Typy kamerových systémů

V tomto článku si rozebereme jednotlivé typy kamerových systémů. Pro každé prostředí se hodí jiný typ, takže podle vlastností si můžete vybrat ten vhodný právě pro Vás. Pokud si ale nejste jisti, kontaktujte nás a rádi Vám s výběrem vhodného typu poradíme.

Analogové kamerové systémy

Analogové kamerové systémy jsou historicky nejstarší technologii používanou pro záznam obrazu. Od té doby postoupila technologie dále a přišly kamerové systémy založené na technologii kamer HD-SDI, IP, vylepšené technologii analogových a kombinací těchto kamer v hybridních kamerových systémech. Rozdíly v těchto technologiích si vysvětlíme s následující části článku.

Analogové kamery jak již jejich název napovídá, používají pro přenos obrazových dat analogovy signál přenášený koaxiálním kabelem, případně po použití redukcí je možno přenášet obraz také po kabelu UTP CAT5 a vyšší. U těchto kamer se veškeré obrazové data zpracovávají až v nahrávacím zařízení, které se nazývá DVR. Analogový signál přenese obrazová data do DVR, kde proběhne digitalizace a případné uložení na pevný disk.

Tento druh kamer se vyznačuje nízkou pořizovací cenou, ale také nejnižší kvalitou obrazu z výše uvedených tří technologií. Jejich výhodou jsou dlouhé přenosové trasy, levné komponenty, kompaktní rozměry a nemají žádné zpoždění v přenosu obrazu jako IP kamery, u kterých se provádí komprimace obrazu na straně kamery. V dnešní době se vyrábějí analogové kamery s vyšším rozlišením až 960TV řádků. Výhodou této technologie také je, že lze libovolně kombinovat kamery a záznamová zařízení různých výrobců, protože vše je kompatibilní. Pro analogové kamery lze instalovat kabeláž o délce i mnoha kilometrů a to použitím metalické kabeláže, nebo optického vlákna.

Doporučené využití:

Analogové kamery najdou využití všude tam, kde se jedná o menší prostory a nebo je třeba mít přehled o dění bez větších nároků na detail. Jsou ze všech typů kamer nejcitlivější na světlo a dokaží fungovat již od nejnižších hodnot osvětlení, kdy vykazují slušnou kresbu obrazu s minimálním nasvícením snímané scény. Jejich neopomenutelnou výhodou je také pořizovací cena.



HD-SDI kamerové systémy

HD-SDI kamery používají pro přenos dat také koaxiální kabel, proto jsou vhodné k přestavbě starších analogových kamerových systémů na novější systém s kvalitnějším a vyšším rozlišením obrazu. Kamery HD-SDI se vyznačují vysokým rozlišením Full HD, tedy 2 Mpix  (1920x1080 pixelů).

HD-SDI kamerové systémy se hodí především při rekonstrukci starých analogových systémů, protože se využije stávající kabeláž.

Přenos signálů probíhá nekomprimovaným způsobem přes digitální výstup kamery (BNC konektor) přímo po kabelu do nahrávacího zařízení, kde jsou data zpracována a zaznamenána. Pokud není potřeba vytvářet záznam obrazu z HD-SDI kamer, lze použít TV nebo monitory s HDMI vstupem u kterého se použije převodník HD-SDI na HDMI a kamera se tak připojí přímo na zobrazovací zařízení.

Kamery ve standardu HD-SDI jsou citlivé na kvalitní vedení kabeláže. Na trase nemůže být mnoho spojek nebo konektorů, jinak dochází k velkým útlumům obrazového signálu. Při použití standardních koaxiálních kabelů, lze dosáhnout délky kolem 100 metrů, ale pokud se použije kvalitní koaxiální vedení, pak můžeme HD-SDI kamery přenášet až na vzdálenost 300 metrů. Pokud je požadavek na ještě delší trasy, lze využít opakovačů signálu pro HD-SDI kamery. Díky novým převodníkům a extenderům je možno po koaxiálním kabelu přenášet jak napájení, tak obraz. 

Doporučené využití:

HD-SDI kamery najdou nejčastější využití při rekonstrukcích stávajících analogových kamerových systému, jejich výhodou je použití původní koaxiální sítě kabelů, přenos obrazu bez spoždění a vykreslení detailů na úrovni IP kamer, tedy velmi dobré s možností vysokých detailů. Díky možnosti využití původní koaxiální kabeláže je také rekonstrukce kamerového systému levnější o částku za materiál a jeho natažení.



IP kamerové systémy

IP kamery jsou technologicky stavěny úplně jinak než kamery analogové či HD-SDI, protože u těchto kamer dochází k zpracování obrazu již na straně kamery a k uživateli nebo do nahrávacího zařízení, které se nazývá NVR, se přenáší již pouze zpracovaný obrazový signál. U těchto kamer se nastavování provádí přes web rozhraní v internetovém prohlížeči a také je možnost přímo na tomto rozhraní sledovat obrazový výstup z kamery.

IP kamery se rozdělují podle snímaného rozlišení a minimálním standardem se stává použití kamer 1.3 Mpix (1280 x 960 pixelů). Stále častěji se pak používá rozlišení Full HD, tedy 2 Mpix (1920x1080 pixelů) . Nejvyšší rozlišení u IP kamer je aktuálně okolo 15 Mpix, ale stále se zvyšuje. Tyto kamery mají o mnoho vyšší rozlišení než klasické analogové kamery a mají také snadnější montáž, protože lze IP kamery zapojit do stávající počítačové sítě a nebo můžete využít WiFi spoje. Z toho vyplývá, že omezení pro zapojení těchto kamer není ani tak otázkou vzdálenosti, jako spíše datové propustnosti celé trasy mezi IP kamerou a NVR zařízením.

Doporučené využití:

IP kamery jsou nejmodernější zařízení, disponují vysokým rozlišením a jsou určeny pro aplikaci všude tam, kde je potřeba detailní záznam, tam spadá např. záznam osob, které vstupují do objektu, automobily, vjíždějící na sledované misto atd. Tyto kamery se používají i pro rozpoznávání SPZ u automobilů. V dnešní době se již vyvíjejí také aplikace pro rozeznaní podle rysů obličeje apod. Tyto kamery mají díky vysokému rozlišení při stejné velikosti snímacího čipu jako analogové kamery

Velkou výhodou těchto kamer je, že se dají bez problémů nasadit v místech, kde je již stávající počítačová síť a to jim také umožňuje jednoduché rozšiřování kamerového systému o další IP kamery. Také díky širokému spektru rozlišení těchto kamer se dá v kamerovám systému snadno využívat, že přehledové místa pokryjeme pouze kamerami s nízkým rozlišením a na důležitá místa nasadíme IP kamery s vysokým rozlišením pro detailní záznam (např. vstup do prodejny - nízké rozlišení / detail pokladny - vysoké rozlišení apod.).

Na dnešní moderní nahrávací zařízení lze při správném nastavení sítě přistupovat vzdáleně ze sítě internet a nebo přímo z mobilního telefonu přes aplikaci.



Porovnání kamerových systémů

Analogový systém

HD-SDI systém

IP systém

Rozlišení

0.4Mpix

2 Mpix

až 15 Mpix

Citlivost na světlo

vyšší

vyšší

nižší
dražší modely vyšší

Velikost videa

nižší

vyšší

vyšší

Možnosti rozšíření

nižší

nižší

vyšší

Inteligentní analýzy

Ne

Ne

Ano

Snímková frekvence

max 30 FPS

max 30 FPS

až 60 FPS

Kabeláž

UTP, koax kabely
Pro každou kameru je nutné mít jeden kabel

koax kabel
Pro každou kameru je nutné mít jeden kabel

UTP kabely
Jeden kabel může přenášet obraz z více kamer.
Může se použít stávající počítačová síť.

Cenová hladina

nižší

vyšší

vyšší

Provedení kamer

mnoho druhů
antivandal, válečky, vnitřní, otočné atd.

menší výběr

mnoho druhů
antivandal, válečky, vnitřní, otočné atd.



Rozlišení obrazu

Pro snadnější představu o jednotlivých rozlišeních kamer jsme připravili následující obrázek.

Rozlišení obrazu, je jeden z nejdůležitějších parametrů u kamer vůbec. Menší rozlišení u analogových kamer lze použít pro rozpoznání osob pouze do zhruba dvou metrů (červená oblast). Pokud použijeme na stejném místě IP kameru s rozlišením Full HD (1920x1080 pixelů - tmavě zelená oblast), pak osobu rozeznáme do sedmi metrů, což je několikanásobně více. Na následujícím obrázku je popsán rozdíl mezi jednotlivými typy kamer.
Rozlišení kamer



Inteligentní analýza

U analogových kamer provádí videoanalýzu až nahrávací zařízení nebo specializovaný software, analogová kamera sama o sobě žádnou videoanalýzu neumí, to samé se týká také kamer HD-SDI. Přesně opačně na tom je IP kamera, která má zabudovaný procesor, který obraz komprimuje a dále posílá po počítačové síti. Protože je v kamerách již zabudován procesor a lze ho využít již při zpracování obrazu, tak někteří výrobci implementují videoanalýzu přímo do kamer. Má to své výhody z hlediska rozsáhlých bezpečnostních systémů, kdy tato implementovaná funkce ulehčí nahrávacímu zařízení, ale na druhou stranu záznamové zařízení (nebo záznamový software) je na tom výkonnostně daleko lépe než samotná kamera a proto zvládne více věcí. Speciální funkcí, kterou jsou dnešní kamerové systémy vybavovány je detekce tváře, jejich rozpoznání podle databáze, detekce shluku lidí, pohyb osob nesprávným směrem apod. Aktuálně probíhají výzkumy pro velmi specializované a finančně náročné systémy pro behaviorální detekci, kdy se zkoumá nestandardní chování lidí například vandalismus v ulicích, předcházení nestandardnímu chování na základě neverbálních projevů sledované osoby a podobně.



Citlivost na světlo

Tato vlastnost patří mezi ty důležitější, hlavně pokud nám jde o sledování i za snížených světelných podmínek. Pro záznam za snížených světelných podmínek je lepší analogová kamera díky systému snímání pomocí CCD čipu, kterému stačí minimální světlo a dokáže poskytnout obraz podobný tomu za denního světla. Naopak IP kamery, které používají CMOS čipy, které jsou méně citlivé na světlo, potřebují přisvětlení scény např. IR přisvětlením (toto přisvětlení lze využít také u analogových kamer). Důvod rozdílné citlivosti těchto čipů je také to, že při stejné fyzické velikosti snímacího čipu, potřebují IP kamery vytvořit obraz v mnohem vyšším rozlišením, takže potřebují více detailních informací.



Kompatibilita

Při stavbě kamerového systému je důležité nezapomenout na kompatibilitu, která je rozhodující při výběru jak typu technologie tak při následném výběru kamer a záznamového zařízení. Analogové kamery jsou mezi sebou vždy 100% kompatibilní což znamená, že k jakémukoliv záznamovému zařízení pro analogové kamery můžeme připojit jakoukoliv analogovou kameru. To samé platí pro systém kamer HD-SDI. Naopak, u IP kamer je situace a správný výběr poněkud složitější. Z historie je viditelné, že původně spolupracovaly IP kamery pouze se záznamovým zařízením určenému pouze pro ně. Dnes se vyskytuje více standardů, například ONVIF, nebo PSIA a tak je již možná jistá přenositelnost IP kamer mezi různými záznamovými zařízeními. Tyto standardizované přenosové protokoly mají zajistit vzájemnou možnost využití různých záznamových zařízení a IP kamer od různých výrobců. V praxi to ale znamená, že je nutné ověřit, zda jde spojit IP kameru daného výrobce s použitým nahrávacím zařízením výrobce jiného. Často se při tomto setkáváme s tím, že přesto že je použit určitý standard, nelze využít všechny možnosti kamery (např. detekce pohybu v kameře, přenos zvuku z kamery a podobné problémy).