تکنولوژی دوربین مدار بسته آنالوگ ، دیجیتال، تحت شبکه (قسمت اول)

تکنولوژی مدار بسته آنالوگ ، دیجیتال، تحت شبکه (قسمت اول)

در راستای آشنایی با سیستم دوربین های مدار بسته، در این قسمت از مجله تخصصی امنیتی، حفاظتی و نظارتی ایران سکوریتی می خواهیم تکنولوژی های دوربین مدار بسته را به تفصیل توضیح دهیم،لزوم آشنایی با سیستم های مدار بسته از ابتدایی ترین و حیاتی ترین موضوعاتی است که باید کارشناسانامنیتی از آن آگاه باشند.

تاریخچه دوربین مدار بسته

دوربین مدار بسته معروف به CCTV و مخفف Closed Circuit Television، می باشد. معنی آن تلویزیون مدار بسته می باشد. در یک تعریف ساده دوربین های مدار بسته به دوربین هایی گفته می شود کهجهت تصویر برداری در یک ناحیه نصب می شوند و تصاویر آنها توسط یک مرکز کنترل ضبط می شود.از این دوربین ها جهت تصویر برداری، حفاظت و نظارت بر موقعیت های مختلف استفاده می شود،لذا به سیستم های نظارت تصویری معروف هستند.

اولین دوربین مداربسته را شرکت زیمنس آلمان در ۱۹۴۲ جهت مشاهده پرتاب موشک V2 ساخت و نصب نمود.والتر بروچ، مهندس آلمانی، اولین شخصی بود که مسئول نصب این دوربین بود. والتر هیچوقت فکر نمی کردکه صنعت مدار بسته ۷۵ سال بعد نقش تعیین کننده و تاثیر گذاری در جوامع و زندگی مردم ایفا کند. هفتسال بعد در آمریکا اولین دوربین مدار بسته توسط شرکت وریکون معرفی شد. در ابتدا از این دوربین ها،جهت نمایش تصاویر پرتاب موشک ها استفاده می شد.

در ۱۹۷۳ این دوربین ها برای اولین بار در اماکن عمومی نصب شدند و میدان تایمز نیویورک اولین مکان نصبدوربین مدار بسته در دنیا لقب گرفت. درست هفت سال بعد استفاده از دوربین ها در آمریکا به شکل چشمگیریافزایش پیدا کرد.

رفته رفته صنایع مختلف و حرفه های گوناگون جهت حفظ امنیت و جلوگیری از به سرقت رفتن اموال ارزشمندخود به نصب و راه اندازی سیستم دوربین های مدار بسته روی آوردند. در سال ۱۹۹۰ دستگاه های ضبط تصویردوربین ها، با قابلیت ضبط با حرکت ( Motion Detection) به بازار عرضه شد. این موضوع باعث شد تا اقبالعمومی نسبت به این دوربین ها بیشتر شود.

در انگلستان هم دوربین مدار بسته روز به روز بیشتر و بیشتر می شوند، تا حدی که امروزه لقب برادر بزرگتربرای دوربین های مدار بسته در نظر گرفته شده است و مردم در تمام اماکن عمومی زیر نظر دوربین هایمدار بسته می باشد. از سال ۱۹۹۰ تا ۲۰۰۰ میلادی، استفاده از این تجهیزات در بسیاری از کشورها رایج شد. ازآن زمان به بعد، با پیشرفت تکنولوژی و هوشمند تر شدند سیستم های امنیتی امروزه دوربین مدار بسته به عنوانیک حقیقت جدایی ناپذیر در زندگی مردم وجود دارد و با استفاده از آن بسیاری از بحران ها و مشکلات مدیریتمی شود.

پس از آشنایی با تاریخچه دوربین ها، به توضیح تکنولوژی دوربین های مدار بسته می پردازیم، از نظر تکنولوژیتجهیزات مدار بسته را به سه نوع سیستم های آنالوگ، تحت شبکه ( IP ) و سیستم های دیجیتال ( High Defenition )تقسیم بندی می کنیم.

سیستم مدار بسته آنالوگ

ابتدایی ترین نسل از دوربین های مدار بسته سیستم های آنالوگ هستند.یک دوربین مدار بسته آنالوگ با استفاده ازسنسور تصویر برداری خود تصویر برداری می کند سپساین تصاویر  توسط سنسور و چیپ ست های درونی دوربین و بصورت دیجیتال پردازش می شود، اماقبل از ارسال تصاویر باید به یک تصویر آنالوگ تبدیل شود تا بتوانیم توسط یک دستگاه آنالوگ مانندمرکز کنترل آنالوگ این تصاویر را دریافت کنیم. بر خلاف دوربین های آی پی، دوربین های آنالوگ هیچ سرور داخلی جهت رمز گذاری روی تصاویر ندارد لذا تصاویر بصورت آنالوگ از طرف دوربین ارسالمی شوند و لذا در بین مسیر هر کاربری امکان دریافت تصاویر بدون رمز را خواهد داشت.علاوه بر آناین دوربین ها هیچ فشرده سازی را روی تصاویر ارسالی خود انجام نمی دهند و تصاویر بدون فشردهسازی به سمت مرکز کنترل ارسال می شود.

بهترین کیفیت تصویر در سیستم آنالوگ ۴CIF می باشد که در سیستم PAL (در ایران) معادل ۷۰۴*۵۷۶خط تلویزیونی می باشد که معادل ۰٫۴ مگا پیکسل می باشد. باید به این مهم توجه کنیم که این بالاترینکیفیت تصویر این دوربین ها است و رزولوشن های ۲CIF و CIF هم وجود دارند که کیفیت به مراتبپایین تری را دارا هستند. با توجه به مطالبت فوق کیفیت تصویر دوربین های آنالوگ بسیار پایین می باشد.

اجزای سیستم مدار بسته آنالوگ شامل، دوربین آنالوگ، مرکز کنترل آنالوگ ( DVR )، منبع تغذیه، کابل کواکسیال، کابلبرق و کانکتور BNC می باشد.

مرکز کنترل آنالوگ تصاویر دوربین های آنالوگ را ضبط می کند، تعداد کانال های این مرکز کنترل مشخص کننده تعداددوربین هایی است که می توانیم به آن وصل کنیم. استاندارد تعداد کانال های مرکز کنترل عبارتند از، ۴، ۸، ۱۶، ۳۲ و ۶۴کاناله که با توجه به تعداد دوربین ها، استفاده می شوند. عملیات فشرده سازی و کد گذاری دوربین ها در سیستمآنالوگ درون مرکز کنترل انجام می شود از این رو در سیستم آنالوگ توانمندی مرکز کنترل بسیار مهم است.

رزولوشن و سرعت فریم

دو عامل رزولوشن و تعداد فریم در مرکز کنترل، میزان قدرتمندی مرکز کنترل آنالوگ را مشخص می کنند، مرکز کنترل هایآنالوگ هر کدام در مشخصات فنی خود رزولوشن های خاصی را پشتیبانی می کنند به عنوان مثال مرکز کنترل ۱۶ کانال ۴CIF،توانایی دریافت و ضبط ۱۶ دوربین آنالوگ با رزولوشن ۴CIF را دارد. از سوی دیگر تعداد فریم های هر دوربین نمایش دهندهطبیعی بودن تصویر می باشد. چشم انسان برای اینکه بتوانیم رویدادی را به طور طبیعی و بدون پرش مشاهده کنیم نیازبه دریافت ۲۵ فریم در ثانیه دارد. این قابلیت در مرکز کنترل های آنالوگ هم بسیار اهمیت دارد. در مشخصات فنی مرکزکنترل آنالوگ مجموع تعداد فریم های کی دستگاه مشخص شده است به طور مثال وقتی در مشخصات فنی DVR از نوع۱۶ کانال، نوشته می شود مجموع فریم معادل ۴۰۰ به این معنی است که این دستگاه قادر است ۱۶ کانال را با محموع ۴۰۰ فریم ضبط کند برای تعیین تعداد فریم هر کانال ۴۰۰ را بر تعداد کانال ها یعنی ۱۶ تقسیم می کنیم و عدد ۲۵ بدست می آید.این بدین معنی است که DVR مذکور قابلیت ضبط تصاویر با سرعت ۲۵ فریم را دارد. به این DVR اصطلاحا Real Time گفته می شود.

با توجه به نکاتی که گفته شد باید به این مهم توجه داشته باشیم که رزولوشن ضبط و سرعت فریم در یک DVR با یکدیگر ارتباط دارند یعنی برخی از کمپانی ها هر دو عامل بالا را در حالت خوب ارائه نمی دهند، به عبارت دیگر DVR ها با رزلوشن بالا و فریم ریت بالا از قیمت بالاتری نسبت به سایر DVR ها برخوردار هستند.

جهت انتقال تصویر دوربین ها به DVR از کابل های هم محور ( کواکسیال) استفاده می شود. این کابل ها دو رشته ای هستند که معمولا یک رشته تصویر آنالوگ را منتقل می کند و رشته دیگر وظیفه حذف و کم کردن میزان نویز روی تصویر را انجام می دهد. متداول ترین کابل کواکسیالی که در سیستم های آنالوگ استفاده می شود، کابل های RG59 است که تصویر را تا ۲۵۰ متر بدون افت انتقال می دهد. (فاصله بین دوربین و DVR ) میزان نویز پذیری این تجهیزات از برق شهر (مسیر کابل کشی کواکسیال در کنار کابل های برق دیگر ) بسیار زیاد است و این از نقاط ضعف بزرگ سیستم آنالوگ می باشد. جهت به حداقل رساندن این مهم می توانیم از کابل های مرغوب تر استفاده کنیم. برای کابل کشی تصویر باید از هر دوربین یک کابل کواکسیال به DVR کشیده شود.

تغذیه دوربین های آنالوگ به دو روش انجام می شود، از طریق منبع تغذیه و از طریق آداپتور. در حالت اول یک منبع تغذیه در کنار DVR قرار می گیرد و برق ۱۲ ولت DC را جهت روشن کردن دوربین از طریق کابل برق به دوربین ها منتقل می کند. در این نوع انتقال نویز دهی کابل برق به کواکسیال کم است و می توانیم کابل های برق و کواکسیال را در کنار هم کابل کشی کنیم. در تغذیه دوربین های با استفاده از آداپتور، برق ۱۲۰ ولت از طریق کابل برق تا پای دوربین منتقل می شود و در آنجا با نصب آداپتور ۱۲ ولت به دوربین وصل می شود، از این راه حل برای انتقال برق در مسافت های بالا ( بالای ۱۰۰ متر) استفاده می شود.

برخی از مزایای دوربین مدار بسته آنالوگ عبارتند از، قیمت پایین، راه اندازی و نصب آسان، عملکرد راحت سیستم، تنوع محصولات متعدد جهت انتخاب. برخی از معایب دوربین مدار بسته آنالوگ هم عبارتند از، حجم و میزان کابل استفاده شده زیاد، کیفیت تصویر پایین، ارسال تصاویر بدون رمز گذاری، عدم استفاده از قابلیت بی سیم، نویز پذیری بالا، قابلیت توسعه سیستم بدون تغییر سخت افزار مرکزی امکان پذیر نیست.

در قسمت بعدی در خصوص سیستم مدار بسته آی پی ( تحت شبکه) توضیح می دهیم.

منبع : هایک ویژن