Nest-monitoring

Camera-monitoring bij nesten is van gierzwaluwen is al in het jaar 2000 gestart door Gierzwaluwbescherming Nederland. Nest-monitoring leert ons meer over het leven van de gierzwaluw, het wel en wee van een broedpoging en het uitvliegen van de jongen. Alle zaken waarvan je veelal niets merkt zonder camera bij een nest. Wil je meer weten over de resultaten van nest-monitoring, lees dan dit artikel over 10 jaar onderzoek (Wortelboer, 2015).

En daarnaast is het gewoon leuk om gierzwaluwen op het nest elkaar te zien poetsen, de eieren uit zien komen en de jongen zien opgroeien. Zelfs verslavend als je niet uitkijkt.

Welk type camera?

Er is een aparte pagina over camera’s waarin alle technische zaken aan de orde komen (zie hier) en waar de keuze voor een 3-tal oplossingen wordt beschreven. In het kort zijn dit:

Nodig voor een camera bij een gierzwaluwnest:

• kleine camera: bij voorkeur niet groter dan 4x4x2 cm (hxbxd).
• beeld van tenminste 500 x 500 pixels om voldoende te kunnen zien;
• nachtzicht, oftewel verlichting met (onzichtbaar) infrarood licht;
• zwart/wit of kleur (meestal is het in een nestruimte te donker, waardoor de camera automatisch naar (zwart/wit) nachtzicht-beeld switcht;
• ingebouwde microfoon is aan te raden om de geluiden in de nestruimte te kunnen horen.

1. Analoge camera

Hierbij zijn er nog verschillende opties:
a. eenvoudige analoge camera (zoals die op het plaatje  hierboven) met een 2-aderig snoer direct verbonden aan televisie of monitor of (ouderwetse) video-recorder. Dit is de eenvoudigste manier. Het snoer mag best lang zijn (tot wel 20 meter), de camera heeft een beperkte resolutie (maximaal 700 TV-lijnen), maar daardoor is elke TV/monitor met een analoge game-poort (rode, gele en witte connector) geschikt. Er is geen mogelijkheid voor het maken van een opname, anders dan een foto of video te maken van het beeldscherm.

b. Gelijk aan optie a, maar dan is de analoge camera verbonden met een apparaatje (‘video grabber’) dat het analoge signaal omzet naar een digitaal signaal, zodat je de beelden op een computer kan zien. Dit werkt slechts voor één camera tegelijkertijd. Met een (audio) switch kan je toch verschillende camera’s monitoren. De software bij het apparaatje maakt het mogelijk om beelden en video’s op te nemen (handmatig, automatisch, elke minuut, reagerend op bewegend beeld, enz.). Beelden kunnen gedeeld worden op een eigen website, youtube, enz. Nadeel is dat de software bij het apparaatje vaak niet op de laatste versies van b.v. Windows draait. De meeste grabbers kunnen maar een beperkte resolutie van de beelden en een beperkt aantal beelden per seconde verwerken. Uitzondering zijn dure grabbers om live beelden van computergames te streamen (ook maar een bron tegelijkertijd).

c. Als optie a maar nu is de analoge camera verbonden met een digitale video recorder (DVR). Dit is een apart kastje waar een of meer (tot wel 32) analoge camera’s aan gekoppeld kunnen worden. De verdere mogelijkheden zijn nagenoeg gelijk aan die bij optie b, je hebt alleen geen last van compatibiliteit met Windows-versies (het apparaatje is in feite een afzonderlijke, gespecialiseerde computer).

Wil je een betere kwaliteit van het beeld, dan zijn er hoge resolutie analoge camera’s (beeld met HD kwaliteit van 1920×1080 pixels). Hiervoor is alleen optie c geschikt (koppelen aan een DVR die ook die resolutie kan verwerken).
 

2. Digitale camera

Er zijn vele typen digitale camera’s te koop (o.a. voor bewaking), maar voor plaatsing bij een nest is het aantal geschikte typen beperkt. Vereisten:

• Kleine camera (‘micro’), bij voorkeur niet groter dan 4x4x2 cm (hxbxd).
• minimaal HD-kwaliteit beeld (1920×1080 pixels)
• minimaal 20 beeldjes per seconde in HD-kwaliteit (liefst 25 beeldjes per seconde) om een vloeiend beeld te krijgen in de opnames.
• nachtzicht, oftewel verlichting met (onzichtbaar) infrarood licht;
• zwart/wit of kleur (meestal is het in een nestruimte te donker, waardoor de camera automatisch naar (zwart/wit) nachtzicht-beeld switcht);
• ingebouwde of externe microfoon (gekoppeld aan de camera) is aan te raden om de geluiden in de nestruimte te kunnen horen.

Opties:

• 1: digitale camera(s) direct aangesloten op een router.

Via meegeleverde apps zijn de beelden op de telefoon zichtbaar. De mogelijkheden van het maken van opnames zijn beperkt (weinig opslagcapaciteit, weinig sturing).

• 2: digitale camera(s) direct aangesloten op een router met daarnaast een Netwerk Video recorder (NVR)

De NVR haalt de beelden van het netwerk. Uitgebreide opnamemogelijkheden en opslagcapaciteit van video’s.

• 3: digitale camera(s) direct aangesloten op een Digitale Video recorder (DVR).

Opnemen van camerabeelden: de techniek

Analoog signaal

In het begin werkten de camera’s analoog. Het gemakkelijkst was om de camera met het snoer direct aan te sluiten op televisie of video-recorder. Om verder wat met de beelden te kunnen doen, is het nodig deze om te zetten naar digitaal beeld. Dit kan met zogenaamde grabbers die het signaal via een USB-kabeltje naar de computer sturen. In plaats van naar de (standaard) desktop- of laptop-computer kan het signaal ook naar een kastje met een ingebouwde harde schijf verstuurd worden. Zo’n DVR (Digitale Video Recorder) is van binnen in feite ook een computer (met chip, moederbord, in- en uitgangen voor de diverse signalen en een bijbehorend besturingsprogramma). Er zijn DVR’s met analoge ingangen, maar ook met digitale ingangen. 

Digitaal signaal

De DVR met alleen netwerk-aansluitingen (dus alleen digitaal) wordt ook wel NVR genoemd (Netwerk Video Recorder). Een DVR (en ook een NVR) heeft vaak meerdere ingangen: er kunnen meerdere camera’s tegelijkertijd op aangesloten en dus ook bekeken worden. In ons gebruik: we kunnen meerdere nesten tegelijkertijd zien, zonder te hoeven schakelen. Dit is het voordeel van een DVR boven een aansluiting via een grabber (die een analoog signaal naar een digitaal signaal moet vertalen om de computer het te laten snappen)..

Opnemen van beelden

Wil je beelden bewaren, dan kan je er met je camera of telefoon een foto van maken. Maar je kan ze ook op een recorder opslaan. Voordeel daarvan is dat je dit automatisch kan laten doen. Bijvoorbeeld kan je elk uur een foto laten maken om te zien of een kast bezet is. Of kan je elke minuut een foto laten maken om te zien wanneer de jongen gevoed worden. Nagenoeg alle recorders bevatten programma’s waarmee je meer kan instellen, zoals bewegingsdetectie (inclusief welk deel van het beeld gedetecteerd moet worden en wat de gevoeligheid van de detector moet zijn ) of hoe je beelden naar het internet kan sturen zodat jij en anderen dat op een web-pagina kunnen bekijken.

Een recorder heeft vaak meerdere ingangen: er kunnen meerdere camera’s tegelijkertijd op aangesloten en dus ook bekeken worden. In ons gebruik: we kunnen meerdere nesten tegelijkertijd zien, zonder te hoeven schakelen. Dit is het voordeel van een recorder boven een aansluiting via een grabber.

De DVR heeft meestal een of meer harde schijven geïnstalleerd. Hierop kunnen de camera-beelden worden opgenomen. De hoeveelheid beelden die kan worden opgeslagen hangt af van de grootte van de harde schijf, de resolutie van de beelden, de lengte van de opname, het aantal beeldjes per seconde, de kwaliteit van de beelden en de gebruikte manier van het comprimeren van de beelden. Bij het comprimeren kan je onderscheid maken in ‘lossless’ comprimeren (waarbij geen details verloren gaan) en ‘lossy’ comprimeren (waarbij dus wel details verloren gaan).

De bandbreedte van de ingangen van de DVR en de verwerkingscapaciteit van de DVR bepaalt hoe het beeld kan worden opgeslagen. DVR’s die analoog signaal gebruiken kunnen hieruit een beperkt aantal beelden per seconde halen (‘samplen’). Voor een vloeiend beeld houden we 25 beeldjes per seconde (25 fps) aan. En het liefst in een hoge resolutie (Full HD: 1920×1080 pixels). Maar bij gebruik van een mindere camera (zoals de Bird Box camera, zie hieronder) is 1020×720 pixels eigenlijk al meer dan voldoende omdat de camera geen hogere resolutie beeld geeft.

Hoe meer ingangen een DVR heeft en hoe groter de bandbreedte per kanaal, hoe duurder de apparatuur. Bij veel aangesloten camera’s en veel filmpjes met hoge resolutie loopt de interne hard schijf van de DVR snel vol. Bedenk dan ook hoeveel beelden je wil opslaan en hoe je de beelden op een andere plek kan opslaan of hoe je een selectie van alle beelden kan bewaren.

Opgenomen beelden en filmpjes kan je via een USB-uitgang exporteren naar een externe harde schijf. Je kan er dan op jouw eigen computer (niet de DVR) verder naar kijken en bewerken.

