IP-video ja analoogvideo
Pakume kahte tüüpi videovalvesüsteeme: IP-video ja analoogvideo.
IP-video
IP-video on täisdigitaalne videosüsteem, kus digitaalkaameratest edastatakse pildi signaal üle interneti arvutivõrgu digisalvestisse. IP-videol on mitmeid eeliseid analoogvideo ees.
Videosignaali saab edastada üle interneti ja salvestada serverites või pilvedeks kutsutud andmemassiivides. Videopildi salvestamiseks kasutatav serveritarkvara võib olla Linux, Windows või Mac OS.
Pilti saab jälgida üle interneti kõikjalt, kus on ligipääs arvutivõrgule. Piisab, kui on olemas võrku ühendatud arvuti või nutiseade.
Videosüsteemi saab piiramatult laiendada ja vajadusel lisada uusi kaameraid.
Analoogvideo
Analoogvideo töötab põhimõttel, et analoogsignaal, mis väljub turvakaamerast, muudetakse ja salvestatakse digitaalseks. Kuna analoogkaameratega videovalvesüsteeme on enim paigaldatud, siis on see praeguseni ka kõige enam kasutusel olev videosüsteem.
Analoogvideo suurimaks puuduseks peetakse pildi piiratud eraldusvõimet. Tänapäeval tuntud kõrgresolutsiooniga nn. Full-HD pilti ei ole analoogkaameratega võimalik saada.
Kaadriedastus
Analoogvideo kaamerates ei salvestata kaadreid nii nagu seda inimese silm näeb, vaid iga kahe kaadri kohta saadakse kokku üks pilt. Kogu pilt jagatakse peenteks ribadeks, kus esimese kaadriga salvestatakse paaritud ribad (esimene poolkaader) ja teise kaadriga paaris ribad (teine poolkaader).
Sellist süsteemi nimetaktakse ülerealaotuseks. Ülerealaotus annab võimaluse vähendada oluliselt edastatava video andmemahtu. Süsteemi puuduseks analoogvideo puhul on aga see, et taasesitatava pildi liikuvad osad muutuvad servadest triibuliseks.
IP-video süsteemi puhul seda probleemi ei ole, sest süsteemis kasutatakse täiskaaderlaotusega kaameraid ning signaal edastatakse digisalvestisse digitaalselt.
Videovalve võrgud
Video edastamiseks kasutatakse peamiselt kahte tüüpi andmeedastuskaableid:
- IP-video puhul CAT-5 kaablit ja ka fiiberoptilisi kaableid
- Analoogvideo puhul koaksiaal kaablit ja fiiberoptilisi kaableid
IP-video puhul kasutatakse nn interneti võrgu kaableid (CAT-5,6). Kuna antud kaablis edastatakse videosignaal digitaalsel kujul, siis on võimalik kadudeta videopilti edastada üle interneti pea igale poole.
Koaksiaalvõrgus kasutatakse nn antenni kaableid (RG-59, RG-6, AL-112, AL-113), mis võimaldavad edastada video signaali piiratud kaugustele. Mida pikem on kaabel, seda suuremad on signaali häired ja signaali kaod võrgus. Selle tulemusena langeb oluliselt pildi kvaliteet. Seepärast kasutatakse pikemate vahemaade puhul ka fiiberoptilisi kaableid.
Eri tüüpi kaablite vahel kasutatakse konvertereid signaali muundamiseks vastavalt kaablile. Analoogvideo kaamerate pilti saab enkooderi abil muuta digitaalseks. See annab võimaluse juba olemasolevad analoogkaameraid ühendada digitaalvideo võrku. Kui analoogkaamera signaal kohe digitaalseks muuta, kaovad ka kaabli kadudest tingitud probleemid.
Valgustusolud
Kui ei ole valgust, siis ei ole ka nähtavat videopilti. Seepärast tuleb pöörata valgusele eriti suurt tähelepanu. Kaamera valikul kehtib lihtne põhimõte – mida suurem on läätse läbimõõt, seda rohkem valgust pääseb sensorile ja seda rohkem on infot millest pilt genereerida.
Väheste valgusolude korral tuleks kasutada kõrge tundlikkusega kaameraid. Koos kaamera paigaldusega tuleks lisada ka korralik üldvalgustus. Öist nähtavust aitavad parandada kaamerasse sisse ehitatud või eraldiseisvad IR (infrapuna) prožektorid.
Koodekid, andmekandjad ja nende salvestusmaht
Kuna digikaamerate andmevoog on väga suur, siis kasutatakse erinevaid tehnoloogiaid, mis võimaldavad vajalikku andmemahtu vähendada. Liikumistuvastus võimaldab salvestada liikuvat ja liikumatut pildivoogu erineva kaadrisagedusega. Kui pilt seisab, siis salvestatakse näiteks vaid 1 kaader sekundis (FPS). Liikuvat pilti aga juba näiteks 15 kaadrit sekundis. Selleks, et andmevoogusid kiirelt edastada, pakitakse info algorütmide alusel kokku. Neid algorütme nimetatakse koodekiteks.
Peamised kasutusel olevad koodekid on MJPG, MPEG4 ja H264/AVC
MJPG on sisuliselt JPG standardi kohased üksikfotod ehk kaadrid, mis vahelduvad süsteemi poolt määratud kiirusega. MJPG on pildikvaliteedi poolest parim võimalik, kuid nõuab suurt ribalaiust.
MPEG4 on lõigu põhine videokompressiooni algoritm, kus ei vähendata mitte üksiku kaadri andmemahtu, vaid vaadeldakse videolõiku. Koodeki kohaselt kontrollitakse muudatusi erinevate kaadrite vahel ja saadetakse muudatused, mis erinevad eelmisest kaadrist. Iga teatud aja tagant saadetakse terviklik kaader (key frame), ning siis jälle vaid muutused. Kui vaadeldaval alal palju liikumist pole, siis on ka edastatav andmemaht suhteliselt väike, võrrelduna pildi eraldusvõimega.
H264 on MPEG4 edasiarendatud versioon, mis vähendab MPEG4 videostriimi mahtu pea poole võrra.
Teatud info pakkimisel läheb osa detaile kaduma. Seepärast tuleb leida hea kompromiss pildi kvaliteedi ja edastuskiiruse optimeerimisel. Sama kehtib ka info kirjutamisel andmekandjale.
Videopildi salvestamiseks kasutatakse lokaalse meediana kaamerates olevaid Flash mälukaarte. Nende puuduseks on see, et kui kurikael võtab videokaamera kaasa, siis on kadunud ka videosalvestus. Enamusel sisseehitatud FLASH mälukaardipesaga kaameratest pole võimalik salvestada samaaegselt mälukaardile ja üle võrguühenduse serverisse, ehk siis mälukaarti kasutatakse ainult sellisel juhul, kui serveriga üle võrgu ühendust ei saa. Väiksemate süsteemide videopildi varundamisel võib kasutada ka USB ühendusega väliseid kõvakettaid. Suurtes lahendustes kasutatakse veakindlamaid varunduslahendusi.
Selleks, et leida andmekandja optimaalset salvestusmahtu võib kasutada kalkulaatoreid (näiteks https://www.exacq.com/config/), millega saab välja arvutada vajaliku kõvakettamahu. Täpsemaks kõvaketta mahu arvutamiseks tasub siiski nõu küsida spetsialistidelt.