Выбираем мегапиксельные камеры по их разрешающей способности. Часть 2
Видеоустройство, с недостаточным значением плотности пикселей, следует изъять из системы наблюдения и заменить камерой, имеющей лучшую разрешающую способность. Проблему можно решить и без замены, для этого нужно уменьшить ширину обзорной зоны.
Применение специализированного ПО значительно облегчит проектировщику задачу. На плане помещения компьютер отобразит места расположения камер, сделает расчеты плотности пикселей, различными цветами обозначит зоны распознавания и идентификации, а также детекции.
Расчеты с привязкой к плану объекта также решают вопрос, позволяющий понять, где возможна замена мегапиксельной камеры двумя аналоговыми и где подобное осуществить не удастся. Также данная работа позволит определить случаи, в которых необходим перенос точки наблюдения.
Проектировщик начинает с расположения видеоустройств, затем, передвигая их по плану объекта, он выбирает места, находясь в которых, камеры будут задействованы с максимальной отдачей. В расчет берутся углы обзора, возможность видеоустройства обеспечить покрытие помещения и так далее.
Требования к пропускной способности сети и необходимый объем памяти
Размер видеоархива должен быть сильно увеличен, если вы применяете мегапиксельные камеры. То же самое относится и к пропускной способности сети. Так, если вертикальное и горизонтальное разрешения кадра возрастают вдвое – такое можно наблюдать при переходе от разрешения 640х480 к 1280х960 – объем вырастет в четыре раза, если переход будет осуществляться на Full HD – в шесть раз.
Приведем несколько примеров, для того, чтобы придать немного наглядности:
- при разрешающей способности равной 640х480, количестве кадров за секунду – 12 и пропускной способности сети – 0,4 мбит/с нам понадобится объем памяти в 5 Гбайт.
- при разрешающей способности равной 1280х960, количестве кадров за секунду – 12 и пропускной способности сети – 1,7 мбит/с нам понадобится объем памяти в 18 Гб;
- при разрешающей способности равной 1920х1080, количестве кадров за секунду – 12 и пропускной способности сети – 2,9 мбит/с нам понадобится объем памяти в 31 Гбайт;
- при разрешающей способности равной 2600х950, количестве кадров за секунду – 12 и пропускной способности сети – 7 мбит/с нам понадобится объем памяти в 74 Гб;
Выбирая способ сжатия, следует учитывать, что такие методы как JPEG 2000 и Motion JPEG (MJPEG), несмотря на высокое качество картинки, которое получается за счет сжатия отдельно взятых кадров, в значительной степени уступает Н.264, который при том же качестве сэкономит больше пространства на жестком диске видеоархива.
Mpeg-4 уже достаточно давно потерял всяческий интерес потребителя, тогда как Мpeg еще удерживается на рынке видеотехники. Во многом это объясняется тем, что данному формату не требуются высокие вычислительные мощности процессора видеоустройства, то же относится к видеорегистраторам или компьютеру, с помощью которого ведется обработка видеопотоков.
Оценить пропускную способность можно с помощью специальных калькуляторов, любезно предоставленных нам производителями видеоустройств. Хотя все расчеты можно произвести на обычном калькуляторе. Исходные данные, которые для этих расчетов понадобятся, следующие: разрешение видеоустройства, тип сжатия, частота кадров, количество дней, в течение которых нужно хранить информацию на носителе. Параметры могут быть корректированы, путем добавления уточнений: ориентировочный процент времени, который задействуется при использовании датчика движения.
Подытожим
Заказчик, к сожалению, далек от тонкостей и нюансов, составляющих построение видеосистем, это существенно затрудняет возможность объяснить ему особенности проектируемого проекта. Порой, макетов с видеоизображениями для этого недостаточно. Но такая проблема вполне решаема, можно предложить заказчику принять участие в процессе расстановки и подбора разрешения видеоустройств, о котором уже упоминалось выше.
Подпись заказчика под схемой расположения видеоустройств означает меньше трудностей на этапе сдачи готовой системы. В данной публикации упомянуты различные приемы, с помощью которых лицо, проектирующее систему, будет лучше понимать основные принципы, позволяющие осуществлять построение камер грамотно. Благодаря всему этому объект будет защищен максимально, а каждая копейка, потраченная на это, оправдана.
Заместитель директора по развитию Андреев Кузьма.
Сколько мегапикселей нужно вашему видеонаблюдению
Гонка за мегапикселями из цифровой фотографии постепенно перешла в IP видеонаблюдение. Наши клиенты все чаще спрашивают камеры 3, 4, 5-мегапиксельные и и даже выше. Большинство из них абсолютно уверены в том, что чем выше разрешение, чем больше мегапикселей у камеры, тем она лучше будет показывать, тем выше будет детализация кадра. Производители в угоду потребителям выпускают камеры с высоким разрешением, уже вовсю продаются 12 Мп IP камеры, модного нынче формата 4K.
Мы решили разобраться – действительно ли качество видеоизображения IP камер растет с увеличением мегапикселей? Стоит ли переплачивать за камеры с высоким разрешением, за процессорную мощность NVR, высокую пропускную способность сетей и за терабайты дискового пространства, необходимое для такого высокого разрешения. Мы выбрали со склада несколько камер с различным разрешением – от 1 до 5 мегапикселей. А так же заказали у производителей несколько дорогих 5 – 8 МП IP камер для этого теста. Вот кто попал к нам на испытания.
Предпочтение мы отдавали уличным IP камерам с фиксированным объективом, т.к. их не нужно настраивать и огрехи в утомительной настройке вариофокальных объективов не скажутся на качестве видеоизображения. Правда вот 5-мегапиксельных камер с фиксированным объективом мы не нашли и тестировали вариофокальные 5МП камеры. Все камеры мы устанавливали в одно и то же место и наводили на противоположную стену, где у нас висит несколько самодельных “испытательных таблиц”.
Давайте посмотрим, что у нас получилось. Все снимки кадров делались через web интерфейс камер с помощью браузера IE и встроенной в каждую камеру возможности сохранять стоп-кадр. В нижеследующую таблицу мы поместили уменьшенный кадр до разрешения 640х480 (или 640 на 360, если камера имеет широкоформатную матрицу с соотношением сторон 16:9), а также кроп (вырез из кадра) с разрешением 200х360 пикселей. На нем более наглядно видно качество “прорисовки” мелких деталей изображения – в частности букв на таблице Сивцева (таблице для проверки зрения).
Чтобы посмотреть полноразмерный кадр с IP камеры – кликните на его уменьшенную копию в таблице.
1 МП IP камера: Space Technology ST-120 IP Home, разрешение 1280х720, матрица 1/4, объектив 3,6 мм
1 МП IP камера: Polyvision PN-IP1-B3.6 v.2.1.4, разрешение 1280х720, матрица 1/4, объектив 3,6 мм
1,3 МП IP камера: MATRIXtech MT-CW960IP20, разрешение 1280х960, матрица 1/3, объектив 3,6 мм
2 МП IP камера: Space Technology ST-181 IP Home, разрешение 1920х1080, матрица 1/3, объектив 3,6 мм
2 МП IP камера: MATRIXtech MT-CW1080IP20, разрешение 1920х1080, матрица 1/2.8, объектив 3,6 мм
3 Мегапикселя разрешение. IP камера: Dahua IPC-HFW-1300S-0360B, разрешение 2048×1536, матрица 1/3, объектив 3,6 мм
4 Мегапикселя разрешение. IP камера: Dahua IPC-HFW-4421EP-0360B, разрешение 2560х1440, матрица 1/3, объектив 3,6 мм
5 Мегапикселей разрешение. IP камера: IPEYE-3802VP, разрешение 2592х1920, матрица 1/2.5, объектив 2.8 – 12 мм
5 МП IP камера: BD2570RVZ, разрешение 2592х1944, матрица 1/2.5, “зум” объектив 2.8 – 11 мм
>
На что мы обратили внимание при сравнении этих кадров:
- У камер различное соотношение сторон кадра. IP камеры с разрешением 1, 2, 4 мегапикселя имеют широкоформатный кадр с соотношением 16:9. А камеры с разрешением 1.3, 3 и 5 Мп – 4:3. Т.е. у последних угол обзора по вертикали больше. Это очень важно для тех камер, которые на объекте будут “смотреть” под углом сверху вниз. Для таких камер будет меньше мертвых зон под камерой как вблизи, так и в далеке. Интересно подметить, что у 3МП камеры по отношению к 4МП камере не только угол обзора по вертикали больше, но и разрешение: 1536 против 1440 пикселей.
- У камер различный угол обзора, причем он зависит не только от фокусного расстояния объектива, но и от размера матрицы. У бюджетных IP камер с матрицей 1/4 и стандартным объективом 3,6мм угол обзора по горизонтали не более 60°. А вот 5МП камера IPEYE с матрицей 1/2.5 имеет широченный угол обзора как по вертикали так и по горизонтали (более 110°). Правда там и объектив в самом коротком фокусе имеет растояние 2,8мм.
- Ну и самое главное на что мы хотели обратить пристальное внимание – это разрешение. Если вы внимательно рассмотрите все кадры, то заметите, что несомненно с возрастанием разрешения (мегапикселей) детализация увеличивается. Но НЕ ПРОПОРЦИОНАЛЬНО! Не колосально. Камера в 4МП по отношению к камере в 2МП не дает улучшение картинки в 2 раза. Детализация возрастает незначительно. В любом случае, со второй строчкой снизу таблицы Сивцева не смогла “справиться” ни одна камера. А уже 6-ю нижнюю строчку (правые буквы “Б К Ы”) уверенно “читают” как камеры с разрешением 4, так и 2 МП.
Конечно тут надо делать поправку на различный угол обзора. Ведь с увеличением угла обзора мы как бы отдаляемся от снимаемой сцены и детализация ухудшается. Особенно это справедливо для 5-мегапиксельной камеры IPEYE – уж слишком большой угол обзора дает такое сочетание матрицы и объектива. И если сделать на ней угол такой же как у 2МП камер (около 90°) то буквы этой таблицы будут читаться уверенней.
Интересно, что у другой 5МП IP камеры BD2570RVZ при тех же заявленных параметрах (объектив 2,8-11, матрица 1/2.5) угол обзора в самом коротком фокусе получился несколько уже, чем у IPEYE-3802VP. Детализация приблизительно на том же уровне, картинка несколько более шумная в темных областях кадра, хотя и стоимость у камеры BEWARD в разы выше. Но у нее моторизованный объектив и управлять углом обзора можно сидя перед компьютером. Картинка с максимальным фокусом в 11 мм тогда будет выглядеть так:
Может это кому-то и нужно, учитывая, что при каждом изменении фокуса объектива нужно или вручную или нажав на кнопку “автофокус” настроить резкость изображения. И на это уходит от 5 до 20 секунд. Зато тут уже уверенно можно читать вторую снизу строчку таблицы проверки зрения.
В дальнейшем мы протестировали пару 2-мегапиксельных IP камер с вариофокальным объективом 2.8 – 12мм, т.к. бытует мнение, что они показывают лучше, чем “фиксы”. Вот что у нас получилось:
2 МП IP камера: MATRIXtech MT-CW1080IP40, разрешение 1920х1080, матрица 1/2.8, объектив 2,8 – 12 мм
2 МП IP камера: Hikvision DS-2CD2622FWD-I, разрешение 1920х1080, матрица 1/3, объектив 2.8-12 мм
Как видно результат мало чем отличается от предыдущего. Детализация практически такая же как и у 2МП IP камер с фиксированным объективом. Даже у дорогущей 2-х мегапиксельной (!) камеры Hikvision (розничная цена которой на февраль 2016 года составляла 21990 руб) с выставленным на заводе углом обзора градусов в 50 (а чтоб поменять его – надо было вскрывать камеру, чего нам категорически не хотелось) читаемость таблицы Сивцева получилась не выше 5 строчки снизу.
Возможно вариофокальные объективы обладают большей светочувствительностью и IP камеры с ними лучше “видят” в темноте, но это тема уже совершенно другого теста и другой статьи, к которой мы возможно обратимся позже. Но на разрешающую способность вариофокальные объективы практически не оказывают влияние. Мало того, малейшая неточность в настройке фокусировки может привести к плачевному результату, и все мегапиксели окажутся бесполезными. А кто хоть раз настраивал вариофокальный объектив на IP камере со мной согласится, что это ой как нелегко, учитывая задержку, с которой приходит сигнал от камеры на монитор.
Мы продолжили наше тестирование и дальше и попросили у нескольких производителей интересные (на наш взгляд) камеры с различными разрешениями.
5 МП IP камера: BSP Security 5MP-BUL-3.6-10 , разрешение 2592*1920, матрица 1/1.8, объектив 3.6 – 11 мм
Это первая камера с размером сенсора 1/1.8, которая попала нам в руки. Кроме того, эта камера способна выдавать поток со скоростью 25 к/c при 5-мегапиксельном разрешении (2592х1920 px). Другие пока этого делать не могут. Максимум на что они способны – 12-15 к/c при максимальном разрешении. Сразу бросается в глаза широкий угол обзора этой камеры. При фокусе в 3,6 мм он шире, чем у 5МП камер с матрицей 1/2.5 с фокусом 2,8 мм. Разрешение у камеры от BSP Security на уровне других 5-мегапиксельных камер, даже чуть четче. По крайней мере контраст картинки выше. Однако ситуацию немного омрачает смазывание левой части кадра. Возможно нам не повезло и попалась камера с небольшим перекосом матрицы.
И вот наконец к нам на склад поступили 4K IP камеры с разрешением 8МП. Это полусфера с фиксированным объективом DAHUA DH-IPC-HDW-4830EMP-AS. Вот кадр с этой камеры:
8 МП IP камера: DAHUA DH-IPC-HDW-4830EMP-AS, разрешение 3840*2160, матрица 1/2.5, объектив 4 мм
Чтобы открыть кадр полном разрешении, в браузере нажмите правой кнопкой мыши на картинке и выберите пункт меню “открыть изображение”.
Наш тест мы не остановили на офисных картинках, нам хотелось посмотреть также и реальные кадры уличной сцены. Для этого мы направили объективы наших камер на ближайшую автостоянку, видную из нашего окна. Сделали мы это преднамеренно в довольно тяжелых световых условиях – ранних сумерках. Вот что у нас получилось.
1 МП IP камера: Space Technology ST-120 IP Home , разрешение 1280х720, матрица 1/4, объектив 3,6 мм
1 МП IP камера: Polyvision PN-IP1-B3.6 v.2.1.4 , разрешение 1280х720, матрица 1/4, объектив 3,6 мм
1,3 МП IP камера: MATRIXtech MT-CW960IP20 , разрешение 1280х960, матрица 1/3, объектив 3,6 мм
2 МП IP камера: Space Technology ST-181 IP Home , разрешение 1920х1080, матрица 1/3, объектив 3,6 мм
2 МП IP камера: MATRIXtech MT-CW1080IP20 , разрешение 1920х1080, матрица 1/2.8, объектив 3,6 мм
3 МП IP камера: Dahua IPC-HFW-1300S-0360B , разрешение 2048×1536, матрица 1/3, объектив 3,6 мм
4 МП IP камера: Dahua IPC-HFW-4421EP-0360B , разрешение 2560х1440, матрица 1/3, объектив 3,6 мм
5 МП IP камера: IPEYE-3802VP , разрешение 2592х1920, матрица 1/2.5, объектив 2.8 – 12 мм
Возможно мы выбрали еще слишком светлую часть дня (17.10 – 18.00 в феврале), но все камеры с таким освещением справились отлично. Правда у 1,3 МП камеры MT-CW960IP20 картинка оказалась чуть темнее других, что довольно странно, т.к. матрица 1/3 должна обладать лучшей светочувствительностью по отношению к матрице 1/4.
Что касаеется детализации картинки ситуация схожа с результатми тестирования в офисе. Она хоть и возрастает с увеличением мегапикселей, но не значительно. Автомобильный номер у Рено смогли прочитать как 4-х, так и 2-х мегапиксельные камеры. Правда последние немного хуже.
IP камеры с разрешением 1.3, 4 и 5 мегапикселей со своим широким углом обзора “увидели” даже номер нашего фургона, на котором мы возим все эти IP камеры )). А 5 МП камера узрела даже машину, стоящую левее фургона. Угол обзора потрясающий!
В марте мы получили на тест еще две 5-мегапиксельные IP камеры BEWARD BD2570RVZ и BSP Security 5MP-BUL-3.6-10 . Давайте сравним как они показывают на улице.
5 МП IP камера: BD2570RVZ , разрешение 2592х1944, матрица 1/2.5, “зум” объектив 2.8 – 11 мм
5 МП IP камера: BSP Security 5MP-BUL-3.6-10 , разрешение 2592*1920, матрица 1/1.8, объектив 3.6 – 11 мм
Камеры испытывали в одно и то же время (18.00 в середине марта). Интересно подметить, что не смотря на то, что у камеры от BSP Security шире угол, у нее немного лучше детализация. Гос. номер у голубого форда почти можно прочитать, чего нельзя сделать на кадре с камеры BEWARD. Сказывается размер матрицы – 1/1.8 против 1/2.5.
Установка камер видеонаблюдения (мегапиксельных) в зависимости от разрешающей способности
Игорь собирается установить AHD систему видеонаблюдения в свой магазин продуктов. Он знает, что система обычно содержит несколько мегапиксельных камер и один регистратор, но не может решить, какие камеры взять: 1,3 мегапикселя или 2 мегапикселя. Семён у нас – торговый представитель систем безопасности и видеонаблюдения. Его компания предлагает широкий выбор мегапиксельных камер видеонаблюдения с разным разрешением. Обычно он рекомендует своим клиентам систему видеонаблюдения с высоким разрешением, просто потому, что он лучше знает её особенности, и это выгоднее продавцу. У вас наверняка возникли аналогичные вопросы по выбору камер видеонаблюдения. В этой статье мы собираемся предоставить вам исчерпывающую информацию для выбора камер видеонаблюдения.
1. Что такое камера видеонаблюдения высокого разрешения?
Все форматы изображения с разрешением от 1280×720, считаются форматом высокой четкости (HD). В современном мире видеонаблюдения существуют два направления: аналоговое и цифровое. Соответственно, существуют аналоговые и сетевые (IP) HD-камеры. Разрешение 960H (NTSC: 960×480) не относится к категории HD. Текущие форматы разрешения HD включают в себя: 1.0 мегапиксель (720p), 1,3 мегапикселя (960p), 2 мегапикселя (1080p), 3 мегапикселя, 5 мегапикселей, 8 мегапикселей (4K UHD), 12 мегапикселей, 33 мегапикселя (8K UHD).
Как правило, сетевые HD камеры обеспечивают несколько лучшее качество изображения, чем аналоговые HD камеры того же разрешения (например, 720p).
Недавно назад один из наших клиентов сообщил, что установил систему видеонаблюдения на AHD камерах 720p (производитель заявил 1000ТВЛ) и остался недоволен: качество изображения этих 720p AHD камер оказалось даже хуже, чем у старых камер 960H. Почему это произошло, мы расскажем в четвёртой части статьи.
2. Преимущества высокой чёткости
По сравнению со стандартной чёткостью, технология HD увеличила детальность изображения. Качество изображения дополнительно улучшено благодаря различным технологиям улучшения, таких как прогрессивное сканирование, 2D/3D динамический шумоподавитель, широкий динамический диапазон (WDR) и т.д. Короче говоря, HD обеспечивает превосходное качество изображения. Обычная аналоговая камера стандарта 960H даёт разрешение 960H/WD1, что составляет 960×480 пикселей (для NTSC) или 960×576 пикселей (для PAL). После того, как сигнал будет оцифрован в DVR или гибридном видеорегистраторе, изображение будет состоять максимум из 552960 пикселей (0,5 мегапикселя).
Камера высокого разрешения может охватывать гораздо более широкую область, чем обычная камера. Возьмём для примера 12-мегапиксельная панорамную камеру с объективом типа ”рыбий глаз” с углом обзора 360 градусов. Благодаря встроенному 12-мегапиксельному сенсору изображения и ePTZ (виртуальное панорамирование/наклон/масштабирование), а также возможности разделения изображения, она может заменить сразу несколько обычных камер видеонаблюдения, что значительно снизит затраты на установку и плату за последующее техобслуживание.
Отличная совместимость – еще одно преимущество HD. Независимо от того, совершаете ли вы покупки онлайн или ходите в местные магазины электроники, вы обратили внимание, что все телевизоры, видеокамеры и цифровые фотоаппараты поддерживают формат HD 1080p (FullHD). Соответственно, если вы хотите, чтобы это оборудование работало с вашей системой видеонаблюдения, вам следует выбрать систему видеонаблюдения, поддерживающую 1080p. Также мы понимаем, что 4K является текущей тенденцией, логично ожидать, что система видеонаблюдения 4K UHD станет популярной в будущем.
3. Различные форматы разрешения HD
IP камеры высокого разрешения занимают главное место в системах видеонаблюдения. Они могут обеспечить более качественное видео с большей детализацией изображения и широким охватом, чем камеры стандартного разрешения. Вы можете подобрать нужный формат сетевых (IP) камер в соответствии с вашими требованиями. Например, для приложений распознавания лиц или автомобильных номеров выбирайте мегапиксельные сетевые камеры с разрешением 1080p и более. Чтобы узнать разрешение того или иного HD формата, обратитесь к следующей таблице:
| Формат | Разрешение (в пикселях) | Соотношение сторон | Развёртка |
| 1MP/720P | 1280×720 | 16:9 | Прогрессивная |
| SXGA/960P | 1280×960 | 4:3 | Прогрессивная |
| 1.3MP | 1280×1024 | 5:4 | Прогрессивная |
| 2MP/1080P | 1920×1080 | 16:9 | Прогрессивная |
| 2.3MP | 1920×1200 | 16:10 | Прогрессивная |
| 3MP | 2048×1536 | 4:3 | Прогрессивная |
| 4MP | 2592×1520 | 16:9 | Прогрессивная |
| 5MP | 2560×1960 | 4:3 | Прогрессивная |
| 6MP | 3072×2048 | 3:2 | Прогрессивная |
| 4K Ultra HD | 3840×2160 | 16:9 | Прогрессивная |
| 8K Ultra HD | 7680×4320 | 16:9 | Прогрессивная |
4 Выбор HD камеры видеонаблюдения
Что ещё помимо разрешения изображения следует учитывать при выборе сетевых HD камер? Здесь мы поделимся информацией о том, как правильно выбрать HD камеры с точки зрения установщика.
Низкая освещённость (Low illumination)
Как известно, камера видеонаблюдения работает не так, как бытовой фотоаппарат – камера видеонаблюдения не может использовать вспышку при захвате изображения/видео. Если камера имеет слабые характеристики при низкой освещённости, её применение ограничено. При работе в условиях низкой освещённости такая камера ”слепнет”, несмотря на её очень высокое разрешение.
Высокое разрешение – палка о двух концах: производитель сенсоров не имеет возможности бесконечно увеличивать площадь кристалла, поэтому повышение разрешения связано с уменьшением размера самого пикселя при тех же размерах кристалла сенсора (обычно 1/3”), поэтому на каждый пиксель приходится меньшее количество света, что приводит к уменьшению чувствительности при возрастании разрешения (мегапикселей).
В настоящее время оптимальным значением для большинства областей видеонаблюдения является разрешение 2Мп (1080p/FullHD), именно под это разрешение существует большинство сенсоров из серии Low Illumination.
Задержка видео (Time lag)
Все сетевые (IP) камеры видеонаблюдения имеют некоторую задержку в сравнении с реальным временем, и стоимость или качество камеры не является определяющей величины этой задержки. Например, для того же изображения с разрешением 720p время задержки видео для некоторых камер составляет 0,1 с, а для некоторых других сетевых камер это время может составлять 0,4с, и даже больше 0,7с. Почему время задержки видео отличается? В отличие от аналоговой камеры, сетевая камера сжимает видео (этот процесс называется кодированием), а на пользовательских устройствах происходит декодирование видео для отображения, что приводит к задержке видео. Обычно, чем меньше время задержки, тем лучше возможности процессора обработки изображения. Это означает, что нужно выбрать сетевую камеру с наименьшей задержкой видео.
Тепловыделение
Когда камера видеонаблюдения работает, она выделяет тепло, особенно когда ночью включается инфракрасная подсветка. Это правило справедливо для любой камеры видеонаблюдения. Чрезмерное тепловыделение увеличивает вероятность перегрева и, как следствие, повреждения камеры. При выборе мегапиксельных камер обращайте внимание на:
Выбирайте камеру с меньшим энергопотреблением. Низкое энергопотребление означает, что камера экономит электроэнергию, выделяет меньше тепла. Обратная сторона: в зимнее время камера с малым тепловыделением может замёрзнуть (обычно это касается ИК фильтра), а также малое потребление означает, что установлена слабая ИК подсветка, это тоже следует учитывать.
Задумайтесь об использовании камеры с улучшенными характеристиками при низкой освещенности (без инфракрасного освещения или другого искусственного освещения). Такая камера в условиях слабой освещенности может снимать изображения даже в темноте (> 0,009 – 0,001 люкс).
Выбирайте камеру в корпусе с хорошим рассеиванием тепла. Металлический корпус предпочтительнее пластикового. Для обеспечения надёжной работы, сетевые камеры элитной серии используют ребристый радиатор на корпусе для максимального рассеивания тепла, что значительно помогает камере в обеспечении надежной работы.
”Высокая цена = это высокое качество” – в большинстве случаев это правило верно. Основываясь на отчетах исследований можно сказать: потребитель часто полагает, что более высокая цена продукта указывает на более высокий уровень качества. Но цена – не единственный показатель хорошего качества, особенно при покупке продукции ”Сделано в Китае”. Я работаю в сфере видеонаблюдения более пяти лет и могу утверждать, что конечные пользователи, интеграторы и установщики могут получить высококачественные продукты от китайских поставщиков/производителей по очень конкурентоспособной цене. Высококачественные камеры могут иметь уникальный дизайн корпуса, предлагать особые функции, отсутствующие в других продуктах.
Техническая поддержка
В заключение хочу сказать, что сетевые камеры также должны иметь хорошую техническую поддержку. Несмотря на то, что IP камеры становятся все более простыми в настройке и эксплуатации, конечные пользователи могут столкнуться с техническими проблемами, которые потребуют сторонней помощи. Столкнувшись с такой проблемой, вы получите у нас техническую поддержку в течение 1-2 дней, это вполне приемлемо. Именно из-за этого лично я не советую покупать камеры видеонаблюдения на Aliexpress, так как в будущем вы вряд ли получите техническую поддержку от продавцов оперативную поддержку.
Разрешающая способность системы видеонаблюдения.
Разрешающая способность системы видеонаблюдения.
(К разрешающей способности видеосигнала или видеоизображения у аналоговых видеокамер HD-TVI; HD-CVI; AHD.)
Вопрос возник из следующего. Есть две совершенно одинаковые видеокамеры (матрица, оптика и т.д.). Да и какая разница в матрице, оптике, если в параметрах видеокамеры указано 1920 х 1080р, Full HD. Когда проектируется система видеонаблюдения, то как то само-собой считается что если камера Full HD, то и общая система видеонаблюдения будет иметь разрешающую способность Full HD.
Что такое разрешающая способность видеосигнала или видеоизображения? – Это способность человеческого глаза видеть мелкие детали видеоизображения на экране монитора, а если идет распознавание или идентификация чего-либо – это способность программы, технических средств распознавать мелкие объекты на видеоизображении. Этим же параметром можно характеризовать и четкость видеоизображения. Это где-то так, в первом приближении. Что за параметр, как пример, 1920 х 1080р и чем он отличается от параметра 1280 х 720р (как пример). Это всего лишь параметр, который указывает, что транслируемое по линии связи видеоизображение или видеоизображение отображаемое на мониторе состоит из такого-то количества элементарных точек – в одном случае это изображение состоит из 1920 х 1080 точек, в другом случае – из 1280 х 720 точек. Разумеется, если в обоих случаях контуры видеоизображения полностью совпадают (например газетный лист в полный формат экрана), то при формате 1920 Х 1080 количество точек на квадратный миллиметр (или сантиметр) будет больше, чем при формате 1280 х 720. И это естественно, а отсюда естественным образом как бы вытекает, что изображение 1920 Х 1080р будет четче и будет иметь лучшее разрешение. И если даже оптика на той или иной видеокамере отличаются друг от друга, то запись в технических характеристиках видеокамеры 1920 х 1080р Full HD подразумевает наивысшее качество отображения видеосигнала на мониторе. В какой-то мере это ДА, но в общем то и Нет. И, по большому счету, при формате 1280 х 720 разрешение может быть более четким и иметь большую разрешающую способность, чем формат видеоизображения 1920 х 1080. Подавляющее большинство установщиков видеосистем забывает об очень важном параметре в видеокамере – SNR. Это отношение сигнал/шум. У видеокамер (как пример) AHD этот параметр может быть или иметь значение SNR=80 дБ, а есть видеокамеры AHD с SNR=52 или 55 или 58 дБ. А формат – один и тот же – 1920 х 1080. Как влияет параметр SNR на разрешающую способность видеосигнала?
Человеческий глаз или та или иная программа может производить распознавание мелких деталей в видеоизображении только тогда, когда сигнал этого мелкого изображения не будет маскироваться шумами в видеоизображении. Это возможно когда полезный сигнал превышает уровень шума минимум на +10 …+12 дБ.
У видеокамеры с SNR = 58 дБ амплитуда уровня шума составляет порядка 0,8 мВ. (Уровень “белого” у аналоговой видеокамеры = 700 мВ. Весь видеосигнал 1 В, где 0,7 В – сам видеосигнал, а -0,3 В – уровень синхроимпульсов. Итого общий размах видеосигнала 1 В p-t-p). Следовательно, уровень полезного сигнала, который не зашумлен и который распознается как деталь в видеоизображении, имеет амплитуду как минимум на 12 дБ большую, чем амплитуда уровня шума, а это значит, что полезный видеосигнал (который можно различить и он будет четко идентифицироваться как именно полезный сигнал и не будет “зашумленным”) должен быть порядка 0,8 х 4 = 3,2 мВ. Следовательно, если есть приращение напряжения видеосигнала от пиксела к пикселу на уровни -+3,2 мВ и большее, то человеческий глаз или программа может эти изменения отождествлять с мелким предметом – его началом, концом, изменением цвета и т.д. Именно – приращение амплитуды видеосигнала – как пример: один пиксел имеет напряжение в 654 мВ, следующий пиксел – 658 мВ, следующий пиксел – 662 мВ, следующий пиксел – 658 мВ. И эти изменения амплитуды видеосигнала уже не будут восприниматься как шум (или шумовое изменение видеосигнала).
У видеокамеры с SNR=80 дБ, уровень амплитуды шума не более 0,06 мВ. Следовательно, полезный видеосигнал (его приращения) и которые не будут считаться шумом уже будет составлять не 3,2 мВ, а 0,24 мВ. Следовательно, на видеоизображении будут более четко отображаться мелкие предметы, черты лица и т.д. и можно различать уже более мелкие объекты видеоизображения. Разумеется, что видеомонитор (видеорегистратор) должен иметь разрешение более высокое, чем поступающий на его вход видеосигнал и SNR у видеомонитора должно быть выше, чем параметр отношения сигнал/шум у видеокамеры.
Параметр видеокамеры 1920 х 1080 в отличии от параметра 1280 х 720 обладает потенциально большей разрешающей способностью, но не факт без учета параметра SNR, что у такой камеры с параметром 1920 х 1080 разрешение будет большим, чем у камеры с параметром 1280 х 720. Количество пикселей на квадратный миллиметр – да, у видеокамеры с параметром 1920 х 1080р будет большим, а разрешающая способность в видеосигнале – под вопросом.
ЛИНИЯ СВЯЗИ
У видеокамер AHD, HD-TVI; HD-CVI есть запись, что допускается линия связи с кабелем до 500 метров. На сайте производителя чипов для видеокамер AHD написано, что допускается длина линии связи до 500 метров ПРИ НИЗКОМ (или малом) УРОВНЕ ШУМОВ. Что подразумевается или берется за малый или низкий уровень шумов, какая амплитуда этих шумов допускается – ни где не указано. Просто – до 500 метров кабеля 75-3. при малом уровне шумов и все. И если видеорегистраторы автоматически “восстанавливают” входной видеосигнал, т.е. компенсируют потери ВЧ – составляющих видеосигнала в длинной линии связи, то это означает одно – видеорегистратор (скорее всего цифровым способом по тому или иному алгоритму) производит подъем АЧХ входного видеосигнала, компенсируя затухания в линии связи.
Возьмем кабель RG-6. Спектр видеосигнала AHD-H Full HD занимает ширину до 25..28 МГц. Затухание ВЧ составляющих видеосигнала в длине кабеля RG-6/500 метров составит на частоте 10 МГц порядка -9,5 дБ, 14 МГц -10,5 дБ, 26 МГц -16 дБ. Следовательно, схема видеорегистратора при компенсации затухания сигнала в кабеле поднимет ВЧ -составляющие входного видеосигнала на величину затухания. Только тогда мы получим входной видеосигнал близким к исходному видеосигналу на выходе видеокамеры. Но если (пример) мы на частотах 14 МГц поднимает уровень ВЧ составляющих на +10 дБ, то и шумы, которые поступили по линии связи, так же увеличиваются на эти же + 10 дБ. Допустим (расчету не поддается), что в линии связи присутствует тот или иной уровень шумов. Он зависит от прокладки этой линии связи в тех или иных условиях, уровней излучения чего-либо в районе прокладки кабеля в этой области частот – радиостанции, импульсные трансформаторы, импульсные БП и т.д. Допустим, что уровень шума в диапазоне 14 МГц по амплитуде составляет всего-навсего 0,1 мВ. (для примера и не более). Тогда схема компенсации потерь в линии связи увеличит этот уровень на +10 дБ и напряжение шума в диапазоне 14 МГц составит уже значение не 0,1 мВ, а значение 0,35 мВ. Если видеокамера имеет параметр SNR=80 дБ, то ее собственный шум составляет 0,06 мВ. Общий уровень шума (самой видеокамеры + уровень шума линии связи) будет складываться из уровня шума самой видеокамеры и уровня шума линии связи, поднятого (увеличенного) на +10дБ. Общий шум составит уже корень квадратный из 0,06*0,06 + 0,35*0,35 = 0,355 мВ. Поскольку уровень полезного сигнала, который можно с чем-либо отождествлять в получаемом восстановленном видеосигнале будет (должен быть для отождествления) на 10 – 12 дБ большим, чем уровень шума, получается, что (если брать ТОЛЬКО частоты близкие к 14 МГЦ в этом рассуждении) полезное изменение видеосигнала, которое можно отождествлять и тем или иным изображением, будет не менее 0,355 Х 4 = 1,4 мВ. А установленная видеокамера имеет SNR=80 дБ и выдаваемый ей минимально-полезное приращение (изменение) сигнала, для отождествления минимального объекта видеонаблюдения, равно значению 0,24 мВ при уровне шума 0,06 мВ. Фактически по приведенному примеру уровень минимального полезного сигнала для отождествления или обработки изображения стал хуже на 15 дБ. И можно сказать, что разрешающая способность видеоизображения на мониторе видеорегистратора в нашем примере стала на 15 дБ хуже при длинной линии связи уровнем шума порядка 0,1 мВ. При уровне шума в линии связи с амплитудой 0,05 мВ и средним подъемом ВЧ – составляющий видеосигнала при его восстановлении на величину + 10 … 12 дБ – общий шумовой фон в восстановленном видеосигнале от видеокамеры с SNR=80 дБ будет равен 0,185 мВ. В этом случае уровень изменения полезного сигнала, пригодного для отождествления с тем или иным видеоизображением, будет составлять 0,185 мВ * 4 = 0,74 мВ. Ухудшение разрешающей способности полученного видеорегистратором и восстановленного видеоизображения при уровне шума в линии связи 0,05 мВ будет составлять минус 10 дБ по сравнению с разрешающей способностью видеосигнала на выходе видеокамеры с SNR=80 дБ.
А если у видеорегистратора собственные шумы, приведенные ко входу, будут больше, чем собственные шумы у видеокамеры? Допустим, видеокамера имеет параметр SNR=80 дБ, а собственные шумы видеорегистратора SNR = 60 дБ. Допустим. У видеорегистратора есть входная схема АРУ, преобразователь АЦП (шум квантования), алгоритм восстановления видеосигнала (компенсация потерь ВЧ – составляющих в линии связи) – и все эти устройства вносят некий шум в получаемый в результате видеосигнал. В этом приближении можно посчитать условный уровень шума на входе видеорегистратора. При SNR = 60 дБ, приведенный ко входу уровень шума будет составлять порядка 0,7 мВ. У видеокамеры с SNR=80 дБ – собственный уровень шума порядка 0,06 мВ, у видеокамеры с SNR=58 дБ уровень собственного шума = 0,9 мВ. Получается, при средней длине линии связи (шумы в линии связи незначительны) видеоизображение от этих двух видеокамер будет практически одинаково по своей разрешающей способности. В большинстве видеорегистраторов этот параметр SNR не приводится.
Для простоты приведенных выше примеров бралось усредненное значение амплитуды уровня шума в линии связи в полосе видеосигнала и средний подъем АЧХ устройством на входе видеорегистратора или самим видеорегистратором на уровень +10 дБ по всей полосе ВЧ-составляющих видеосигнала. В реальных условиях при коррекция ВЧ – составляющих выходного видеосигнала от линии связи видеорегистратором производится подъем АЧХ с разным уровнем и для разных областей частот спектра входного видеосигнала. И уровень шумов в длинной линии связи не будет равномерным по всей ширине спектра видеосигнала и будет зависеть от источников электромагнитного излучения, расположенных рядом с проведенной линии связи.
Можно сделать выводы:
- Значение в параметрах видеокамеры 1920 х 1080 р без привязки к параметру SNR не говорит полностью о разрешении видеосигнала, о разрешении видеокамеры и разрешении видеосистемы в целом. Нельзя говорить, что если мы поставили в систему видеонаблюдения видеокамеры Full HD, то полученная система видеонаблюдения относится или является системой высокой четкости Full HD.
- Применяемая схема компенсации видеорегистратором потерь видеосигнала в длинной линии связи не обеспечивает восстановление разрешающей способности поступившего на вход видеорегистратора видеосигнала. И его разрешающая способность всегда будет хуже, чем у видеосигнала с выхода видеокамеры, а при наличии длинной линии связи и шумов в линии связи – разрешение видеосигнала в видеорегистраторе может и резко снижаться.
- При проектировании видеосистемы необходимо подбирать оборудование не только по техническим характеристикам той или иной видеокамеры, но и учитывать то, что параметр SNR видеорегистратора, приведенное ко входу, должно по крайней мере быть не менееSNR видеокамеры.
- Поскольку невозможно прогнозировать уровень шумов в длинной линии связи на тех или иных частотах в полосе передаваемого по линии связи видеосигнала, то для максимального обеспечения разрешающей способности видеоизображения в системе и близкой к той разрешающей способности, которое выдает на своем выходе видеокамера, необходимо компенсировать уровень затухания видеосигнала в линии связи по всей ее длине посредством установки оборудования коррекции АЧХ линии связи около видеокамеры. В этом случае, в восстановленном видеосигнале будут добавлены в основном только собственные шумы видеорегистратора.
- При применении в качестве линии связи кабеля типа UTP-5E, необходимо его использование в экранированном варианте, а уровень компенсации затухания передаваемого видеосигнала в этой линии связи будет в 3 …3,4 раза большим, чем в радиочастотном кабеле типа RG-6 при одинаковых длина линии связи.
- Необходимо устанавливать аппаратуру компенсации затухания сигнала в линии связи около видеокамеры.
- Расчет компенсации затухания видеосигнала в линии связи производится по значению затухания верхней граничной частоты видеосигнала в линии связи.
Ориентировочная ширина спектра аналогового видеосигнала в зависимости от его формата.
Формат видеосигнала аналоговой системы
Полоса видеосигнала в системе (-3дБ)
Особенности проектирования систем видеонаблюдения при использовании мегапиксельных камер
В последнее время рынок видеонаблюдения динамично развивается. Современные системы видеонаблюдения предполагают новые возможности для своих обладателей. То, что вчера еще было фантасмагорией, сегодня стало вполне доступным для многих желающих организовать современную систему видеонаблюдения. Неотъемлемым атрибутом, который делает систему видеонаблюдения действительно современной, продвинутой, является камера видеонаблюдения высокого разрешения.
Что значит высокая разрешающая способность камеры видеонаблюдения для всей системы видеонаблюдения в целом?
Высокая разрешающая способность камеры видеонаблюдения – это один из самых важных параметров.
Когда говорят о качестве системы видеонаблюдения, то речь идет о качестве изображения, получаемого с камер видеонаблюдения.
Итак, получается, что, решив купить камеру видеонаблюдения, первое на что необходимо обратить внимание – это на ее разрешение?
Известный эксперт в области видеонаблюдения Джон Хонович призвал производителей камер видеонаблюдения переименовать позицию в характеристиках «Разрешение» в позицию «Количество пикселей». По мнению Хоновича, это очень важно и вводит покупателей в заблуждение. Хонович сравнил параметр «Разрешение» камеры видеонаблюдения с ростом игрока в баскетбол. Все просто: если игрок баскетбола имеет недостаточный рост, т.е. у Вас недостаточно пикселей, то стать лучшим стать вряд ли удастся. Одновременно с этим, если у Вас высокий рост (максимальное число пикселей), то это не гарант достижения успеха.
Неоспорим тот факт, что кроме количества пикселей важно учитывать и другие параметры: расположение камеры видеонаблюдения, высота инсталляции камер видеонаблюдения, уровень шумов ПЗС/КПОМ матрицы и ее размер, возможность работы при низком освещении и многое другое, но все-таки именно разрешающая способность определяет максимальные возможности камеры видеонаблюдения.
Проектирование систем видеонаблюдения, когда господствовали стандарты PAL и NTSC, было проще. Оба стандарта ограничивали вертикальное разрешение камеры видеонаблюдения соответственно 576 и 480 горизонтальными линиями. Проектировщик, имея за плечами множество реализованных проектов, знал какие объективы необходимо применять для какого помещения. Опыт позволял проектировщику представить на каком расстоянии люди будут хорошо различимы.
Сегодня проектировщики сталкиваются с камерами видеонаблюдения, вертикальное разрешение которых 720, 960,1080 пикселей и это не предел, есть еще 1536, 1950 пикселей и выше. Можно конечно руководствоваться принципом чем больше, тем лучше, но тут есть один нюанс, который отметает такой принцип. Чем больше пикселей, т.е. чем выше разрешающая способность, тем камера видеонаблюдения стоит дороже. А если объект видеонаблюдения не требует сверхвысокого разрешения, то зачем переплачивать.
Поэтому, перед тем как усаживаться за проектирование системы видеонаблюдения, грамотный проектировщик должен для себя четко представлять:
- Какое разрешение камеры видеонаблюдения будет оптимальным для конкретного объекта (исходя из особенностей объекта и нужд заказчика);
- Сколько камер и какого функционала необходимо задействовать на объекте;
- Как определить оптимальное место установки камеры видеонаблюдения;
- Как объяснить заказчику необходимость покупки мегапиксельных камер, которые дороже обычных.
Для того чтобы получить все ответы на эти вопросы необходимо осуществить моделирование зон обзора камер видеонаблюдения в привязке к плану объекта охраны и для каждой камеры видеонаблюдения осуществить расчет плотности пикселей на расстоянии, где может находится объект интереса.
И тут у нас появляется новый термин: «плотность пикселей», о котором мы до селей не говорили. Давайте разберемся что это такое и для чего нужно.
Плотность пикселей
В IP-видеонаблюдении сегодня активно используется параметр — плотность пикселей. Плотность пикселей выражается в пикселях на метр. Плотность пикселей в IP-видеонаблюдении не следует путать с плотностью пикселей мониторов, которая определяется в пикселях на дюйм (PPI).
В одном этом параметре — плотность пикселей — учтены размер датчика, количество пикселей, фокусное расстояние и расстояние до объекта.
При проектировании системы видеонаблюдения важно грамотно осуществить расчет необходимой плотности пикселей для получения желаемого качества изображения. Определение плотности пикселей используется для определения того, какой объектив вам требуется и на каком расстоянии от объекта он должен находиться. Показатель «плотность пикселей» гарантирует, что клиент получит нужную четкость изображения.
Показатель «плотность пикселей» используется для расчета возможности обнаружения или идентификации любого объекта, к которому у заказчика IP системы видеонаблюдения есть профессиональный интерес: лицо, номерной знак, игральная карта, номинал купюры и т.д.
Итак, мы разобрались немного с плотностью пикселей, значит можем двигаться дальше.
При проектировании очень кстати будет план местности или план помещения, куда планируется устанавливать камеры видеонаблюдения. Если такого плана заказчик не предоставляет, то его приходится делать проектировщику.
Сегодня современные проектировщики применяют специализированные программные продукты, которые позволяют быстро и грамотно осуществить проектирование системы видеонаблюдения.
Примером такой программы может служить нижеприведенный рисунок.
Специализированные программы большинство вычислений производят автоматически.
В процессе моделирования необходимо осуществить расположение камер (на усмотрение проектировщика) и для каждой камеры видеонаблюдения подобрать подходящие площади зон обзора, выявить расстояние, на котором может двигаться потенциальный объект интереса. Рассчитанная плотность пикселей предоставит возможность понять можно ли будет идентифицировать объект интереса и в каких зонах это будет сделать возможным. Когда плотность пикселей у камеры видеонаблюдения недостаточная, то проектировщик либо уменьшает зону обзора, либо меняет камеру видеонаблюдения на экземпляр с более высоким разрешением.
Продвинутое программное обеспечение позволяет отображать зону обзора камер видеонаблюдения и рассчитывать плотность пикселей. Кроме того, программа дает возможность на плане помещения выделять области идентификации, распознавания и детекции с помощью различных цветов.
Такие программы являются палочкой выручалочкой для проектировщиков. С помощью этих специализированных программ можно двигать камеры видеонаблюдения на мониторе компьютера и смотреть, что получиться и подбирать оптимальный вариант размещения камеры видеонаблюдения.
Кстати специализированные программы позволяют увидеть, что будет видеть оператор в мониторе, т.е. какое изображение с камер видеонаблюдения.
Размер архива и требования к пропускной способности сети
Решив использовать мегапиксельные камеры видеонаблюдения стоит принимать во внимание требования к пропускной способности сети и размер видеоархива. При увеличении горизонтального и вертикального разрешения кадра в 2 раза, например, при переходе от разрешения VGA (640*480 пикселей) к разрешению 1280*960 (1,22 МП) объем передаваемых данных от камеры видеонаблюдения увеличивается в четыре раза, а при переходе к разрешению Full HD (1920*1080) более чем в шесть раз.
Особенности проектирования систем видеонаблюдения при использовании мегапиксельных камер
Как правильно подобрать мегапиксельные камеры по критерию достаточности разрешающей способности
При проектировании современных систем видеонаблюдения одной из наиболее интересных возможностей для проектировщика является использование видеокамер высокого разрешения.
Что означает высокая разрешающая способность камер для видеонаблюдения? Это один из важнейших параметров. В области видеонаблюдения самое главное – это качественное изображение, полученное с IP камеры , причем зачастую при условии, что с помощью данного изображения можно идентифицировать личность нарушителя.
В феврале 2013 г. известный американский эксперт Джон Хонович из компании IP Video Market призвал производителей камер переименовать параметр «Разрешение» в «Количество пикселей», чтобы не вводить в заблуждение пользователей. В этой своей статье «Запретить разрешение» (Ban Resolution) он сравнил параметр «Разрешение» с ростом игрока в баскетбол: «Если рост игрока в баскетболе недостаточен или если у вас слишком мало пикселей, то не получится стать лучшим. Но сам факт обладания большим ростом или максимальным числом пикселей не гарантирует успеха».
Безусловно, помимо количества пикселей, которые может обеспечить камера, важно учитывать и другие параметры, такие как расположение камеры, удаленность объекта интереса, высота установки, уровень шумов ПЗС/КПОМ-матрицы, возможность работы при низком или неравномерном освещении, тип и уровень компрессии, которая используется, но все же именно разрешающая способность определяет максимальные возможности видеокамеры.
В эпоху стандартов PAL и NTSC проектирование систем видеонаблюдения было гораздо проще. Оба популярных стандарта PAL и NTSC ограничивали вертикальное разрешение камеры соответственно 576 и 480 горизонтальными линиями. Опытный проектировщик мог знать по опыту предыдущих проектов, какие объективы следует использовать для какого помещения, и представлял себе, на каком расстоянии от камеры люди будут хорошо различимы.
Сейчас проектировщикам и установщикам систем видеонаблюдения доступны камеры с вертикальным разрешением в 720, 960, 1080, 1536, 1950 пикселей и выше. Прикинуть на пальцах применимость мегапиксельной камеры гораздо сложнее. Как правило, чем больше разрешение, тем выше цена как самой камеры, так и объектива, который может обеспечить такую высокую разрешающую способность, а также больше необходимый размер видеоархива и выше требования к пропускной способности сети.
Поэтому перед проектировщиком, применяющим в проекте мегапиксельные камеры, встает целый ряд вопросов:
• Какое разрешение камеры является достаточным при установке камеры в данном месте охраняемого объекта?
• Как определить, сколько мегапиксельных камер сможет заменить N обычных камер применительно к помещению заказчика?
• Сколько и каких камер понадобится для всего проекта?
• Как выбрать места оптимального расположения камер видеонаблюдения?
• Как доходчиво, просто и убедительно объяснить заказчику необходимость применения более дорогих мегапиксельных камер?
Чтобы ответить на все эти вопросы, требуется провести моделирование зон обзора камер в связке с планом охраняемого объекта и для каждой камеры выполнить расчет плотности пикселей на расстоянии, где может находиться объект интереса.
В качестве исходных данных могут выступить план местности или план помещения в цифровом или отсканированном виде, пожелания заказчика или таблица осмотра объекта и первоначальное предположение о количестве требуемых камер.
Если воспользоваться специализированными программными продуктами для проектирования систем видеонаблюдения, например, представленного на рисунке 1, то компьютер возьмет на себя рутину, оставив проектировщику только творческую часть задачи и возможность применить свой опыт, при этом проверяя свои гипотезы с помощью автоматически производимых расчетов.
Рис. 1. Зона обзора мегапиксельной камеры с отмеченными цветом областями идентификации, распознавания и детекции в IP Video System Design Tool
В процессе моделирования потребуется выполнить первоначальное расположение камер и для каждой камеры подобрать подходящие размеры зон обзора, определить расстояние, на котором может находиться целевой объект. При этом рассчитанная плотность пикселей (количество пикселей на метр) на указанном расстоянии от камеры позволит понять, в каких частях зоны обзора камеры возможно идентифицировать человека, номерной знак автомобиля или гарантированно детектировать присутствие человека в кадре.
В случае если у какой-либо из камер значение плотности пикселей является недостаточным для выполнения поставленной заказчиком задачи (например, распознавание человека), то проектировщику следует либо выбрать камеру с более высокой разрешающей способностью, либо уменьшить ширину зоны обзора.
Если использовать специализированное программное обеспечение, то оно отобразит на плане помещений зону обзора камеры, рассчитает плотность пикселей и выделит с помощью различных цветов области идентификации, распознавания и детекции.
Помимо расчета требуемого разрешения камеры моделирование зон обзора камер с привязкой к плану помещений позволяет понять, когда вместо одной мегапиксельной камеры потребуется использовать две обычные или когда несколько камер можно заменить одной мегапиксельной или же выявить случаи, когда оптимальным будет перенос точки размещения камеры в другое место.
Таким образом, начав с исходного расположения камер, проектировщик, перемещая камеры по плану помещения, следя за более полным покрытием помещений и подбирая наиболее подходящие разрешения и углы обзора, получает оптимальную расстановку камер, список параметров камер и объективов, которые позволят обеспечить максимальную эффективность проектируемой системы видеонаблюдения.
Рис. 2. Пример макета изображения с камеры полученного с помощью 3D моделирования
Размер архива и требования к пропускной способности сети
Другим важным аспектом, который надо учитывать при использовании мегапиксельных камер, является существенное повышение требований к пропускной способности сети и размеру видеоархива. При увеличении горизонтального и вертикального разрешения кадра в 2 раза, например, при переходе от разрешения VGA (640 х 480 пикселей) к разрешению 1280 х 960 (1,22 Мп) объем передаваемых данных от камеры увеличивается в 4 раза, а при переходе к разрешению Full HD (1920 х 1080) – более чем в 6 раз.
При выборе метода видеокомпрессии для мегапиксельных камер важно понимать, что, хотя такие методы сжатия, как Motion JPEG (MJPEG) и JPEG 2000, позволяют получить более высокое качество изображения за счет независимого сжатия отдельных кадров, H.264 обеспечивает существенно большую степень сжатия и позволяет снизить затраты за счет уменьшения количества требуемых жестких дисков для хранения видеоархива.
Интересно отметить, что в то время как MPEG-4 стал уже достоянием истории в области видеонаблюдения, Motion JPEG не сдает свои позиции до конца, так как он по сравнению с H.264 и JPEG 2000 предъявляет самые скромные требования к вычислительной мощности процессора как камеры, так и обрабатывающего видеопотоки компьютера или видеорегистратора.
Для оценки требуемой пропускной способности сети и расчета места на диске существуют как специализированные калькуляторы от производителей камер, так и универсальные калькуляторы. Основными исходными данными для оценки будут являться разрешение камеры, тип видеокомпрессии, частота кадров, требуемый срок хранения видеозаписей в днях. Также могут быть заданы и другие уточняющие параметры, такие как ориентировочный процент времени, в течение которого будет вестись запись при использовании записи по детектору движения.
Рис. 3. Оценка размера видеоархива и нагрузки на локальную сеть
Подводя итоги
Не менее важным аспектом является возможность объяснить заказчику, быть может, далекому от тонкостей проектирования систем видеонаблюдения, все основные особенности предлагаемого проекта в визуальной форме с помощью макетов изображений, которые получены во время моделирования системы видеонаблюдения. Более того, можно существенно сократить последующий процесс согласования проекта, если привлечь представителя заказчика к процессу расстановки и подбора разрешения камер с помощью специализированного программного обеспечения.
В любом случае наличие подписи заказчика под схемой расположения и макетами изображений с видеокамер может радикально уменьшить возможную головную боль на этапе сдачи системы видеонаблюдения в эксплуатацию, а использование приемов, изложенных в этой статье, позволит проектировщику лучше понимать принципы грамотного использования мегапиксельных камер и создавать проекты, которые обеспечат максимум защищенности объекта на каждый вложенный рубль.
Загрузка...