Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Вся правда о мегапикселях

В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Вся правда о мегапикселях

Растет популярность на рынке продуктов стандарта HDTV, а также различных мегапиксельных устроиств, не подпадающих ни под какой стандарт. Спрос на такие продукты увеличивается с каждым днем, особенно когда мы говорим о российском рынке, где потребитель всегда хочет чего-то большего, чем то, что ему в данный момент предлагают. Попробуем разобраться в этом многообразии продуктов, подходах к выбору систем видеонаблюдения высокого разрешения, актуальных проблемах данного направления, а также во многих других аспектах
А.С. Бедарев
Инженер по продажам
компании Dallmeier Electronic (Россия и СНГ)

Перед тем как переходить на конкретику и разбираться в устроиствах, составляющих систему высокого разрешения, поговорим о самом главном аспекте – резонности перехода на систему высокого разрешения.

Резонность выбора системы высокого разрешения

Всем должно быть понятно, что чем выше разрешение изображения, которое формирует система видеонаблюдения, тем больше дета-леи получает пользователь такои системы и тем больше вероятность, что записанные данные можно будет использовать для дальнеишеи обработки (рис. 1).


Но это не всегда так! "Почему?" – спросите вы. А вот почему: камеры высокого разрешения зачастую обладают гораздо меньшеи светочувствительностью, чем наши старые, добрые камеры стандартного разрешения. Это обусловлено уменьшением размера пикселеи мегапиксельнои матрицы, ведь теперь нужно разместить несколько миллионов пикселеи на однои маленькои пластинке. В связи с этим не для всех инсталляции такие камеры вообще применимы, либо необходимо более грамотно продумывать условия освещенности на объекте.

А "потянет" ли оптика?
Не всегда камеры с заявленным разрешением в 3, 5, 8, а то и 10 Мпкс могут передать такое высокое разрешение. Это связано с разрешающеи способностью оптики, ведь для мегапиксельных камер применяются специализированные объективы и трансфокаторы. Разрешающая способность мегапиксельных объективов от корифеев оптическои индустрии к настоящему моменту только лишь перевалила за 3 Мпкс. Это в основном говорится о разрешении в центре объектива, ближе к краю разрешающая способность резко сокращается – все это можно наглядно увидеть в ЧКХ (частотно-контрастнои характеристике) объектива. Не верите? Предлагаю озадачить производителеи объективов подобным вопросом в ваш следующии поход на выставку.

Как отобразить мегапиксели?
Стандартные устроиства не позволяют отображать такое высокое разрешение видеоданных (это касается разрешения выше 2 Мпкс). Исключением являются проекционные кубы и видеостены для нестандартных и очень крупных ситуационных центров, но ценовые показатели таких решении пугают, да и помещения для них должны быть соответствующих размеров.

Подумайте о мощностях
Не нужно забывать, что записывающие устроиства такого формата требуют огромных объемов архива, что не всегда решаемо даже с использованием современных HDD на 2 Тбайта. Обрабатывающие устроиства должны обладать недюжиннои производительностью, и даже для современных 4-ядерных процессоров обработка такого объема данных в режиме реального времени – непростая задача.

Нужен хороший канал
Канал передачи данных также должен быть соответствующим. Безусловно, для передачи видео высокого разрешения необходим выделенныи канал, а когда мы говорим о магистральных каналах, то тут, безусловно, должен вестись разговор об "оптике". Стоит подумать также о режиме мультикастинга (рис. 2), которыи зачастую позволяет снизить загрузку сети, а также сэкономить ресурсы процессора для устроиства формирования потока видео в сеть. Такои режим позволяет формировать поток лишь единожды, отправляя его всем заявленным получателям (за отправку здесь уже отвечает активное сетевое оборудование, которое должно поддерживать режим мультикастинга).


HDTV – "за" и "против"
Из вышесказанного можно сделать вывод о том, что видеонаблюдение высокого разрешения применимо не ко всем инсталляциям! Нужно анализировать освещенность на объекте, не стоит гнаться за разрешением выше 2–3 Мпкс, так как зачастую оно не является реальным, кроме того, его невозможно вывести на стандартные устроиства отображения. При построении систем на базе устроиств высокого разрешения нужно подбирать более производительное серверное оборудование и серьезно отнестись к распределению пространства в массивах данных. Для более крупных проектов сетевая архитектура должна быть тщательно продуманнои и просчитаннои, тут не обоитись без режима мультикастинга.

Много негативного было сказано в адрес видеосистем высокого разрешения, но я отнюдь не хочу создать плохое отношение к ним. Тем самым я лишь добиваюсь того, чтобы вы более тщательно подходили к таким решениям и заранее определяли для себя все "за" и "против". В деиствительности существует очень мало проектов, где стоит применять камеры высокого разрешения повсеместно. Зачастую требуется совмещенное решение, которое на базе видеокамер стандартного разрешения 720x576 пкс дополнено камерами высокого разрешения для тех мест, где деиствительно необходима детализация (определение лиц, номеров автомобилеи, наблюдение за технологическими процессами или в системах распознавания).

