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Technik
Eine digitale Überwachungslösung besteht aus einer Vielzahl an Einzelkomponenten, wobei die Kameras im Zentrum einer jeden Lösung stehen und das zentrale Element der ViDOFON-Beratung darstellen. Sich mit der Technik einer solchen Kamera auseinander zu setzen, hilft das Verständnis für die Gesamtlösung zu erhöhen und Differenzierungsmerkmale zu identifizieren.
DIE NETZWERKKAMERA
In einer Netzwerkkamera sind alle Komponenten, die für die Übertragung von Bildern über das Netzwerk erforderlich sind, im Gerät integriert. Eine Netzwerkkamera hat eine eigene IP-Adresse. Sie wird direkt an das Netzwerk angeschlossen und verfügt über integrierte Software für einen Webserver, FTP-Server, FTP-Client, E-Mail-CLient, usw.. Sie kann sogar benutzerdefinierte Skripts (kleine Programme) ausführen. Ein zusätzlicher PC (wie etwa bei USB-Webcams) oder Zusatzgeräte sind nicht mehr notwendig.
Netzwerkkameras verfügen über digitale Eingänge und Ausgänge. Über die digitalen Eingänge kann die Übertragung der von der Kamera aufgenommenen Bilder ausgelöst werden. Digitale Ausgänge können für eine Vielzahl an Steuerungsszenarien verwendet werden, wie etwa das Öffnen einer Tür oder das Einschalten des Lichtes in einem Gebäude vom entfernten Standort aus.
VOM LICHT ZUM BILD
Der Vielzahl an Kameratypen steht eine große Anzahl an Objektiven zur Seite. Durch die Optik der Kamera fällt das Licht ein, wird durch die Linse fokussiert und dann durch einen Filter gelenkt. Danach fällt das Licht auf den Bildsensor. Dieser spezielle Baustein, meist ein CCD, ist in der Lage, einfallende Lichtquanten in elektrische Impulse umzuwandeln. Diese Rohdaten werden dem Bildprozessor übergeben, der das eigentliche Bild erzeugt.
OBJEKTIV UND BILDPROZESSOR
Autoiris oder DC-Iris
Die optoelektronischen Bauteile in der Kamera sind aufgrund ihrer hohen Lichtempfindlichlkeit bei extremem Lichteinfall gefährdet. Ohne Schutz werden diese Bauteile bei direkter Sonneneinstrahlung irreversibel beschädigt. Eine Autoiris schützt die Kamera vor einem Übermaß an Lichteinfall.
Autofokus
Viele Kameras besitzen einen Autofokus. Insbesondere PTZ-Kameras benötigen diese Funktion, um bei Bewegung und Zoom ein scharfes BIld zu erzeugen. Jedoch ist ein solches Merkmal nicht immer sinnvoll. Wenn der Bildausschnitt fest und die Lichtbedingungen schwierig sind, kann es notwendig sein, auf einen Autofokus zu verzichten.
Objektivqualitäten
Farbvergrößerungsfehler, sphärische und chromatische Aberration, Koma, Verzeichnung oder Vignettierung sind Werte, an denen man Objektive und Linsen qualitativ unterscheiden kann. Allerdings sind diese Werte schwierig zu messen und Unterschiede häufig nur unter Laborbedingungen zu erkennen. Viel wichtiger als diese Merkmale, ist die Auswahl des richtigen Objektives für den jeweiligen Einsatzort. Hier sind es Brennweite, Blende, Schärfentiefe und Lichtstärke, welche die Objektive unterscheiden.
VOM BILD ZUM IP-PAKET
Der Bildprozessor erzeugt ein Bild, das man über analoge Wege bereits auslesen könnte. Die Datenmenge wäre jedoch zu hoch, um sie sinnvoll übertragen zu können.
Hier zahlt sich erneut die Intelligenz innerhalb der Kameras aus. Ein weiterer spezialisierter Chip komprimiert die Daten für die weitere Verarbeitung. Zwei prinzipiell unterschiedliche Varianten stehen für die Kompression bereit.
Zum einen die Komprimierung von Vollbildern, meist als Motion-JPEG (M-JPEG), zum anderen in Form von auf Vollbildern basierenden Differenzbildern, häufig MPEG4. Im Gegensatz zu Motion-JPEG wird bei MPEG4 nicht immer jedes Einzelbild gespeichert, sondern es werden nur Veränderungen eines Referenzbildes (Key Frame) übertragen. Nach einer Folge von solchen Zwischenbildern folgt wieder ein Key Frame. Über den Ethernetcontroller, der die Daten in IP-Pakete packt, gelangen die Bilder ins Datennetz.
FASZINATION TECHNIK
Das Herz einer Netzwerkkamera ist ihr Prozessor. Das physikalisch-optische Herz ist jedoch die Kombination aus Sensor und Objektiv. Viele Kameras bieten die Möglichkeit das Objektiv auszutauschen, um für alle Lichtverhältnisse und Anwendungsgebiete gerüstet zu sein.
Tag- / Nachtfilter
Zu überwachende Sicherheitsbereiche und Objekte bedürfen einem Schutz rund um die Uhr und zu jeder Jahreszeit. Egal ob es regnet, schneit oder die Temperatur im Winter auf weniger als -20°C fällt: Die Kamera muss stets einsatzbereit bleiben und ihren Dienst zuverlässig erfüllen. Qualitativ hochwertige Kameratypen sind für einen silchen Einsatz unter extremen Bedingungen gerüstet.
Besondere Anforderung wird an die Optik und die Bilderzeugung gestellt, wenn die Lichtverhältnisse im Laufe des Tages ständigen Veränderungen ausgesetzt sind. Überwachungskameras sind sehr lichtempfindlich, um auch bei Dämmerung hochwertige Bilder aufnehmen zu können. Mehr noch: Kameras nehmen in der Regel einen größeren Wellenlängenbereich wahr als das menschliche Auge. Dies macht man sich zu Nutze. Insbesondere Wellenlängen aus dem infraroten Bereich werden eingesetzt, um an sich vollkommen dunkle Bereiche, etwa bei Nacht, auszuleuchten.
Damit eine Kamera diese Fähigkeiten sinnvoll einsetzen kann, bedarf es eines zusätzlichen Filters, der am Tag Infrarotempfindlichkeit einschränkt. Dieser Infrarotfilter ist es, der aus einer normalen eine Tag-/Nachtkamera macht, die unter allen Bedingungen hochwertiges, verwertbares Bildmaterial liefert.
DARÜBER HINAUS BIETEN SPEZIALLÖSUNGEN:
• Hohe Bildqualität mit einer Auflösung von bis zu 1,3 Millionen Pixel
• Oftmals einsetzbar ohne zusätzliche Softwareinstallationen
• Kamerabedienung und Sichten der Bilder über jeden Standard-Webbrowser weltweit
• Lippensynchrone Audio- und Gegensprechfunktion
• Ton-Raumüberwachung über den Standard-Webbrowser
• Minimale Netzwerkbelastung durch innovative Komprimierungsverfahren
• Integrierte ereignis- oder uhrzeitgesteuerte Aufzeichnung
• Live-Aufzeichnung auf einem Standard-PC
• Keine Limitierung von Kameraanzahl und Speichersystemen - jederzeit erweiterbar
• Langzeitspeicherung von Videoströmen
• Integrierter Zwischenpuffer in der Kamera, der bis zu 4.000 Einzelbilder bzw. ein mehrere Minuten langes Video bei einem Netzwerkausfall überbrücken kann.
• Wartungsarm und wetterfest von -30°C bis +60°C durch Verzicht auf bewegliche Teile
• Alarm-Benachrichtigung per E-Mail, SMS oder Telefonanruf
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