MATRIX UAB - AXIS vaizdo stebėjimo sistemos, IP kameros

AXIS IP vaizdo kameros, video/garso stebėjimo sistemos - praktinis požiūris

- Ubiquiti (UBNT) networks wifi bevielio ryšio produktai ;
- MOBOTIX vaizdo kameros, vaizdo stebėjimo sistemos ;

Matrix UAB specialistai dalyvavo Axis Academy seminare, kuriame 2 dienas 2008 Rugpjūčio 26-27 dienomis praktiškai buvo mokoma visų Axis IP kamerų diegimo paslapčių. Seminaras vyko Islande viešbutyje, Rygoje, jį vedė PAvel Rožkov iš Axis Maskva, ir Martin Eikman, regioninis vadybininkas iš Axis Lund miesto, Švedija. Po kursų tik kelioms firmos iš viso pabaltijo suteikiamas Axis partnerio sertifikatas, kurį gaus ir Matrix UAB, kaip kvalifikuotas Axis projektų diegėjas, galintis ir praktiškai diegti sudėtingus IP stebėjimo sistemų projektus, atlikti reikiamus skaičiavimus tinklo pralaidumui nustatyti, reikiamai saugojimo/hdd talpai vietai apskaičiuoti, tinkamu būdu paskirstyti IP kameras, elektros sunaudojimus paskaičiuoti, dienos/nakties režimus apskaičiuoti ir tt. Tai yra gan sudėtingas darbas ir tam reikia turėti įgūdžių.

Praktinė dalis buvo vedama su Axis 211A modelio kamera, p/n 0223-002, su Tamron objektyvu 1/3 CCTV CS, 3.0-9m 1:10, el. maitinimas PSU DC 9V 1.7A, kurias gavo kiekvienas dalyvis ir pasijungęs prie savo laptopo galėjo smulkiai nagrinėtis. Vėliau bandymai buvo atliekami pakeitus Pentax objektyvą. Axis 211A kaina apie 629eur. Bandymuose taip pat buvo naudojamas Pentax objektyvas 5-50mm 1:1.8 CS T S10V518AED, Clas Ohlson firmos Light meter 32-7361 model 1300.

Trumpai apie Ethernet standartą
Ethernet kadrų formatas apibrėžtas standarto IEEE802.3, kuris nustato kaip turi atrodyti paketas. Jis susidaro iš preambulės 8 byte, gavėjo adresas 6 byte, siuntėjo adresas 6 byte, t/d 2 baitai, 46-1500 byte duomenys, CRC klaidų tikrinimas 4 byte. Ethernet tinklus reikia planuoti, panašiai kaip automagistrales mašinų judėjimui, kad nebūtų kamščių. Nes duomenų paketai juda labai panašiai kaip mašinėlės.

Kodėl buvo sugalvotas paketinis duomenų perdavimo būdas? Paketai geriau išnaudoja esamą kanalą, jie peraina optimaliu keliu, mažina užlaikymus. Duomenys išskaidomi į paketus su adresais, kur galiniame taške jie surenkami į vientisus duomenis vėl. Protokolai dažniausiai sudaryti taip: pasisveikinimas - kaip pradėti/baigti - klaidų taisymas - formatas - fizinis perdavimo kanalo aptikimas.

Yra sugalvoti tokie ISO lygiai:
1. Fizinis (pvz. aparatūra, kompai)
2. Duomenų grandys (pvz. aparatūra, kompai)
3. Tinklinis (routeriai, duomenų perdavimo)
4. Transporto (OS, pvz Ubuntu/Windows)
5. Seanso (OS, pvz Ubuntu/Windows)
6. Prisistatymo (OS, pvz Ubuntu/Windows)
7. Aplikacijų (taikomųjų programų, pvz. Firefox/IE naršyklės)

standartų yra daug, pvz.
1000BASE-LX 2.5km atstumas

Serveriai ir klientai - kas tai?
serveris aptarnauja klientus, suteikia jiems tam tikras paslaugas. Klientai būna trijų tipų: storas (fat), hibridinis (hybrid), plonas (slim).

fat - hybrid -slim
lokali atmintis:    +    -    -
lokalus apdorojimas:    +    +    -

Kokie būna tinklo įrenginiai?

hubas (tinklo koncentratorius) tai 1 lygis (fizinis), kuris reaguoja į signalą ant visų portų (prievadų).
switchas - 2 lygio prietaisas, kuris pagal MAC adresą nustato kur siųsti paketą, gali būti valdomas - Qos, saugumo valdymas ir pan.
routeris - 3 lygio įrenginys - persiunčia tarp lan/wan duomenis, dar vadinamas šliuzais kai kur. Būna plačiajuosčiai routeriai, ugniasienės (brandmauera arba firewall) , kuria/dalina VLAN'us, taip pat 3 lygio switcahi pagal MAC adresus routina paketus.

MAC adresas dažnai būna ir serijinis nr, pvz pas Axis gamintoją. Pvz jei MAc yra toks 00-40-8C-71-04-CB, tai pirmi skaičiai 00-40-8C žymi gamintoją (kurį duoda IEEE kiekvienam gamintojui), o 71-04-CB yra unikalus to gamintojo produkto nr.

Axis seniai vadino video serveriai, dabar video koderiais įrenginis kurie iš analoginio signalo padaro skaitmeninį, ir dažnai naudojamas analogines kamerų sistemas prijungti prie šiuolaikinių skaitmeninių stebėjimo sistemų, paremtų IP tinklais.

Switchai ir paketų transliavimo būdai
Broadcat/multicast kadrai transliuojami (perduodami) visiems tinklo mazgams.
Unicast - tik vienam perduodamas adresatui
multicast - tam tikrai grupei perduodami paketai pvz. tik PC, bet ne IP kameroms (šią funkciją turi palaikyti switchas)
broadcast - paketas perduodamas visiems tinklo mazgams, ir labai apkrauna tinklą, krenta našumas

MAC adresai nėra maršrutizuojami, pvz. jei lyginti su pašto adresų sistema, tai būtų tik namų numeriai, be gatvių pavadinimų, jie naudojami tik kaip gretimų įrenginių (tinklo mazgų) adresai.

IP adresas - jie leidžia potinklius, subtinklus, leidžia nustatyti maršrutą, nes jei per šliuzą eina paketas, jam jau reikia turėti IP adresą.
IP adresai yra v4 32 bit standarto, kas sudaro 4x 0-256 bitų visos adresų erdvės. Šiuo metu jau truksta laisvų išorinių IP adresų. Galima naudoti NAT šiam trūkumui pašalinti (jis vidinį IP transliuoja į public). Pvz. 192.168.0.90 yra vidinis , klasės C IP adresas. Beveik visi routeriai turi NAT palaikymą.
IP v.6 yra 128bit adresai, 8 x pvz. 0db8, ir suteikia žymiai daugiau adresų. IP v6 šiek tiek mažina pralaidumą tinkle, nes pačio adreso tarnybinė info užima daugiau vietos.
Axis Ip kameros palaiko ir IPv4 ir IPv6 (valdymo meniu tereikia uždėti paukščiuką kurią sistemą naudoti).

DNS - tai IP adresų registras, pvz. kaip telefonų knyga.
ARP - IP adresas keičiamas MAC adresu. Jei potinklis tas pats - IP -> MAC galinio įrenginio. Jei potinklis kitas - IP -> MAC adresu routerio. Galimas statinis keitimas (hosts failas), arba dinaminis keitimas (ARP). IP paketas - ARP suranda MAC'ą atitinkamą per multicastą.

Loginis tinklo organizavimas
Potinkliai (segmentai)
Maskė - leidžia tinklą skirstyti į segmentus, didiną tinklo saugumą/našumą.
Potinkliai - sumažian broadcast dydį, saugumas padidėja (pvz. IP kamerų potinklis, video potinklis ir atskirai ofiso tinklas). Trūkumai: adresų diapazonas mažėja. Tarp potinklių reikia L3 įrenginio, kad juos apjungtų.

IP klasės v4    ID neto/host
A         1-126    id host    id host    id host
B         128-191    id net    id host    id host
C         192-223    id net    id net    id host
Pvz. maskė 255.255.0.0 reiškia 255 potinklis, 0 netas (tinklas), 0 reiškia visi preinami IP adresai.
Axis produktu default adresas yra 192.168.0.90, jiems keisti naudojama Axis IP utility, Axis camera management (ACM). Axis IP utility leidžia matyti visas kameras netgi su vienodais IP adresais (tiesiai pagal MAC adresus), skirtingus IP adresus galima suvesti paskui, nes pradžioje default (nutylint) priskirtas buna vienas gamyklinis IP. IP adresas keičiamas skirtingu būdu iš AXIS IP utility (reikia pakeitus atjungti kamerą 30s nuo maitinimo arba atjungti nuo ehternet tinklo), ir jei per Axis CAmera management IP keičiamas, kameros maitinimo išjungti nereikia. Axis kamerų rezetas daromas laikant rezet mygtuką nuspaudus ir atjungus ~30s maitinimą arba nuo tinklo. Tada atsistato gamykliniai nustatymai.

IP adresai būna statiniai ir dinaminiai (IP static/DHCP dynamic)
Axis kameros valdyme geriau teisingai nurodyti gw (gateway), nes gali neveikti pasijungimas pvz. iš namų (iš kitų potinklių), o veiks tik iš to pačio Lan'o.

TCP/UDP protokolai
TCP Tai yra L4 protokolas.
UDP - L4 irgi protokolas, IP pagrindu padarytas. Jis perduoda duomenis be susijungimo organizavimo, ir jam reikia aukštesnio lygio klaidų taisymo. Jis mažiau naudoja darbinių signalų, ir dirba greičiau negu TCP protokolas.

Duomenų saugumas
SSL/TLS
Tai visiems žinomas https standartas. SSL v3.0, https public tinkluose lėčiau dirba. Axis nustatymuose galima įjungti https arba išjungti. Axis kameros vidinis serveris palaiko tokius vartotojus: admin-https, operator-http, viewer-http. VPN kitas saugumo būdas, jis šifruoja visą naudojamą kanalą. Fizinis duomenų saugumas - apsauga nuo fizinio pasijungimo prie vidinio tinklo, pvz. kai į flash atmintį galima perkelti duomenis.
WEp40, WEP128 tai šiuo metu nerekomenduojami standartai, nes jų raktas yra atvirai be kodavimo perduodamas. Geriau naudoti WPA/WPA2-SK, kurie naudojam preshared key 8-63 simbolių, PSK - ne mažiau 20 simbolių geriausiai naudoti. WPA2-enterprise variantui reikia Radius serverio.

Wifi standartai
standartas    dažnis    realus greitis
802.11        2.4Ghz     1 Mbits
802.11b        2.4Ghz     4-5 Mbits
802.11a        5Ghz     24 Mbits
802.11g        2.4Ghz     13-24 Mbits

Nereikia pamiršti, kad wifi standarte greitis dalinasi tarp įrenginių, todėl kuo daugiau mazgų, tuo vieno mazgo greitis žemesnis. N stabdartas naudoja tris antenas > 5Ghz, šis standartas labiau jautrus kliūtims, tokioms kaip medžiai labiau maišo n negu g standartui. Todėl artimiausiu metu matyt populiariausi bus a/g wifi standartai, bent jau ilgesniuose atstumuose, o n trumpuose atstumuose.

Axis įrenginiai gali būti tik wifi klientais, o ne AP. BSS kanalai 1,6,11 tarpusavyje nesikerta, todėl geriau juos nadoti. Pirmą karta įjungus Axis kamerą, ji ieško ryšio per laidą, taip pat konfigūravimas galimas tik per laidą (pirminis). SSID pavadinimas, ad-hoc pvz PC kompas. KAi atjungiam nuo Axis kameros laidą, ji persijungia ant wifi ryšio.

Poe 802.3af standartas, Poe+ (hi power over ethernet)
Poe - tai power over ethernet, kuris leidžia tiekti elektros maitinimą per rj45 ethernet laidus. Dauguma Cisco/Allied Telesis switchų palaiko tinkamą Poe standartą, reikiamą Axis kameroms. Jau yra atsiradęs ir Hi power over ethernet, jis žymimas Poe+. switchui paduodama paprastai 48V 15.4V max, o 12.95V 100m atstumu kameros pusėje gaunamas elektros maitinimas.
Paprastai Hi poe (poe+) naudojamas kai reikia judinti mechaniką (sukimo mechanizmą, pozicionierių). Housingas (korpusas) ėda ~42W, o hi poe tik 20W palaiko, paprastas poe ~12W duoda. Taigi išorinių kamerų korpusų/šildymo/vėdinomo pajungimui netgi hipoe netinka kol kas, tam reikia pravesti atskirą elektros kabeliuką.

Axis 210 modelis nepalaiko POE, jai reikalingas spliteris, jei norime paduoti per suktos poros laidą elektrą, kuris atskiria elektrą nuo duomenų. Paprastai Poe naudoją 4-ą vytos poros laido porą , ir per ją eina maitinimas, rudos spalvos pora.
Yra trys pajungimo schemos tarp switchų ir ip kamerų, priklausomai ar switchas/kamera palaiko Poe. Nes gali abu įrenginiai palaikyti arba ne Poe. Axis gamina tam atvejui midspanus (inžektorius, kurie paduoda elektrą) arba spliterius (skirstytuvus, kurie atskira elektrą nuo duomenų).
Pvz:
1. non Poe switch -> midspan arba injectorius kuriam paduodamas el. maitinimas (paduoda duomenis ir elektrą) -> spliteris (5V arba 9V būna) -> non poe switchas
2. non Poe switch -> midspan arba injectorius kuriam paduodamas el. maitinimas (paduoda duomenis ir elektrą) -> kamera su Poe
3. Poe switchas (duoda duomenis ir elektrą ) -> spliteris -> non Poe kamera (pvz Axis 207/210).
4. Poe switchas (duoda duomenis ir elektrą ) -> Poe kamera (kuri palaiko 802.11af).

Axis 205 buvo galima maitinti be pašildymo, be ventiliatoriaus, su hi-power poe tą jau galima daryti. Jei maitinama kamera su PTZ (pan tilt zoom) ar reikia Poe+ (hi power)?
Housingą (išorinį korpusą kamerai, naudojamą lauko sąlygom) negalima užmaitinti per Poe (tą palaiko tik Axis 225 modelis), nes neužtenka maitinimo galingumo. Realiai gatvėje naudoti Poe negalima, jis skirtas tik viduje pastatų naudoti. 1 switcho portas maitina vieną kamerą, klausimas jei pvz switchas 24 portų, ar jis gali maitinti 24 kameras? Seniau būdavo 1, 8, 12 portų spliteriai, kiek W eina per portą switchuose? Gaminami switchai dažniausiai 12 portų su Poe + 12 paprastų portų, arba 8 + 8 poe, tik dabar neseniai pradėta gaminti switchus su visais 24 poe portais.

Yra paskaičiuota, kad jei sistemoje naudojama daugiau kaip 30 kamerų, tada pigiau IP sistema, negu analoginė, jei mažiau kaip 30 kamerų, pigiau analoginė.
Poe privalumai - nereikia elektriko, mažesnis saugumo reikalavimai, galima centralizuotai nuo vieno UPS visas IP kameras maitinti, nereikia elektros rozečių, elektros kabelių, jei lauke termoboksų papildomai reikia (pvz. Axis 225 užmaitinimui lauke reikia). Galima perkrosuoti laidus ant Poe switchų, mažiau trukdžių (nes mažiau laidų naudojama).
AXIS gamima midspanus 16 arba 12 portų. Dažnai daroma klaida, kai kamerų maitinimas pajungiamas nuo apšvietimo maitinimo, tada kai išjungiama elektra išsijungia visos kameros. Privalumas poe - kad portas switche rodo ar veikia kamera, pajungta ant to porto.

Analoginės kameros būna irgi 12V maitinimo, irgi galima per UPS užmaitinti. Jos palaiko iki 16 kanalų, būna 1 kanalinė. Ip kameros duoda didesnę raišką, nes per tinką duomenys peduodami suspaustu būdu, leidžia stebėti vykstančius įvykius realiame laike, perduoti e-mail, per ftp, įrašyti į laikmenas (hdd, sd) ir pan. Jei daromas įrašas, nereikia pamiršti kad papkėje telpa ribotas kiekis failų pavadinimų (apie milijoną). Axis kameros turi intelektualią įvykių paiešką, pvz. išskiria zoną ir randa tik toje zonoje ar vyko judėjimas. Jei vykdoma paieška pagal datą, tam kad teisingai vyktų ieškojimas, kopijuojant įrašytus duomenis, labai svarbu išsaugoti pradinę datą, nes dažnai perkopijavus, programa uždeda naują failo sukūrimo datą.

Axis programinė įranga vaizdo stebėjimui, įrašymui, konfigūravimui

Axis programa leidžia rašyti įvykius į kelis hdd - reikia naudoti archyvavimo opciją, jie eina su taisyklėm.
Axis Camera Station v2.11 palaiko iki 16GB vietos, 5d laikotarpiui, archyvuoti galima į kitą laikmeną, tada bus ilgesnis laikas.
Axis Camera Station v3 jau neturi archyvavimo funkcijos, galima į tinklo resursus kopijuoti įrašus. Axis programa palaiko iki 50 kamerų/kanalų vienu metu stebėjimo/įrašo, tai yra vidutinės sistemos dydžiai. Realiai galima pajungti po 50 kamerų prie vieno serverio. pvz. kiekvienoje parduotuvėje reikia po vieno serverio duomenų saugojimui/stebėjimui ir pan. Jei reikia didesnių sistemų, Matrix UAB konsultantai jums gali pateikti ir šiuos sprendimus, naudojant papildomą programinę įrangą. Axis partneriai daro priedus, kurie apima žymiai didesnes sistemas, šiuo metu yra apie 400 partnerių. Axis yra lyderis ip kamerų srityje, kombinuojant jas ir kai kuriuos partnerių sprendimus, galima padaryti išties geras stebėjimo sistemas. Yra rinkoje daromos ip kameros su usb ir recorderiu viduje.

Axis Camera station One - vienai kamerai ši programa yra nemokama, tik reikia užsiregistruoti, tada atsiunčiami kodai, ir yra yra 1 kanalo ribojimas. Jei naudojate daugiau kamerų, pvz. 5 jau reikia valdymo programą pirkti.

Kalifornijos universitetas Axis kameras naudoja 4+1 nutolusiams pastatams apjungti: video koderiai 4 kanalų panaudoti, distancinei kontrolei, dėka šio sprendimo radiologai taupo po 1 val. į dieną savo laiko, nes jie viską gali stebėti nutolusiai.

Axis rinkos dalis stebėjimo sistemose

1996m. Axis pagamino pirmą net kamerą, 2006m jau pasiekė 163mln usd apyvartą, ši firma kotiruojasi OMX/Stockholm biržoje. Daugiau kaip 1 mln. Axis kamerų yra parduoda, nr. 2 pasaulyje pagal net print serverių paravimus, > 3mln. vnt. Apie 2008m. pradžią Axis atidarė ofisą Maskvoje. Šiuo metu CCTV analoginio video augimas yra 10%, o net video 40% augimas per metus. Axis turi 32% net kamerų rinkos dalies. Pagal vietas gamintojai eina taip:
1. Axis 32%
2. Sony
3. Panasonic
4. Mobotix
5. D-Link

Noretume pamineti ir ACTi video IP kameras, plačiau apie jas čia ... >>>.

Axis paskirstymo sistema: -> distributorius - sistemų integratorius/tarpininkas -> end user (galutinis vartotojas). Partnerius Axis skirsto į ADP (programų išdirbėjus), net partnerius, saugyklų partnerius, konsultantus. Axis turi > 17K partnerių, > 500 ADP partnerių. Yra Axis authorized partner, solution silver partner, solution gold partner. ADP yra tokios firmos kaip Honeywell, Genetec, Lend. Dar yra architectral engineering program (konsultantai).

Kuo geriau IP (net) kameros už analogines
Kokybė - net (ip) kameros palaiko progressive scan, nereikia papildomai konvertuoti duomenų, geresnis psu valdymas, galima vieno kabelio infrastuktūra su Poe, palaikomas garsas, naudojama esama rj45 kabelinė sistema, didesnis lankstumas pvz. su bevielėm ip kamerom.

Axis video serveriai (video koderiai)
Axis 241s video serveris leidžia prie eth. pajungti analogines kameras. Analoginės kameros dažniausiai turi 0.4Mpix prie 4CIF , 0.1 prie CIF. Analoginėse kamerose eina kas antra eilutė išskleidimas, o skaitmeninės kameros palaiko progresyvinį skenavimą.
Axis 233D vienintelė rinkoje turi 35x optinį zoomą. Poe, garsas (mikrofono pajungimas), line in/out turi Axis kameros, rs-232, I/O jungtis, rj45 etherneto portą.
4 analoginėm kamerom reikia 4 kanalų video serverio (koderio). Axis kamerų valdyme galima apibrėžti judesio zonas, tam tikrose zonose nustačius langus. Loginė analizė atliekama tinklo lygyje pačiose kamerose yra įmontuotas judesio davikliai, o ne serveryje, dėl to gaunasi mažesnis trafikas (tinklo apkrovimas). Axis camera station v2.11 dar leisdavo uždėti judesio aptikimą ir kameroje ir serveyje, tačiau nuo versijos v3 leidžiama tik pačioje kameroje naudoti šią funkciją. Axis naudoja Linus OS, ir turi Open API, galima užprogramuoti daug įdomių funkcijų, pvz. kasininkui atidarius kasą, kamera pradeda įrašą daryti geresniu režimu (aukštesne raiška), kad matytusi kiek pinigų įdedama į kasą. Galimas pilnas inžinierinių sistemų valdymas - jei kažkas įvyko - atliekama tam tikra reakcija. Vienas Navision partneris turi programą kuri seka kasos operacijas (ji yra perdaryta iš vienos OpenSource programos).

Axis camera management programa, kamerų valdymas

Ji leidžia keisti IP neištraukus 30s kabelio iš kameros. Valdyti galima tik tas kameras kurių žinai user/passwordą (reikia įvesti "enter device credentials"). Stebėti vaizdą galima per naršyklę (live view), pasijungus prie konkrečios kameros IP, arba per programs (Axis Camera Station). Axis turi kelis būdus kamerų valdymui:
1) valdymas tiesiai prie IP pasijungus
2) Axis IP utility programa
3) Axis camera management programa
galimi useriai: admin, viewer, operator. port forwarding reikia įjungti kai kamera yra už NAT'o (kai tik vienas IP išorinis yra). Axis dynamic dns - kai neturim pastovaus IP adreso, vis tiek leidžia iš išorės prieiti prie kameros. COmpression 0 - nespaudžia, 30 tai 30% suspaudimas (default). MAx frame rate - mažinam jei tinklas lėtesnis, dažnai užtenka standatinėms užduotims 5-8 kadrų/s, išskyrus kazino ir pan. pritaikymus. DC-Iris (Iris = rainėlė arba diafragmos nustatymas) svarbu gatvėje, kur keičiasi šviesumas pastoviai dienos metu. Kai per daug šviesos patenka į sensorių jis greičiau sugenda, svarbus ir fokuso gilumas (aštrumo gylis, kur dar yra fokusas, o kur jau nėra). Nustatant, reikia atjungti DC-Iris, paskui vėl įjungti atlikus fokusavimą. Pagal galiojančius įstatymus, balso negalima įrašyti be žmogaus sutikimo, video galima įrašinėti jei yra lipdukas kad filmuojama. Overlay/mask uždeda pvz. jūsų logo (kas filmuoja).
Axis kameros gaudo lempos impulsus, kad to išvengti reikia nustatyti "low light behavier". Jei tamsu - atsiranda daug triukšmo, prie greito judesio dingta kadrai. Jei nustatysime "prioritize framerate" bus daugiau triukšmo, bet nebus šleifo, neiškris kadrai. Dar yra max expose time, max gain (signalo stiprinimas). Bit rate control leidžia apsibrėžti max Kbps kanalo greitį, kurio neviršys kamera kai perduos duomenis.
Prie vienos kameros duodama 1 kodavimo ir 1 dekodavimo licenzija (mpeg4/h.264). Kamera jei reikia generuoja html tekstą, tam kad jį įdėti į web puslapį, pvz. kai reikia "live view" stebėti tam tikrą vietą per internetą (html examples reikia eiti). External video source - kelis video šaltinius rodo, iki 9 dalių per vieną kamerą galima žiūrėti. Ši funkcija naudinga kai nesinori pirkti video programinės įrangos įrašymui, ir reikia tik stebėti kelis vaizdo šaltinius. Axis palaiko nutolusiu būdu reset'ą, išskyrus IP adreso keitimą (meniu dalis maintenance).
Firefox v3.0 turi tokią klaidą, kad kai stebi per šią naršyklę live view, ji neuždaro streamo, net uždarius kortelę, jei eina push iš serverio. Į naršykles (ir į IE) įsideda ActiveX įskiepis, tam kad matyti kameros rodomą vaizdą.

Suspaudimo (glaudinimo) standartai
Video duomenys užima daug vietos, todėl jų saugojimui ir archyvavimui naudojamas suspaudimas.
Video ITU-R BT 601 standartas
1s video įrašo be suspaudimo užima 165MB, 24val. apie 1750GB.
Archyvavimas be duomenų praradimo palaiko GIF, ZIP formatai, su duomenų daliniu praradimu JPEG, MPEG4.

Mpeg ir h.26x standartai naudoja tarpkadrinį kodavimą, mpeg/10 (užima 1/2 lyginant su mpeg4).
mpeg4 part 10: AVC, H.264 yra naujausias standartas.
mpeg1 buvo naudojamas atsiradus videoCD,
moeg2 DVD,
mpeg4 palaiko simple profile/advanced profile.

Skaičiuojant frame rate/s, image quality ir bitrate reikia turėti galvoje kad čia galioja trikampio vienodo ploto taisyklė - padidinus vieną iš šių trijų parametrų, mažėja kiti du, ir atvirkščiai.

Axis kamerose bus naudojamas Artec 3 lustas, kuris palaiko h.264 kodavimą, visi nauji produktai eis su šiuo lustu. Beje JAV/U.K. nepriima h.264 įrašo kaip teisinio legalaus įrodymo, tik mpeg1/2.
CBR - cinstant bita rate
VBR - variable bit rate

Axis design tool leidžia paskaičiuoti reikalingus pralaidumus kanalui, reikalingą įrašui disko vietą ir tt. Nustačius tokius parametrus kaip kameros modelis, jų kiekis, judėjimo laipsnis paros metu, dienos/nakties režimas, ar įrašas atliekas 24h ar tik judesio metu paskaičiuojamas reikalingas tinklo pralaidumas.

Kodavimas
Motion JPEG - simetrinis kodavimas
mpeg- asimetrinis kodavimas
H.26L buvo mpeg4 daro užlaikymus
H.263
H.264 <1Mbits srautas (stream).
Kodavimo kodekai yra licenzijuojami, zr. http://www.mpegla.com, pvz jei norite naudoti mpeg2/4 reikia pirkti licenziją. Paprastai koderis kamera nemokamas būna, dekoderis - mokamas.
Kada tinka mpeg4? Kai pc yra pakankamai galimgas dekodavimui, kai visi klientai turi tą pačią kokybę. Motion Jpeg kai judesio detekcija (aptikimas) yra ant serverio, archyvavimui, kai skirtingi useriai turi skirtingus poreikius.
mpeg4/10 kelis srautus (iki 3) leidžia naudoti. Axis dažnai judesio aptikimą daro pačioje kameroje, nes tai taupo pralaidumą (trafiką).
Garsas turi būti sinchronizuotas su video, mpeg4 kol kas duoda kelių sekundžių užlaikymą (2-5s), jei nesvarbu kas dabar konkrečiai realiu kaiku vyksta, galima naudoti mpeg4, arba reikia tikrinti kiek laiko dekoduoja streamą. Kai bus galingesni cpu, mpeg4 vėlinimas turėtų būti mažesnis.

Video koderiai
Rinkoje naudojamos arba tik analoginės sistemos, arba kombinuotos (abalog + digital). Axis gamina 4 kanalų, 2 kanalų ir blade koderius.
Axis 243SA palaiko IPv6, mpeg4/mjpeg
Axis 247S 1 kanalo koderis, Poe turi (iš jo po kamerą maitinti galima), labai mažas, telpa į termo dėžę su analogine kamera.
Axis Video server rack - iki 19 video blade serveriu palaiko.

Stebėjimo kamerų mechanikos tipai
PTZ kameros ne pilnai sukinėjasi, kupolinės 360 laipsnių kampu ir nesimato kur žiūri operatorius, fiksotos kameros išvis nesisukinėja.

Axis 233D 35z zoomas, kupolinė kamera, 450 laipsniu/s, progr. skenavimas, naktinis/dieninis režimas (yra infra raudonasis pašvietimas), didelis dinaminis diapazonas (gerai mato tamsius tonus, šešėlius), E-flip palaiko ( persiverčia teisingai vaizdas stebint aplinkui aplinką, ir sukant pastoviai aplinkui kameros akutę), turi vaizdo stabilizaciją.

Axis 215 PTZ kamera palaiko auto-flip 360 lampu, 2s užtrunka kol persisuka objektyvas, 12x, 4x skaitmeninis zoomas, day/night režimas, montuojama tik ant lubų (ne kupolinė), nėra skirta pastoviam 24h stebėjimui (tam reikalingas didesnis mechaninis atsparumas/patvarumas).

Axis 212 PTZ 3Mpix matrica, 640x480 raiška, PTZ neturi judančių dalių - geras patvarumas, 140 horizontaliai/105 l. vertikaliai pasisukimas, kai segmentą išdidinam reikia fokusą nustatyti, nes gali būti išplaukimas.

Fiksuotos kameros - objetyvą geriau imti su auto diafragma (auto iris), galimi termo dėžutės (termo housing), Axis 225 modelis galima lauko naudojimui.

Axis 206/207 vienos iš mažiausių rinkoje net kamerų, fiksuota diafragma ir fokusas, yra W modeliai (bevieliai), 207MW megapikselinė matrica įdėta.
Axis 21x keičiamas objektyvas,
Axis 210 - neturi auto diafragmos valdymo, neturi POe
Axis 211 palaiko Poe
Axis 211W - populiarus modelis stebėti statybose, statybų aikšteles ar kas nors ko nors nevagia, kaip vyksta darbai ir pan. Galimas išorinis šios kameros komplektas, turi psu viduje.
Axis 22x aliuminis korpusas
Axis 221 palaiko 45 kadrus/s
Axis 223M turi 2.0Mpix CCD matricą

Fiksuotos kupolinės kameros
Axis 225FD turi viduje pašildymą/ventiliatorių;
Axis 209 tinka autobusų viduje naudojimui (jei avarija ar pan.)
Axis 209FD-R, 209FD, 209MFD turi apsaugą nuo kameros sugadinimo.
Axis 216MFD/MFD-V turi apsaugą nuo vandalų/vandalizmo;
Axis 209FD-R yra įdiegtas vibro atsparumas, dirba prie žemų temperatūrų (prie minusinės), (senesnis modelis nedirbo prie minus, jam reikdavo pasišildyti iki pliusinės temperatūros) turi IP66 korpusą, specialią autobusinio maitinimo jungtį, aliarmą bandant ją laužti, paprastai autobuse jungiasi prie mobilaus video registratoriaus prie borto pc kuris būna autobuse, ir pvz. per GPRS/3G ryšį extra atveju gali siųsti svarbius vaizdus į policijos stebėjimo centralę.

Axis kamerų modelių žymėjimas
A - audio garsas
W - wifi bevielis
FD - fixed dome
M - mega pikselis
V - vandalo apsauga, aliuminis korpusas, pvz. beisbolo lazdą atlaiko
R - rugged (padidinto atsparumo)

Video koderių žymėjimas
Q- quad video serveriai (4 kanalų)
S- single (vieno) kanalo video serveriai

Axis saite yra ir Housing konfigūratorius. Axis gamina IR prožektorius (IR light), Axis kameros turi IR filtrą naktiniams režimams (pvz. 221, 223 modeliai day/night režimas), kameros kurios neturi infrared filtro nedirbs naktiniam režime.

Axis nauji kamerų modeliai ir H.264 suspaudimo standarto privalumai
Axis P3301/-V, keičia 216 modelį, naujas lustas, H.264 kelis srautai vienu metu, API VAPIX, ICS west parodoje anonsuota.
Axis P1311 (keičia 210), metalinis korpusas, h.264, lokalus kameroje įrašymas į SD kortelę, 2 way audio, IPSEC parodoje anonsuota.
Axis M3011/M3014 kupolinė (lubose), labai populiarus modelis Europoje, H.264, IPSEC parodoje anonsuota. M3014 Mpix kamera.
Axis Q7401 video koderis, 3x D1@30fps (3 srautus palaiko arba daugiau, jei mažiau kadrų per sekundę režimas), POE, ICSWest parodoje anonsas, bus prekyboje 2008'III ketvirtyje, su papildoma PĮ palaiko žmonių skaičiavimą, veidų analizę, mašinų numerių analizę ir pan.
Axis Q7406 blade video koderis, installiuojamas video, PTZ geriau palaiko negu senesnis modelis.
Axis Q7900 rackas (stendas), 14 lizdų, iki 84 kanalų, 4x16 Gig ethernet prievadų.

Axis design tool
Šis įrankis leidžia pilnai suplanuoti visą vaizdo/garso stebėjimo sistemą, pagal konkrečius poreikius (scena, judejimas, kanalų kiekis, diena/naktis, kiek procentų dienos metu aptinkamas judėjimas, tinklo pralaidumas, įrašo saugojimo trukmė, kada įrašinėjama, suspaudimo lygis, naudojamų kamerų modeliai, ir pan.). Reikia pasirikti "image scenario" (scenos aprašymas, intensyvumas), jei pvz. recepcija, reiktų dėti du kartus po sceną (12val. šviesu, 12val. tamsu nurodyti reiktų), no of channels - kamerų skaičius, 10 fps realiai yra beveik gyvas video, 6fps dažnai irgi užtenka. Užadavus visus parametrus, sumodeliuojama visa sistema.

Vaizdo kokybė, spalvų balansai
Ji priklauso nuo apšvietimo, judėjimo kiekio, gamtinių/oro sąlygų, kameros tipo (ptz, kupolinė, fiksuota), kokio lygio detalių reikia.

Matoma šviesa yra 400-700nm bangų ilgio spektre. Iris - diafragma, aštrumo gylis - iki kur išlaikomas fokusas, f-number tai diafragmos indeksas. Axis naudoja dviejų tipų objektyvo montavimo standartus:
C mount 17.526mm
CS mount 12.5mm nuo difragmos krašto iki daviklio.
Varifikusinis - rankiniu būdu fokusas reguliuojamas po artumo nustatymo.
Dažnai yra reikalavimas matyti veidą, pvz. banke kas įeina/išeina, kasos operatorius.
Apšvietimas - IR (infrared) pašvietimas, būna diodiniai (skiriasi kaina, išpildymas), IR, būna ir kombinuoti - šviečia ir matoma ir IR šviesa, modeliai yra Axis saite.
Naktį nuimamas IR filtras (viduje kameros jis slankioja) ir tada kamera pradeda gaudyti IR spindulius juodai baltame režime.

Jutikliai (sensors) kamerose naudojami dviejų tipų:
CMOS - jie yra maži, kompaktiški, tačiau blogesnė kokybė negu CCD;
CCD - filtras Bayerio, jie turi gerą jautrumą, žemas triukšmų lygis, gera dinamika, trukūmas kad jie šiek didesni (užima daugiau vietos), brangiau juos pagaminti.

Baltos spalvos balansas - iš kameros valdymo meniu keičiasi, naudojami stiprinimo koeficientai. Triukšmai - klaidingi pikseliai, algoritmas šalina "neteisingus" pikselius, jie atsiranda kai būna blogas apšvietimas.
IRIS - rainelė arba diafragma. Jei uždėsime "prioritize framerate" aiškiau matosi objektai, nebūna šleifo tarp kadrų.
Kontrastas tai balansas tarp balto ir šešėlių. Nuorodoje http://www.axis.com/edu yra tech gidas kaip plabuoti apsaugos sistemas. Axis camera reach tool - kaip rasti optimalią kamerą.

Baltos spalvos matavimas
Laboratorijoje buvo naudojamas Clas Ohlson firmos Light meter 32-7361 model 1300, http:/www.clasohlson.se, http:/www.clasohlson.fi, http:/www.clasohlson.no šviesos matavimo įrenginys. Jis matuoja kiek luxų yra konkrečioje vietoje. White balance (baltos spalvos balansas) paskui įvedamas kameros nustatymuose. Lux'ų matuoklis turi būti padėtas pagal kameros objektyvo žiūrėjimo krypties ašį tame taške, fokuso vietoje, kuris stebimas, tik tada teisingai žinosime kiek liuksų yra šviesos reikiamame taške. Kai fokusas rankom reguliuojamas, reikia išjungti iš kameros meniu auto-diafragmos funkciją (auto-iris). Bandyme taip pat buvo naudojamas Pentax objektyvas 5-50mm 1:1.8 CS T S10V518AED. Praktinių bandymų metu Matrix specialistai išmoko realiai nustatyti reikiamus Axis kameros darbinius parametrus.

Axis programinė įranga
Axis Camera Station One v2.11, v3 yra šiuo metu naudojamos
Įrašymas nustatomas Camera Station One -> Camera Settings -> Edit -> Recording - > enable , pvz 6 fps užduodant. Arba Live video config -> Layout -> Viewer settings -> enable recording button. Tada programa įrašo į kietą diską pagal užduotus nustatymus judesius tam tikruose stebėjimo languose. Įrašas daromas koduotame formate, susidaro iš trijų failiukų (paveikliukas, ir du video failai). Juos paversti paprastu mpeg formatu galima padarius iš meniu "export".
1 kamerai programa dodama nemokamai, max palaiko 16 kamerų iš meniu, stebėjimui max palaiko iki 50 kamerų. Ši programinė įranga pozicijonuojasi nedidelėm/vidutinėm sistemom iki 50 kamerų, max 1500fps imamt visas kameras sumoje.
v3 reikalauja geresnės vaizdo plokštės su savo atmintimi (su shared memory nedirba).

Papildomos aplikacijos
Axis kameros palaiko API (priprogramavimą), todėl visada geriausia rinktis net kameras su atviru API. Trečių šalių Axis partneriai, tokie kaip Milestone, NetAvis (turi sistemas veikiačias po Linux), ITV (Maskva) galima įvairias papildimas programas, kurios išplečia Axis sistemų galimybes. PC serveriniai sprendimai yra lankstesni už DVR (digital video registrator) sprendimus, nes pastarieji neplečiami, mažai papildomų aplikacijų. Axis turi VAPIX - patentuotą savo atvirą API.

I/O portai AXIS IP kamerose, bandymas (laboratorija)
Dauguma Axis kamerų turi taip vadinamą I/O prievadą (terminal block connector), kuris leidžia pajungti įvairius iširinius trigerius (daviklius). I/O palaiko modeliai 207/207M/207WM, 210A/211/211A, 211M/211W, 210. Axis 209 neturi I/O. Brangesni ip kamerų modeliai turi po 2 ar 4 I/O jungtis (alarm I/O ports).

Matrix specialistai bandymą atliko su Axis 211A kameros modeliu, pajungtu nuo Allied Telesis switcho per Poe (trigered events on 211A). Prie I/O jungties prie 4 ir 2 kontakto pajungėme lemputę +3V, nes kamera maitinama per Poe (jei AC power, reiktų 12V), o prie 3 ir 1 kontakto pajungėme paspaudimo mygtuką. Tada
Kameros valdymo meniu reikia eiti Setup -> Events config -> motion detection, led windows -> save; paskui Event types -> "motion led" pavadiname langelį push button. Tokiu būdu imituojame pajungę push button (paspaudimo mygtuko) signalą. Kitas nustatymas: einame trigered event setup -> trigered by "input ports" -> input1 -> (active) when trigered -> active output port (užsidegs lemputė) kurią pajungėme prie I/O porto -> output1 (keep active for 3s) (uždega lemputę). Viska atlikus teisingai, ranka paspaudus mygtuką, 3s laikotarpui užsidega lepmputė, kuri buvo prijungta, t.y. kamera gavusi signalą per input1 atlieka veiksmą į output1. Tokiu būdu galima prijungti įvairias reles, ir gaminti sudėtingas praėjimo kontrolės ir kitas apsaugos sistemas.

Reikalavimai įrašymo serveriui
Jie priklauso nuo naudojamų kamerų, versijos. Axis Camera Station one v3 reikalauja kuo geresnės vga, klietams reikia turėti Windows Media player v11, kai naudojama ~50 kamerų turi būti Quad core serveris/4gb ram/hdd raid masyve. Smulkiau axis -> products -> cam stat -> support -> tech -> hw recommendations. Transporto sistemose gerai pasirodė Axis 262 video koderis, softas jau yra viduje, iki 8 kamerų palaiko serveriukas, tik reikia atsparaus vibracijai kieto disko (hdd).

Axis stebėjimo kamerų modelių ir kainų gama tikrai plati todėl tikrai išsirinksite tai kas jums tinka.

Kai kurių prekių kainos yra http://www.deze.lt, arba http://www.mazakaina.lt .

Dėl kitų kainų ir tiekimo klausti sales@matrix.lt.