Что выбрать: HDTV или многообразие мегапиксельных продуктов?

На ранних стадиях зарождения видео высокого разрешения рынок изобиловал устроиствами различного разрешения – 1,3 Мпкс (1280х1024 пкс), 3 Мпкс (2048х1536), 5 Мпкс (2592х1944), 10 Мпкс (3648х2752). А теперь подумаем, на каких стандартных устроиствах мы сможем отобразить всю эту массу полезнои информации? Сформировать мы ее сформировали, а реально ли отобразить на стандартных устроиствах? Конечно, всегда можно произвести цифровое увеличение полученных картинок, но это не выход. Именно поэтому производители озадачились стандартизациеи видео высокого разрешения, и в этом помог стандарт HDTV (телевидение высокои четкости). Стандарт HDTV предполагает два возможных типа разрешения:

  • стандарт 720p: 1280х720 точек, прогрессивная развертка, отношение сторон 16:9, частота – 24, 25, 30, 50 или 60 кадр/с;
  • стандарт 1080p: 1920х1080 точек, прогрессивная развертка, отношение сторон 16:9, частота – 24, 25 или 30 кадр/с.

Здесь p (progressive) говорит о прогрессивном сканировании матрицы. Есть также модификация этих стандартов i (от англ. interlaced) – то же самое только с чересстрочным сканированием матрицы, при этом счет идет не на кадры, а на поля в секунду. Прелесть этого стандарта заключается в том, что современные устроиства отображения в своем большинстве поддерживают данные форматы видео. Каждыи день мы видим рекламные ролики про телевизоры и мониторы формата FullHD (1080p (i): 1920х1080) либо HD Ready (720p (i): 1280х720). Мы сможем не только сформировать, записать, но и деиствительно отобразить видео в таком разрешении. Кроме того, разрешение приблизительно в 2 Мпкс не требует такого безумного массива данных для записи или высокои производительности оборудования, как при работе с камерами в 5, 8 и 10 Мпкс. Да и оптика для мегапиксельных камер позволяет передать это разрешение с достоиным качеством. Именно поэтому предлагаю в бесконечном потоке мегапиксельных устроиств искать стандартизованные устроиства HDTV.

Готовые решения стандарта HD и их выбор

Многие производители на рынке предлагают большое количество продукции формата HD, но, к сожалению, наити готовое, законченное решение от одного поставщика довольно сложно. Большинство производи-телеи имеет широкую линеику видеокамер формата HD, но вопрос записи такого видео и его декодирования не продуман. В качестве системы записи и отображения обычно предлагается какои-либо софтверныи продукт (зачастую не "перегруженныи" функциональностью), которыи не применим для построения более или менее крупных систем. При этом понятно, что невозможно использовать такие камеры для стыковки с системами записи и декодирования сторонних производителеи – они обычно не поддерживают другие системы, а если и поддерживают, то с ограниченным функционалом. Поэтому при выборе бренда для такои системы проследите сначала наличие всеи цепочки продуктов, составляющих единую систему видеонаблюдения, без сторонних продуктов. Иначе ответственность за работу такои системы не возьмет на себя ни один из выбранных брендов.

Важно, чтобы для крупных систем формата HD выбирались аппаратные системы записи и декодирования видео в формате реального времени – они менее подвержены "зависанию" и зачастую более производительны по сравнению с софтверными аналогами.

Есть подводные камни и при выборе сетевого видеорегистратора для систем формата HD. Если NVR для IP-камер стандартного разрешения обычно может одновременно работать с 16 и 24 каналами, то, безусловно, количество камер формата HD для регистратора более ограничено. Чаще всего говорят о регистраторе от 4 до 8 каналов видео высокого разрешения в зависимости от выбраннои частоты кадров, разрешения и степени сжатия. Об этом нужно также спрашивать у производителя конкретнои системы.

Что касается декодеров видео формата HD, на сегодня это наиболее узкое место в подобных системах. Это именно тот элемент, на которыи постоянно направлено все внимание оператора системы. Малеишее "торможение", нечеткость картинки или потеря опорного кадра группы изображении приведет к упущению деталеи либо фрагментов видеопотока и недовольству оператора работои системы. Именно поэтому, перед тем как выбрать ту или иную систему, тщательно проверьте, нет ли в неи задержек при отображении, "дерганья" картинки и других проблем – все это говорит о ее неработоспособности.

H.264 – великий и могучии

Если для видеопотока в стандартном разрешении с некоторых пор вопрос о более мощнои компрессии уже остро не стоит, что связано с постоянным нарастанием объема жестких дисков, то для разрешения HD это очень актуально. Деиствительно, ведь что мы будем делать с потоком в 10, 16, а для "многомегапиксельных" продуктов и 50 Мбит?

H.264 гораздо интеллектуальнее и в некоторых доработках и модификациях справляется с разрешением FullHD, 25 кадр/с, формируя поток лишь 6–8 Мбит в зависимости от степени компрессии. Безусловно, H.264, как и его родитель MPEG-4, построен на межкадровои компрессии и для отдельных задач (в основном для распознавания) не подходит. Тем не менее это достоиная смена MPEG-4, особенно когда разговор идет о высоком разрешении.

Но, дамы и господа, позвольте закончить на этот раз. Пора бы нам уже переходить к этапу реализации. Поэтому желаю вам удачи в построении систем на базе HD!

Сколько вам нужно мегапиксельных камер?

Выбирая новый регистратор, пользователь системы видеонаблюдения, построенной на базе аналоговых видеокамер, неминуемо задается вопросом: сколько мегапиксельных камер мне нужно? Стоит принять неверное решение – и вы на долгие годы зажаты в тиски ограниченных возможностей вашей системы.

Ограничения видеорегистраторов

Для многих видеорегистраторов установлен предел на количество подключаемых мегапиксельных камер. И всякий раз, когда нужно его преодолеть, приходится заменять видеорегистратор либо приобретать дополнительный.

На практике подобные ограничения касаются в основном HDcctv-регистра-торов, а также DVR ведущих производителей. Например, HDcctv-регистратор может поддерживать только определенное количество камер – скажем, 2 HDcctv- и 8 аналоговых камер или 4 HDcctv- и 16 аналоговых камер и т.д. Причем, даже если вы снизите число подключаемых аналоговых камер, в большинстве случаев вы не сможете увеличить количество подключаемых HD/мегапиксельных камер.

Переход на мегапиксельное видеонаблюдение

Бытуют две точки зрения на мегапиксельное видео.

1. Камеры высокого разрешения необходимо устанавливать лишь в ключевых зонах (входы, заезды и пр.) на объекте. Следовательно 2–4 мегапиксельных камер при 16-канальном регистраторе должно быть достаточно.

2. В конечном итоге пользователи начнут использовать камеры высокого разрешения повсеместно. В данном случае ограничения на число подключаемых мегапиксельных камер могут стать проблематичными.

Потребности же большинства пользователей, как правило, находятся где-то посередине. И те, кто предпочтет строить систему на базе аналога, лет через 5 столкнутся с рядом непростых вопросов: что делать при выходе из строя устаревших аналоговых камер? Заменять их на новые аналоговые или модернизировать систему с помощью камер высокого разрешения? Какими средствами расширять систему?

В соответствии с точкой зрения № 1, следует приобрести несколько камер высокого разрешения и заменить вышедшие из строя аналоговые камеры на новые. Ограничения видеорегистраторов не будут критичными. Однако в 2016 или 2017 г., когда придется заменять устаревший DVR, снова возникнет вопрос обновления остальных 80% парка камер мегапиксельными.

Компромиссы различных подходов

Видеорегистраторы, позволяющие пользователям заменять аналоговые камеры на мегапиксельные, предполагают определенные компромиссы.

Так, при выборе HDcctv DVR есть возможность подключать лишь несколько HD-камер, зато удается избежать интег- рации IP-камер в аналоговую систему и затрат на прокладку дополнительного кабеля.

С другой стороны, гибридный DVR (как, например, Pelco 4700/4800) с поддержкой ограниченного числа мегапиксельных камер может работать с существующим клиентским ПО.

Выделим плюсы трех вариантов перехода на мегапиксельное видеонаблюдение:

  1. Гибридный DVR с лимитом на число мегапиксельных камер (например, Pelco) – совместимость с более ранними системами/мониторинговыми приложениями для других DVR.
  2. HDcctv DVR/DVR для аналоговых камер – нет необходимости интегрировать IP-камеры или прокладывать дополнительный кабель.
  3. "Истинные" гибридные DVR или энко-деры + ПО VMS – замена любой камеры на мегапиксельную в любое время.

Как выбрать?

Мегапиксельные решения становятся новым стандартом для создания систем видеонаблюдения высокого качества. Поэтому выбирать систему, имеющую ограничения по расширению числа мегапиксельных камер, сегодня уже довольно рискованно. При покупке регистратора в 2011 г. следует объективно ответить себе на один единственный вопрос: достаточно ли мне будет нескольких мегапиксельных камер в системе до 2016 или 2017 г.? И соответственно сделать выбор.

По материалам портала
IPVideoMarket
http://ipvideomarket.info

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #3, 2011
Посещений: 7040


  Автор
Бедарев А. С.

Бедарев А. С.

Инженер по продажам в России и СНГ
компании "Даллмайер электроник"
(московское представительство)

Всего статей:  5

В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций