Hệ Thống Camera Quan Sát Là Gì? Bao Gồm Những Gì?

Nếu bạn đang có nhu cầu lắp đặt hệ thống camera quan sát thì việc tìm hiểu về CAMERA QUAN SÁT là cần thiết. Trong bài viết này, Camera Phú Quý sẽ cung cấp cho bạn những thông tin CẦN PHẢI BIẾT cũng như những kiến thức cơ bản về camera quan sát.

I. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CAMERA QUAN SÁT

Camera quan sát là gì? Là một hệ thống bao gồm các thiết bị điện tử được kết nối với nhau để ghi nhận hình tại nơi cần theo dõi và đưa hình ảnh tới người sử dụng bằng các thiết bị như: tivi, máy tính, điện thoại di động…. Thông qua mạng internet. Giúp ta quản lý một cách chủ động hơn dù đang ở bất kỳ nơi nào.

Camera là một thiết bị ghi hình. Với một chiếc Camera, bạn có thể ghi lại được những hình ảnh trong một khoảng thời gian nào đó, lưu trữ và sau đó bạn xem lại bất cứ khi nào bạn muốn. Như vậy, Chức năng cơ bản nhất của camera là ghi hình và lưu trữ lại.

Camera quan sát (Camera Surveillance hay CCTV Camera) là một biến thể của khái niệm Camera, trong đó tách biệt 2 chức năng ghi hình và lưu trữ thành 2 công đoạn khác nhau. Camera quan sát chỉ đảm nhận chức năng ghi hình, xử lý hình ảnh và truyền về một thiết bị khác gọi là Đầu ghi hình (DVR- Digital Video Recoder). DVR đảm nhận chức năng lưu trữ.

Trong khái niệm camera ban đầu không có chức năng xem trực tiếp, tức là bạn sẽ không thể vừa quay video vừa phát hình xem trực tiếp. Nhưng với CAMERA QUAN SÁT bạn có thể thực hiện điều đó một cách dễ dàng thông qua chức năng của Đầu ghi hình.

Ngày nay, Công nghệ ngày càng phát triển các loại Camera IP hỗ trợ khả năng vừa quay, vừa phát hình trực tiếp (Live View) mà không cần đến đầu ghi.

Camera quan sát được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực giám sát. Một hệ thống các Camera đặt tại những vị trí thích hợp sẽ cho phép bạn quan sát, theo dõi toàn bộ ngôi nhà, nhà máy, xí nghiệp hay những nơi bạn muốn quan sát, ngay cả khi bạn không có mặt trực tiếp tại đó. Nó cho phép bạn xem trực tiếp theo thời gian thực, hoặc xem lại một cách dễ dàng, Ngày nay, tất cả các đầu ghi hình đều hỗ trợ khả năng kết nối mạng Internet, điều đó cho phép bạn có thể truy cập vào hệ thống camera quan sát từ xa và xem hình ảnh trực tiếp cũng như xem lại một cách đơn giản.

II. HỆ THỐNG CAMERA QUAN SÁT BAO GỒM NHỮNG GÌ

Những thiết bị cần có trong 1 hệ thống camera quan sát:

1. Camera quan sát.
2. Nguồn cho camera.
3. Đầu ghi hình camera.
4. Ổ cứng cho đầu ghi hình.
5. Dây điện cấp nguồn cho camera
6. Dây tín hiệu cho camera.
7. Jack BNC
8. Dây mạng internet.
9. Hệ thống mạng có sẵn.
10. Thiết bị nhận hình ảnh và đưa đến người quản lý.

Diễn giải các thiết bị trong hệ thống camera quan sát:

1. Camera quan sát:

• Camera quan sát là các mắt điện tử, có thể nhìn thấy hình ảnh tại nơi chúng ta cần theo dõi. Nhiệm vụ ghi lại (capture) hình ảnh, thực hiện tiền xử lý bao gồm nén, mã hóa sao cho phù hợp với công nghệ truyền dẫn tương ứng sau đó truyền về bộ xử lý trung tâm thông qua môi trường truyền dẫn (cáp tín hiệu hoặc môi trường vô tuyến).
• Camera quan sát hiện trên thị trường có rất nhiều loại.

Xem thêm: Một số thông số thường gặp trong Camera

2. Adaptor cho camera:

• Camera muốn hoạt động được phải cấp nguồn điện cho nó.
• Hiện nay thông thường phần lớn camera trên thị trường sử dụng nguồn là 12V thế nên ta cần phải có Adaptor camera để chuyển nguồn từ 220V về 12V.
• Tuy nhiên, bạn có thể dùng Nguồn tổng cho camera và kết hợp với đầu nối nguồn camera chứ không nhất thiết phải sử dụng nguồn đơn.

3. Đầu ghi hình camera:

Đầu ghi hình camera quan sát có nhiệm vụ xử lý hình ảnh để xuất ra các cổng (Video Out) để hiển thị hình ảnh quan sát lên các loại màn hình, Ngày nay chúng ta có thể bắt gặp các loại cổng xuất hình HDMI, VGA, BNC, hoặc S-Video (Jack hoa sen), trong đó, cổng HDMI kết nối với các loại TV, Màn hình thế hệ mới có cổng HDMI, Cổng VGA cho phép kết nối với các loại màn hình máy tính, Cổng BNC cho phép kết nối với các TV đời cũ bằng cáp đồng trục 75Ohm, Cổng S-Video cho phép kết nối với các TV đời cũng qua cáp hoa sen.

Đầu ghi hình thường hỗ trợ chuẩn nén H.264 để nén hình ảnh xuống khi truyền đi cũng như lưu trữ giúp tiết kiệm dung lượng đĩa cứng cũng như băng thông.

• Đầu ghi hình là nơi tập trung tín hiệu hình ảnh thu được từ camera.
• Trên đầu ghi thông thường sẽ có 5 loại cổng mà ta đáng lưu ý:
  • Cổng Video Input: đây là cổng thu tín hiệu từ các camera vào.
  • Cổng Video Output: đây là cổng chuyển hình ảnh ra các thiết bị mà ta muốn quan sát. (Máy tính, điện thoại, tivi…)
  • Cổng Audio Input: cổng thu âm thanh (nếu cần ghi lại âm thanh)
  • Cổng Audio Output: Cổng ra âm thanh (nếu cần nghe lại)
  • Cổng RJ45: Cổng kết nối trao đổi dữ liệu qua internet.
• Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại đầu ghi hình. Thông thường được chia ra các loại: đầu ghi hình 4 cổng, đầu ghi hình 8 cổng, đầu ghi hình 16 cổng, đầu ghi hình 24 cổng, đầu ghi hình 32 cổng

Xem thêm: Đầu ghi hình Digital video recorder (DVR) là gì?

4. Ổ cứng ghi hình:

• Ổ cứng này được gắn vào trong đầu ghi hình camera. Nhằm mục đích lưu trữ lại những hình ảnh (đoạn video) mà camera truyền tải về đầu ghi hình.
• Do đặc trưng của hệ thống Camera quan sát là hoạt động liên tục 24/24 nên khi lắp đặt chúng ta nên cân nhắc sử dụng các loại ổ cứng chuyên dụng dành riêng cho Camera quan sát, nhằm tránh trường hợp đầu ghi bị treo, đứng, không nhận ổ cứng.
• Trung bình 1 mắt camera Analog nếu ghi hình suốt 24/24 sẽ tiêu hao dung lượng vào khoảng 6GB/Ngày.
• Với các hệ thống có số lượng camera quan sát lớn và yêu cầu thời gian lưu trữ lâu ngày. Người ta sử dụng các loại đầu ghi hình có khả năng hỗ trợ kết nối để hệ thống lưu trữ chuyên dụng SAN. SAN là hệ thống bao gồm rất nhiều ổ đĩa cứng liên kết với nhau có dung lượng cực lớn, và có khả năng sao lưu dự Phòng hoàn toàn độc lập.

5. Dây điện cấp nguồn:

• Dây điện để dần từ nguồn điện chính (nơi công trình) dẫn về Adaptor của camera.
• Nếu nơi đặt camera đã có sẵn nguồn điện ta có thể tiết kiệm được chi phí dây.

6. Dây tín hiệu:

Có một số loại cáp dùng để kết nối thiết bị trong hệ thống camera quan sát bao gồm

• Cáp đồng trục RG6/75Ohm, đây là loại cáp phổ biến của truyền hình cáp. Dùng để kết nối camera quan sát với đầu ghi hình. Đầu kết nối sử dụng là JACK BNC và khóa F5.
• Cáp mạng Ethernet dùng để kết nối đầu ghi hình với Moderm Router, sử dụng đầu kết nối RJ-45 bấm chéo. Cáp hình ảnh bao gồm 2 loại cáp HDMI/VGA dùng để kết nối với màn hình, một số khác dùng cáp hoa sen trắng đó để kết nối qua cổng s-video
• Camera truyền tải tín hiệu Analog thông qua cáp đồng trục. Thế nên ta cần phải có dây cáp đồng trục để nối từ camera về đầu ghi hình.

7. Jack BNC:

• Đầu Jack nối BNC camera để bấm vào dây cáp đồng trục mới có thể gắn vào camera hoặc đầu ghi hình. Để kết nối giữa camera – đầu ghi – Tivi.

8. Dây mạng Internet:

• Sử dụng dây mạng Cat.5e để kết nối đầu ghi hình với hệ thống mạng có sẵn nơi công trình. Mục đích là để quan sát từ xa qua mạng Internet bằng máy vi tính, hay điện thoại smart phone.
• Nếu bạn chỉ đơn thuần sử dụng để quan sát tại nhà qua tivi, thì có thể bỏ qua thiết bị này.

9. Hệ thống mạng có sẵn:

Việc xem được hình ảnh camera quan sát từ xa qua mạng internet bằng máy tính, điện thoại ngày nay gần như là một yêu cầu bắt buộc với mọi đơn vị khi lắp đặt hệ thống camera quan sát cho khách hàng. Để làm được việc này thì khách hàng cần có một đường truyền internet có Hệ thống mạng internet bao gồm: Modem, Sub/Swich, mạng internet. Đây là những thiết bị cần thêm nếu chúng ta muốn quan sát qua điện thoại, máy vi tính hay ở ngoài nơi mà chúng ta lắp hệ thống camera quan sát.

Khi đó, Nhân viên lắp camera sẽ đăng nhập vào thiết bị để tiến hành cấu hình NAT Port Fowarding địa chỉ IP của đầu ghi ra ngoài mạng internet cũng như cấu hình tên miền động DDNS cho khách hàng.

Việc cấu hình này được đề cập chi tiết trong bài viết Hướng dẫn cấu hình mạng khi lắp camera quan sát.

10. Thiết bị nhận hình ảnh cuối cùng:

• Tất cả hệ thống trên đã hoàn thành. Thì đây là nơi mà người quản lý hệ thống sử dụng.
• Bạn có thể quan sát hệ thống camera quan sát qua điện thoại di động, máy vi tính, tivi.. hoặc cũng có thể là máy chiếu. Trong và ngoài nơi mà chúng ta lắp đặt hệ thống camera quan sát.

Màn hình dùng để hiển thị hình ảnh camera quan sát có thể sử dụng bao gồm

• Màn hình TV CRT đời cũ kết nối qua cổng S-Video Cần kiểm tra xem đầu ghi có cổng này không, nếu không có bạn cần mua các bộ chuyển đổi để gắn vào cho tương thích.
• Màn hình TV LED đời mới: các loại màn hình này hầu hết đều có cổng HDMI. Dùng cáp HDMI kết nối giữa đầu ghi và màn hình TV, Trên TV bạn cần chuyển ngõ vào về dùng cổng HDMI gắn vào đầu khi để màn hình hiển thị hình ảnh camera quan sát.

III. PHÂN LOẠI CAMERA QUAN SÁT

Có nhiều phương pháp phân loại camera quan sát, tùy vào mục đích phân loại mà người ta chia camera quan sát thành các nhóm khác nhau. Trong bài viết này vì mục đích chính là TÌM HIỂU VỀ CAMERA QUAN SÁT nên chúng tôi sẽ sẽ đưa ra một số mô hình phân loại camera quan sát phổ biến nhất, thường gặp trong thực tế áp dụng cho cả khách hàng đầu cuối cũng như các kỹ thuật viên lắp camera quan sát sử dụng.

1. Phân loại công nghệ truyền dẫn

• Camera Analog
  • Camera Analog nguyên thủy
  • Camera AHD
  • Camera HD-CVI
  • Camera HD-TVI
  • Camera HD-SDI
  • Camera HDI
• Camera IP
  • Camera IP có dây
  • Camera IP không dây

2. Phân loại camera theo chip xử lý hình ảnh

• Camera CDD
• Camera CMOS

3. Phân loại theo tính năng sử dụng.

• Camera trong nhà
• Camera ngoài trời

IV. CÁC YẾU TỐ QUAN TRỌNG NHẤT CỦA MỘT HỆ THỐNG CAMERA QUAN SÁT

1. Độ phân giải

Khi tìm hiểu về Camera quan sát thì độ phân giải camera chính là yếu tốt quan trọng hàng đầu. Độ phân giải camera quan sát là độ phân giải của cảm biến, nó được quyết định bởi con chip cảm biến ảnh (Image Sensor). Độ phân giải có đơn vị là TVL (camera analog đời cũ) hoặc Megapixel. Độ phân giải càng cao thì cho chất lượng hình ảnh càng rõ.

Cần phân biệt độ phân giải cảm biến với độ phân giải khi ghi hình. Độ phân giải ghi hình thường bắt gặp ở đầu ghi nó có các mức như CIF, D1, 960H, HD 720P, HD 960P, FULL HD 1080P, 4K. Trong khi độ phân giải màn hình lại là đại lượng liên quan đến thiết bị hiển thị (TIVI) chứ không liên quan đến hệ thống camera cũng như đầu ghi.

2. Tầm quan sát & góc quan sát

Tầm quan sát và góc quan sát được quyết định bằng chất lượng của ống kính trong camera quan sát (LENS). Ống kính có tầm quan sát càng xa thì quan sát càng xa. Tầm quan sát của camera là khoảng cách để ống kính ghi nhận được hình ảnh vật thể, nó không phải là khoảng cách để bạn có thể thấy rõ vật thể đó.

Tầm quan sát và góc quan sát là 2 đại lượng có tính tương nhượng lẫn nhau. Góc quan sát rộng thường sẽ làm hạn chế tầm quan sát và ngược lại.

Ống kính phổ biến của camera quan sát là ổng kính 3.6mm, 4mm, 6mm. Cho góc quan sát rộng, tầm quan sát vừa phải. Nếu cùng 1 camera mà muốn nâng khoảng cách quan sát lên thì có thể tiến hành thay ống kính dài hơn (VD: thay len 3.6mm bằng Len 6mm) sẽ cho khoảng cách quan sát xa hơn nhưng ngược lại nó lại làm camera bị thu hẹp góc quan sát. Do đó, tùy vào điều kiện thực tế lắp đặt để chọn LENS phù hợp cho camera quan sát.

3. Khả năng quan sát trong bóng tối

Khả năng quan sát trong bóng tối ảnh hưởng bởi độ nhạy sáng tối thiểu. Đơn vị của độ nhạy sáng là LUX. Độ nhạy sáng càng thấp thì camera càng có khả năng quan sát trong bóng tối tốt hơn.

Ngoài ra, để hình ảnh quan sát có chất lượng tốt hơn thì camera còn được bổ sung các đèn LED ARRAY hoặc LASER LED. Với các dòng camera mới phần lớn sử dụng công nghệ LED ARRAY vì ưu điểm về mặt hình ảnh cũng như khả năng tiết kiệm điện năng tiêu thụ.

4. Khả năng vận hành trong điều kiện khắc nghiệt

Khả năng vận hành trong điều kiện khắc nghiệt của camera quan sát là một điểm rất quan trọng và cần được lưu ý. Một camera không có khả năng chống thấm lắp ngoài trời sẽ là sai lầm tai hại, dẫn đến cháy camera ngay khi trời mưa. Một Camera không có khả năng chống bụi nhưng lại lắp vào môi trường nhà máy, bụi rất nhiều sẽ làm camera nhanh chóng hỏng, vì bụi lọt vào thấu kính.

Khả năng vận hành trong điều kiện khắc nghiệt của camera quan sát được tiêu chuẩn hóa bằng bộ chuẩn IP. Bạn có thể bắt gặp các chuẩn IP66, IP67, IP68. Cấp càng cao thì khả năng vận hành khắc nghiệt càng tốt. Thông thường chúng ta hay bắt gặp tiêu chuẩn IP66, là khả năng chống thấm nước, chống được bụi.

Các camera thân thường hỗ trợ tiêu chuẩn IP66, Một số dòng camera Dome cũng hỗ trợ IP66 nhưng rất hiếm. Do đo, Khi lắp đặt, thường sẽ lắp camera Dome bên trong nhà ở, văn Phòng, cửa hàng vì yếu tốt thẩm mỹ. Nhưng với các vị trì ngoài trời, mưa tạt hoặc bụi bẩn thì nên lắp các dòng camera thân hỗ trợ tiêu chuẩn IP66. Khi đó độ bền của camera sẽ được đảm bảo. IP67 và IP68 là những cấp bảo vệ cao hơn cho phép vận hành ở nhiệt độ cao, nhiệt độ âm, cho phép nhấn chìm trong nước, khả năng bảo vệ quá áp, khả năng chống sét…

5. Khoảng cách lắp đặt cho phép

Khoảng cách lắp đặt cho phép của một camera quan sát là khoảng cách dây dẫn từ camera về đến đầu ghi. Khoảng cách này phụ thuộc vào công nghệ của camera đó.

• Camera analog đời cũ cho phép truyền ở khoảng cách < 100m
• Camera AHD : 100-300m
• Camera HD-CVI: 300-500m
• Camera HD-TVI: 300-500m

Trên đây là cách khoảng cách lắp đặt lý tưởng, tuy nhiên trên thực tế khi lắp đặt trong môi trường sẽ có ảnh hưởng bởi can nhiễu, tạp nhiễu. Khi đó nếu lắp ở khoảng cách xa có thể dẫn đến hình ảnh bị nhiễu (giật hình ảnh, hoặc bị gợn sóng). Giải pháp khắc phục là dùng các loại cáp tốt hơn với nhiều lớp vỏ bọc chống can nhiễu, sử dụng bộ lặp và khuyếch đại tín hiệu hoặc chuyển qua giải pháp dùng Camera IP sử dụng môi trường truyền là các Switch.

6. Khả năng lưu trữ hình ảnh

Khả năng lưu trữ hình ảnh camera quan sát được đại diện với dung lượng ổ cứng. thời gian lưu trữ hình ảnh ảnh hưởng bởi nhiều tham số khi cấu hình đầu ghi như độ phân giải ghi hình, số khu hình trên mỗi giây, chất lượng nén…v.v. Chất lượng hình ảnh càng cao thì càng tốn dung lượng bộ nhớ.

Khi lựa chọn đầu ghi cần quan tâm đến số cổng SATA cũng như dung lượng ổ cứng tối đa mà đầu ghi hỗ trợ để trang bị ổ cứng phù hợp với nhu cầu lưu trữ.

7. Chức năng tìm kiếm và xem lại

Chức năng tìm kiếm và xem lại cũng là yếu tốt rất quan trọng, thông thường các đầu ghi hình chỉ cho phép xem lại từng kênh một, tuy nhiên các loại đầu ghi cao cấp sẽ cho phép xem lại đồng thời trên nhiều kênh, Khi đó, nếu bạn cần xem lại 1 sự kiện nào đó sẽ có thể xem được một cách bao quát hơn diễn biến tại hiện trường.

Trân trọng cảm ơn Quý Khách đã xem!