Geluid

Geluid is nog even een puntje apart.  Er zijn DVR’s die geluid kunnen opnemen. Bij een analoog signaal hebben ze daarvoor aparte audio-ingangen. Vaak zijn dit echter minder dan het aantal video-ingangen. Dus bij 8 video-ingangen hebben de meeste DVR’s slechts 4 audio-ingangen. Dit is van belang, want het kan natuurlijk wel heel zuur zijn als er iets leuks op een nest gebeurt, maar dat je het bijbehorende geluid niet hebt opgenomen omdat je net geen audio-ingang op die camera had aangesloten. Er bestaan wel DVR’s met evenveel audio-ingangen als video-ingangen. Ook hier geldt: hoe meer toeters en bellen, hoe duurder de apparatuur.

Opnemen van een analoog signaal

Voor het opnemen van een analoog signaal (van analoge camera’s) heb je een Digitale Video Recorder (DVR) met analoge ingangen nodig. Op het schema hieronder zie je hoe dat in elkaar zit. De gele verbindingen leveren de stroom naar de camera’s (meestal 9-12 V). De blauwe verbindingen leveren het analoge signaal van de camera’s naar de DVR. Op de DVR kunnen of tulp-ingangen zitten, of Coax-aansluitingen. Veelal worden bij DVR’s met coax-aansluitingen opzetstukjes meegeleverd om gemakkelijk van tulp stekkertjes te kunnen aansluiten. De blauwe verbindingen zijn meestal audio-snoeren met aan beide kanten tulp-stekkers (male-male of mannetje-mannetje). Met de monitor kan je de beelden direct bekijken en de instelling van de DVR aanpassen. 

De groene verbindingen zijn optioneel (nuttig maar niet noodzakelijk), en geven je bijvoorbeeld de mogelijkheid om de beelden van de camera’s op afstand via jouw telefoon te bekijken. Altijd handig als je in de zomer toch op vakantie wil en de gierzwaluwen wil blijven volgen.

Aansluitschema voor een DVR met analoge camera’s. De signalen van de camera’s gaan naar de DVR en kunnen vandaar via het netwerk en internet bekeken worden op computer en telefoon. De DVR zet het analoge signaal om naar digitaal signaal. De DVR heeft dus alleen een digitale uitgang.

Opnemen van een digitaal signaal

Hierbij geven de camera’s een digitaal signaal af dat direct de recorder in gaat. Meestal zijn de digitale camera’s zogenaamde IP-camera’s. Dit betekent dat de camera’s een eigen ip-adres krijgen binnen het netwerk van je woning. De bedrading van de camera’s kan beperkt blijven tot 1 draad, doordat de camera’s ook via de internet kabel stroom kunnen krijgen, zogenaamde POE-camera’s: Power Over Ethernet. Hiervoor is een apart kastje nodig (POE-adapter) dat bij de meeste camera’s meegeleverd wordt. Het kan ook zijn dat de uitgangen van de DVR/NVR voldoende stroom leveren (zoals in onderstaand schema), dan is er geen aparte POE-adapter per camera meer nodig.

Ook hier kan de recorder stand-alone werken of aangesloten worden op het internet, zodat deze van afstand benaderbaar is (en de beelden op een telefoon bekeken kunnen worden).

Aansluitschema voor een DVR (in dit geval een NVR: Netwerk Video Recorder) met digitale ingangen. De digitale camera’s (IP-camera’s) ontvangen stroom via de ethernet-kabels vanuit de DVR (PoE: Power over Ethernet). Optioneel kan je de NVR verbinden met het internet via de router.

PoE: Power over Ethernet

Tenslotte is het mogelijk om via één kabel de camera van stroom te voorzien EN de beelden van de camera terug te krijgen. Dit heet PoE: Power of ethernet. De camera wordt daarbij alleen via een ethernet(internet)-kabel aangesloten (een zogenaamde Cat6 kabel voor buitengebruik met RJ45-schoentjes aan de uiteinden). Dit scheelt draden rond het huis. Je hebt hierbij een PoE-injector nodig (die de stroom uit de ‘muur’) combineert met het ethernet-signaal, en een PoE-splitter bij de camera die deze functies weer scheidt. Het is ook mogelijk om een PoE-switch te gebruiken, waarbij elke uitgang de stroom voor één camera levert.

!!! WAARSCHUWING !!!

Er is de laatste tijd veel te doen over de beveiliging van digitale camera’s en digitale apparatuur. Camera’s en apparatuur achter routers zijn niet altijd veilig en kunnen gebruikt worden om toegang tot een netwerk en daarmee tot alle aangesloten computers te krijgen. Voorzichtigheid is geboden dus. Als je de recorder niet aansluit op het internet, dan zijn de risico’s beduidend minder, maar dan kan je geen beelden delen over het internet met anderen (het zogenaamde ‘streamen’). Wel kan je ze zelf op een monitor bekijken en bepaalde opnames als filmpjes op het internet plaatsen (op een eigen website of op youtube).