Caractéristiques techniques : Caméra IP d’un système de vidéosurveillance
Types de capteurs
Le capteur d’images présent dans la caméra a pour rôle de transformer le signal lumineux perçu par la caméra en signal électrique. Il existe deux types de capteurs :
• Capteur CCD
Les capteurs CCD (Charged Couple Device) sont utilisés depuis plus de 20 ans dans les caméras. Un capteur CCD possède une très bonne sensibilité à la lumière ce qui lui permet d’afficher de belles images même si l’environnement ne convient pas à une caméra. Cependant, le prix de ce type de capteur est élevé car il n’est pas standard.
• Capteur CMOS
Les capteurs CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sont beaucoup plus présents sur le marché des caméras. Leur prix est beaucoup plus bas que les capteurs CCD. Cependant, ils ne sont pas très sensibles à la lumière et si la caméra doit filmer des coins sombres, le capteur CMOS affichera des images trop foncées. Dans un environnement optimal, la qualité d’image d’un capteur CMOS approche celle d’un capteur CCD mais à un prix d’achat beaucoup plus bas.
Compression vidéo
Une vidéo est une succession d’images immobiles. Plus la fréquence des images sera grande, plus la personne qui les visionne aura l’impression de voir une image mobile, fluide. On estime qu’à partir de 16 images par seconde, une personne voit une vidéo en mouvement. Les caméras peuvent afficher jusqu’à 30 images par seconde. Il faut savoir qu’au dessus de 25 images secondes, l’œil humain ne fait pas de différence et le mouvement est perçu de la même façon. Cependant, ceci peut être utile lors de l’analyse d’enregistrements vidéos.
• Compression H263
Ce type de compression a été utilisé pour faire de la transmission vidéo à débit fixe. L’inconvénient de cela est que l’image perd en qualité lorsque l’objet se met en mouvement. Cette technique a été oubliée pour le cas de la vidéosurveillance.
• Compression MPEG
La compression MPEG consiste a envoyer, dans un premier temps, une image. Ensuite, seuls les modifications apportées à cette image sont transmises. Cela évite de retransmettre les mêmes aspects de l’image de référence s’ils n’ont pas été modifiés.
Il existe plusieurs norme MPEG : MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4. L’évolution de ces différentes normes avait pour but de faire transiter des images de plus en plus nettes en utilisant le moins de débit possible.
Résolutions vidéo
2 types de résolutions ont été standardisés. Aux Etats-Unis et au Japon, la norme préconisé est le NTSC (National Television System Committee). En Europe, c’est la norme PAL (Phase Alternation by Line) qui prédomine. Alors que le NTSC affiche 480 lignes à 30 images par seconde, le PAL affiche 576 lignes à 25 images par seconde. Dans les 2 cas, la quantité d’informations qui transite par seconde est la même.
La résolution standard en NTSC est 720x480 pixels et en PAL, elle est de 720x576 pixels. Cette norme est également appelé 4CIF.
Dans le cas des caméras, on a vu apparaître les résolutions utilisées sur les écrans d’ordinateurs. Celles-ci ne sont autres que les résolutions VGA (640x480, 800x600, …) Ces types de résolutions permettent de dépasser le million de pixels représenté sur une image (à partir de 1280x1024). Ceci est très intéressant lorsque l’on veut identifier une personne sur un enregistrement.
Luminosité
La qualité d’une image dépendra certes des paramètres de résolution et de compression mais elle dépendra fortement de l’environnement dans lequel la caméra est installée.
Lorsque les conditions optimales de luminosité sont remplies, aucun problème ne se pose et les images sont visibles aussi bien la nuit que le jour, par temps ensoleillé ou nuageux.
Cependant, dans le cas où une caméra doit enregistrer des images la nuit et qu’il n’est pas possible d’apporter suffisament de lumière à l’endroit en question, il faut alors précauniser des caméras infrarouges. Ces types de caméras permettront de restituer des images quelque soit les conditions de luminosité.
Le capteur d’images présent dans la caméra a pour rôle de transformer le signal lumineux perçu par la caméra en signal électrique. Il existe deux types de capteurs :
• Capteur CCD
Les capteurs CCD (Charged Couple Device) sont utilisés depuis plus de 20 ans dans les caméras. Un capteur CCD possède une très bonne sensibilité à la lumière ce qui lui permet d’afficher de belles images même si l’environnement ne convient pas à une caméra. Cependant, le prix de ce type de capteur est élevé car il n’est pas standard.
• Capteur CMOS
Les capteurs CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sont beaucoup plus présents sur le marché des caméras. Leur prix est beaucoup plus bas que les capteurs CCD. Cependant, ils ne sont pas très sensibles à la lumière et si la caméra doit filmer des coins sombres, le capteur CMOS affichera des images trop foncées. Dans un environnement optimal, la qualité d’image d’un capteur CMOS approche celle d’un capteur CCD mais à un prix d’achat beaucoup plus bas.
Compression vidéo
Une vidéo est une succession d’images immobiles. Plus la fréquence des images sera grande, plus la personne qui les visionne aura l’impression de voir une image mobile, fluide. On estime qu’à partir de 16 images par seconde, une personne voit une vidéo en mouvement. Les caméras peuvent afficher jusqu’à 30 images par seconde. Il faut savoir qu’au dessus de 25 images secondes, l’œil humain ne fait pas de différence et le mouvement est perçu de la même façon. Cependant, ceci peut être utile lors de l’analyse d’enregistrements vidéos.
• Compression H263
Ce type de compression a été utilisé pour faire de la transmission vidéo à débit fixe. L’inconvénient de cela est que l’image perd en qualité lorsque l’objet se met en mouvement. Cette technique a été oubliée pour le cas de la vidéosurveillance.
• Compression MPEG
La compression MPEG consiste a envoyer, dans un premier temps, une image. Ensuite, seuls les modifications apportées à cette image sont transmises. Cela évite de retransmettre les mêmes aspects de l’image de référence s’ils n’ont pas été modifiés.
Il existe plusieurs norme MPEG : MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4. L’évolution de ces différentes normes avait pour but de faire transiter des images de plus en plus nettes en utilisant le moins de débit possible.
Résolutions vidéo
2 types de résolutions ont été standardisés. Aux Etats-Unis et au Japon, la norme préconisé est le NTSC (National Television System Committee). En Europe, c’est la norme PAL (Phase Alternation by Line) qui prédomine. Alors que le NTSC affiche 480 lignes à 30 images par seconde, le PAL affiche 576 lignes à 25 images par seconde. Dans les 2 cas, la quantité d’informations qui transite par seconde est la même.
La résolution standard en NTSC est 720x480 pixels et en PAL, elle est de 720x576 pixels. Cette norme est également appelé 4CIF.
Dans le cas des caméras, on a vu apparaître les résolutions utilisées sur les écrans d’ordinateurs. Celles-ci ne sont autres que les résolutions VGA (640x480, 800x600, …) Ces types de résolutions permettent de dépasser le million de pixels représenté sur une image (à partir de 1280x1024). Ceci est très intéressant lorsque l’on veut identifier une personne sur un enregistrement.
Luminosité
La qualité d’une image dépendra certes des paramètres de résolution et de compression mais elle dépendra fortement de l’environnement dans lequel la caméra est installée.
Lorsque les conditions optimales de luminosité sont remplies, aucun problème ne se pose et les images sont visibles aussi bien la nuit que le jour, par temps ensoleillé ou nuageux.
Cependant, dans le cas où une caméra doit enregistrer des images la nuit et qu’il n’est pas possible d’apporter suffisament de lumière à l’endroit en question, il faut alors précauniser des caméras infrarouges. Ces types de caméras permettront de restituer des images quelque soit les conditions de luminosité.
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