Monitoring IP ACTi w pytaniach i odpowiedziach

* Co to jest kamera IP oraz kamera szybkoobrotowa?
* Jaka jest różnica pomiędzy web kamerą, a kamerą IP?
* Jakie pasmo wykorzystuje kamera IP?
* Czy można zapisać obraz z kamery?
* Czy potrzebny jest dostęp do Internetu żeby korzystać z kamery IP?
* Czy kamery obsługują “Power over Ethernet”?
* Jakie są plusy kompresji MPEG-4?
* Dlaczego technika MPEG-4 ASP jest lepsza niż Short Header?
* Jaką przewagę ma MPEG-4 ASIC nad DSP?
* Dlaczego obsługa DDNS jest istotna?
* Co oznacza termin “Digital Time Code Embedded”?
* Dlaczego serwery wideo wyposażone są w porty WAN i LAN?
* Czy kamery ACTi posiadają funkcję detekcji ruchu?
* Jakie oprogramowanie jest dodawane razem z kamerą IP?
* Gdzie można wykorzystać kamery IP?
* Co to jest serwer wideo?

Co to jest kamera IP oraz kamera szybkoobrotowa?

IP jest skrótem od słów Internet Protocol, najpopularniejszego protokołu służącego do komunikacji poprzez sieć komputerową czy też Internet. Kamera IP oraz kamera szybkoobrotowa są to urządzenia wytwarzające cyfrowe strumienie wideo i transmitujące je poprzez bezprzewodowe lub przewodowe sieci IP, umożliwiając podgląd lub rejestrację z najbardziej nawet oddalonego miejsca w sieci.

Innymi słowy, użycie kamer IP czy kamer szybkoobrotowych może oszczędzić mnóstwo wydatków związanych z instalacją, ponieważ ogromna większość wszelkiego rodzaju obiektów posiada już okablowanie sieciowe. Głównym kosztem przy budowie systemów analogowych jest kabel koncentryczny i jego położenie. Lecz przy rozwiązaniu IP nie ma takiego problemu, a ponadto pozwala ono na zamontowanie kamery w dowolnie oddalonym miejscu od centrum monitorowania.

Web kamera podłączana jest do komputera PC zazwyczaj za pomocą interfejsu USB, i wykorzystuje komputer w celu udostępnienia jej innym użytkownikom. Natomiast kamera IP jest samodzielnym urządzeniem łączącym cechy web kamery o bardzo wysokiej jakości, komputera PC i interfejsu sieciowego.

Zależy to od rozdzielczości obrazu oraz liczby transmitowanych klatek na sekundę. Ponadto jest zależne od zastosowanej techniki kompresji. Poniżej przedstawiono trzy najbardziej popularne protokoły kompresji przy zadanych parametrach, wraz z ich wymaganiami:

 

Warto zauważyć, że 30 klatek na sekundę (NTSC) jest wymaganą szybkością aby dostarczyć ciągły obraz w dobrej jakości (DVD).

Tak. Możliwa jest rejestracja wideo lokalnie lub zdalnie, używając oprogramowania dostarczanego przez producenta kamery IP. Funkcja zdalnego zapisu jest główną przewagą urządzeń IP nad analogowymi. Zarejestrowany sygnał wideo można przechowywać w NAS (Network Attached Storage), który jest bardzo przydatny i prosty w instalacji.

Nie. Kamery IP mogą być również zainstalowane w sieci lokalnej bez podłączenia do Internetu. Takie rozwiązanie można zastosować w przypadku, gdy wszyscy użytkownicy podłączeni są do tej samej sieci LAN.

Coraz więcej modeli kamer firmy ACTi występuje w wersji z PoE. Jednak w przypadku konieczności zastosowania PoE z urządzeniami nie obsługujacymi tej techniki można posłużyć się modułami podłączanymi po stronie switcha/rutera oraz kamery.

MPEG-4 zapewnia jakość obrazu DVD, ale wykorzystuje mniejszą szybkość bitową. Umożliwia to transmisję strumienia wideo poprzez sieci LAN, a także WAN, której pasmo jest trudne do zagwarantowania. Wymagania MJPEG odnośnie pasma są niewiele większe niż MPEG-4, za to rozdzielczość i szybkość nadawania ramek są niższe. MPEG-2 natomiast, uzyskuje jakość DVD (podobnie jak MPEG-4), lecz wymagania transmisyjne ma tak duże, że nie da się go zastosować w sieciach LAN czy WAN.

Istnieją różne odmiany kompresji MPEG-4. Są to np. MPEG-4 ASP (Advanced Simple Protocol), MPEG-4 SP (Simple Protocol), czy MPEG-4 Short Header. Technika MPEG-4 ASP generuje ramki typu I, P oraz B co zwiększa współczynnik kompresji obrazu. Natomiast MPEG-4 SP lub MPEG-4 Short Header dostarczają jedynie ramki I oraz P. MPEG-4 ASP i MPEG-4 SP realizowane są na układach typu ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a MPEG-4 Short Header, na układach typu DSP (Digital Signal Processor). Przy tej samej jakości obrazu, pasmo niezbędne dla MPEG-4 ASP jest mniejsze niż dla pozostałych rodzajów kompresji.

Poniżej przedstawiono porównanie pomiędzy serwerem wideo firmy ACTi oraz konkurencyjnym urządzeniem. Oczywistym jest, że pomimo wykorzystania techniki MPEG-4 przez obydwa serwery, obraz z urządzenia ACTi cechuje lepsza jakość poprzez zastosowanie kompresji MPEG-4 ASP.

Popularne procesory sygnałowe (DSP) nie mają takiej mocy obliczeniowej, aby kodować sygnał MPEG-4 przy rozdzielczości D1 i 30 ramkach na sekundę. Przez co jakość obrazu przetworzonego przez DSP jest dużo niższa niż w przypadku zastosowania układu ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Aktualnie, procesory DSP obsługują sygnały w rozdzielczości CIF (360 x 240), a ASIC nawet w rozdzielczości D1 (720 x 480).

Jeśli urządzenie obsługuje DDNS (Dynamic Domain Name Server), użytkownicy mogą ustawić domenę (np. kamera1.krakow.pl) na dynamicznie przydzielanym adresie IP. Dzięki temu możliwy jest dostęp do urządzenia z dowolnego miejsca z dostępem do Internetu. Pozwala to na oszczędności związane z zamawianiem usługi szerokopasmowej, ponieważ stały adres IP nie jest potrzebny.

Niektórzy producenci twierdzą, że ich urządzenia obsługują DDNS. Jednak jest to zrobione z wykorzystaniem oprogramowania, które każdy użytkownik musi zainstalować na swoim PC, jeśli chce się połączyć z danym urządzeniem. Funkcja DDNS w serwerach firmy ACTi jest wbudowana, co oznacza, że dostęp do nich jest możliwy z dowolnego miejsca.

Funkcja “Digital Time Code Embedded” zlokalizowana jest w strumieniu MPEG-4. Powoduje to, że dokładny czas rejestracji danej ramki, będzie zapisany. Jest to niezwykle pomocne w przypadku chęci odnalezienia urywku filmu zarejestrowanego w danej chwili. Jeśli urządzenie nie obsługuje tej funkcji, użytkownik zmuszony jest do przeglądania całego materiału (co zabiera wiele czasu) w celu znalezienia jedynie urywka. Niektóre urządzenia korzystają z rozwiązań programowych. Nie dają one jednak dokładnych efektów. Strumień wideo wyposażony w “Digital Time Code Embedded” nazywany jest także “Smart Video” i umożliwia wiele pożytecznych funkcji aplikacjom klienckim.

Kolejną zaletą funkcji “Digital Time Code Embedded” jest fakt, że znacznik taki staje się swego rodzaju znakiem wodnym strumienia wideo. Próby modyfikowania zarejestrowanych obrazów spowodują zniknięcie takiego znaku. W ten sposób można wykryć, czy dany film jest autentyczny, czy też został zmodyfikowany.

Wideo serwery firmy ACTi wyposażone są w dwie wtyczki typu RJ-45. Jedna z nich łączy z siecią WAN, a druga z LAN. Obydwie są oczywiście 10/100. Różnica między nimi polega na tym, że WAN służy do połączenia z siecią Internet, a LAN z siecią lokalną. Ponieważ istotnym zagadnieniem jest dostępne pasmo w sieci Internet, ACTi dostarcza sprzętowego rozwiązania w postaci QoS (Quality of Service) w porcie WAN, aby zapewnić odpowiednie pasmo w łączu “w górę”, niezbędne do poprawnej transmisji.

Ponadto, port WAN wyposażony jest w PPPoE (Point to Point Protocol over Ethernet) pozwalający na bezpośrednie podłączenie do ADSL czy modemu kablowego. Takie rozwiązanie umożliwia oszczędności związane z ruterami, których w przypadku innych urządzeń podłączanych poprzez ADSL lub modem kablowy, należałoby użyć.

Tak. Kamery IP firmy ACTi posiadają wbudowaną funkcję detekcji ruchu. Różnica między takim rodzajem detekcji, a detekcją wykonywaną programowo jest taka, że w pierwszym przypadku reakcja jest natychmiastowa, więc nie ma opóźnienia między wystąpieniem zdarzenia, a reakcją na nie.

ACTi dostarcza wraz ze swoimi produktami SDK (Software Development Kit) oraz prostą aplikację “Streaming Activator”. Ponadto można skorzystać z aplikacji do wyszukiwania urządzeń w sieci “IP Utility” oraz program do konfigurowania urządzeń przy wykorzystaniu IE.

Kamery IP mogą być wykorzystywane w profesjonalnych systemach zabezpieczeń. Umożliwiają podgląd “na żywo” dla zdalnie podłączonego autoryzowanego personelu. Urządzenia te jest łatwo łączyć w większe systemy, lub mogą być używane pojedynczo. Obiektami najczęściej monitorowanymi przez tego typu systemy są budynki, kasyna, banki, sklepy, itp. Następnie obraz z tych kamer jest analizowany w centrach monitoringu, komisariatach policji, lub przez firmy ochroniarskie.

Ponadto świetnie się sprawdzają zastępując kamery analogowe służące do egzekwowania prawa w miejscach publicznych. Inną funkcją tych urządzeń może być zastosowanie w systemach kontroli dostępu. Ludzie podobnie jak pojazdy można rejestrować wraz ze znacznikami czasu, przez co nagrania są łatwe do odnalezienia w bazie danych. Rejestrowanie może odbywać się zdalnie, przez co składowane informacje można łatwiej zabezpieczyć przed wykradzeniem.

Kamery IP łatwo jest podłączyć do istniejącej sieci IP i umożliwiają podgląd wideo w czasie rzeczywistym z dowolnego miejsca w sieci. Kamery znajdują także zastosowanie w biurach. Miejsca takie jak recepcja czy sale konferencyjne mogą być monitorowane pod względem liczby osób znajdujących się w danym pomieszczeniu. Ponadto można sprawdzić kto i kiedy był np. w serwerowni. Wtedy w razie pojawienia się problemu można podjąć odpowiednie działania.

Nieocenionym narzędziem są też w zakładach produkcyjnych. Monitoring maszyn i linii produkcyjnych z biura czy nawet domu może podnieść wydajność i jakość wykonywanych produktów. A funkcja PTZ (Pan/Tilt/Zoom) umożliwia podgląd szczegółów lub ogólnie całego obszaru.

Termin serwer wideo określa urządzenie wideo działające w sieci np. LAN. Wideo serwer dostarcza obraz “na żywo” automatycznie lub na żądanie przez przeglądarkę lub inne profesjonalne oprogramowanie. Systemy bezpieczeństwa opierają się głównie na analogowym CCTV (Closed Circuit TeleVision). Serwery wideo kodują analogowy sygnał i dostarczają cyfrowe wideo poprzez sieć IP, tworząc z analogowych kamer, kamery IP. Serwer wideo można również podłączyć przez modem do sieci telefonicznej PSTN lub ISDN.