Theo số liệu thống kê của IPVM thì camera analog đang trở nên lỗi thời. Camera IP chính là tương lai của ngành CCTV, vậy camera IP là gì? Camera IP là loại camera quan sát sử dụng đường truyền internet để gửi và nhận dữ liệu từ xa thông qua giao thức IP (Internet Protocol), camera IP có 2 loại phổ biến là camera IP không dây (camera wifi) và camera IP có dây.

PHẦN 1:
CHỌN CAMERA QUAN SÁT IP

Về cơ bản lựa chọn camera IP cũng khá tương đồng với camera Analog, việc chọn camera nào phụ thuộc phần lớn vào vị trí và mục đích của việc lắp đặt. Mỗi Hãng sản xuất đều có số lượng rất lớn camera với nhiều chủng loại, cấu hình, tính năng, giá thành khác nhau. Vì vậy, nếu không phải là một kỹ thuật viên chuyên nghiệp được đào tạo từ hãng thì việc lựa chọn được camera tối ưu theo yêu cầu là việc cực kỳ khó.

BƯỚC 1: CHỌN VỊ TRÍ LẮP ĐẶT CAMERA

---

Mỗi vị trí lắp đặt sẽ quyết định hình dáng và tính năng của camera vì vậy theo vị trí thì camera IP được phân thành 2 loại lắp trong nhà (indoor) và ngoài trời (outdoor).

CAMERA LẮP TRONG NHÀ

Camera lắp đặt trong nhà thường ít bị tác động của môi trường xung quanh so với camera lắp ngoài trời (outdoor). Nói chung, phần lớn camera lắp trong nhà thường có cấu trúc dạng bán cầu Dome và có lớp vỏ được chế tạo bằng vật liệu nhựa, nên thường có giá rẻ hơn.

Loại camera lắp trong nhà thường làm bằng vật liệu nhựa, giá rẻ và có cấu trúc dạng dome bán cầu

CAMERA LẮP NGOÀI TRỜI

Camera lắp đặt ngoài trời đỏi hỏi khả năng chống chịu tác động của môi trường cao như nước, bụi, mưa, gió…thông thường camera lắp ngoài trời cần có mốt số đặc tính sau:

– Vỏ che: Nhằm bảo vệ ống kính của camera khỏi ánh sáng trực tiếp từ mặt trời, hoặc mưa, gió, bụi..

– Tiêu chuẩn IP: Tiêu chuẩn bảo vệ IP bao gồm 2 chứ số ví dụ IP66, IP67, IP68 chứ số đầu quyết định khả năng chống bụi và số thứ 2 quyết định khả năng chống nước của thiết bị.

– Tiêu chuẩn IK: Khác với tiêu chuẩn IP, IK là khả năng chống chịu tác động va đập của camera.

– Sưởi ấm & làm mát: Phụ thuộc vào nhiệt độ độ ẩm bên ngoài nóng hoặc lạnh camera lắp ngoài trời đôi khi đòi hỏi phải có bộ gia nhiệt (sưởi ấm) hoặc quạt để làm mát khi nắng nóng.

Camera IP lắp ngoài trời thường yêu cầu có vỏ che, chống va đập, chống nước, chống bụi và làm bằng kim loại, thường có cấu trúc dạng thân trụ box và giá cao hơn

4 VỊ TRÍ TUYỆT ĐỐI KHÔNG NÊN LẮP CAMERA

Việc lựa chọn vị trí lắp đặt camera cần phải khảo sát thực tế và yêu cầu một số kinh nghiệm nhất định. Chúng tôi khuyên bạn tuyệt đối không lắp camera tại 4 vị trí sau:

1. Phòng ngủ: Rủi ro rất lớn về an toàn thông tin cá nhân nếu camera bị xâm nhập, xem lén:

2. Phòng tắm: Cũng giống như phòng ngủ camera lắp trong phòng tắm mất an toàn và gây ra tâm lý khó chịu cho mọi người.

3. Phòng con cái đã lớn: Thay vì lắp camera theo dõi con cái bạn nếu cần thiết bạn nên tham gia một vài lớp học tâm lý giúp con cái có tinh thần tốt hơn. Rất nhiều sự việc gây mất tình cảm dẫn đến xung đột khi bố mẹ lắp camera để theo dõi con cái của mình.

4. Camera chiếu thẳng vào cửa phòng vệ sinh: Nếu bạn đang trong phòng vệ sinh, phòng tắm lỡ bỏ quên vài thứ quan trọng bên ngoài thì camera chiếu thẳng vào đây sẽ rất bất tiện đấy.

Đặc biệt lưu ý nếu các vị trí đó bạn bắt buộc phải lắp camera thì không nên lựa chọn camera giá rẻ (các camera giá rẻ thường phát sinh các vấn đề bảo mật rất nghiêm trọng bạn không thể kiểm soát được) các hình ảnh riêng tư và nhạy cảm có thể bị lộ trên internet bất cứ lúc nào. Hãy chọn camera các hãng tên tuổi và uy tín cao để lắp tại các vị trí này nếu cần thiết vì bạn hoàn toàn có thể kết hợp camera nhiều hãng với nhau chỉ cần camera hỗ trợ chuẩn Onvif.

Rủi ro về đạo đức và an toàn của thông tin cá nhân rất dễ xảy ra nếu bạn lắp camera tại 4 vị trí này (xin nhắc lại nếu bắt buộc phải lắp bạn nên chọn camera hãng uy tín để đảm bảo tính bảo mật tốt hơn)

BƯỚC 2: CHỌN KIỂU DÁNG CỦA CAMERA IP

---

Sau khi hoàn thành bước 1, cơ bản bạn đã xác định được vị trí lắp camera và một số yêu cầu về thuộc tính vật lý, đến bước 2 bạn cần chọn hình dáng camera phù hợp với các yêu cầu cụ thể như sau:

BOX CAMERA – CAMERA THÂN TRỤ

Box camera là loại camera cố định. Loại camera này phụ hợp lắp đặt ở những nơi không đòi hỏi tính dịch chuyển, cần giữ góc quan sát tối ưu cho thiết bị. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp Box camera thường được gắn với module có khả năng quay quét PT (pan/tilt) để điều chỉnh góc nhìn khi cần thiết. Trong trường hợp này camera cần hỗ trợ giao thức RS485 để thực hiện việc điều khiển đó.

DOME CAMERA – CAMERA BÁN CẦU

Camera bán cầu là loại camera cố định được thiết kế với mục đích tối ưu cho việc gắn trần (mặt phẳng). Đặc biệt, ống kính của camera bán cầu có thể điều chirnhd được khi lắp đặt giúp tối ưu được góc quan sát. Camera dome được phân ra thành 2 loại dựa trên kiểu ống kính được sử dụng.

Fixed Focal Length – camera có tiêu cự cố định: Độ dài của tiêu cự camera bị cố định vì vậy điểm lấy nét sẽ không thể thay đổi, loại camera này phù hợp cho việc quan sát các đối tượng đứng yên.

Varifocal Lens – camera có tiêu cự thay đổi: Trường nhìn và tiêu điểm của loại camera này có thể thay đổi khi lắp đặt, camera phù hợp để theo dõi các đối tượng di chuyển hoặc khoảng cách từ camera đến đối tượng không xác định và thay đổi thường xuyên.

Tiêu cự của camera bán cầu phần lớn được điều chỉnh thủ công khi lắp đặt. Hiên nay, một số hãng sản xuất tích hợp module tự động tối ưu tiêu cự cho camera (camera tự động điều chỉnh tiêu cự).

CAMERA ZOOM (PHÓNG TO, THU NHỎ)

Zoom camera bản chất là một box camera có thêm tính năng phóng to, thu nhỏ hình ảnh (dĩ nhiên giá bán sẽ cao hơn so với box camera cùng cấu hình). Hiện tại, trên thị trường có công nghệ zoom được sử dụng digital zoom (zoom số), optical zoom (zoom quang học).

Optical zoom (zoom quang học): Zoom quang học là cách tối ưu nguồn sáng chiếu vào tiêu cự camera để thu hình ảnh, zoom quang sẽ duy trì chất lượng giống nhau ở mọi khoảng cách, nghĩa là hình ảnh không bị vỡ, mất nét.

Digital zoom (zoom số học): Khác với zoom quang, zoom số học sẽ sử dụng thuật toán để bù màu, bù sáng của hình ảnh vì vậy zoom số phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng cảm biến hình ảnh và bị vỡ, mất nét.

TÍNH NĂNG QUAY QUÉT (PTZ)

Camera PTZ có khả năng điều khiển hướng, góc quay, phóng to thu nhỏ (zoom) hình ảnh sau khi lắp đặt. PTZ nghĩa là quay ngang dọc – Panning (side to side) – quét lên xuống Tilting (up and down) và phóng to, thu nhỏ hình ảnh – Zooming (in and out). Camera PTZ là giải pháp hoàn hảo cho mục đích theo dõi nhiều vị trí cùng lúc hoặc trong trường hợp cần xem chi tiết một điểm nóng hoặc khu vực nào đó mà camera cố định không tiếp cận được.

Ngoài ra, khi lựa chọn camera PTZ bạn cần lưu ý đến một số thông số quan trọng khác như tốc độ quay quét, góc quay, tuần tự, preset và tỉ số zoom. Hiện nay, camera có khả năng zoom cao nhất là 37x (khoảng 200-300m).

CAMERA ĐA HƯỚNG – QUAN SÁT 360 ĐỘ

Camera đa hướng là loại camera được thiết kế rất đặc biệt cho phép quan sát ở khu vực cực kỳ rộng lớn bằng cách kết hợp nhiều ống kính camera lại với nhau. Camera đa hướng giúp tiết kiệm chi phí lắp đặt, tính thẩm mỹ, bảo trì, bảo dưỡng..

Camera đa hướng cho phép quan sát ở khu vực rộng góc quan sát không giới hạn

CAMERA MẮT CÁ – FISHEYE CAMERA

Camera mắt cá có góc quan sát rộng cùng nhiều chế độ xem khác nhau.

