PODSTAWY CCTV

Telewizja CCTV (z ang. Closed-Circuit TeleVision) - telewizja w układzie zamkniętym) – inne nazwy to: telewizja przemysłowa, telewizja dozorowa, monitoring, monitoring wizyjny, nadzór video.
Zastosowania monitoringu:
- w zakładach przemysłowych, kontrola procesów produkcyjnych;
- nadzorowanie newralgicznych punktów w miastach;
- kontrola imprez masowych;
- monitoring w sklepach, firmach;
- ochrona domów jednorodzinnych i kompleksów wielomieszkaniowych;
- w agencjach ochrony do weryfikacji sygnału alarmowego.

Jak monitoring wyglądał kiedyś, a jak wygląda dziś.

Pierwszym rozwiązaniem były analogowe systemy telewizji przemysłowej. Najprostszy analogowy system CCTV składał się z analogowej kamery przemysłowej, magnetowidu VCR, nośników VHS, monitora analogowego oraz okablowania koncentrycznego. W przypadku budowy większych analogowych systemów CCTV (np. składających się z 4 kamer) stosowano specjalny podzielnik obrazu quad lub multiplekser. Sygnał z kamery nie był poddawany kompresji, przez co nagrania zajmowały dużo przestrzeni na nośniku (na jednej kasecie VHS mieścił się 8-godzinny zapis pełnoekranowy).

W miarę postępów techniki następuje połączenie technologii analogowej z cyfrową. W systemach CCTV mamy kamery analogowe, a miejsce magnetowidu zajmuje rejestrator cyfrowy z funkcją podzielnika obrazu, z dyskiem twardym oraz z możliwością kompresji co pozwala na zmniejszenie kosztów archiwizacji danych.

Kolejny jest model analogowego systemu CCTV z rejestratorem cyfrowym, który dodatkowo rozbudowano o interfejs sieciowy Ethernet, pozwalający na pracę w sieci lokalnej LAN lub globalnej (internet).

Najnowszy jest model współczesnych systemów telewizji przemysłowej – monitoring IP z możliwością zdalnego nadzoru, bazujący na kamerach IP (urządzenia cyfrowe z wbudowanym serwerem WWW i FTP) i specjalnym oprogramowaniu zarządzającym. W takim układzie kamera samodzielnie przekształca obraz do postaci cyfrowej i kompresuje go, natomiast dzięki wbudowanemu serwerowi WWW i FTP może pracować w sieci LAN lub Internet. Obraz z kamery jest przesyłany przez sieć IP bezpośrednio do komputera PC, wyposażonego w specjalne oprogramowanie zarządzające.

Jak skompletować zestaw do monitoringu?

Określamy nasze potrzeby:
- co chcemy aby było objęte monitoringiem – najpierw skupiamy się na newralgicznych miejscach naszego mieszkania/domu/posesji: wejścia, okna na tyłach domu, bramy, miejsca z wartościowymi przedmiotami;
- co chcemy aby było widoczne na obrazie z monitoringu – im więcej szczegółów np. rejestracje samochodów tym rozdzielczość kamery powinna być większa;
- zapis z ilu dni jest nam potrzebny, a może wystarczy tylko podgląd bieżący – biorąc pod uwagę rozdzielczość kamery, bitrate i prędkość zapisu, za pomocą kalkulatora internetowego można obliczyć pojemność dysku, jaka będzie nam potrzebna;
- czy kamery będą znajdowały się wewnątrz czy na zewnątrz budynku, jakie jest oświetlenie – te aspekty mają wpływ na rodzaj kamery, jakiej będziemy potrzebować;
- czy system będzie rozbudowywany o instalację alarmową, detektory ruchu.

Kilka zasad przydatnych przy projektowaniu monitoringu:
- system monitoringu powinien nam umożliwić identyfikację osób;
- jeśli nie posiadamy wystarczającego budżetu na zakup większej ilości kamer o dobrych parametrach, nie zastępujmy ich tańszymi, które nie sprostają swojemu zadaniu, z czasem można powoli dokupować kamery, które spełnią nasze oczekiwania;
- nie warto oszczędzać na okablowaniu i zasilaczach, co może skutkować pogorszeniem jakości obrazu lub pojawieniu się zakłóceń;
- jeśli mamy do wyboru system bezprzewodowy i przewodowy, wybierzmy bardziej niezawodny przewodowy.

Główne elementy instalacji monitoringu z technicznego punktu widzenia.

Kamera – jest urządzeniem wizyjnym, które składa się z przetwornika (przetwarza obraz obiektu w sygnał elektryczny), procesora (odpowiada za cyfrową obróbkę sygnału elektrycznego DSP - wyostrzenie, regulację kontrastu, jasności, odszumienia) oraz obiektywu (układ optyczny służący do projekcji obrazu na powierzchnię światłoczułą przetwornika).
Kryterium doboru: Ustalamy w jakich warunkach kamera będzie pracowała (należy zauważyć, że każda kamera zewnętrzna może pracować również wewnątrz budynku, natomiast nie powinno się montować kamer wewnętrznych na zewnątrz budynków, ze względu na zmienne warunki atmosferyczne), jaki obszar będzie monitorowany, jaka jakość obrazu będzie dla nas zadowalająca.
Podstawowe parametry kamery:
- czułość (wyrażana w luksach [lx]) - odpowiada za nią rodzaj przetwornika (CCD o słabszej czułości niż CMOS); im większy geometrycznie przetwornik tym lepsza czułość, jednak potrzebny jest wtedy większy obiektyw; przetwornik dobiera się w zależności od natężenia oświetlenia monitorowanego obszaru, im lepsze i stałe oświetlenie tym czułość może być niższa;
- wielkość geometryczna przetwornika (wyrażana w calach) – najczęściej spotykane rozmiary przetworników 1”, 2/3”, 1/2”, 1/3” i 1/4” 1/6”;
- rozdzielczość – dla kamer analogowych podawana jest w liniach telewizyjnych, dla kamer cyfrowych w pikselach; im większy teren tym rozdzielczość powinna być większa;
- ogniskowa obiektywu (wyrażana w milimetrach [mm]) - tzw. kąt „patrzenia” im większa wartość tym kąt węższy, co w efekcie pozwala na oglądanie obiektów z większej odległości;
- przysłona obiektywu ręczna lub automatyczna, reguluje dostęp światła do przetwornika;
- jasność obiektywu (liczba aperturowa F) - określa przepuszczalność światła obiektywu, im wartość F niższa tym większa jest przepuszczalność światła obiektywu; najczęściej podawane są dwie wartości liczby F, pierwsza z nich określa maksymalne otwarcie przysłony, a druga minimalne;
- stosunek sygnał/szum (wyrażany w dB) - stosunek sygnału do szumu mówi nam o zdolności kamery do generacji obrazu o określonej jakości.
Kamery można podzielić ze względu na różne kryteria:
- kamery monochromatyczne i kolorowe;
- podział ze względu na obudowę: kompaktowe (typu box), kopułkowe (typu dome), tubowe (typu bullet), kamery w obudowach specjalnych np. wandaloodporne;
- kamery IP: bezprzewodowe, kompaktowe, kopułkowe, obrotowe, szybkoobrotowe, zintegrowane, termowizyjne, miniaturowe, specjalne.

Rejestrator – urządzenie nagrywające strumień video na dysku twardym lub na innym medium. Rejestratorem może być komputer PC z kartą wizyjna (karta VCR), lub urządzenie w specjalnej obudowie wyprodukowane tylko do tych celów.
- rozdzielczość – podawana jako ilość punktów w pionie i poziomie; Rejestrator dobiera się w zależności od rozdzielczości kamery, aby w pełni wykorzystać jakość jej obrazu:
• kamery o niskiej rozdzielczości - rejestrator o rozdzielczości CIF,
• kamery o średniej i wysokiej rozdzielczości - rejestrator o rozdzielczości 2CIF, half D1
• kamery o wysokiej rozdzielczości - rejestrator o rozdzielczości D1
- ilość klatek na sekundę (kl/s) – szybkość przechwytywania obrazu;
- w dalszej kolejności jest jakość kompresji, ilość kamer, które możemy podłączyć, tryby pracy, możliwości konfiguracyjne. Rejestrator posiada takie funkcje jak detekcja ruchu, wyjścia alarmowe, obsługiwanie wielu dysków, nagrywarki kart pamięci, oraz możliwość pracy w sieci i przez Internet.
Podstawową zaletą rejestratora jest niezawodność, gdyż jest on osobnym urządzeniem od komputera, nie podatnym na zawieszenia systemu.

Karty DVR – jest to urządzenie montowane w komputerze, które przechwytuje sygnału video oraz audio. Oprócz cech wspólnych rejestratorów i kart DVR, większość kart oferuje dużo większe możliwości konfiguracji niż przeciętny rejestrator.

Monitor – urządzenie zamieniające sygnał elektryczny na optyczny.

Modulator – pozwala na bieżąco oglądać obraz z kamer na telewizorze bez konieczności rejestracji.

Medium transmisyjne – media przewodowe (kable koncentryczne i skrętka UTP) i bezprzewodowe (łącza radiowe).

Lampy podczerwieni - umożliwiające niewidoczne dla człowieka oświetlenie terenu dla potrzeb kamery.

Oprogramowanie – dostarczane w komplecie z rejestratorem lub kupione oddzielnie, umożliwia podgląd obrazu z kilku kamer na jednym monitorze, podgląd na komputerze oraz urządzeniach mobilnych.