Αναβαθμίζοντας ένα σύστημα CCTV. Τι πρέπει να προσέξουμε

Πίσω από ένα έργο αναβάθμισης υπάρχουν πολλές κρυφές πτυχές και λεπτομέρειες που πρέπει να προσεχτούν ιδιαίτερα ώστε το project να έχει πετυχημένη κατάληξη. Πως άραγε ορίζεται η πετυχημένη κατάληξη ενός έργου αναβάθμισης συστήματος CCTV;

Του Αριστοτέλη Λυμπερόπουλου

Σήμερα, όλοι ως απλοί καταναλωτές χρησιμοποιούμε στην καθημερινότητα μας συσκευές που αποδίδουν εικόνες πολύ υψηλής ανάλυσης. Διαθέτουμε κινητά των 8 megapixels, βλέπουμε ταινίες σε οθόνες υψηλής ανάλυσης. Φυσιολογικά λοιπόν, να αναζητούμε παρόμοιες αναλύσεις και στα συστήματα CCTV. Πόσο μάλλον, όταν αυτά τα συστήματα έχουν ως σκοπό λειτουργίας την ασφάλεια και ως εκ τούτου η υψηλή ανάλυση δεν μπορεί να χαρακτηριστεί ως μια πολυτέλεια αλλά μάλλον ως μια επιβεβλημένη ανάγκη.
Όμως η πραγματικότητα συχνά μας διαψεύδει. Αν και οι χρήστες των συστημάτων CCTV χρειάζεται να έχουν στην διάθεση τους κάμερες υψηλής ανάλυσης και ποιότητας ώστε να διακρίνουν με άνεση όλες τις λεπτομέρειες μιας σκηνής, συχνά εκείνο που μπορούν να δουν είναι εικόνες χαμηλής ποιότητας, παραμορφωμένες από κόκκο που το μόνο που δεν μπορούν να δώσουν στον χρήστη είναι ευδιάκριτες λεπτομέρειες.

Πως άραγε μπορεί να αντιμετωπίσει ο χρήστης αυτή την κατάσταση; Σίγουρα όχι βγαίνοντας στην αγορά και αναζητώντας απλώς κάποιες κάμερες HD ή megapixel ελπίζοντας ότι θα μπορέσει να πετύχει το επιθυμητό αποτέλεσμα με κάποιες μεμονωμένες εργασίες απλής αντικατάστασης καμερών. Πως μπορεί να οριοθετηθεί και να είναι πετυχημένη μια αναβάθμιση ενός συστήματος CCTV; Η απάντηση είναι :Όπως και σε κάθε άλλο κατασκευαστικό project, όταν εκπληρώνει τις απαιτήσεις που έχει η ίδια η εγκατάσταση αλλά και ο πελάτης από αυτό το έργο. Για αυτό πριν ξεκινήσει το έργο και στο πλαίσιο της αρχικής μελέτης θα πρέπει να γραφτεί ένα τεχνικό κείμενο που να προδιαγράφει με λεπτομέρεια τι σκοπεύει ο χρήστης να αποκομίσει από αυτό το έργο (User Requirements Document).

Βάσει αυτού του κειμένου, θα πρέπει να υλοποιηθεί μια μελέτη πάνω στην οποία θα ληφθούν οι διάφορες προσφορές. Μόνο έτσι θα γίνει σωστή αξιολόγηση των εναλλακτικών προσφορών (άλλο ένα μεγάλο ζήτημα για τα τμήματα προμηθειών των επιχειρήσεων) και θα επιλεγεί η βέλτιστη οικονομοτεχνική πρόταση (value for money). Ποια είναι όμως τα βασικά κριτήρια αξιολόγησης ενός σύγχρονου συστήματος CCTV βάσει των οποίων θα συγγραφεί το URS;

Τι κάμερα θα επιλέξουμε;
Η επιλογή της κάμερας παίζει ίσως τον σημαντικότερο ρόλο. Εδώ το μυστικό κρύβεται στην σωστή αποκρυπτογράφηση των όρων HD (High Definition) και megapixel. Τι κρύβεται άραγε πίσω από αυτές τις έννοιες που συχνά ακόμα και έμπειροι τεχνικοί τις συγχέουν μεταξύ τους. Η σημαντική διαφορά είναι ότι με τον όρο megapixel εννοούμε μια ευρύτερη κατηγορία καμερών των οποίων η ανάλυση υπερβαίνει την τιμή του ενός megapixel. Αντίθετα ο όρος HD αναφέρεται σε κάμερες με πιο συγκεκριμένες προδιαγραφές που ανταποκρίνονται στο συγκεκριμένο HD πρότυπο. Είναι δηλαδή κάμερες με καθορισμένες προδιαγραφές και τεχνικά χαρακτηριστικά τα οποία δεν καλύπτουν μόνο την ανάλυση τους αλλά και άλλα στοιχεία όπως το frame rate ή το την αναλογία διαστάσεων (aspect ratio).

