier (IP kamery) používa na prenos obrazu bežnú počítačovú sieť, kde je pre prenos informácií väčšia šírka pásma a kamery tak nie sú toľko obmedzené, ako u predchádzajúcej technológie. V čom sa naopak tieto dve technológie v zásade neodlišujú, je spôsob získavania obrazu a jeho základné "fyzikálno-optické" princípy.
Existuje aj tretia technológia - HDcctv, ktorá je "mixom" týchto dvoch technológií. Je však zatiaľ málo podporovaná u väčšiny výrobcov kamier a záznamových zariadení a nemožno zatiaľ odhadnúť jej životaschopnosť
Pozrime sa teda, aké sú zásadné výhody a nevýhody oboch techológií:
Vysvetlime si teraz bližšie niektoré pojmy, použité v predchádzajúcej tabuľke.
Rozlíšenie
Určuje, koľkými obrazovými bodmi (pixely) je tvorený výsledný obraz, zvyčajne sa udáva v tzv. Mega-pixeloch - tzn. počet miliónov pixelov; skratka je MPix.
Vyššie rozlíšenie prináša ostrejší obraz, ktorý poskytuje viac detailov. V analógových systémoch je už prakticky dosiahnuté maximum, ktoré táto technológia dokáže poskytnúť - cca 0.4MPix. IP kamery zatiaľ svoje rozlíšenie neustále zvyšujú, bežne dosahujú hodnoty 1.3 - 2Mpix. Špičkové IP kamery dnes dosahujú až 10Mpix.
Je vhodné si uvedomiť, že voľbu vhodného rozlíšenia zásadným spôsobom určuje účel obstarania kamerového systému. Ak chceme napr. kamerovým systémom rozoznať aj neznámu osobu, potom analógová kamera s pozorovacím uhlom cca 70 ° horizontálne je schopná poskytnúť dostatočne kvalitný obraz do vzdialenosti cca 2m. Naproti tomu u IP kamery s rozlíšením 2Mpix je za rovnakých podmienok obsluha schopná rozoznať neznáme osoby do vzdialenosti cca 8 metrov od kamery.
Citlivosť
Parameter, ktorý vypovedá o minimálnej intenzite osvetlenia pri ktorej je schopná kamera poskytovať čistý a jasný obraz. Viac citlivé kamery teda budú v noci poskytovať jasnejší a menej "zašumený" obraz. Prečo sú IP kamery zvyčajne menej citlivé než analógové kamery? Prvý dôvod je čisto fyzikálny - pri rovnakom rozmere snímacieho čipu v kamere je rozmer 1 snímacieho bodu (pixelu) menší a tak na neho dopadá menej svetla. Druhým dôvodom je nerovnaká technológia snímacích čipov - kvalitné analógové kamery používajú tzv. CCD čipy, IP kamery používajú technológiu CMOS. Je však nutné podotknúť, že CMOS technológia čipov prešla v posledných rokoch značným vývojom a tak tieto čipy dosahujú podobnú citlivosť ako CCD čipy.
Snímacia frekvencia
Určuje, koľko snímok za sekundu je kamera schopná zaznamenať. Čím je táto hodnota vyššia, tým je obraz menej "trhaný". Ľudské oko prestáva vnímať obraz ako "nesúvislý" (teda tvorený jednotlivými snímkami) už približne pri 15 snímkach za sekundu (označuje sa anglickou skratkou FPS). Ako IP, tak aj analógové kamery poskytujú kamery bežne snímkovú frekvenciu 25 FPS. Zatiaľ čo u analógového systému je to maximum (nemožno ju prekročiť, obmedzenie dané prenosovou TV normou), niektoré IP kamery poskytujú aj vyššie snímkovej frekvencie, napr. Až 60 FPS. Vyššia rýchlosť snímkov môže byť užitočná pri sledovaní veľmi rýchleho pohybu.
Detekcia pohybu v obraze
Schopnosť kamery detekovať zmeny v obraze a informovať o tom užívateľa či ďalšie zariadenia (napr. Zapnúť výstup pre ovládanie osvetlenia). Pri analógových systémoch je často detekcia pohybu funkciou záznamového zariadenia, v IP systémoch je prevažne funkciou kamery.
Inteligentná analýza
Rad rôznych funkcií, ktoré užívateľovi poskytujú detailnejšie informácie než len prostá detekcie pohybu (napr. Objavenie sa nového objektu, strata stráženého objektu, strata zaostrenie atď.). Moderný IP systém je teda užívateľa schopný varovať, že došlo napr. K zastriekaniu objektívu kamery sprejom alebo jeho zakrytie napr. Igelitovým sáčkom. Pochopiteľne IP záznamové zariadenia detekujú aj prerušenie kábla od kamery.
Naproti tomu analógove záznamové zariadenia detekujú jedinú udalosť - prerušenie použitého kábla.
Sledovania obrazu cez internet / na mobilnom telefóne
Túto funkciu ponúkajú analógové aj IP kamerové systémy. Zatiaľ čo u analógových systémov je táto vlastnosť funkciou záznamového zariadenia, v IP systémoch má túto schopnosť aj kamera.
Čo je v tejto súvislosti nutné zmieniť je požadovaná rýchlosť internetového pripojenia. Na účely sledovania kamier cez internet sa na strane kamier / záznamového zariadenia berie do úvahy tzv. Rýchlosť uploadu (teda rýchlosť, akou idú dáta od Vás do Internetu). Táto rýchlosť je napr. Pri ADSL pripojenie niekde na úrovni 512-1024kbitů / s. Jedna analógová kamera pri plnej snímkovej frekvencii vyžaduje rýchlosť cca 1.8Mbit / s, teda cca 2-4 násobok toho, čo ADSL pripojenie umožňuje. Na druhej strane (teda tam, kde chcete obraz z kamier sledovať) je limitujúca rýchlosť downloadu (rýchlosť prenosu dát z Internetu smerom k Vám). Pre ADSL pripojenie je rýchlosť downloadu viac ako dostatočná na prenos jednej analógové kamery, problémy s rýchlosťou downloadu na strane príjmu môžu byť skôr u mobilných pripojení mimo veľké mestá.
V praxi sa teda často volia pre prenos po internete nižšia rýchlosť snímok, čím sa zníži nárok na rýchlosť internetového pripojenia.
Úroveň zabezpečenia
V tejto súvislosti je potrebné uvažovať o troch rôznych aspektoch. Prvým je úroveň zabezpečenia prenosu medzi kamerou a záznamovým zariadením. Teda známa situácia z kriminálnych filmov, kedy bankový lupiči nenápadne zamenia obraz z kamery za nejakú skôr natočenú "slučku". Analógové systémy sú proti tomuto útoku chránené prakticky iba zneprístupnením prístupu ku kabeláži. IP kamery môžu pri použití šifrovanej komunikácie medzi kamerou a záznamovým zariadením tento druh útoku prakticky vylúčiť.
Druhým aspektom je ochrana vlastného záznamu z kamery pred jeho pozmenením či len jeho prečítaním. Ako IP, tak aj analógové systémy ponúkajú ochranu vodoznakom proti pozmeneniu záznamu. Proti prečítanie sú v dnešnej dobe viac chránené IP systémy, niektoré IP záznamové zariadenie totiž ponúkajú šifrované úložiska (po pripojení disku do iného zariadenia nemožno dáta prečítať bez znalosti skôr zadaného hesla).
Tretím aspektom je ochrana dát medzi záznamovým zariadením a "miestom zobrazenia". Úroveň zabezpečenia je u analógových aj IP systémoch prakticky zhodná - lokálne zobrazenie na monitore nie je prakticky nijako chránené. Vzdialený prístup cez internet je v oboch prípadoch chránený pomocou mena / hesla, vyššiu úroveň zabezpečenia prenosu možno u oboch typov systémov dosiahnuť pomocou VPN, prípadne menej obvyklých techník (napr. Port Knocking).
Štandardizácia
Jedná sa o inter-operabilitu rôznych častí systému, napr. Spolupráca medzi kamerou a záznamovým zariadením.
Používaný štandard (formát) pre prenos obrazu v analógových systémoch vznikol v 60. rokoch 20. storočia a je preto perfektne podporovaný pri všetkých typoch zariadení. S nekompatibilitou medzi záznamovým zariadením a kamerou sa tak prakticky nestretnete.
Protokol ONVIFIP technológia je mladšia a od začiatku je menej štandardizovaná. Je teda možné, že sa dostanete do situácie, kedy záznamové zariadenie od výrobcu X nie je schopné komunikovať s kamerou od výrobcu Y (každý z výrobcov môže používať svoj vlastný formát prenosu). Avšak aj v oblasti IP kamerových systémov sa "blýska na lepšie časy" - výrobcovia zariadení sa dohodli na spoločnom komunikačnom protokole ONVIF (výrobcovia najmä z Európy a Ázie) alebo Psia (výrobcovia najmä zo Severnej Ameriky). Keďže sú však obaja štandardy relatívne mladé a výrobcovia ich ešte len postupne implementujú do svojich zariadení, nie je ani v dobe vzniku tohto textu použitie týchto protokolov úplne bezproblémové.
Všeobecne sa dá problémom s nedostatočnou štandardizáciou IP systémov vyhnúť nákupom u renomovaných predajcov, ktorí ponúkajú profesionálne a preverené produkty veľkých výrobcov.
Finančná náročnosť
Na internete možno nájsť rad textov, ktoré porovnávajú finančnú náročnosť na obstaranie analógových a IP kamerových systémov. Ich závery bývajú rôzne a to podľa toho, či je autorom textu spoločnosť zaoberajúca sa výrobou analógových či IP kamier.
Všeobecne možno povedať, že obstaranie IP systému je zdanlivo náročnejšie ako obstaranie analógového systému. Ak sa pozriete na ceny kamier, vyjde Vás napr. Nákup IP kamery v rozlíšení 2Mpix veľakrát aj na 2 - 4 násobok ceny analňogovej kamery. Uvedomte si však, že 2Mpix kamera poskytuje obraz v rovnakej kvalite ako 5 analógových kamier. Vyššia cena záznamových zariadení pre IP systémy je daná nutným vyšším výkonom (a teda drahšími súčiastkami) týchto zariadení.
Ďalšou položkou, ktorá výrazne ovplyvňuje túto bilanciu sú náklady spojené s obstaraním kabeláže. Ak už máte hotovú kabeláž pre počítačovú sieť vo všetkých požadovaných miestach (tam, kde budú umiestnené kamery), môže toto výrazne znížiť výslednú cenu za IP systém. Podobne, ak už máte inštalovanú kabeláž pre analógový systém, bude výsledok priaznivejší pre obstaranie analógového systému.
Slovo na záver
Doteraz sme neodpovedali na úvodnú otázku, aký typ bezpečnostných kamier zvoliť pri náhrade staršieho, analógového systému. Odpoveď je jednoduchá - "vždy to záleží na Vašich požiadavkách a finančných možnostiach".
Ak zvolíte opäť analógový kamerový systém, toto riešenie nebude príliš finančne náročné v porovnaní s IP technológiami. Dosiahnete tak pravdepodobne o niečo vyššieho rozlíšenia kamier a vyššej citlivosti. Za posledných cca 5 rokov došlo k zvýšeniu rozlíšenia u analógových kamier o cca 30% a niekoľkonásobnému zvýšeniu citlivosti, avšak za použitia "softvérového triku" zvaného integrácie svetla.
Ďalšou výhodou je aj to, že nebudete musieť meniť káblové rozvody pre prenos videosignálu. Nevýhodou tohto riešenia však je, že investujete do technológie, ktorá je už "za zenitom" a nebude sa v budúcnosti príliš vyvíjať a zlepšovať. Všeobecne možno analógové kamery odporučiť v prípadoch, keď je cieľom obstarania kamerového systému tzv. Prehľadové sledovanie (tzn. Záber z kamery je široký, ale obraz neposkytuje príliš detailov). Analógové kamery je ďalej vhodné použiť tam, kde je dôležitejšia ich citlivosť než ich nižšie rozlíšenie.
Ak potrebujete získať z kamier obraz, ktorý bude dostatočne detailný, snímaná scéna je dobre osvetlená a nie ste príliš finančne limitovaní, potom je vhodnejšie siahnuť skôr po IP kamerovom systéme.
Poslednou otázkou je, či zvoliť skôr IP systém alebo analógový systém v situácii, keď použité kamery ponúkajú porovnateľné rozlíšenie (pre IP systémy je to tzv. VGA rozlíšenie 640x480 pixelov). V tomto špecifickom prípade je obvykle výhodné zvoliť skôr systém analógový.
