Гонка за ТВл. 1200, кто больше? Технический прогресс или маркетинг?
Гонка за ТВл. 1200, кто больше?
Технический прогресс или маркетинг?
 |
Сколько уже было публикаций о разрешающей способности видеокамер? Множество специалистов высказывалось по этой теме, и наша компания не была исключением. Но всех нас накрыла очередная PR волна, количество заявляемых ТВл (телевизионных линий) в применении к разрешающей способности телекамер опять стало стремительно увеличиваться. Есть предложение еще разок разобраться с этим и поискать правду в словах PR менеджеров. Хотя, как всегда, она там где-то есть, но не вся и не везде. |
Предисловие
Раз уж речь пойдет о разрешающей способности телекамер, не будет лишним еще раз повторить следующее. Все технические специалисты сходятся в едином мнении: при измерении разрешающей способности по стандартной испытательной таблице (по клину), погрешность измерения может составлять до 10%. Поэтому, все заявляемые цифры от 600 до 720 твл можно считать достаточно корректными и можно считать, что это одна и та же разрешающая способность, измеренная в пределах допустимой погрешности измерения.
Волна PR первая, SONY EFFIO
Не будем повторяться и даже нет смысла приводить список всех публикаций на эту тему, такой список может занять целую страницу или больше. Напомним основные важные моменты: EFFIO – технология, существуют матрицы SONY с повышенным разрешением 960Н (960 пикселей по горизонтали) и существуют процессоры цифровой обработки EFFIO. Некоторые модели процессоров EFFIO могут работать со стандартными матрицами обычного (около 500 пикселей по горизонтали) и высокого (около 750 пикселей по горизонтали) разрешения. Если PR менеджеры говорят «EFFIO», это еще ничего не значит, надо смотреть, какая матрица установлена в телекамере, именно она будет определять реальную разрешающую способность.
Только это далеко не все. Когда эта новая технология от SONY появилась на нашем рынке, многие опытные специалисты сразу задали правильный вопрос: «А что с этим высоким (960Н) разрешением делать? Обычные DVR записывают видео, оцифровывая по горизонтали примерно 720 точек. Зачем нам на входе DVR 960 точек, которые запись просто «угробит»?». Прошло немного времени и производители DVR предложили для рынка новые модели, с возможностью оцифровки тех самых 960 пикселей почти без ухудшения качества. Проблема решилась? Нет, многие пользователи, попробовав новое оборудование, опять стали спрашивать: «Где же обещанное улучшение качества? Мы его не видим».
Попробуем разобраться в причинах.
Первое. Используемые объективы. Надо быть уверенным, что объектив, установленный в видеокамере обеспечивает нужное качество изображения. В противном случае, разрешающую способность будет определять именно он. Не зря в многих камерах имеется функция повышения четкости и, во многих случаях, ее работа весьма эффективна «на глаз».
Очень важно тщательно настроить фокусировку вариофокального объектива камеры видеонаблюдения. Иначе, деньги на дорогую покупку Вы потратили зря!
Второе. Используемые кабели. Для качественной передачи видео повышенного разрешения требуется более широкая полоса частот и предъявляются повышенные требования к затуханию в кабеле на высоких частотах. Могут потребоваться усилители сигнала с коррекцией усиления на высоких частотах. В случае передачи видео по витой паре требования к передатчикам и приемникам тоже должны быть повышенными.
Третье. Правильный DVR. Об этом уже сказано выше.
Четвертое. Правильное отображение. Многие из вас, интересовавшиеся зависимостью качества изображения на обычном телевизоре (но с большим экраном) от формата изображения, заметили: лучшее качество получается тогда, когда изображение выводится «пиксель в пиксель». Если растянуть стандартное изображение формата 4:3 на экран 9:16 разными способами, четкость изображения, как правило, ухудшается. И дело здесь не только в том, что изображение увеличивается и лучше видна его оцифровка. Дело еще и в том, что при выводе изображения в другом размере, контроллеру обработки видео приходится пересчитывать яркости всех пикселей и интерполировать их для другого разрешения экрана. Как, например, сделать из двух пикселей три? Это нетривиальная математическая задача. Впрочем, контроллер успешно с ней справляется, но, при ее решении неизбежны потери четкости, зависящие, как от изменения формата, так и от алгоритма преобразования изображения.
Обратите внимание, DVR с возможностью записи в режиме 960Н, как правило, имеют не только выход VGA, но и HDMI. Качественно отобразить картинку со сторонами 4:3, если в ней по вертикали примерно 576 строк, а по горизонтали 960 пикселей можно только на мониторе с весьма высокой разрешающей способностью. Ведь соотношение сторон такого изображения отнюдь не 4:3, оно ближе к 16:9. Значит, либо изображение будет растянуто по горизонтали (если отображать пиксель в пиксель), либо будет производиться интерполяция пикселей. В последнем случае, чем больше пикселей на мониторе, тем меньше будут погрешности интерполяции и тем четче будет изображение.
Заключение 1
Все, приведенное выше, отлично известно специалистам нашего технического отдела и наша компания старается указывать только достоверные цифры разрешающей способности для телекамер из нашего ассортимента. То же относится к подбору объективов для телекамер и к видеорегистраторам (DVR). Вам остается только обеспечить качественную передачу видеосигнала от телекамер и оптимизировать отображение на мониторе. Выбирайте мониторы с хорошим разрешением, экспериментируйте с установками разрешения. Может оказаться, что лучшее качество изображения будет не при установке самого высокого разрешения на мониторе, многое зависит от используемой в DVR математики интерполяции пикселей. К сожалению, нам не попадалось производителей, которые раскрывают информацию об алгоритмах интерполяции.
Волна PR вторая, SONY EXMOR
Появились сообщения о начале продаж аналоговых камер с разрешающей способностью до 1000 твл. Такие цифры обосновываются использованием нового поколения матриц SONY EXMOR.
Вообще-то, EXMOR – это технология повышения чувствительности CMOS матриц. Ну, да ладно. SONY действительно выпускает матрицы на базе сенсора Exmor IMX138 с разрешением (1280*960). Только реализуется такое разрешение в IP моделях. Для аналогового выхода количество строк определено стандартом и не может быть 960.
Мы не знаем достоверно, как обрабатывается сигнал от этих матриц в конкретных моделях телекамер, но можно рассуждать об этом. Если схема обработки сигнала занимается той самой интерполяцией, то «выжать» на выходе 1000 твл нереально. Если все делается, как во многих IP камерах, то матрица высокого разрешения сканируется частично (582 эффективных строки по вертикали), в этом случае получаем примерно 770 пикселей по горизонтали. Это даже не 960Н, это всего лишь обычное высокое разрешение.
Попробуем подтвердить наши рассуждения, хотя бы частично. Для большинства таких "новомодных" аналоговых камер заявляется, что для обработки сигнала от мегапиксельной матрицы используется процессор FH8520. Если внимательно посмотреть на его параметры (http://www.fullhan.com/en/cp_8520.asp), то можно увидеть, что на аналоговом выходе (не цифровом, сигнал цифрового выхода не воспримет монитор или DVR) этого процессора можно получить разрешение 720 пикселей или 960Н по горизонтали. Процессор способен интерполировать разрешение мегапиксельной матрицы только до этих значений . Цифры в рекомендуемом применении и на прилагаемых иллюстрациях тоже говорят о 700 твл. Не получается 1000 твл.
Еще, я бы не советовал рекламирующим такие камеры упоминать о прогрессивной развертке. Если это так, то камеры могут оказаться несовместимыми с большинством DVR.
Видите, даже не пришлось напоминать, что если камеры с реальными 1000 твл подключить к DVR с режимом 960Н (максимум, из того что доступно на рынке), то на выходе этого DVR останется в лучшем случае 720 твл. В свете сказанного выше это уже не существенно.
Заключение 2
Наша компания во второй волне PR участия не принимает и не собирается. Мы слишком хорошо помним слова одного почтенного бухгалтера: «Вы мне цифру назовите, а уж я придумаю, как ее обосновать». Мы предпочитаем реальные обоснования, а не придуманные.
Заключение 3
Для любителей «копнуть поглубже», немного ссылок на литературу:
О разрешающей способности камер и не только:
http://www.security-bridge.com/biblioteka/electronnye_knigi/banalno_o_videonablyudenii/
О матрицах и процессорах, применительно к технологии EFFIO:
http://daily.sec.ru/publication.cfm?&&&&&
О подборе монитора неплохо сказано здесь:http://www.secfocus.ru/articles/16682.htm#axzz2g5N4Gm5z
Правда, про требование поддержки нужного разрешения там всего один абзац.
Об особенностях схем повышения разрешающей способности телекамер (повышении четкости):
http://www.algoritm.org/arch/arch.php?id=25&
Подробнее на http://tantos.pro/support/index.html
И самое интересное в конце.
AHD - новинка 2014 года. Это золотая середина между аналогом и IP
AHD - это аналоговая передача видеосигнала на 500м без "помех по земле" и высоких требований к коаксиалу, аналоговая цена и цифровое качество 1920x1080 без притормаживания и разложения картинки!
Открытый стандарт AHD разрабатывался с учетом практического опыта, недостатков и проблем, возникших при эксплуатации других стандартов видеонаблюдения (например, IP и HDSDI).