CAMERA HỒNG NGOẠI (QUAN SÁT NGÀY ĐÊM)

Camera được tích hợp sẵn các đèn LED chiếu ánh sáng hồng ngoại giúp quan sát hình ảnh kể cả trong đêm tối, đây là tính năng cực kỳ hữu ích, hình ảnh thu được từ camera vào ban đêm sẽ sáng và rõ nét hơn so với camera thông thường. Dải quan sát của camera phụ thuộc vào chất lượng và số lượng đèn LED được trang bị. Một số dòng camera cao cấp còn trang bị loại hồng ngoại thông minh tự động điều chỉnh độ sáng của đèn để cho hình ảnh tự nhiên và rõ nét hơn.

BƯỚC 3: LỰA CHỌN TÍNH NĂNG CAMERA IP

---

Sau khi hoàn thành phần 1 bạn có bản bạn đã lựa chọn được hình dáng và tính năng yêu cầu của camera quan sát. Sang phần thứ 2, chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn đi vào lựa chọn chi tiết hơn về tính năng của camera IP.

ĐỘ PHÂN GIẢI – IMAGE RESOLUTION

Cũng tương tự như máy tính, điện thoại, tivi độ phân giải đóng cũng vai trò quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng của hệ thống camera quan sát. Độ phân giải cao nghĩa là hình ảnh thu được rõ nét hơn và có kích thước lớn hơn, chi phí lắp đặt hệ thống cũng sẽ cao hơn vì khi đó bạn cần ổ cứng lưu trữ dữ liệu video lớn hơn đồng thời cần sử dụng gói internet có băng thông lớn để truyền tải hình ảnh quan internet.

Ngoài ra, khi bạn chọn camera có độ phân giải cao đồng thời bạn cũng phải lựa chọn đầu ghi hình, cáp truyền dẫn, màn hình theo dõi, model internet có chất lượng tương đương để đảm bảo tính đồng bộ của hệ thống camera.

Do đó, khi lựa chọn camera quan sát bạn cần xem xét kỹ lưỡng yêu cầu thực tế không nhất thiết phải lựa chọn độ phân giải quá cao để tiết kiệm chi phí, kích thước video cần lưu còn bị ảnh hưởng đến chuẩn nén sử dụng.

Độ phân giải là một trong những yếu tố quyết định chất lượng hệ thống camera quan sát

PHƯƠNG PHÁP NÉN VIDEO – VIDEO COMPRESSION METHODS

Hình ảnh thu được từ camera cần phải giảm kích thước nhưng vẫn đảm bảo yêu cầu về chất lượng nhằm mục đích giảm tải băng thông internet đồng thời giảm chi phí đầu tư ổ cứng lưu trữ video. Trên thị trường camera giám sát hiện nay tồn tại một số chuẩn sau MPJEG, MPJEG-4, H264, H264+, H265, H265+…mỗi một chuẩn nén sử dụng công nghệ và đặc tính khác nhau. Camera thường cung cấp nhiều chuẩn nén đồng thời vì vậy bạn cần hiểu để lựa chọn chuẩn phù hợp với môi trường và mục đích sử dụng.

MJPEG – MOTION JPEG

Chuẩn nén MJPEG mỗi một khung hình chuyển động trong video được tách ra sử dụng định dạng hình ảnh JPEG. MJPEG mỗi một khung hình là độc lập và không có sự liên kết giữa các khung hình liền nhau, do đó rủi ro về sự mất mát dữ liệu (khung hình) trong lúc truyền thường xảy ra.

MJPEG-4 (Moving Picture Experts Group 4)

MJPEG-4 chính là sự cải tiền của MJPEG khắc phục việc mất hình ảnh trong quá trình truyền dẫn bằng cách tạo ra sự liên kết giữa các khung hình video liền kề.

H.264

BƯỚC 4: VẤN ĐỀ BẢO MẬT CAMERA IP

---

Một hệ thống camera giám sát IP hoàn chỉnh bao gồm nhiều thiết bị khác nhau và rủi ro về an ninh có thể xảy ra ở bất cứ thiết bị hay công đoạn nào của hệ thống. Vì vậy, các hãng camera đã tính toán và có phương án cụ thể cho từng công đoạn. An ninh mạng và xác thực là phương pháp để thực hiện điều này.

Https (ssl) – Đăng nhập có xác thực

Giao thức truyền thông này hoạt động dựa trên nền tảng http tuy nhiên được bổ sung thêm mã hóa SSL (Secure Socket Layer). Khi sử dụng SSL nghĩa là dữ liệu được mã hóa điều này thường làm chậm quá trình truyền phát video do hệ thống phải có độ trễ để tiến hành mã hóa và giải mã. Để tranh việc mã hóa ảnh hưởng đến tốc độ hệ thống hãng sản xuất chỉ sử dụng SSL cho phần đăng nhập kết hợp với user, password.

GIAO THỨC TRUYỀN THÔNG – COMMUNICATION PROTOCOL

Giao thức truyền thông là một hệ thống dữ liệu dạng số và các quy tắc dành cho việc trao đổi thông điệp giữa các thiết bị mạng mà yêu cầu sử dụng cùng giao thức. Nhằm tăng cường khả năng tương tác và mở rộng các thiết bị trong cùng lĩnh vực các nhà sản xuất camera đã họp bàn với nhau và đi đến thống nhất dùng chuẩn giao tiếp chung giữa các thiết bị là ONVIF và PSIA. Điều này có nghĩa các thiết bị hay camera nếu sử dụng chuẩn giao thức này có thể lắp đặt được với nhau.

BƯỚC 5: CHỌN TÍNH NĂNG CAMERA IP

WDR (WIDE DYNAMIC RANGE)

Tính năng cần bằng ánh sáng động WDR cực kỳ hữu ích trong trường hợp môi trường xuất hiện 2 vùng sáng tối trái ngược nhau trên một khung hình, bản chất là camera tự điều chỉnh để chụp 2 hình ảnh sáng và tối độc lập sau đó hòa trộn vào nhau để cho hình ảnh rõ nét hơn (WDR120dB). Hiện nay, công nghệ WDR150dB  là mới nhất và cao nhất sử dụng cùng lúc 4 khung hình để ghép với nhau cho hình ảnh cuối cùng rõ nét đến kinh ngạc (việc sử dụng 4 khung hình đòi hỏi chipset xử lý hình ảnh phải có tốc độ rất cao).

So sánh WDR120dB bên trái sử dụng 2 khung hình 2 frame với WDR150dB sử dụng 4 khung hình 4Frame (bên phải)

Nguồn PoE (Power over Ethernet)

Thông thường có 2 đường cáp độc lập khi lắp đặt camera là cáp truyền tín hiệu và cáp nguồn điện. PoE là bước cải tiến mới cho phép nguồn điện và dữ liệu sử dụng cùng một đường truyền (do tính chất cùng sử dụng cáp đồng làm dây dẫn). Để sử dụng PoE ngoài camera thì bạn cũng phải sử dụng Switch hỗ trợ tính năng này.

Lưu ý: các thiết bị PoE thông thường sử dụng chuẩn IEEE 802.3af, trong khi camera PTZ tiêu tốn nhiều điện hơn cho việc quay quét do đó sẽ sử dụng PoE+ (IEEE 802.3at).

PoE sử dụng cáp truyền dẫn tín hiệu internet là cáp cấp nguồn cho camera nên rất tiện dụng.

PHÂN TÍCH VIDEO THÔNG MINH

Tính năng phân tích video thông minh sẽ giúp người dùng nhanh chóng được các đối tượng mong muốn trong video (thử tượng tượng bạn lưu video khoảng 30 ngày và muốn tìm lại một vài đoạn dữ liệu quan trọng trong đó thật là thảm họa nếu bạn không có tính năng này hỗ trợ). Tính năng phân tích video cung cấp cho bạn một số khả năng dưới đây:

– Phát hiện chuyển động: Camera sẽ tự động dò tìm các đối tượng có sự dịch chuyển xuất hiện trong video và khoanh vùng.

– Phát hiện âm thanh (audio): Tiếng bước chân, tiếng chó sủa, tiếng người, xe cộ phát ra trong video sẽ được ghi lại và phân tích.

– Chống giải mạo (tampering): Kẻ xấu luôn tìm cách vố hiệu hóa hệ thống camera của bạn chúng có thể làm thay đổi góc nhìn, che camera, hoặc tạo ra một khung hình giả mạo bằng bức ảnh. Tính năng chống giả mạo sẽ tiến hành quét và lựu lại các thông tin cần thiết, ví dụ khi đối tượng sử dụng 1 khung hình giống hệt che trước camera, khi đó tính năng sẽ giúp phát hiện không có bất cứ chuyển động nào xuất hiện trong đó vào đưa ra cảnh báo cho người dùng.

– Đường ảo (Virtual Line): Đường ảo đề cập đến khả năng camera cho phép người sử dụng thiết lập các khu vực bằng các đường thẳng đánh dấu trên màn hình, ví dụ đường chắn ngang cửa ra vào, chắn khu vực bếp. Đường ảo là cơ sở để camera thực hiện các tính năng như đếm người, xe vượt đèn đỏ, chèn vạch khi tham gia giao thông.

– Đối tượng vào, ra (enter/exit): Khoanh vùng một số khu vực nhất định (thường sử dụng vùng hình chứ nhật) phát hiện và khi lại đối tượng vào ra khu vực đó giúp đếm lượng khách hàng vào ra, đếm nhân viên…

– Theo dõi đối tượng: Camera tiến hành nhận dạng một số đối tượng nhất định xuất hiện trên khung hình, nếu đối tượng đột ngột biến mất sẽ đưa ra cảnh báo.

Một số tính năng nâng cao sử dụng trên camera như tự động lấy nét, đường ảo, dò tìm khuôn mặt, chuyển động, chống giả mạo, đếm người…

CAMERA ANALOG + ENCODER = CAMERA IP

Như tôi đã đề cập trong bài viết Camera analog là gì? vì sao giá bán camera analog rẻ hơn camera ip? Bản chất camera IP chính là camera analog có tích hợp sẵn bộ mã hóa encoder bên trong. Vì vậy, trong trường hợp bạn muốn xem camera Analog qua mạng internet bạn có thể mua thêm encoder giúp chuyển đổi tín hiệu ra dạng số và truyền đi xa.

Lưu ý: Encoder chỉ đóng vai trò chuyển đổi (convert) tín hiệu từ dạng tương tự (analog) sang dạng số (digital) để truyền đi xa qua internet, chất lượng hình ảnh, tính năng như WDR, DNR…vẫn phụ thuộc vào camera analog ban đầu.

PHẦN 2:
CẤU HÌNH CAMERA QUAN SÁT IP

Sau khi tiến hành lắp đặt hoàn chỉnh camera IP bạn sẽ tiến hành các bước cấu hình nhằm mục đích tối ưu hiệu năng và nhanh chóng đưa hệ thống đi vào vận hành trong thực tế. Những phần cấu hình chúng tôi đề cấp dưới đây mang tính liệt kê nghĩa là không phải camera nào cũng có tính năng này, tùy thuộc vào model cụ thể bạn áp dụng cho đúng nhé.

QUAN SÁT NGÀY ĐÊM – DAY & NIGHT

Trong điều kiện ánh sáng thông thường (ban ngày) cảm biến hình ảnh trên camera nhận được nguồn sáng tốt và ổn định nên cho hình ảnh tự nhiên và sắc nét. Tuy nhiên, nhưng khi có thời tiết bất thường đặc biệt vào ban đêm nguồn sáng hạn chế đôi khi là tối hoàn toàn, tính năng day & night sẽ phát huy tác dụng. Có 2 hình thức quan sát ngày đêm phổ biến dưới đây.

True Day & Night: Ở phía trước của cảm biến hình ảnh camera người ta lắp thêm một màng lọc hay phim lọc hồng ngoại ICR (Infrared Cut – filter Removal) giúp loại bỏ nguồn sáng không mong muôn vào ban ngày và cho phép tia sáng hồng ngoại xuyên qua vào ban đêm để hình ảnh rõ nét hơn.

Nhằm mục đích nâng cao chất lượng hình ảnh vào ban đêm và phù hợp với khả năng nhìn thấy của mắt người, các hãng sản xuất sẽ chuyển đổi màu sắc về dạng đơn sắc (đen trắng) bằng phần mềm vào ban đêm để dễ nhìn hơn (ban ngày vẫn duy trì màu sắc của hình ảnh). Tuy nhiên, khoảng 3 năm trở lại đây với nhiều công nghệ mới hỗ trợ nên hình ảnh hồng ngoại ban đêm vẫn có màu sắc cực kỳ sống động và rõ nét.

Software Day and Night: Trong trường hợp camera không sử dụng màn lọc hồng ngoại người ta thường trang bị thêm phần mềm có chức năng chuyển đổi (convert) hình ảnh thành dạng đen trắng vào ban đêm khi sử dụng đèn hồng ngoại nhằm mục đích tối ưu chất lượng hình ảnh theo khả năng quan sát của mắt con người. Tính năng này rất phù hợp ở những nơi có nguồn sáng thay đổi liên tục theo thời gian.

BÙ SÁNG CHO HÌNH ẢNH – BACKLIGHT COMPENSATION

Nếu không gian quan sát của camera có một nguồn sáng cực mạnh phía sau đối tượng ví dụ đèn xe vào ban đêm hoặc khoảng sáng tối bên trong và ngoài đường hầm, bên trong và ngoài tòa nhà nghĩa là không gian xung quan đối tượng quan sát có chênh lệch lớn về cường độ ánh sáng khiến đối tượng cần quan sát trở nên quá tối hoặc quá sáng. Trong trường hợp này, các kỹ thuật viên cần phải tiến hành cấu hình tính năng bù sáng Backlight compensation, thông thường có 3 kiểu bù sáng như sau:

BLC (Back Light Compensation): Tính năng chống ngược sáng BLC đề cập đến khả tạo ra hình ảnh có mức độ cân bằng về ánh sáng nhằm nâng cao chất lượng hình ảnh. BLC thường sử dụng trong trường hợp môi trường xuất hiện vùng sáng tối có chênh lệch cường độ sáng ở mức độ vừa phải thường là ở cửa ra vào.

HLC (High Light Compensation): Khác với BLC tính năng HLC sử dụng cho môi trường có mức chênh lệch cường độ sáng rất cao quá sáng khiển camera gần như bị mù ví dụ như ánh sáng đèn xe rọi thẳng vào camera, kẻ xấu dùng đèn pin siêu sáng rọi vào hoặc ánh sáng đèn cao áp. Camera sẽ tự động xác định các khu vực bị quá sáng và dùng mặt nạ che lại.

WDR (Wide Dynamic Range): Tính năng cân bằng ánh sáng động sử dụng 2 khung hình chụp cùng lúc ở 2 khoảng sáng và tối khác nhau sau đó ghep lại để tái tạo hình ảnh mới có chất lượng tốt hơn. Nếu BLC và HLC sử dụng phần mềm để xử lý thì WDR phụ thuộc vào khả năng chụp hình của phần cứng. Hiên nay, trên thế giới có chuẩn WDR150dB mới và cao nhất sử dụng cùng luc 4 khung hình.

KHỬ NHIỄU NOISE COMPENSATION, DNR (Digital Noise Reduction)

Khử nhiễu là một tính năng xử lý ảnh trong đó sẽ giúp loại bỏ nhiễu xuất hiện trong video. Nhiễu hình ảnh thường do các pixel lỗi trên sensor hoặc nguồn sáng kém. Có 2 phương pháp khử nhiễu chính được sử dụng 2D (2-dimensional) và 3D (3-dimensional).

Phương pháp khử nhiễu dạng 2D sẽ loại bỏ nhiễu ở từng khung hình trên video, mỗi khung hình này được xử lý độc lập bằng thuật toán bù nhiễu theo đó phần mềm sẽ căn cứ vào các pixel liền kề với pixel nhiễu để nội suy ra giá trị của pixel cần điều chỉnh. Thuật toán xử lý nhiễu dạng 2D thường gây ra sự nhòe hình ở các khu vực lân cận nhau.

Phương pháp khử nhiễu dạng 3D là bước cải tiền của phương pháp 2D trong đó bổ sung thêm việc so sánh điểm ảnh ở nhiều khung hình liên tiếp để nội suy ra giá trị điểm ảnh cần bù nhiễu.

AWB (Automatic White Blance): Tính năng này sẽ tự động cân bằng sự phân bố màu sắc theo nhiệt độ màu của môi trường xung quanh. Anh sáng môi trường xung quanh sẽ ảnh hưởng đến màu sắc thu được từ camera, vì vậy tính năng AWB giúp nhận biết chính xác màu sắc của hình ảnh.

CẤU HÌNH MÃ HÓA – CODEC

Mã hóa là phần rất quan trọng quyết định việc camera sẽ nén và truyền phát video qua mạng, kích thước video, chất lượng video nhận được sẽ được quyết định ở bước này. Chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn thiết lập cấu hình tối ưu về chất lượng và kích thước dữ liệu truyền phát ở bước này.

Các camera hỗ trợ nhiều chuẩn nén khác nhau nhằm mục đích thiết lập hiệu quả cho hệ thống phần mã hóa này chúng tôi đã đề cập trong một bài viết khác các bạn có thể tìm hiểu thêm ở bài viết sau:

HƯỚNG DẪN TỐI ƯU BĂNG THÔNG INTERNET CHO CAMERA

CẤU HÌNH BẮT SỰ KIỆN

Sự kiện chính là cách đơn giản và hiệu quả giúp người sử dụng hệ thống camera theo dõi và không bỏ lỡ các sự kiện quan trọng khi nó xảy ra bằng cách đưa ra cảnh báo đồng thời sự kiện cũng là cách để lưu trữ dữ liệu hiểu quả hơn. Khi camera phát hiện ra kiện nào xảy ra ví dụ tai nạn, chuyển động, mặt người nó sẽ lưu vào bộ nhớ hoặc gửi email, tín nhắn cảnh báo đến người dùng.

Phát hiện chuyển động (motion detection): Người sử dụng có thể thiết lập các khu vực theo dõi đặc biệt khi phát hiện có sự dịch chuyển xảy ra trong khu vực theo dõi camera sẽ gửi tín hiệu cảnh báo đến người dùng. Ngoài ra, người sử dụng cũng có thể thiết lập được độ nhạy cho sensor phát hiện chuyển động.

Phát hiện âm thanh (audio detection): Nếu camera phát hiện có tiếng động lạ xuất hiện trong khu vực sẽ gửi cảnh báo cho người dùng.

Phân tích video thông minh: Về vấn đề hoạt động và khả năng của phân tích video bạn xem lại phần trước đó nhé, mình không đề cập lại nữa.

THỰC HIỆN HÀNH ĐỘNG

Sau khi phát hiện ra các sự kiện xuất hiện trong video quan sát, camera cho phép người sử dụng thiết lập các hành động cảnh báo như sau:

– Truyền cảnh video vừa thu được qua FTP Server

– Gửi email có đính kèm video đến người dùng

– Ghi đoạn hình ảnh đó vào thẻ nhớ có sẵn trên camera

CẤU HÌNH MẠNG INTERNET CHO CAMERA

Việc cấu hình camera IP phụ thuộc vào môi trường lắp đặt camera chúng tôi sẽ hướng dẫn chi tiết như dưới đây.

DDNS (Dynamic Domain Name Service):

Mỗi thiết bị trên mạng internet đều được định danh bằng một địa chỉ IP giống nhứ số nhà bạn đang sống vậy. Bởi vì số lượng địa chỉ IP được cấp phát có giới hạn nên các nhà mạng thường xuyên tiến hành reset địa chỉ này (hoặc bạn có thể bỏ tiền mua địa chỉ IP cố định cũng khá đắt đỏ). DDNS là dịch vụ phân giải tên miền động giúp cập nhật địa chỉ IP mới của camera mỗi khi thay đổi. Để hiểu hơn về cách cấu hình và sử dụng ddns cho camera mời bạn xem bài viết 4 bước đăng ký và sử dụng tên miền DDNS cho camera 100% free.

PORT FORWARDING

Nếu xem địa chỉ IP là địa chỉ nhà thì Port (cổng) chính là cánh cửa để bước vào ngôi nhà đó. Tuy nhiên, trong thực tế để vào được bên trong ngôi nhà thường phải đi qua nhiều cánh cổng khác nhau đôi khi gây ra sự rắc rối trong việc xác định chính xác đâu là ví trì cần đi vào. Port Forwarding là cách mà các thiết bị mạng nói chuyện với nhau và lưu lại thông tin vào ra hệ thống.

GIAO THỨC TRUYỀN THÔNG

Phần thiết lập này đề cập đến cách thức camera sử dụng để truyền phát dữ liệu qua mạng internet. Nhằm mục đích giúp bạn hiểu sâu vấn đề qua đó sẽ biết cách chọn cấu hình tối ưu cho từng trường hợp cụ thể.

TCP (Transmission Control Protocol):
UDP (User Datagram Protocol)
UDP Multicast
Multicast Group IP Address
TTL (Time to Live)

TÍNH TOÁN BĂNG THÔNG INTERNET

Kích thước dữ liệu truyền phát quan internet của camera phụ thuộc vào thông số thiết lập video của nó. Có rất nhiều thông số ảnh hưởng đến kích thước hình ảnh do đó rất khó cho người sử dụng tối ưu được phần này. Tuy nhiên, các hãng camera đưa ra các phần mềm hỗ trợ việc tính toàn này.

Note: Anh em kỹ thuật viên cần lưu ý khi tính toàn kích thước này các hãng camera dùng môi trường giả định do đó không hoàn toàn đúng với thực tế. Bởi vì, Kích thước hình ảnh thu được từ camera còn bị ảnh hưởng bởi các chuẩn nén hình ảnh sử dụng mà rõ ràng chuẩn nén này lại phụ thuộc vào mức độ phức tạp của đối tượng cần quan sát. Ví dụ cùng camera IP 2 Megapixel khi quan sát mặt hồ nước yên tĩnh sẽ cho kích thước nhỏ hơn so với camera đó nếu quan sát giao thông.

TRONG MÔI TRƯỜNG CHUYỂN ĐỘNG (giao thông)

Ví dụ cho trường hợp này là camera quan sát giao thông, tỉ lệ gữa khu vực chuyển động (xe cộ, người) / không chuyển động (vỉa hè, cây cối) có sự khác biệt rất lớn. Rõ ràng, lúc này nếu camera dùng chuẩn nén MJPEG-4, H264 sẽ cho hình ảnh có kích thước lớn hơn do đây là kiểu nén dạng inter-frame (chi tiết về chuẩn nén bạn xem lại phần trước nhé).

HÌNH ẢNH CÓ TÍNH CHẤT PHỨC TẠP

Hình ảnh sau khi nén với những khung cảnh có tính chất phức tạp cũng là nguyên nhân gây ra kích thước lớn ví dụ trường hợp camera quay một rừng cây so với quay một chiếc xe trống rỗng.

VIDEO BỊ NHIỄU

Khi hình ảnh được quay xuất hiện số lượng nhiễu lớn cũng là nguyên nhân làm tăng kích thước hình ảnh (khi chụp hình trong bóng tối sẽ gây ra các nhiều nhiễu tự do random). Do đó, một camera khi lắp đặt ngoài trời chẳng hạn hạn sẽ rõ nét vào ban ngày và xuất hiện nhiễu vào ban đêm. Trong trường hợp này nếu camera có hỗ trợ xứ lý nhiễu số học như DNR sẽ rất hữu ích.

CÁC CẢNH BÁO SỰ KIỆN

Nếu bạn thiết lập các tín hiệu cảnh báo như gửi email, truyền dẫn quan FTP có kèm file video thì cũng là nguyên nhân chiếm đường truyền. Nếu sự kiện xảy ra liên tục ví dụ vi phạm giao thông thì bạn cần tính toán kỹ phần dữ liệu này, còn trường hợp ít xuất hiện sự kiện cảnh báo thì bạn có thể bỏ qua.

PHẦN 3:
CHỌN VÀ CẤU HÌNH ĐẦU GHI NVR

CÁC KIỂU THIẾT BỊ LƯU

NVR (Network Video Recorder) là thiết bị chuyên dụng để lưu trữ video nhận được từ camera và encoder. Kiểu thiết bị này có thể được phân ra thành 2 loại phần cứng Hardware và phần mềm Software NVR.

Hardware NVR: Đây là loại thiết bị được dùng phổ biến trong hệ thống camera giám sát. Đứng ở góc độ người sử dụng, thiết bị NVR không có sự phân biệt giữa phần cứng và phần mềm do nó có thể hoạt động ngay lập tức và có tích hợp sẵn phần mềm quản lý.

Mặt khác, sự thiết kế của NVR hiện tại cũng xuất hiện nhiều bất cập rất khó xử lý ví dụ hệ thống của bạn lắp 16 camera thì có nghĩa bạn phải chọn 1 NVR 16 kênh + 1 NVR 4 kênh (tối thiểu), điều này gây phát sinh thêm chi phí.

SOFTWARE NVR: Phần mềm được cài đặt trực tiếp trên máy tính hiệu năng của phần mềm phụ thuộc vào tốc độ của máy tính bạn đang sử dụng. Software NVR thông thường sẽ có bản giới hạn cho bạn download và cài đặt miễn phí, phiên bản cao hơn bạn cần trả thêm chi phí.

CẤU HÌNH HỆ THỐNG NVR

Một NVR đảm nhận cả chức năng thu và phát video từ camera giám sát. Giả sử có nhiều người cùng truy cập để xem video trên camera nào đó có thể gây ra tình trạng treo thiết bị, do việc xử lý dữ liệu của camera khá yếu. Do đó, giải pháp chuyển tiếp hình ảnh để phân phối người dùng xem video gián tiếp thông qua NVR sẽ phát huy tác dụng.

Hình ảnh mình họa ở trên cho 2 hệ thống khác biệt, bên trên cho phép người dùng xem video trực tiếp từ camera, bên dưới người dùng xem gián tiếp thông qua NVR. Phương pháp sử dụng NVR để phân phối video rất hữu ích nếu số lượng người dùng và số lượng camera trong hệ thống tăng lên.

SỐ LƯỢNG NVR

Các hệ số chúng tôi đề cập dưới đây sẽ quyết định cần sử dụng bao nhiêu NVR khi lắp đặt hệ thống.

– Kích thước dữ liệu sinh ra bởi camera: Sau khi bạn xác định rõ số lượng camera sẽ lắp đặt, bước tiếp theo là tính toán khối lượng dữ liệu mà toàn bộ camera đó sẽ sinh ra khi hoạt động cùng lúc. So sánh lượng dữ liệu này với công suất lưu trữ tối đa trên NVR để quyết định số lượng NVR sẽ sử dụng.

– Số lượng camera: Số lượng NVR cần thiết còn được tính toán dựa vào số lượng camera sử dụng. Ví dụ, bạn cần ghi hình 128 camera, lúc đó bạn cần 8 đầu NVR 16-kênh hoặc 4 đầu 32-kênh.

CẤU HÌNH NVR

Để ghi lại video thu được từ camera trong một khoảng thời gian bạn cần thiết lập đủ số lượng ổ cứng HDD cần thiết cho NVR. Trong trường hợp toàn bộ dung lượng dữ liệu từ camera quá lớn NVR không hỗ trợ đủ bạn có mua thêm ổ cứng gắn ngoài để tăng công suất. Mỗi model NVR đều có một hạn mức lưu trữ nhất định về dung lượng trên mỗi ổ và công suất tổng của NVR (bạn xem kỹ datasheet của model đó).

Các NVR đều lưu dữ liệu trực tiếp lên ổ cứng HDD, khi ổ cứng bị hỏng toàn bộ dữ liệu quan trọng cũng biến mất điều này là rất nguy hiểm. RAID là công nghệ lưu trữ cho phép kết hợp 2 hoặc nhiều ổ cứng lại với nhau đề phòng trường hợp hỏng ổ cứng nào đó thì dữ liệu vẫn được lưu lại. Có một số kiểu RAID phổ biến anh em có thể sử dụng như dưới đây.

PHẦN 4:
CHỌN VÀ CẤU HÌNH Ổ CỨNG & BĂNG THÔNG

Việc đảm bảo khả năng lưu trữ dữ liệu liên tục trên camera đỏi hỏi tổng công suất lưu trữ của hệ thống phải lớn hơn công suất thực tế yêu cầu.  Theo lý thuyết, công suất lưu trữ trên mỗi đơn vị thời gian bằng với băng thông truyền dẫn video qua mạng được tính toán bằng phần mềm, nhưng kết quả theo thực tế sẽ có sự khác biệt, chúng tôi sẽ đề cập sau.

Cách tốt nhất đến tính gần chính xác công suất lưu trữ yêu cầu là đo lượng dữ liệu được lưu trong một khoảng thời gian với thiết bị đã được lắp đặt đưa vào sử dụng trong thực tế. Ví dụ bạn lấy dữ liệu của toàn hệ thống trong khoảng 2-3 ngày sau đó lấy trung bình và tính toán công suất lưu trữ này theo thời gian mong muốn.

Công suất lưu trữ theo thực tế của camera IP sẽ bằng đúng tổng khối lượng dữ liệu truyền qua mạng. Do đó, để tính toán chính xác bạn cần tính toàn bộ băng thông cần thiết cho tất cả camera trên mạng trước.

CẤU HÌNH CHẾ ĐỘ GHI – RECORDING MODE

Chế độ ghi hình cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng và thời gian lưu trữ của thiết bị, vì vậy việc thiết lập tối ưu được chế độ ghi sẽ giúp việc tiết kiệm chi phí và tăng khả năng lưu trữ.

Ghi theo lịch: Nếu bạn chỉ chọn ghi hình ảnh theo một khoảng thời gian nhất định trong ngày, bạn có thể tính toán chính xác công suất lưu trữ cần thiết của NVR dựa vào thời gian ghi và băng thông tổng.