Раздел: СТОП-КАДР Тема: CCTV (системы видеонаблюдения) Автор: Максим САВЕЛЬЕВ, эксперт
Стандарт HD в CCTV
Термин HD (hi definition) видео, то есть видео высокой четкости, пришел в CCTV из области телевидения и мультимедиа. В начале нового века бурный расцвет технологий жидкокристаллических и плазменных дисплеев – возможность создания недорогих экранов с большой диагональю – позволил оценить преимущества изображения высокого разрешения. На смену аналоговому формату появились цифровые форматы телевидения высокой четкости. Сегодня, приобретая современный телевизор, мы обращаем внимание на шильдик с надписью HD ready и поддерживаемый стандарт цифрового изображения: 720p, 1080i и др., характеризующий разрешение изображения. Наиболее распространенными стандартами HD видео на сегодняшний день являются: – 720 p (1280 x 720 пк, отношение сторон изображения 16:9, прогрессивная развертка); – 1080 p (1920 x 1080 пк, отношение сторон изображения 16:9, прогрессивная развертка). Во многих западноевропейских странах телевидение высокой четкости уже давно стало обыденностью. Разработаны телевизионные тюнеры для приема сигнала высокой четкости, цифровые интерфейсы (HDMI, DVI-D) для мониторов, обеспечивающие передачу цифрового сигнала без сжатия, и форматы для носителей информации (Blue Ray, HD DVD). Российское правительство планирует, что к 2015 г. телевидение в нашей стране тоже перейдет к стандарту HDTV. Разумеется, процессы, протекающие в вещательном телевидении, цифровой фото- и видеотехнике, не могли обойти стороной прикладное телевидение, которым является CCTV. Возможность перехода к цифровым стандартам видеоизображения высокой четкости открывает новые возможности для систем охранного видеонаблюдения. В первую очередь необходимо отметить возможность получения высокодетализированного изображения с возможностью последующего масштабирования. Цифровая обработка мегапиксельных изображений позволяет анализировать отдельные области кадра: например, распознавать номер автомобиля или лицо нарушителя.
Вторым немаловажным преимуществом перехода CCTV к цифровым стандартам высокой четкости стало достижение равновесия разрешения видеоизображения, формируемого камерой, и разрешения монитора. Эпоха мониторов с электронно-лучевой трубкой безвозвратно ушла, а аналоговый стандарт видеосигнала остался. Вывод изображения аналогового стандарта на экран жидкокристаллического и плазменного монитора сопровождается ухудшением контрастности и яркости изображения, страдает цветность. Необходимость использования мощных процессоров обработки изображения в мониторах для компенсации артефактов неоправданно увеличивает стоимость видеопанелей. Разрешение мегапиксельных камер соответствует разрешению современных мониторов и гарантирует высокую степень достоверности изображения и визуального комфорта для оператора. Наконец, ряд компаний – производителей мегапиксельных камер в своих продуктах реализуют идею замещения одной цифровой камерой высокого разрешения нескольких аналоговых камер, установленных рядом. В этом есть доля истины. Небольшие объекты – кафе, автозаправочные станции, маленькие магазины – могут быть оборудованы одной-двумя мегапиксельными камерами со специализированным широкоугольным объективом. В условиях ограниченной области наблюдения они способны заменить 3–4 телекамеры аналогового стандарта. Необходимо отметить, что проникновение технологий видео высокой четкости в область CCTV было связано с необходимостью решения целого ряда технических задач. Наиболее принципиальной задачей являлась необходимость выбора интерфейса передачи изображения. В отличие от телевидения высокой четкости, где широко используются спутниковые каналы передачи данных или оптический кабель, для CCTV необходимо было использовать менее дорогой, более универсальный, обеспечивающий быстрое и простое масштабирование системы, интерфейс. Таким интерфейсом стала информационная вычислительная сеть на базе стека протоколов TCP/IP. Действительно, IP-сеть наилучшим образом подходит для создания системы видеонаблюдения высокой четкости. Данные передаются в цифровом виде, а значит, мы не связаны никаким аналоговым стандартом. Топология IP-сети может быть столь разнообразна и сложна, что масштабировать систему не представляет большого труда. Однако сложности все-таки есть, и до недавнего времени они были трудноразрешимы. Фактически переняв стандарты HDTV (720 p, 1080 p), системы видеонаблюдения высокой четкости столкнулись с необходимостью поиска оптимального алгоритма компрессии изображения. Алгоритм M-JPEG, применявшийся для IP-камер аналогового разрешения 768 х 576 пк, не оптимален для HD IP-камер, так как поток данных от мегапиксельной камеры может составлять до 30– 40 Мбит (камера с разрешением 3 Мп). Таким образом, для создания видео IP-системы высокой четкости необходимо использовать дорогостоящие технологии гигабитных сетей. Не менее актуален для охранных систем и вопрос записи изображения на диск. Большие объемы информации требуют серьезных расходов на создание длительного архива. Разумеется, существуют более эффективные алгоритмы сжатия – MPEG4, H.264, но реализация этих алгоритмов для мегапиксельных камер требовала применения мощных и дорогих процессоров. Как следствие, HD CCTV оставалось красивой мечтой и мегапиксельные камеры использовались в основном в прикладных задачах. Не менее острой была проблема дефицита специализированных объективов, обеспечивающих необходимое разрешение для мегапиксельных видеокамер. На рынке присутствовала только дорогостоящая оптика для мегапиксельных камер машинного зрения с нехарактерным для CCTV форматом. Технологии развиваются. 2008 год стал переломным для IP-систем видеонаблюдения высокой четкости. Практически все производители мегапиксельных IP-камер для CCTV обновили номенклатуру предлагаемых решений. Эффективный алгоритм компрессии H.264 High Profile, способный сжать видеопоток 2 Мп камеры до 4 Мбит/с, присутствует в новых моделях уже не как альтернативный кодек, но как основной, окончательно вытеснив M-JPEG. Вычислительная мощность универсальных процессоров позволила создать рабочие станции для декодирования и визуализации одновременно нескольких HD-потоков. Программное обеспечение HD-видеосистем позволяет эффективно анализировать изображение в разных областях кадра, создавая отдельные «зоны интереса» для оператора. Наконец, все производители оптики для CCTV наладили выпуск «мегапиксельных» объективов, оптимизировав их стоимость. Несомненно, это является прорывом и новой ступенью в развитии CCTV, так как достигнут принципиально новый качественный уровень. Если до недавнего времени противники IP-систем видеонаблюдения объективно признавали лишь одно преимущество цифровой системы – распределенность, то теперь неоспоримым является объективно высокое качество изображения. Фактически тезис о том, что качество видеосистемы определяется качеством наиболее слабого элемента системы, уходит в прошлое. Цифровые HD-камеры способны формировать высококачественное изображение высокого разрешения, цифровые сети передавать, а мониторы отображать изображение без потери качества. И хотя не все вопросы еще решены и стоимость HD-видеосистемы остается высокой по сравнению с системой аналогового качества, ни у кого не возникает сомнения относительно будущего HD CCTV.
Внимание! Копирование материалов, размещенных на данном сайте допускается только со ссылкой на ресурс http://www.tzmagazine.ru Рады сообщить нашим читателям, что теперь нашем сайте работает модуль обратной связи. Нам важна ваша оценка наших публикаций! Также вы можете задавать свои вопросы.Наши авторы обязательно ответят на них. Ждем ваших оценок, вопросов и комментариев!

Добавить комментарий или задать вопрос

Правила комментирования статей

Версия для печати

Средняя оценка этой статьи: 0  (голосов: 0)
Ваша оценка: