Hangátvitel az Axis videomegfigyelő rendszereiben
- Biztonságtechnika
- /
- 2013-09-16
A hang számos előnyt nyújt az üzemeltetés során, használatával a videomegfigyelő rendszer képességei jelentősen bővíthetők. Az audiofunkciók használata megnöveli az (behatolás)érzékelés hatékonyságát, segítségével a szituációk jobban felismerhetőek, valamint bizonyítékként szolgálhatnak esetleges nyomozati munkához.
Számos Axis kamera rendelkezik beépített mikrofonnal, így a hang használata csak a hangrögzítő funkció engedélyezésének kérdése a kamerában és az videomenedzsment szoftverben. Fontos tudni, hogy nyilvános területeken a hang rögzítését sok esetben szigorúbban szabályozzák, mint a videomegfigyelést. Ezért megkezdése előtt elengedhetetlen a vonatkozó szabályok megismerése, mit tehetünk és mit nem. Ha az adott környezetben szigorúan tiltott a hangrögzítés használata, abban az esetben az Axis kamerák beépített mikrofonja hardveres úton is letiltható olyan módon, hogy egy üres csatlakozót dugunk a külső mikrofon csatlakoztatására szánt jack aljzatba.
A hang természete
A hang levegőben terjedő nyomáshullám, amit mechanikai rezgés (például egy hangszóró vagy az emberi hangszálak) kelt. A nyomáshullámok a levegőben a víz felszínén kialakuló, kör alakú hullámokhoz hasonló módon terjednek. Az emberi fül érzékeli ezeket a hullámokat, és hangként értelmezi.
A rezgés frekvenciája meghatározza a hangszínt. Az alacsonyabb frekvenciák a mélyebb hangok, míg a magasabb frekvenciák magasabb hangszín érzetét keltik. Az emberi fül a 20 Hz és 20 kHz közötti frekvenciát képes érzékelni. Az életkor előrehaladtával a felső érzékelési határ kismértékben csökken. Az emberi hang frekvenciája általában 150 Hz és 5 kHz tartományban van.
A hang rögzítése a mikrofonnal kezdődik. A mikrofon belsejében található vékony membrán reagál a nyomásváltozásokra, és ugyanolyan frekvencián rezegni kezd. Ez a rezgés eredményez egy változó elektromos feszültséget, ami erősíthető és vezetékeken továbbítható. Ha ezt a változó feszültséget egy hangszóróhoz kapcsoljuk, akkor a rezgések újra a levegőben terjednek, azaz reprodukáltuk az eredeti hangot.
Rögzítéskor az elektromos jelből másodpercenként néhány ezer mintát szükséges venni. A mintavételezés frekvenciájának minimum a rögzítendő frekvencia duplájának kell lennie, azaz például 11 kHz-ig terjedő hang rögzítéséhez minimum másodpercenként 22 000 mintavételezés szükséges: legfelső grafikon
Magas mintavételezési frekvencia A bitmélység minden egyes minta felbontását meghatározza. Nagyobb bitmélység esetén a minták jelszintje precízebben tárolható: második grafikon.
Kis bitmélység: harmadik grafikon
Nagy bitmélység: negyedik grafikon
Ha a mintavételezés frekvenciáját megszorozzuk a bitmélységgel, megkapjuk a bitrátát – a valós adatfolyam sávszélességét. Ezt az adatfolyamot kell továbbítani, illetve ez tárolja a hangot digitális formában. Ezzel a digitális adatokat kódolják és egyben tömörítik is, így csökkentve a sávszélességet. Számos hangenkódert alkalmaznak erre a célra a gyakorlatban, ilyen például a G.711 vagy az Advanced Audio Codec (AAC).
Közel a hangforráshoz
Néhány Axis kamerához külső mikrofon is csatlakoztatható, így magasabb minőségű rögzítést érhetünk el a mikrofon optimális elhelyezésével.
A kamerákat leggyakrabban a szobák sarkaiba, a mennyezethez közel szerelik fel. Ez az elhelyezés nem túl ideális egy mikrofon számára, mivel a szilárd felületek (mennyezet, falak) visszhangokat keltenek, és torzítást eredményeznek a rögzített hanganyagban. Amennyire csak lehetséges, helyezzük a mikrofonokat távol a nagyméretű, sík felületektől, például falaktól.
A levegőben terjedő hang csillapodik. Ez azt jelenti, hogy a távolság növekedésével a hangerő fokozatosan csökken, kétszeres távolság már csak negyedakkora hangintenzitást eredményez.
A mikrofonokat helyezzük távol a nem kívánt zajforrásoktól, és a lehető legközelebb ahhoz, amit valójában hallani és rögzíteni szeretnénk. Ez radikális javulást hoz a rögzített hang minőségében.
Oda és vissza
A hangátviteli képességeket gyakran az alábbi kifejezésekkel határozzák meg: szimplex, fél-duplex, duplex. A szimplex átvitel a hang egyirányú továbbítását jelenti, általában a kamerától a rendszer kezelőjéig. A leggyakoribb ilyen szituáció például az, amikor az operátor „belehallgat” az adott helyszín eseményeibe, vagy amikor a kihallgatások és bírósági tárgyalások alkalmával felvételeket készítenek: felső ábra
Fél-duplex hangátvitel esetén a hang két irányban haladhat, de egyszerre csak egyirányú átvitel lehet aktív. Gondoljunk csak a walkie-talkie jellegű adó-vevő készülékekre: a használó vagy hallgat vagy beszél, de a kettő nem lehetséges egyszerre. Ez a kialakítás akkor hasznos, ha szükséges a párbeszéd a megfigyelőrendszer kezelője és a helyszínen lévő személy között: középső ábra
Duplex hangátvitel esetén a telefonbeszélgetésekhez hasonlóan egyszerre haladhat a hang mindkét irányban. Ugyanakkor ez a megoldás magában hordozza a gerjedés veszélyét is abban az esetben, ha a kapcsolat valamelyik végén a hangszóró és mikrofon túl közel van egymáshoz: alsó ábra
Az audiofunkciókkal felszerelt kamerák jól segítik a portások, recepciósok munkáját. A látogatók megjelennek a kamera látóterében, és szóban közlik a látogatásuk célját. A kezelő rendelkezésére áll mind a kép, mind a hangkapcsolat, és lehetősége van egy hangszórón keresztül beszélni a belépni kívánó személlyel. Amennyiben a látogató jogosult belépni, a kezelő távolról a kamera egy kimenetét aktiválva nyithatja az ajtót.
Vágjon bele az Axis-szal
Amint az eddigiekből kiderült, a hangfunkciók használata nem szükségszerűen bonyolult egy megfigyelő rendszerben. Talán Ön is rendelkezik hangátvitelre alkalmas kamerákkal, melyekhez az Axis számos kiegészítőt és megoldást nyújt az optimális minőség eléréséhez. Az AXIS T83 külső mikrofonok kristálytiszta hangot szolgáltatnak, és lehetővé teszik az optimális elhelyezést közel a hangforráshoz. Ha a jelenlegi kamerái nem rendelkeznek a hangátvitel képességével, akkor az AXIS P8221 hálózati I/O modul IP alapú duplex hangátvitelt, mikrofonhoz tápellátást, továbbá beépített hangszóró erősítőt biztosít egy készülékben.
Számos Axis kamera rendelkezik beépített mikrofonnal, így a hang használata csak a hangrögzítő funkció engedélyezésének kérdése a kamerában és az videomenedzsment szoftverben. Fontos tudni, hogy nyilvános területeken a hang rögzítését sok esetben szigorúbban szabályozzák, mint a videomegfigyelést. Ezért megkezdése előtt elengedhetetlen a vonatkozó szabályok megismerése, mit tehetünk és mit nem. Ha az adott környezetben szigorúan tiltott a hangrögzítés használata, abban az esetben az Axis kamerák beépített mikrofonja hardveres úton is letiltható olyan módon, hogy egy üres csatlakozót dugunk a külső mikrofon csatlakoztatására szánt jack aljzatba.
A hang természete
A hang levegőben terjedő nyomáshullám, amit mechanikai rezgés (például egy hangszóró vagy az emberi hangszálak) kelt. A nyomáshullámok a levegőben a víz felszínén kialakuló, kör alakú hullámokhoz hasonló módon terjednek. Az emberi fül érzékeli ezeket a hullámokat, és hangként értelmezi.
A rezgés frekvenciája meghatározza a hangszínt. Az alacsonyabb frekvenciák a mélyebb hangok, míg a magasabb frekvenciák magasabb hangszín érzetét keltik. Az emberi fül a 20 Hz és 20 kHz közötti frekvenciát képes érzékelni. Az életkor előrehaladtával a felső érzékelési határ kismértékben csökken. Az emberi hang frekvenciája általában 150 Hz és 5 kHz tartományban van.
A hang rögzítése a mikrofonnal kezdődik. A mikrofon belsejében található vékony membrán reagál a nyomásváltozásokra, és ugyanolyan frekvencián rezegni kezd. Ez a rezgés eredményez egy változó elektromos feszültséget, ami erősíthető és vezetékeken továbbítható. Ha ezt a változó feszültséget egy hangszóróhoz kapcsoljuk, akkor a rezgések újra a levegőben terjednek, azaz reprodukáltuk az eredeti hangot.
Rögzítéskor az elektromos jelből másodpercenként néhány ezer mintát szükséges venni. A mintavételezés frekvenciájának minimum a rögzítendő frekvencia duplájának kell lennie, azaz például 11 kHz-ig terjedő hang rögzítéséhez minimum másodpercenként 22 000 mintavételezés szükséges: legfelső grafikon
Magas mintavételezési frekvencia A bitmélység minden egyes minta felbontását meghatározza. Nagyobb bitmélység esetén a minták jelszintje precízebben tárolható: második grafikon.
Kis bitmélység: harmadik grafikon
Nagy bitmélység: negyedik grafikon
Ha a mintavételezés frekvenciáját megszorozzuk a bitmélységgel, megkapjuk a bitrátát – a valós adatfolyam sávszélességét. Ezt az adatfolyamot kell továbbítani, illetve ez tárolja a hangot digitális formában. Ezzel a digitális adatokat kódolják és egyben tömörítik is, így csökkentve a sávszélességet. Számos hangenkódert alkalmaznak erre a célra a gyakorlatban, ilyen például a G.711 vagy az Advanced Audio Codec (AAC).
Közel a hangforráshoz
Néhány Axis kamerához külső mikrofon is csatlakoztatható, így magasabb minőségű rögzítést érhetünk el a mikrofon optimális elhelyezésével.
A kamerákat leggyakrabban a szobák sarkaiba, a mennyezethez közel szerelik fel. Ez az elhelyezés nem túl ideális egy mikrofon számára, mivel a szilárd felületek (mennyezet, falak) visszhangokat keltenek, és torzítást eredményeznek a rögzített hanganyagban. Amennyire csak lehetséges, helyezzük a mikrofonokat távol a nagyméretű, sík felületektől, például falaktól.
 |
|
| direkt hang (kék) - visszaverődő hang késleltetéssel (piros) |
A levegőben terjedő hang csillapodik. Ez azt jelenti, hogy a távolság növekedésével a hangerő fokozatosan csökken, kétszeres távolság már csak negyedakkora hangintenzitást eredményez.
 |
A mikrofonokat helyezzük távol a nem kívánt zajforrásoktól, és a lehető legközelebb ahhoz, amit valójában hallani és rögzíteni szeretnénk. Ez radikális javulást hoz a rögzített hang minőségében.
Oda és vissza
A hangátviteli képességeket gyakran az alábbi kifejezésekkel határozzák meg: szimplex, fél-duplex, duplex. A szimplex átvitel a hang egyirányú továbbítását jelenti, általában a kamerától a rendszer kezelőjéig. A leggyakoribb ilyen szituáció például az, amikor az operátor „belehallgat” az adott helyszín eseményeibe, vagy amikor a kihallgatások és bírósági tárgyalások alkalmával felvételeket készítenek: felső ábra
 |
Fél-duplex hangátvitel esetén a hang két irányban haladhat, de egyszerre csak egyirányú átvitel lehet aktív. Gondoljunk csak a walkie-talkie jellegű adó-vevő készülékekre: a használó vagy hallgat vagy beszél, de a kettő nem lehetséges egyszerre. Ez a kialakítás akkor hasznos, ha szükséges a párbeszéd a megfigyelőrendszer kezelője és a helyszínen lévő személy között: középső ábra
Duplex hangátvitel esetén a telefonbeszélgetésekhez hasonlóan egyszerre haladhat a hang mindkét irányban. Ugyanakkor ez a megoldás magában hordozza a gerjedés veszélyét is abban az esetben, ha a kapcsolat valamelyik végén a hangszóró és mikrofon túl közel van egymáshoz: alsó ábra
Az audiofunkciókkal felszerelt kamerák jól segítik a portások, recepciósok munkáját. A látogatók megjelennek a kamera látóterében, és szóban közlik a látogatásuk célját. A kezelő rendelkezésére áll mind a kép, mind a hangkapcsolat, és lehetősége van egy hangszórón keresztül beszélni a belépni kívánó személlyel. Amennyiben a látogató jogosult belépni, a kezelő távolról a kamera egy kimenetét aktiválva nyithatja az ajtót.
Vágjon bele az Axis-szal
Amint az eddigiekből kiderült, a hangfunkciók használata nem szükségszerűen bonyolult egy megfigyelő rendszerben. Talán Ön is rendelkezik hangátvitelre alkalmas kamerákkal, melyekhez az Axis számos kiegészítőt és megoldást nyújt az optimális minőség eléréséhez. Az AXIS T83 külső mikrofonok kristálytiszta hangot szolgáltatnak, és lehetővé teszik az optimális elhelyezést közel a hangforráshoz. Ha a jelenlegi kamerái nem rendelkeznek a hangátvitel képességével, akkor az AXIS P8221 hálózati I/O modul IP alapú duplex hangátvitelt, mikrofonhoz tápellátást, továbbá beépített hangszóró erősítőt biztosít egy készülékben.
| |
| |
