Επιλέγοντας την ιδανική ανάλυση σε κάμερες IP

 Στην αγορά σήμερα διατίθεται μια μεγάλη γκάμα καμερών ΙΡ με πληθώρα επιλογών ανάλυσης. Πιο συγκεκριμένα, κυκλοφορούν κάμερες με δυνατότητα ανάλυσης που ξεκινάει από τα 720p και πλέον, ξεπερνούν και τα 4Κ. Πώς θα μπορούσε κανείς να επιλέξει ανάμεσα σε τόσες επιλογές? Στο ερώτημα αυτό θα προσπαθήσουμε να απαντήσουμε στη συνέχεια.

Του Νέστωρα Πεχλιβανίδη

Η ανάλυση των καμερών είναι από τα σημαντικότερα τεχνικά χαρακτηριστικά που κάποιος πρέπει προσέξει κατά την έρευνα αγοράς και αναφέρεται στο πόσο πιστά μπορεί να καταγραφεί και κατ’ επέκταση να προβληθεί ένα βίντεο. Αυτή την εποχή η εμπορικά κυριαρχούσα ανάλυση των καμερών IP είναι 2 megapixel (MP) ή αλλιώς, 1600 x 1200 pixel. Ωστόσο, ολοένα και περισσότερο, παρατηρείται μία τάση προς υψηλότερη ανάλυση· από 2MP σε 5MP,  6MP,  8MP (ή 4K) και ακόμη υψηλότερη.

Η εξέλιξη της τεχνολογίας και η πρόοδος των κατασκευαστικών δυνατοτήτων βελτίωσε επιμέρους εξαρτήματα όπως οι επεξεργαστές εικόνας και οι φακοί. Οι φακοί συχνά αποτελούνται από πολλά διαφορετικά στοιχεία που συνεργάζονται για να επιτευχθεί η επιθυμητή εστιακή απόσταση. Πριν από μερικά χρόνια, υπήρχε μόνο μια χούφτα φακοί 4K διαθέσιμοι. Τώρα είναι άφθονοι, ακόμη και πέραν των 4K σε 8K.

Με την αυξημένη ισχύ των ολοκληρωμένων επεξεργασίας εικόνας, ο χρόνος επεξεργασίας δεν είναι πλέον ανασταλτικός παράγοντας· μάλιστα δεν αποτελεί εμπόδιο ούτε για μεγαλύτερους αισθητήρες. Οι τελευταίοι  επιτρέπουν την καταγραφή μεγαλύτερων περιοχών ενδιαφέροντος και δεν περιορίζονται πλέον από τις ταχύτητες επεξεργασίας εικόνας για τις περισσότερες εφαρμογές, κάτι που οδηγεί στην αυξημένη ζήτησή και διάδοσή του.

Παράγοντες που καθορίζουν την ανάλυση 

Ρυθμός καρέ (frame rate): Χαρακτηριστικό άμεσα συνυφασμένο με την ανάλυση της κάμερας, καθώς καθορίζει την ποιότητα του βίντεο. Ενώ η ανάλυση καταγράφει εικονοστοιχεία και συνθέτει μια εικόνα, ο ρυθμός καρέ αποφασίζει πόσες εικόνες θα καταγραφούν σε μια χρονική περίοδο για να συνθέσει το υλικό. Ακριβώς όπως η υψηλότερη ανάλυση της κάμερας βελτιώνει την ποιότητα του υλικού, έτσι και ο ρυθμός καρέ προσδίδει στο βίντεο πιο ομαλή ροή.

Εσωτερικές ρυθμίσεις: Οι ρυθμίσεις των καμερών ασφαλείας υψηλής ευκρίνειας μπορούν να καθορίσουν την αποτελεσματικότητά τους μετά την εγκατάσταση. Ίσως είναι αυτονόητο, αλλά η προσαρμογή της ανάλυσης της κάμερας στις δικές σας προτιμήσεις είναι ζωτικής σημασίας για την καλύτερη δυνατή λειτουργία της.

Φακοί/εστιακό μήκος: Η εστιακή απόσταση είναι εκείνο το χαρακτηριστικό του φακού που καθορίζει πόσο ευρεία λήψη θα έχετε τελικά. Όσο μεγαλύτερος είναι ο φακός, τόσο ευρύτερη είναι η λήψη και τόσο περισσότερα θα περιέχει τελικά η εικόνα. Έχετε υπόψη όμως, ότι οι περισσότερες λεπτομέρειες και η κίνηση σε μια συγκεκριμένη λήψη μπορεί να επηρεάσουν το βίντεο που προκύπτει. Για παράδειγμα, μια κάμερα ασφαλείας IP LPR υψηλής ανάλυσης με μεγάλη εστιακή απόσταση που έχει τοποθετηθεί σε δρόμο με χαμηλή κυκλοφορία θα πιάσει κάθε πινακίδα κυκλοφορίας, αλλά η ανάλυση της κάμερας ενδέχεται να υποβαθμιστεί. Η ίδια κάμερα ασφαλείας υψηλής ανάλυσης με φακό μικρότερης εστιακής απόστασης θα έχει πιο στενή λήψη αλλά θα επιτύχει πολύ καλύτερη εστίαση.

Τοπικό δίκτυο: Δεν είναι μυστικό ότι οι κάμερες ασφαλείας υψηλής ευκρίνειας παρακολουθούνται πλέον τακτικά εξ αποστάσεως μέσω κινητών τηλεφώνων και υπολογιστών. Αυτό σημαίνει ότι το τοπικό σας WiFi πρέπει να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις της ανάλυσης της κάμεράς, όταν είναι σημαντική η προβολή εγγραφών ή η ροή από άλλη τοποθεσία με οποιαδήποτε συσκευή.

Μέγεθος αισθητήρα: Το μέγεθος και ο τύπος του αισθητήρα στις κάμερες ασφαλείας υψηλής ευκρίνειας καθορίζουν πόση λεπτομέρεια θα βλέπετε τελικά. Σε αντίθεση με το φακό, όσο μεγαλύτερος είναι ο αισθητήρας, τόσο πιο στενή εικόνα θα έχετε από κάθε κάμερα.

Είναι αυτονόητο ότι σε όλα αυτά θα πρέπει να προσθέσουμε και το μέρος και τον τρόπο εγκατάστασης των καμερών ασφαλείας υψηλής ανάλυσης προκειμένου αυτές να αποδίδουν σύμφωνα με τις εργοστασιακές ρυθμίσεις τους. Για παράδειγμα, θα μπορούσε μια κάμερα με την υψηλότερη ανάλυση και τις μέγιστες ρυθμίσεις να προσφέρει αρνητικά αποτελέσματα, αν υπάρχουν συνθήκες στην εγκατάσταση που δημιουργούνε εμπόδια  ή αν χρησιμοποιηθεί μια παλιά οθόνη που κατασκευάστηκε μια δεκαετία πριν από την κάμερά.

Οφέλη

Πράγματι, οι κάμερες υψηλής ανάλυσης είναι πολύ ελκυστικές με τα πολλά οφέλη τους. Επιτρέπουν να καταγράφετε υλικό με περισσότερες λεπτομέρειες ενώ προσφέρουν κάποιο επίπεδο βελτιωμένων δυνατοτήτων ζουμ, χωρίς τόσο μεγάλη απώλεια ποιότητας. Μια κάμερα  3840 x 2160 pixel, δηλαδή 4Κ, είναι ουσιαστικά ανάλυση μιας κάμερας HD, μεγεθυμένη επί 4 φορές. Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να κάνετε πολύ μεγαλύτερο ζουμ σε μια εικόνα πριν αυτή χάσει την ποιότητά της(pixelated). Αυτή η διαφορά μπορεί να οδηγήσει στην αναγνώριση,  ή μη, ενός προσώπου. Μια κάμερα υψηλότερης ανάλυσης θα δώσει μια καλύτερη εικόνα με περισσότερες λεπτομέρειες και περισσότερες πληροφορίες. Θα επιτρέψει στους χρήστες να μεγεθύνουν ψηφιακά περισσότερο και να παρέχουν μια ανώτερη εμπειρία. Είναι ιδανικές για μεγάλες περιοχές που απαιτούν κάλυψη, όπως αεροδρόμια, γήπεδα, πανεπιστημιουπόλεις. Είναι επίσης επωφελείς όταν οι χρήστες πρέπει να μεγεθύνουν σε μικρές λεπτομέρειες, όπως το κείμενο σε μια απόδειξη σε ένα περιβάλλον λιανικής πώλησης.

Προκλήσεις

Στον αντίποδα, υπάρχουν ορισμένες προκλήσεις που οι κάμερες υψηλής ανάλυσης πρέπει να αντιμετωπίσουν. Καθώς στόχος είναι να χωρέσουν περισσότερα εικονοστοιχεία στον αισθητήρα τους, εάν αυτός δεν αυξηθεί σημαντικά σε μέγεθος, η απόδοση της κάμερας σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού θα είναι πολύ κακή. Δεδομένου ότι οι κάμερες ασφαλείας χρησιμοποιούνται 24×7 και σε δύσκολες και μεταβαλλόμενες συνθήκες φωτισμού, συχνά με ενσωματωμένη υπέρυθρη ακτινοβολία, η απόδοση σε χαμηλό φωτισμό είναι πολύ σημαντική. Δεν θέλετε το μισό βίντεο να είναι γεμάτο θόρυβο ή κακής ποιότητας απλώς και μόνο για να έχετε περισσότερα pixel για το άλλο μισό της ημέρας. Το βίντεο κακής ποιότητας καθίσταται άχρηστο. Είναι προτιμότερο να μειώσετε την ανάλυση και να αυξήσετε την απόδοση- ή να επιλέξετε έναν κατασκευαστή που μπορεί να παρέχει υψηλής ανάλυσης, υψηλής ποιότητας απεικόνιση μέρα και νύχτα.

Επίσης, αναπόφευκτα, η υψηλή ανάλυση οδηγεί σε μεγαλύτερη χρήση εύρους ζώνης και αποθήκευσης, η οποία μπορεί να είναι δαπανηρή. Σε αυτό το σημείο οι χρήστες μπορούν να βασιστούν σε τεχνολογίες έξυπνης συμπίεσης, οι οποίες μπορούν να βοηθήσουν στη μείωση του ρυθμού μετάδοσης bit αλλά και στη διατήρηση της ποιότητας του βίντεο.

Κάθε αλγόριθμος συμπίεσης υπόκειται σε απώλεια δεδομένων. Ταυτόχρονα, έχει νόημα η εξοικονόμηση εύρους ζώνης και η μείωση του φόρτου δικτύου. Οι σημερινοί αποδοτικοί κωδικοποιητές βίντεο κάμερας, όπως οι H.254/H.265, υποστηρίζουν αυτή την απαίτηση. Εάν μάλιστα προστεθεί και ένα έξυπνο λογισμικό  κωδικοποίησης, θα προκύψει ένα πραγματικά αποτελεσματικό εργαλείο.

Πώς να αποφασίσετε ποια ανάλυση σας ταιριάζει

Δεδομένης της ποικιλίας αναλύσεων που είναι διαθέσιμες σήμερα, πώς κάποιος χρήστης  να αποφασίσει ποια είναι η κατάλληλη γι’ αυτόν; Αυτό αρχικά απαιτεί πλήρη κατανόηση των αναγκών και των απαιτήσεων  από τον ίδιο τον χρήστη – για παράδειγμα, πόσο μεγάλη είναι η περιοχή κάλυψης και πόσο λεπτομερή πρέπει να είναι τα δεδομένα βίντεο.

Η επιλογή της σωστής ανάλυσης, λοιπόν, εξακολουθεί να εξαρτάται από τις απαιτήσεις της εγκατάστασης. Οι κάμερες των 2MP αποτελούσαν κάποτε το κυρίαρχο ρεύμα της αγοράς. Στον σημερινό κόσμο, τα 2MP, 4MP, 5MP και 4K είναι οι πιο συνηθισμένες αναλύσεις που χρησιμοποιούνται. Αλλά οι εφαρμογές τους θα εξαρτηθούν από τη χρήση. Μια κάμερα 2MP μπορεί να είναι πιο κατάλληλη για έναν διάδρομο, ενώ μια κάμερα 4MP/5MP μπορεί να απαιτείται για την κάλυψη μιας περιοχής με ευρύτερο οπτικό πεδίο, όπως μια καφετέρια ή ένας χώρος στάθμευσης.

Αυτό που κυρίως πρέπει να ληφθεί υπόψιν είναι η περιοχή κάλυψης. Οι κάμερες υψηλής ανάλυσης γίνονται όλο και πιο δημοφιλείς επειδή προσφέρουν  μια καθαρή εικόνα και μεγαλύτερο επίπεδο λεπτομέρειας, αλλά μπορεί να μην προσφέρουν την καλύτερη κάλυψη. Ανάλογα λοιπόν  με την εγκατάσταση, μπορούν να παρέχουν εξαιρετική κάλυψη με μικρότερο αριθμό καμερών. Για παράδειγμα, μια τράπεζα μπορεί να είναι σε θέση να μειώσει κατά το ήμισυ τον αριθμό των καμερών που απαιτούνται για την κάλυψη των ταμειακών μηχανών, εάν περάσει από αισθητήρες HD σε αισθητήρες 4K. Η επιλογή της σωστής κάμερας (ανάλυση) σημαίνει ότι πρέπει πρώτα να κατανοήσετε ποια είναι η περίπτωση χρήσης και ποια περιοχή θέλει να καλύψει ο χρήστης.

Εντέλει, όλα κρίνονται από τα εικονοστοιχεία. Τεχνικός και πελάτης πρέπει να συνεργαστούν  για να κατανοηθούν οι στόχοι ασφαλείας κάθε κάμερας, ώστε στη συνέχεια να καθοριστεί η απαιτούμενη πυκνότητα pixel και ο αντίστοιχος φακός. Συχνά μπορείτε να αυξήσετε την ανάλυση μιας κάμερας και ταυτόχρονα να επιλέξετε έναν φακό μεγαλύτερης γωνίας για να καλύψετε μια μεγαλύτερη περιοχή με λιγότερες κάμερες. Ωστόσο αυτό, δεν παρέχει αύξηση της λεπτομέρειας. Αν όμως κάτι τέτοιο είναι απαραίτητο προκειμένου για το ζουμ, τότε  μπορεί να αυξηθεί η ανάλυση.