Όσον αφορά την επιλογή μεταξύ HD και megapixel εξαρτάται -όπως άλλωστε είναι φυσιολογικό- από τις λειτουργικές απαιτήσεις του συστήματος (μέγεθος εικόνας και ταχύτητα frame rate).
Οι σημαντικότερες διαφοροποιήσεις τους είναι οι ακόλουθες:

• Οι κάμερες HD έχουν μέγιστη ανάλυση 2,1 MP, ενώ πλέον οι κάμερες megapixel μπορούν να προσεγγίσουν ακόμα και τα 50 MP. Πολύ συνηθισμένα είναι τα μοντέλα που προσφέρουν ανάλυση της τάξης των 5ΜP.
• Το format των HD είναι συγκεκριμένο: Είτε 1280 x720 είτε 1920×1080. Αντίθετα, οι κάμερες megapixel μπορούν να βρεθούν σε πολλά διαφορετικά format.
• Η αναλογία διαστάσεων των HD είναι 16:9 ενώ οι κάμερες megapixel δεν έχουν συγκεκριμένη αναλογία (μπορεί να είναι το γνωστό 4:3 ή 5:4).
• Το frame rate των HD είναι 30/25 ενώ των megapixel μπορεί να είναι συχνά από 3 ως και 15 frames/sec
• Οι κάμερες HD έχουν συγκεκριμένες προδιαγραφές ενώ οι κάμερες megapixel χαρακτηρίζονται έτσι απλώς από τον αριθμό των pixels που αποδίδουν.

Η επιλογή πολλές φορές δεν είναι εύκολη. Αν θέλουμε απλώς εφαρμογές με πολύ μεγάλη ανάλυση τότε σαφώς οι κάμερες megapixel υπερτερούν. Στην περίπτωση όμως που εκτός από την υψηλή ανάλυση θέλουμε και άλλα στοιχεία όπως υψηλό frame rate (στην περίπτωση μεταδόσεων σε πραγματικό χρόνο) και κυρίως συγκεκριμένα στάνταρ ποιότητας τότε σαφώς και υπερτερούν οι κάμερες HD. Εντούτοις η αναμενόμενη έλευση της τεχνολογίας 4Κ (Ultra High Definition Technology) αναμένεται να αλλάξει τις ισορροπίες καθώς πλέον βαδίζουμε σε μοντέλα συγκεκριμένων προδιαγραφών αλλά και πολύ υψηλών αναλύσεων.

Πόσο σημαντικός είναι ο ρόλος της οθόνης;
Εστιάζοντας στο θέμα των οθονών βρίσκουμε ένα μειονέκτημα των καμερών HD σε σχέση με τις κάμερες megapixel. To πρόβλημα εντοπίζεται στο aspect ratio των καμερών HD που είναι 16:9. Οπότε αν αναβαθμίζουμε από ένα αναλογικό σύστημα CCTV το μόνο σίγουρο είναι ότι οι οθόνες δεν θα είναι συμβατές με αυτό τον λόγο πλευρών. Αν τώρα επιλέξουμε κάμερες megapixel των 3 ή 5 megapixel δεν θα αντιμετωπίσουμε αυτό το πρόβλημα καθώς αυτές οι κάμερες είναι συμβατές με την αναλογία 4:3. Βέβαια μπορεί να μην αντιμετωπίσουμε πρόβλημα με την αναλογία διαστάσεων αλλά ούτως ή άλλως θα έχουμε πρόβλημα με την ανάλυση της οθόνης που θα είναι φυσικά χαμηλότερη από αυτή που μπορεί να δώσουν οι κάμερες. Για αυτόν τον λόγο σε κάθε εγχείρημα αναβάθμισης ανεξάρτητα αν επιλέξουμε HD ή megapixel κάμερες θα πρέπει να εξετάζουμε σοβαρά και το θέμα των οθονών. Οι οθόνες θα πρέπει να είναι σε θέση να εκμεταλλευτούν τις μεγαλύτερες αναλύσεις των καμερών κάτι το οποίο είναι πολύ βασικό για τους χρήστες. Σήμερα υπάρχουν οθόνες υψηλών αναλύσεων των οποίων το κόστος προμήθειας είναι πολύ λογικό σε σχέση με τις δυνατότητες που προσφέρουν. Σίγουρα η φθηνότερη λύση είναι να μην αντικατασταθούν οι οθόνες αλλά εντέλει ποιος ο λόγος να αντικατασταθούν οι κάμερες με νέες υψηλής ανάλυσης όταν δεν θα μπορούμε να εκμεταλλευτούμε πλήρως αυτές τις νέες δυνατότητες ;

Χρειάζεται αλλαγή του καταγραφικού ;
Το ίδιο ζήτημα προκύπτει και με την επιλογή του καταγραφικού. Σε πολλές εφαρμογές στις οποίες γίνεται αναβάθμιση των CCTV σε HD κάμερες ή σε megapixel υπάρχει ήδη ψηφιακό καταγραφικό το οποίο συνεργαζόταν με τις παλιές αναλογικές κάμερες των χαμηλότερων αναλύσεων. Εδώ λοιπόν χρειάζεται μια σοβαρή διερεύνηση αν αυτό το υφιστάμενο καταγραφικό μπορεί να ανταποκριθεί με επιτυχία στις αυξημένες απαιτήσεις των καινούριων καμερών. Τα χαρακτηριστικά που καθορίζουν την αποτελεσματικότητα ενός καταγραφικού είναι τα συμβατά πρότυπα συμπίεσης και ο ρυθμός καταγραφής εικόνων ανά δευτερόλεπτο και ανά κάμερα. Τα καταγραφικά οφείλουν να έχουν την δυνατότητα της παράλληλης εγγραφής σε υψηλές ταχύτητες. Δηλαδή αν μια εφαρμογή απαιτεί 25 καρέ ανά sec και ανά κάμερα τότε το καταγραφικό θα πρέπει να μπορεί να ανταποκρίνεται σε αυτήν την απαίτηση.

Συνεργασία κάμερας και καταγραφικού
Μετά την επιλογή καμερών και καταγραφικού προκύπτει το θέμα της συνεργασίας μεταξύ αυτών των συσκευών. Αν οι συσκευές προέρχονται από τον ίδιο τον κατασκευαστή τότε μάλλον δεν θα υπάρχει κανένα θέμα αν και ακόμα και σε αυτήν την περίπτωση θα πρέπει να γίνει ένας έλεγχος. Υπάρχει πάντα η περίπτωση διαφορετικών τεχνολογιών που να μην είναι συμβατές μεταξύ τους ακόμα και αν οι συσκευές προέρχονται από τον ίδιο κατασκευαστή. Διαφορετικές σειρές προϊόντων και ανόμοιες τεχνολογίες μπορούν να αποτελέσουν αιτία ασυμβατότητας. Όμως φυσικά οι πιθανότητες πολλαπλασιάζονται αν οι συσκευές προέρχονται από διαφορετικούς κατασκευαστές. Για το λόγο αυτό πάντα χρήζει ιδιαίτερης προσοχής η συνεργασία μεταξύ των καμερών και των καταγραφικών που θα επιλεχτούν τελικά.
Σε αυτό το θέμα, έχει αναφερθεί επανειλημμένως και το Security Manager αναφέροντας τις προσπάθειες που κάνει η βιομηχανία στον χώρο των CCTV με την δημιουργία προτύπων που θα διασφαλίζουν συμβατότητα μεταξύ συσκευών προερχόμενες από διαφορετικούς κατασκευαστές. Τα πρότυπα ONVIF (που είναι και το δημοφιλέστερο) αλλά και το PSIA (το οποίο ακολουθεί) αποτελούν χαρακτηριστικά παραδείγματα για τις προσπάθειες των κατασκευαστών να εναρμονίσουν την λειτουργία των συσκευών τους. Το πρόβλημα είναι όμως ότι ακόμα και συσκευές που λειτουργούν βάσει συγκεκριμένου προτύπου δεν είναι σίγουρο ότι θα συνεργαστούν με επιτυχία διότι μπορεί να διαφέρει το επίπεδο εναρμόνισης (compliance) με το εκάστοτε πρότυπο. Αν λοιπόν κάποιος εγκαταστάτης ή χρήστης επιλέξει για συγκεκριμένους λόγους (οικονομικούς ή τεχνικούς) την αναβάθμιση ενός συστήματος CCTV με διαφορετικές συσκευές οφείλει να εξετάσει με ιδιαίτερη προσοχή αυτήν την παράμετρο.

Η πρόκληση της μετάδοσης
Ο τρόπος μετάδοσης των σημάτων του αναβαθμισμένου πλέον συστήματος CCTV αποτελεί σίγουρα πρόκληση τόσο για τον εγκαταστάτη όσο και για τον τελικό χρήστη που θα κληθεί άλλωστε να αναλάβει το κόστος του εγχειρήματος αλλά και να επωμιστεί τα αποτελέσματα της τελικής του απόφασης. Οι επιλογές αρκετές:
1. Εγκατάσταση νέας καλωδίωσης με χρήση συνεστραμμένων καλωδίων αθωράκιστων τύπου UTP ή σε ειδικές περιπτώσεις όπου υπάρχουν μεγάλες ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές θωρακισμένων τύπου FTP. Πρόκειται για μια ακριβή λύση καθώς θα πρέπει να εγκατασταθεί ένα δίκτυο εξαρχής αλλά σίγουρα είναι μια λύση υψηλής αποτελεσματικότητας.
2. Χρήση της υφιστάμενης καλωδίωσης του εταιρικού δικτύου. Πρόκειται για μια λύση σχετικά χαμηλού κόστους, αλλά και διφορούμενης αποτελεσματικότητας. Ακριβώς επειδή οι νέες κάμερες υψηλής ανάλυσης θα δημιουργήσουν αρχεία μεγάλου όγκου υπάρχει ο πολύ μεγάλος κίνδυνος κατάρρευσης του εταιρικού δικτύου το οποίο δεν θα μπορεί να ανταποκριθεί στις νέες απαιτήσεις. Αν προκριθεί αυτή η λύση θα πρέπει να αφορά μόνο στοχευμένα σημεία και πάντα αφού προηγηθεί πολύ καλή συνεργασία με τους υπεύθυνους του IT.
3. Χρήση της υφιστάμενης καλωδίωσης του αναλογικού δικτύου CCTV. Υπό την γενικότερη ονομασία High Definition Over Coax (ανάλογο με την τεχνολογία Ethernet Over Coax) υπάρχουν πλέον τεχνολογίες που επιτρέπουν την χρήση των ομοαξονικών καλωδίων. Τεχνολογίες όπως η HD-SDI (High Definiton-Serial Digital Interface), η HD-CVI (High Definition-Composite Video Interface), η HD-TVI (High Definition- Transport Video Interface), η AHD και η ccHDtv μπορούν να κάνουν χρήση των υφιστάμενων ομοαξονικών καλωδίων προσφέροντας παράλληλα την ποιότητα της High Definition τεχνολογίας. Μια λύση που πρέπει να εξεταστεί σοβαρά λαμβάνοντας υπόψη τα θέματα κόστους και απόδοσης που προσφέρουν αυτές οι λύσεις.

Η συμπίεση πάντα μετράει
Το θέμα της συμπίεσης είναι από τα σημαντικά για όσους ασχολούνται με τον χώρο των CCTV. Αυτήν την στιγμή και εδώ και αρκετά χρόνια κυριαρχούν δύο πρότυπα: το MPEG-4 και το H264. Θεωρείται ότι το H264 – ως μεταγενέστερο- προσφέρει καλύτερη ποιότητα από το MPEG-4 για τις ίδιες απαιτήσεις σε bandwidth ή περισσότερο bandwidth για την ίδια ποιότητα.

Για το λόγο αυτό θα πρέπει το σύστημα που θα επιλεχτεί να είναι συμβατό οπωσδήποτε με το H264. Πρόσφατα στην αγορά κυκλοφόρησε και μια βελτιωμένη έκδοση με την ονομασία Η.264SVC (Scalable Video Content) με την οποία υπάρχει η δυνατότητα πολλαπλών μεταδόσεων σε διαφορετικές αναλύσεις. Όμως η μεγάλη αλλαγή στην αγορά θα έρθει με την έλευση του Η_265 ή αλλιώς High Efficiency Video Coding το οποίο θα συνεργάζεται καλύτερα και με τις φορητές συσκευές τύπου smartphones και tablets τα οποία και αυτά πλέον έχουν εισχωρήσει για τα καλά στις εφαρμογές των CCTV.

Ο χώρος των CCTV μας έχει δώσει την τελευταία δεκαετία εντυπωσιακές αλλαγές. Ας αναλογισθούμε πως ήταν τα παλιότερα συστήματα και τι δυνατότητες έχουμε σήμερα. Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι δεν πρέπει να προσδοκούμε και νέες εξελίξεις. Για το λόγο αυτό πάντα ένα έργο αναβάθμισης θα πρέπει να εξετασθεί με προσοχή ώστε να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις της εφαρμογής καθώς μεγάλες υπερβάσεις στις προδιαγραφές μπορούν να οδηγήσουν σε εξίσου μεγάλη αλλά και αναίτια αύξηση του κόστους το οποίο θα είναι δύσκολο να αποσβεσθεί από τον χρήστη.