ECHIPAMENTE DE ACHIZITIE SI PRELUCRARE DVR

Sub aceasta denumire am incadrat o mare varietate de tipuri de echipamente ce au functii si caracteristici diverse, toate folosite pentru aplicatii diverse : monitorizare, inregistrare, comutare, afisare semnale video, comanda echipamente, etc.

Vom trece in revista o partedintre aceste echipamente.

Quad : este un echipament ce preia un numar de semnale video la intrare (4 semnale de intrare) si le furnizeaza ca un singur semnal de iesire, video complex, care este format din cele 4 semnale de intrare, fiecare semnal de intrare ocupand un sfert (quad) din imagine.

Multiplexor-ul : a fost folosit pana la aparitia DVR-urilor, avand rolul de a prelua un numar de semnale video (6,8,9,10,16 semnale) si de a furniza la iesire un semnal video complex, care era format din semnalele de intrare multiplexate in timp. Acest semnal video multiplexat era apoi preluat si inregistrat de catre VCR sau DVR-ul de 1 canal. Invers, cand se facea playback inregistratorul trimitea catre multiplexor semnalul multiplexat care apoi era de-multiplexat si afisat pe unul dintre monitoare. In functie de numarul de operatiuni care pot fi executate simultan (vizualizare in timp real, inregistrare, playback) acest tip de echipament poate fi : simplex, duplex sau triplex.

Functiile acestui echipament au fost preluate iar echipamentul inlocuit cu DVR-ul , inregistratorul video digital. (Digital Video Recorder).

Digital Video Recorder-ul a fost evolutia fireasca a sistemelor de inregistrare video cand s-a trecut de la VCR (Time Lapse Recorder) care inregistra pe banda la solutia de inregistrare pe Hard Disk. DVR-ul a inlocuit vechiul mod de stocare pe banda si apoi a preluat si functiile multiplexorului.

Pe parcursul dezvoltarii acestui tip de echipament s-au adaugat mereu functii suplimentare care au dus la ceea ce astazi se numeste DVR hibrid (preia atat semnale analogice cat si semnale digitale provenite de la camere IP sau encodere IP) .

Principalele roluri ale unui DVR sunt :

  • inregistrarea semnalelor video furnizate de catre camere, pe hard disk-urile interne
  • redarea (playback-ul) acestor inregistrari
  • arhivarea informatiei digitale pe diverse suporturi (DAT, matrice de hard disk-uri RAID, LAN, USB, CD, DVD-RW)
  • afisarea semnalelor video in timp real pe monitoarele atasate
  • comunicatia cu un software client pentru furnizarea de informatii video si/sau setari

Toate aceste functii se pot executa simultan (de unde si denumirea de DVR pentaplex).

Inregistratoarele video digitale se impart in doua mari clase : inregistratoare de tip« stand-alone« si cel de tip « PC-based« .

Inregsitratoarele de tip stand-alone sunt echipamente dedicate. Ele au doar rolurile specificate anterior si nu pot fi folosite in alte scopuri. Acest tip de echipament este bazat pe o structura hardware dedicata ce contine o placa de baza in care sunt inglobate functiile de conversie analog digitala, compresie, stocare, interfata cu utilizatorul. In fapt, este o structura de calcul dedicata, bazata pe un procesor de tip industrial, pe aceasta structura este instalat un sistem de operare (kernel) tip Linux Embedded, avand doar functiile strict necesare functionarii acestui echipament. Modul de operare al acestui tip de echipament este bazat pe o interfata de operare prin butoane sau telecomanda, dar se poate opera si prin intermediul unui software client de gestiune.

Inregistratoarele PC-based, asa cum le spune si numele, sunt echipamente de calcul de larg consum (PC-uri, eventual cu specificatii mai bune), care au in dotare un numar de placi de achizitie a semnalelor video si un software dedicat care permite integrarea acestor placi pe structura de PC si operarea sistemului ca un inregistrator video. Sistemul de operare al acestor DVR-uri este unul de tip Windows.

Majoritatea functiilor inregistratoarelelor video sunt comune ambelor tipuri de sisteme.

Inregistrarea este principalul rol al acestor echipamente. Semnalul video preluat de catre sistemul (placa) de achizitie video este transferat la circuitele de conversie analog-digitala, unde au loc procesele de esantionare si cuantizare. Apoi semnalul digital intra in circuitul de compresie. Acest circuit, si functiile implementate in el, joaca un rol important in performanta globala a sistemului. Deoarece semnalul digital obtinut in urma digitizari nu poate fi folosit ca atare (din cauza dimensiunilor foarte mari ale imaginii rezultate)acest semnal digital trebuie compresat pentru a putea fi stocat pe hard-disk. Procesele de compresie video care au loc in circuitele specializate (compresor) vor fi descrise in capitolul referitor la compresia video in sistemele digitale IP. Pe scurt, semnalului video digital de intrare i se aplica un procedeu de compresie video in urma caruia are loc o scadere considerabila a dimensiunilor imaginii rezultate. Imaginea rezultata va putea fi apoi trimisa la sistemul de stocare (HDD).

Orice inregistrator foloseste o tehnica de compresie conform unui standard. De exemplu : JPEG, MPEG, Wavelet, MPEG4, MPEG2, H.264, etc. Fiecare din aceste standarde este particularizat de producatorul echipamentului respectiv. Acest lucru insemnand ca nu este posibil sa « citesti« informatia de pe un DVR cu un software de la alt producator. In general producatorii isi parametrizeaza si protejeaza propriul format, tocmai pentru a adauga elemente de securitate, nefiind posibil sa modifici inregistrarile, care pot fi folosite ca probe.Stocarea informatieo video se face pe hard-disk-uri in format proprietar, aceasta putand fi apoi exportata sau arhivata in alte formate proprietare sau standard (AVI de exemplu). Problema stocarii este una deosebit de importanta. Factorii care trebuie avuti in vedere atunci cand proiectam un sistem si alegem un tip de echipament sunt :

  • numarul de imagini pe secunda la inregistrare pentru fiecare camera sau pentru tot sistemul
  • modalitatea de inregistrare : continuu, la eveniment (alarma), la detectie de miscare, programat in timp
  • calitatea acelor imagini (rata de compresie mare inseamna calitate mica), ce se doreste a se obtine din informatia existenta
  • spatiul total existent pe hard disk-uri
  • perioada de timp necesara pentru pastrarea inregistrarilor
  • modalitati de arhivare/backup

Toti acesti factori contribuie intr-o anume masura la luarea celei mai bune decizii privind modalitatea de inregistare.

Astazi toate inregistratoarele video digitale au facilitati ce au devenit standard de-facto pentru orice sistem de supraveghere video :

  • inregistrare bazate pe evenimente (intrari de alarma, detectie de miscare) programata, continuua
  • selectare individuala a ratei de inregistrare si a calitatii imaginii pe fiecare canal
  • cautare inteligenta bazata pe tip de eveniment, data&ora, detectie de miscare intr-o anumita regiune a imagini (ROI)
  • interfatare cu tastaturi/controllere de comanda a camerelor mobile
  • conectivitate in retea LAN/WAN, RS-232, RS-485
  • porturi USB, unitati de arhivare CD/DVD-RW, interfata SCSI pentru matrici RAID
  • posibilitate de setare software sau prin telecomanda (pentru cele stand-alone)

Odata cu cresterea gamei de aplicatii disponibile in piata, functiile DVR-urilor au crescut pentru a satisface cerintele din ce in ce mai diverse ale beneficiarilor.

De exemplu pentru aplicatii cu un numar mare de camere (zeci, sute) exista posibilitatea de a controla un numar mare de DVR-uri folosind una sau mai multe tastaturi, ficare operator selectand un DVR si avand asftel acces la toate functiile lui pe monitoarele aferente postului de lucru al acelui operator. DVR-urile sunt conectate intr-o retea RS-485, fiecare avand o adresa unica. Orice DVR poate sa comande astfel de camere utilizand porturile de comunicatie seriala si protocoalele de nivel inalt implementate.

Un tip de aplicatie deosebita il reprezinta intrefatarea echipamentelor de inregistrare video cu diverse alte sisteme si echipamente.

O aplicatie deosebita a acestor DVR-uri o constituie cea de preluare de informatie tip TEXT (pe un port serial) si stocarea acesteia ca metadata. Aplicatiile tipice sunt cele de monitorizare ATM-uri sau POS-uri. Pentru aceste sisteme exista interfete seriale specializate pe un tip de echipament care preiau informatia de tip text si o trimit la DVR. Acesta asociaza informatia de tip text cu cea video primita de la camera care supravegheaza ATM-ul sau POS-ul. Aceasta asociere nu inseamna suprascrierea textului pe semnalul video ci doar o asociere logca. Cautarea pe un astfel de DVR se poate face folosind criterii logice. (De exemplu : Cautarea imaginilot video asociate cu evenimentul : cumparare PRODUS cu valoaremai mare de SUMA1 si mai mica decat SUMA 2.), Criteriile de cautare devin criterii logice si cautarea se face in meta-data dupa cuvinte cheie, apoi informatia video asociata care indeplineste aceste criterii este adus in ecranul de cautare.

Pe piata sunt solutii de integrare sisteme de securitate care permit integrarea acestor DVR-uri intr-un sistem mai complex, integrat la nivel sofware, astfel incat sa se realizeze un set de functii unitare de detectie, alarmare si supraveghere video. Astfel de solutii pot fi proprietare : o singura companie furnizeaza toata gama de sisteme (detectie efractie, control acces CCTV, detectie incendiu), sau este posibil ca diversi alti producatori sa adopte in solutiile lor alte tipuri de sisteme astfel incat solutia finala sa fie compatibila cu o gama mai larga de modele. Exista, desemenea, producatori de software, care folosesc o baza « open-source » ce permit altor terti integrarea la nivel sofware cu produsele lor.

Matricea video

Este un echipament care are drept principal rol controlul unui numar mare de camere supraveghere existent intr-o aplicatie. Exista aplicatii in care numarul mare de camere (uzual peste 100), face ca procesul de monitorizare a acestora sa fie destul de dificil. Partea umana a acestui proces, operatorul de supraveghere video, poate fi coplesit de numarul mare de informatii video, astfel incat atentia lui scade dramatic. Gama tipica de aplicatii pentru astfel de echipamente este urmatoarea :

  • Aeroporturi
  • Casinouri
  • Hypermarket-uri, supermarket-uri
  • Shopping Mall-uri
  • Monitorizare trafic
  • Centre de supraveghere video urbane
  • Stadioane

Matricea video permite controlul unui numar mare de camere video, preluarea acestor semnale video pe intrari, si afisarea lor pe un numar relativ mic de iesiri de monitor. Afisarea pe iesirile de monitor se poate face in mod automat sau manual.

Pentru modul automat se programeaza asa numitele secvente, care sunt constituite din perechi <camera, monitor, timp de afisare>. O astfel de secventa de perechi poate fi « rulata« in mod manual, daca operatorul comanda acest lucru sau se poate activa automat atunci cand se porduce un eveniment in sistem. Uzual operatorul poate sa selecteaze pe orice monitor (iesire din matrice) orice camera video (intrare in matrice). Matricea se opereaza prin intermediul unor tastaturi, pentru sistemele mari (numar mare de camere) fiecare operator are propria tastatura si set de monitoare pe care urmareste aria alocata. Matricea video poate sa aiba si module de intrari de alarma pentru a putea primi informatii de la alte sisteme si sa decida, automat, actiunile ce se executa la un anumit eveniment. Un exemplu ar fi urmatorul : operatorul urmareste pe monitoarele sale un grup de camere din zona publica a unui Mall, daca o usa de urgenta de pe un hol tehnic se deschide, atunci in matrice se va activa o intrare de alarma (contactul magnetic de pe usa de urgenta), iar pe monitoarele de alarma vor fi afisate camerele de pe holul tehnic si camera de exterior care supravegheaza usa de urgenta.

La fel ca si DVR-urile si matricile video pot fi integrate in sisteme complexe, comanda catre matrice putand fi data pe baza unor evenimente din alte sisteme (control acces, efractie, building management, etc.).

Monitoare video

Odata cu procesul de digitizare a sistemelor si monitoarele au cunoscut o evolutie de la cele analogice CRT (Catode Ray Tube) la cele de tip TFT, LCD, plasma. Un tip aparte de sistem de afisaj este cel numit Video Wall, destinat dispeceratelor de dimensiuni mari, unde exista multa informatie de afisat.

Amplificatoare Convertoare video

Amplificatoarele video sunt folosite pentru imbunatatirea calitatii semnalului atunci cand avem pierderi de semnal sau se doreste atingerea unei distante mai mari de transmisie. In ceea ce priveste convertoarele video acesteasunt folosite in principal cand se doreste transmisia semnalului video pe diferite medii de transmisie, de exemplu Coaxial-UTP , coaxial – fibra optica, etc. Convertoarele video coaxial-UTP sunt folosite la transmiterea semnalului video pe perechea torsadata. Aceste convertoare se impart in

  • active : necesita alimentare separata
  • pasive : nu au nevoie de alimentare separata.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: