Что такое скорость записи видеорегистратора
Видеорегистратор, что это такое?
Видеорегистратор: обзор основных параметров
Цифровой видеорегистратор — это устройство видеофиксации, предназначенное для обработки и записи видеосигнала поступающего с видеокамер, вывода видеоизображения на монитор, а также трансляции видеосигнала по сетям (локальным и Интернет) и представляет собой законченное устройство с закрытой архитектурой позволяющей избежать внешние воздействия (сетевые атаки, вредоносное действие вирусов).
Видеорегистратор практически сразу готов к работе, как правило, необходимо только установить жесткий диск необходимой емкости и произвести настройку видеозахвата камер (слепые зоны, детекторы движения).
Далее перечислим несколько основных параметров по которым вы сможете сделать выбор видеорегистратора для себя.
Количество видеоканалов
Количество видеоканалов – это один из основных параметров. Существует четыре основных варианта: 4-х канальные, 8-ми канальные, 9-ти канальные, а также 16-ти канальные dvr видеорегистраторы.
16-ти канальные видеорегистраторы и более, применяются, как правило в супермаркетах, складских комплексах, офисных блоках, гаражных комплексах, охране периметра и многих других крупных объектах
Скорость записи
Следующий важный параметр – скорость записи видеорегистратора. В идеале у видеоряда должно быть 25 кадров в секунду на каждый канал, в этом случае видеоизображение соответствует телевизионному качеству, движения в кадре плавные. Но такие видео регистраторы к сожалению достаточно дороги, да и для большинства задач нет такой необходимости, как правило, для наблюдения за общей обстановкой достаточно 3-6 кадров в секунду на канал.
Разрешение записи
Очень часто, а точнее всегда скорость записи коррелирует с другим важным параметром dvr видеорегистратора – разрешением записи. Как правило, существует 3 варианта разрешения записи видерегистраторов: 720х576, 720х288, 360х288 пикселей. Естественно чем выше разрешение, тем качественнее картинка, но при этом падает скорость записи на канал. Рассмотрим это на конкретном примере цифровой видеорегистратор dvr MDR-8700. Его суммарная скорость записи при разрешении 720х576 пикселей составляет 50 кадров в секунду (6 кадров в секунду на каждый канал), при разрешении 720х288 пикс. 100 к/сек (12,5 к/сек на канал), при разрешении 360х288 пикс. 200 к/сек (25 к/сек на канал). Делаем вывод – при выборе следует обращать внимание на суммарную скорость записи при максимальном разрешении.
Работа по сети
Еще один важный параметр возможность работы в сети (локальная сеть, Интернет). Эта функция дает уникальную возможность получать изображение удаленно, например, находясь дома посмотреть, что происходит у Вас в офисе, либо наоборот.
Также видеорегистраторы различаются по наличию и количеству аудио каналов, которые позволяют записывать звук синхронно с видеосигналом.
Вот, пожалуй, мы перечислили основные функции видеорегистраторов, но, конечно же, далеко не все. Более подробную информацию вы сможете получить у наших консультантов, который помогут вам сделать выбор видео регистратора.
Как выбрать видеорегистратор
Мы поможем ответить на главные вопросы возникающие при выборе видеорегистратора:
Цифровые видеорегистраторы позволяют записывать на жесткий диск и просматривать запись сигналов от одной или нескольких видеокамер.
Одноканальный цифровой видеорегистратор позволяет работать с одной камерой, четырехканальный видеорегистратор – с четырьмя камерами, восьмиканальный видеорегистратор с восьмью камерами, девяти канальный видеорегистратор с девятью камерами и шестнадцати канальный видеорегистратор с шестнадцатью соответственно. Для большего количества каналов выпускаются видеорегистраторы на 32 канала, для ещё большего количества используются видеорегистраторы на базе PC (персонального компьютера).
Обычно сигналы от всех камер по кабелям поступают на вход цифрового видеорегистратора, к выходу которого подсоединен монитор. В дежурном режиме оператор наблюдает на мониторе текущую обстановку. Для этого он может вывести на монитор изображения со всех камер одновременно (мультиэкранный режим – четыре или девять или шестнадцать маленьких изображений на одном экране). Также он может просматривать камеры последовательно, вызывая на полный экран изображение любой камеры видеонаблюдения вручную по выбору или автоматически по очереди. Сегодня на российском рынке охранной видеотехники предлагается множество моделей цифровых видеорегистраторов. Эти видеорегистраторы отличаются своими параметрами и ценой.
Число кадров в секунду при наблюдении
Когда мы смотрим обычный телевизор, мы наблюдаем изображение, где картинка меняется с частотой 25 кадров в секунду. Хороший видеорегистратор также дает изображение, в котором за секунду на экран выводится 25 кадров. При этом достигается двойное преимущество, во-первых оператор может рассмотреть даже быстро протекающие события, во вторых, чем больше кадров в секунду выводится на экран, тем лучше восприятие видеоизображения, оператор меньше устает и находится в большей готовности к тревожным ситуациям.
Число кадров в секунду при записи
На рынке есть цифровые видеорегистраторы, записывающие каждую камеру с частотой 25 кадров в секунду (чтобы при воспроизведении получилось изображение как в обычном телевизоре). Но они очень дороги. Однако, в большинстве случаев, такой высокой частоты кадров при записи не требуется (исключая случаи казино и некоторые случаи контроля за воровством в магазинах). Обычно запись ведется с частотой 3-8 кадров в секунду. При по кадровом просмотре видеозаписи мы имеем за каждую секунду 3 – 8 стоп-кадров. В технических характеристиках видео регистратора всегда указывается так называемая «совокупная частота кадров при записи».
Например, если видеорегистратор имеет совокупную частоту кадров при записи 25 кадров в секунду, это означает, что данный видеорегистратор позволяет записывать сигналы с видеокамер со следующим количеством кадров в секунду:
Количество камер видеонаблюдения | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 12 | 16 |
Количество кадров записываемых в секунду | 25 | 12 | 8 | 6 | 5 | 4 | 3,5 | 3 | 2 | 1,5 |
Разрешение при записи на видеорегистратор
Обычно указывается двумя цифрами, например, 720×480. Считается, что 720 это количество отображаемых на экране точек по горизонтали, а 480 – количество точек по вертикали. Считается также, что чем больше цифры разрешения, тем более мелкие детали отобразятся на экране монитора при воспроизведении записи. К слову сказать, это не всегда так.
Во-первых, производители часто завышают цифры разрешения. Во вторых, чтобы получить четкую прорисовку деталей изображения, необходим не только хороший видеорегистратор, но и правильный выбор видеокамер, объективов, правильный монтаж кабелей и всей системы видеонаблюдения в целом. Например, выбор плохого объектива может свести на нет все достоинства остальной высококачественной дорогой видеоаппаратуры. Большие деньги, заплаченные за нее, будут потрачены впустую, так как того же качества изображения можно было бы получить, выбрав более дешевое оборудование.
Возможность видеорегистратора работать в сети
Возможность работать в сети – это возможность подключить видеофиксатор к удаленному компьютеру. Например, установленный в комнате охраны видеорегистратор может быть подключен к компьютеру руководителя. При этом руководитель может на мониторе своего компьютера наблюдать изображения со всех камер и просматривать любую видеозапись, находящуюся на диске видеорегистратора.
Видеорегистратор и детектор движения
Хорошие видеорегистраторы имеют функцию детектора движения. Работа детектора движения заключается в следующем. Для каждой камеры в поле ее изображения выделяется область (для каждой камеры может быть установлена своя область). В случае возникновения движения в этой области видеофиксатор выдает сигнал, о возникновении движения и переходит в режим более частой записи кадров камеры, в которой произошло движение. Если движения в кадре не происходит, функция записи может быть вообще отключена (зачем писать кадры, где ничего не происходит). Когда в поле зрения камеры происходит движения, функция записи изображений этой камеры включается. В таком режиме значительно экономится место на жестком диске и на один жесткий диск можно записывать в течение многих дней.
В заключение следует отметить, что при выборе видеорегистратора, вы должны понимать, что это сложное электронное устройство, имеющим огромное число функций, описание которых занимает сотни страниц текста. Выше кратко описаны только несколько основных характеристик видео регистраторов для того, чтобы вы смогли выбрать видеорегистратор по требуемым вам параметрам. При этом точность и подробность принесена в жертву простоте и понятности изложения.
Возможно, приведенная информация давно известна читателю. В этом случае лучше сразу обратиться к техническому описанию прибора или проконсультироваться с нашей тех поддержкой.
Вы всегда можете купить видеорегистратор в нашем интернет-магазине.
Битрейт в видеорегистраторах. Что это и на что влияет?
В разговоре о цифровой видеосъемке обязательно прозвучит термин битрейт. Это немаловажный параметр, влияющий на качество изображения. В том в числе и в съемке на видеорегистратор.
Если вас пугают иностранные слова, то битрейт по-другому можно назвать скоростью записи или степенью сжатия. Потому что именно это и происходит: сжатие видеопотока. Как? Давайте посмотрим.
После попадания света на матрицу и последующей оцифровки изображения, на выходе получается очень плотный поток цифрового видеосигнала. Причём чем больше разрешение видеозаписи и частота кадров, тем более объемным будет этот поток. Записать его напрямую на карту памяти нельзя – она очень быстро заполнится видеофайлами огромного размера, да и попросту может не справиться с таким потоком информации. Именно поэтому исходный видеопоток сжимается до приемлемого битрейта. Этот параметр как раз и представляет собой скорость потока данных на выходе. По сути, он отражает скорость записи видео на карту памяти.
Показатель битрейта зависит, как можно догадаться, от процессора и грамотно оптимизированной под обработку видеопотока программно-аппаратной части. Если все условия соблюдены, то видеопоток будет сжат качественно и с минимальными потерями. В противном случае, на видео будут шумы, замыленность картинки, артефакты и прочие малоприятные искажения.
Битрейт влияет и на размер файла. Например, при сравнительно низком битрейте (менее 10 мегабит в секунду) на карту памяти поместится больше роликов, и есть возможность использовать дешевые низкоскоростные карты, но качество и детализация видео будут низкими. При более высоком битрейте (от 10-20 бегабит в секунду и выше) изображение будет более качественным и детальным. Но возрастет и размер файла, поэтому потребуется карта памяти соответствующего объёма и скорости (16 Гб и выше, class 10).
Производители нечасто указывают битрейт на коробке, поэтому, узнать этот показатель до покупки почти невозможно. Однако иногда на упаковке можно увидеть обещания, например, «8 часов видео в максимальном качестве на 32 Гб». И в этом случае битрейт можно высчитать приблизительно. Формула не сложная:
Берем 32 гигабайта и, пользуясь знаниями школьной информатики, превращаем их в мегабиты умножением на восемь и на 1024. Потом полученное число делим на количество секунд в восьми часах.
— (32x8x1024)/(8×3600) – Получаем результат 9,1 мегабит в секунду.
Уточним, что результат будет условным. Во-первых, потому что фактический объем любой карты всегда меньше заявленного. Во-вторых, обещания на коробке могут оказаться всего лишь обещаниями. Поэтому перед покупкой, лучше всего внимательно изучить выбранную модель, в обзорах узнав скорость записи.
Итак, на какой битрейт стоит ориентироваться?
При условии адекватного качества начинки регистратора (матрица+процессор+объектив+ПО), исходя из нашей практики, скажем, что этот показатель находится в районе 15-45 мегабит в секунду. Такой битрейт позволяет получать вполне адекватное качество видео днем. Еще раз, только днем, потому что ночная съёмка, как мы все знаем, все еще остается слабым местом многих регистраторов из-за недостаточной светосилы объектива и малого размера пикселя матрицы.
Заметим, что на сегодняшний день максимальный битрейт для регистраторов достигнут компанией ДАТАКАМ – 45 мегабит в секунду, но только при работе с картой ёмкостью от 32 гигабайт. Некоторые компании, в частности, Датакам и BlackVUE внедряют опции выбора битрейта в настройках. Нам такая опция кажется спорной. На наш взгляд, каждый водитель изначально заинтересован в видео максимального качества, и проще сразу выставить максимальный для регистратора битрейт и попросту выбрать соответствующую по скорости и объёму карту памяти.
И последнее: бесконечно увеличивать битрейт в видеорегистраторах вряд ли будут. Ведь это приведет к излишнему объему файлов, не дав ощутимого скачка в качестве самого видео. Поэтому последующее улучшение качества съемки, как нам думается, будет касаться использования светосильной оптики, матриц с крупным пикселем, быстрого программного обеспечения и дальнейшей оптимизации процессоров под обработку видеопотока.
Качество видео автомобильного видеорегистратора определяется скоростью записи (битрейт)
Скорость записи (сжатие видеозаписи — измеряется битрейтом)
Часто этот параметр путают со скоростью видеосъемки, которая измеряется количеством отснятых кадров в секунду. (Описано выше в этой статье) Здесь же речь идет именно о скорости записи в память, применительно к видеорегистратору – на флеш-карту. Что же это такое – скорость записи и чем этот параметр важен для качественной видеозаписи? Дело в том, что после того, как матрица приняла видеоизображение и картинка была оцифрована, на выходе получается достаточно плотный поток цифрового видеосигнала. Чем больше разрешение видеозаписи и скорость видеосъемки (частота кадров), тем больше видеоинформации в цифре выдает матрица. Достаточно сказать, что видеопоток может достигать нескольких сотен мегабайт в минуту.
Видео без сжатия невозможно записать напрямую на карту памяти
Естественно, такой мощный поток нельзя просто записывать на флеш-карту. Во-первых она будет заполнена видеофайлами буквально за несколько минут, во-вторых, никакая флеш-карта не справиться с таким потоком информации – она просто не будет успевать записывать. (Более скоростные носители цифровой информации, например, жесткие диски, могут писать и чистый видеопоток – это позволяет и объем и скорость записи самого диска.) Поэтому, чистый видеопоток сжимается и приводиться к приемлемому (для данной модели видеорегистратора) битрейту, например 5 мегабит в секунду (Мб/сек). Вот здесь то и может произойти непоправимое – изначально качественное видео (высокое разрешение и скоростная видеосъемка) превратиться в замыленную, с шумами картинку. Чем мощнее видеопроцессор установленный в автомобильном регистраторе, тем более качественно он сожмет видеопоток с наименьшими потерями.
Скриншот видеозаписи с низким битрейтом — разрешение видеозаписи FULL HD (1920х1080 пикс.), но номера практически не читаются
Возможность в настройках записи изменять битрейт видео — признак хорошего, качественного видеорегистратора
В качественных моделях видеорегистраторов присутствует даже специальный пункт в меню, который позволяет настраивать битрейт – чем он выше, тем лучше качество каринки, но и соответственно видеофайл занимает больше места на карте памяти – выбор предоставляется пользователю. Например такая функция есть в видеорегистраторе BlackVue DR500GW-HD. Если внимательно посмотреть инструкцию, то можно найти эту функцию – там она указана как «Настройка сжатия видео». Правда есть всего два значения – сжатие высокое и нормальное.
Скриншот видеозаписи с высоким битрейтом — разрешение видеозаписи FULL HD (1920х1080 пикс.), номера читаются
Как правильно выбрать разрешение и скорость записи.
Размер кадра
Разрешающая способность («разрешение» записи или «размер кадра»)…
Определяется количеством пикселей при оцифровывании изображения (по горизонтали и вертикали соответственно). Наиболее часто используются следующие разрешения записи и их условные обозначения:
D1 — «полный» кадр, размер изображения 704х576 — позволяет получить максимальное качество изображения при использовании аналоговой камеры высокого разрешения (540 ТВЛ и более) и дает возможность различать в видеозаписи наименьшие детали. Однако хранение записей с таким разрешением требует большего объема дискового пространства, и поэтому разрешение D1 используется в ответственных местах видеорегистрации — контроль операции и процессов (кассы – контроль купюр и материальных ценностей, места пропуска людей – регистрация лиц посетителей, транспорт – регистрация номерных знаков).
DCIF — «расширенный» кадр, размер изображения 528х384. По сравнению с D1 характеризуется 30% потерей исходной информации, но позволяет получить высокое качество, как по вертикали, так и по горизонтали. Может применяться в менее ответственных местах, где не требуется регистрация мелких деталей.
2CIF — «длинный» кадр, размер изображения 704х288 — используется одно поле изображения, но с максимальным разрешением по горизонтали. Характеризуется хорошим горизонтальным разрешением и позволяет почти в 2 раза уменьшить объем создаваемого архива по сравнению с D1. Однако низкое вертикальное разрешение, не позволяет вести видеорегистрацию в узких зонах наблюдения (наблюдение вдоль коридора). Используется в основном при панорамном обзоре.
CIF — «четверть» кадр, размер изображения 352х288 — усеченное поле. Обычно используется только при наблюдении по сети при ограниченной пропускной способностью канала, а также регистрации общей ситуации при малых зонах обзора (от 3 до 5 м). При этом малый объем видеопотока позволяет резко увеличить продолжительность архива и снизить нагрузку на сетевой канал передачи видеоинформации.
QCIF — размер изображения 176х144 — используется только при сетевом мониторинге по низкоскоростным каналам связи с потоком до 56-128 Кбит/с. О качестве изображения можно сказать только то, что «видно какое то движения», и более ничего.
Скорость записи
Скорость записи видеорегистратора определяется количество кадров, записываемых в секунды. Стандартный видеосигнал в системе PAL (CCIR) формируемый аналоговыми видеокамерами, используемыми в Европе и России, несет 25 кадров/с. Поэтому запись со скорость 25 кадр/с называют «живим» видео. Уменьшение количества записываемых кадров приводит к потере видеоинформации, и при скорости 4 кадр/с видеозапись представляет собой набор кадров с резко выраженными изменениями между ними.
Как правило, в видеорегистраторах используются следующие скорости видеозаписи:
- 6 кадр/с – для наблюдения за периметром и объемами помещений,
9-12 кадр/с – для фиксации действий персонала, посетителей и технологических процессов,
15-25 кадр/с – для регистрации быстро изменяющихся процессов.
Расчет объема трафика и объема записи
Форматы сжатия видеоинформации, расчет объема архива и скорости трафика H.264
Для уменьшения объема хранимой видеоинформации в видеорегистраторах применяются различные алгоритмы ее компрессии.
Основным преимуществом алгоритма H.264 является межкадровое сжатие, при котором для каждого следующего кадра определяются его отличия от предыдущего, и только эти отличия после компрессии сохраняются в архиве. При работе алгоритма периодически в архиве сохраняются опорные кадры (I-кадры), представляющие собой сжатое полное изображение, а затем на протяжении 25-100 кадров сохраняются только изменения, называемые промежуточными кадрами (P- и B-кадрами). Такой способ компрессии позволяет получить высокое качество изображения при малом объеме, но требует большего объема вычислений, чем компрессия в стандарте MJPEG.
При использовании алгоритма MJPEG компрессии подвергается каждый кадр не зависимо от наличия в нем отличий от предыдущего. Поэтому единственным способом уменьшения объема сохраняемых данных является увеличение компрессии и тем самым снижение качества записи. Такой способ используется только в простых автономных видеорегистраторах, не требующих длительного хранения информации.
Еще одним преимуществом алгоритма H.264 является его возможность работы в режим постоянного потока (CBR — constant bit rate) при котором степень компрессии видеоинформации изменяется динамически и таким образом четко фиксируется объем создаваемого архива за одну секунду. Такая особенность алгоритма позволяет однозначно определить максимальный объем архива за час непрерывной работы системы, а также необходимый сетевой трафик при удаленном доступе.
Ниже приведена таблица, отражающая соответствие между размером кадра и скоростью записи одной видеокамеры и объемом архива записываемого регистратором за 1 час (измеряется в Мбайт/ч) и сетевым трафиком передачи по сети (измеряется в Мбит/с). Реальные значения могут устанавливаться пользователем в указанных пределах самостоятельно, при этом меньшие значения соответствуют меньшему качеству изображения.
Разрешение записи | При скорости 25 кадр/с | При скорости 12 кадр/с | При скорости 6 кадр/с |
D1 (704×576) | Архив = (660-900) Мбайт/ч Трафик = (1500-2000) Кбит/с | Архив = (450-620) Мбайт/ч Тарфик = (1024-1400) Кбит/с | Архив = (320-530) Мбайт/ч Трафик = (720-1200) Кбит/с |
DCIF (528х384) | Архив = (430-620) Мбайт/ч Трафик = (960-1400) Кбит/с | Архив = (250-360) Мбайт/ч Трафик = (550-820) Кбит/с | Архив = (160-240) Мбайт/ч Трафик = (350-530) Кбит/с |
2CIF (704×288) | Архив = (530-620) Мбайт/ч Трафик = (1200-1400) Кбит/с | Архив = (300-360) Мбайт/ч Трафик = (680-820) Кбит/с | Архив = (200-240) Мбайт/ч Трафик = (440-530) Кбит/с |
CIF (352×288) | Архив = (220-340) Мбайт/ч Трафик = (480-760) Кбит/с | Архив = (120-200) Мбайт/ч Трафик = (270-450) Кбит/с | Архив = (70-130) Мбайт/ч Трафик = (160-280) Кбит/с |
QCIF (176×144) | Архив = (60-90) Мбайт/ч Трафик = (150-200) Кбит/с | Архив = (40-55) Мбайт/ч Трафик = (90-120) Кбит/с | Архив = (18-25) Мбайт/ч Трафик = (40-56) Кбит/с |
При реальной настройке видеорегистратора скорость потока (объем архива) сильно зависит и от информативности изображения. Так, если изображение содержит множество мелких деталей или движущихся (изменяющийся) предметов, то оно всегда требует большего сетевого потока (объема архива) чем статическое изображение без мелких деталей. Таким образом, при расчете емкости дисков видеорегистратора и требуемого сетевого трафика для подключения к нему рекомендуем использовать максимальные значения параметров, приведенных в таблице.
Как рассчитать емкость HDD
Как рассчитать емкость жестких дисков и необходимый сетевой канал?
Для точного ответа на этот вопрос необходимо знать следующие параметры видеосистемы:
- — количество видеокамер, подключаемых к видеорегистратору (существуют модели видеорегистраторов позволяющие подключить 4, 8 или 16 видеокамер),
— режим работы видеосистемы (круглосуточный, 12-часовой рабочий день, периодический, запись по детектору движения),
— желаемое разрешение и скорость записи видеоинформации в архив,
— пропускную способность сетевого канала по которому будет осуществляться доступ к видеорегистратору.
Знание этих параметров позволит с высокой точностью определить объем требуемых жестких дисков.
Расчет выполним на примере системы построенной на базе видеорегистратора AVTECH с алгоритмом компрессии H.264.
Пример. Рассчитать объем жестких дисков необходимых для хранения 30-и дневного видеоархива системы видеорегистрации торгового предприятия, оборудованного 7 внутренними и 4 уличными видеокамерами. Обеспечить запись с разрешением D1 и скоростью 6 кадров в секунду на каждый канал. Запись осуществлять только по детектору движения.
Из таблицы определяем объем архива, создаваемого одной камерой при разрешении D1 и скорости записи 6 кадр/с. Используя для расчета максимальное значение 530 Мбайт/ч. Таким образом, для 1-часовой непрерывной записи всех 7 внутренних камер потребуется 7 * 530 Мбайт/ч = 3,6 Гбайт/ч, а для записи всех 4 уличных — 4 * 530 = 2 Гбайт/ч.
Так как запись ведется по детектору движения, то для офиса можно предположить, что внутренние камеры будут осуществлять запись не более 50% от общего времени, а значит для их хранения необходимо 3,6 Гбайт/ч * 50% = 1,8 Гбайт/ч. Камеры расположенные на улице сильнее подвержены сработкам детектора движения, поэтому для них оставляем расчетное значение объема 2 Гбайт/ч без изменений.
Теперь определим объем архива, создаваемого видеорегистратором за 1 сутки. Так как рабочий день длится порядка 10 часов, то для хранения записей внутренних камер необходимо 10 ч * 1,8 Гбайт/ч = 18 Гбайт. Уличные же камеры работают круглые сутки, поэтом для хранения их видеозаписей необходимо 24 ч * 2 = 48 Гбайт. Таким образом, за одни сутки видеорегистратор будет записывать 18 + 48 = 66 Гбайт информации. В итого получаем, что для хранения 30 суток необходимо порядка 66 Гбайт * 30 = 1980 Гбайт.
Получить такой объем дискового пространства можно при помощи 1 диска емкостью 2 Тбайт.
Так как запись ведется в разрешении D1 со скоростью 6 кадр/с, то по таблице определяем сетевой поток одной камеры, который составит 1,2 Мбит/с, а соответственно для одновременного просмотра 11 камер потребуется трафик 13,2 Мбит/с.
При записи подвижного объекта можно часто наблюдать смазанные изображения, т.е. изображения с низким разрешением. Почему так происходит, когда, казалось бы, все предусмотрено — используются камеры высокого разрешения, в программе установлены: высокое разрешение и высокая скорость оцифровки?
Причина кроется в том, что камера работает в режиме накопления. Величина накопления может изменяться в камерах различного типа от 1 секунды до 1/100000 секунды. Именно перемещение предмета за время накопления будет определять «смаз» изображения. Камеры с автоматической регулировкой диафрагмы объектива чаще всего работают с накоплением по длительности равным одному полукадру, т.е. 1/50 секунды. Перемещение изображения на 1-3 пикселя на матрице с 768 пикселями в строке может привести к уменьшению разрешения на подвижном объекте в 2-3 раза. При записи кадров, т.е. изображений состоящих из 2 полей разрешение для подвижного предмета соответственно ухудшится еще в 2 раза — до 4-6 раз с выраженной «елочкой». Например, при наблюдении в поле зрения 384 см на 288 см идущего со скоростью 4-5 км/час человека при записи полей разрешение снизится не мене чем в 2 раза, а при записи кадров в 4 раза. Это значит, что, имея камеру с разрешением 600 ТВЛ, мы можем «загубить» разрешение для идущего человека в данном примере до 150 ТВЛ.
Очевидно, что для улучшения разрешения необходимо задавать соответствующее накопление (менее длительности полукадра = 1/50 сек). Следует учитывать, однако, что при этом пропорционально упадет чувствительность камеры. Если создать достаточную освещенность объекта возможности нет — применять высокое разрешение для записи подвижных предметов не имеет смысла.
Отсюда следует еще один очевидный вывод: при записи с высоким разрешением малоподвижных предметов применять высокие скорости записи (близкие к реальному времени — 25 полей или кадров в секунду) также нет никакой необходимости.
В особенности эти рассуждения касаются записи кадров, т.к., ухудшения разрешения за счет сдвига между полями («елочки») избежать не удастся, даже применяя малые времена накопления. Рекламируемые способы «деинтерлейса», т.е. программной ликвидации «елочки» разрешения не только не добавят, а, наоборот, при некоторых алгоритмах могут его уменьшить даже для неподвижных предметов. Цель подобных обработок не «вернуть» разрешение, а улучшить восприятие, что имеет смысл только при просмотре ТВ — фильмов.
Так как охрана по своей сути связана с подвижными объектами, внимательно проанализировав проект, можно оптимизировать систему с точки зрения выбора оборудования и дискового пространства архива. В любом случае, необходимо придерживаться правил:
1. Для избежания «елочки» на движущихся предметах записывать только поля.
2. Изображения высокого разрешения достаточно записывать со скоростью не выше 1/2 — 1/4 от реального времени — т.к. быстрые перемещения будут «смазаны», а для записи медленных перемещений высокая скорость не требуется.
3. Если заведомо необходима информация о подвижных объектах, достаточно вести запись с невысоким разрешением, — т.к. подвижные объекты итак будут с низким разрешением.
4. Записывать только активные изображения (имеющие какие-либо изменения в поле зрение) – т.к. записанные не изменившиеся изображения являются избыточной информацией.
5. Задавать разрешение и скорость записи индивидуально для каждой камеры – т.к. на объекте могут быть различные камеры и различные требования к разрешению и скорости записи.
6. Запись с высоким разрешением и скоростями близкими к реальному видео потребует специальных камер, повышенного освещения, мощных процессоров и больших архивов – это предмет для создания специального проекта.
Выполнение вышеперечисленных рекомендаций приведет к уменьшению объема архивов и снизит требования к производительности процессора в несколько раз, что существенно сократит расходы на создание системы.
Не забывайте, что создание «крутых» систем требует комплексной разработки проекта от камер, освещения до хранения и анализа архивов больших объемов.
Разрешающая способность: 4K? или 2160p? или 8.3MP?
Обозначения 4K, 2160p и 8.3MP по существу относятся к одному и тому же – это всего лишь различные варианты измерений.
В то время, как исторически наиболее часто использовалось общее количество пикселов (например, 1MP, 2MP, 3MP, 5MP и т.д.), в последние несколько лет стало приобретать популярность обозначение изображения по вертикали (например, 720p или 1080p).
Однако в настоящее время все более популярным становится обозначение изображения по горизонтали (например, 2K, 4K и т.д.).
Обозначение «р»
Число рядом с символом «p» (например, 720p или 1080p) соответствует полному числу строк в данном видео. Например, видео, обозначаемое как 720p, содержит 720 строк пикселов (при общей площади 1.3Mp). Видео, обозначаемое как 1080p, содержит 1080 строк пикселов (при общей площади 2.1Mp). Наконец, видео, обозначаемое как 2160p, содержит 2160 строк пикселов (при общей площади 8.3Mp).
Сам по себе значок «р» указывает на прогрессивную развертку (в отличие от чересстрочной). В настоящее время практически все камеры для видеонаблюдения имеют прогрессивную развертку, так что значок «р» в этом смысле уже не играет особого значения.
Обозначение «К»
Обозначение «K» (например, 2K или 4K) указывает на полное число столбцов в данном видео, выраженное в тысячах. Например, видео с обозначение 4K содержит около 4000 столбцов пикселов. Реально видео «4К» содержит или 3840 столбцов, или 4096 столбцов, хотя в видеонаблюдении это почти всегда 3840 (следует помнить, что 3840 — это для телевидения сверхвысокой четкости UHD-1, в то время как 4096 для цифрового кино DCI).
Конечно, жаль, что в условных обозначениях для столбцов (р) и строк (К) используются различные измерения – «р» измеряется в разах, а «К» в тысячах. Как бы то ни было, но в видеонаблюдении приходится постоянно помнить, о чем идет речь.
Обозначение «МР
MP – это общее число пикселов, полученное перемножением числа столбцов «р» на число строк «К». Например, для камеры 1080p: 1920 столбцов (то есть 2К) умножаем на 1080 строк и получаем 2МР (точнее, 2.07МР, но обычно это обозначают как 2MP или 2.1MP).
Что лучше
Наименее удобным для видеонаблюдения является обозначение вида «р», поскольку в большинстве измерений не используется значение по вертикали. К примеру, такой параметр, как «плотность пикселов» (PPF / PPM) основывается на значении по горизонтали. В этом смысле значение «К» является более полезным, поскольку позволяет понять разницу в количестве пикселов по горизонтали, что является ключевым для оценки плотности пикселов. Например, 4К-камера при всех прочих равных дает в 2 раза большую плотность пикселов по сравнению с 2К-камерой.
Обозначение «К» меньше используется, оно мало знакомо, поскольку только начинает использоваться на рынке, обычно для 4К-камер.
На рынке по-прежнему широко используется обозначение МР. Например, 2К-камера – это примерно 2МР, а 4К-камера – это около 8МР. Заметим, что число «К» удвоилось, а «МР» при этом увеличилось в 4 раза (вследствие перемножения столбцов на строки). Большее число звучит, конечно, более впечатляюще.
Примечание относительно частоты кадров (для компании «Avigilon»)
Хотя до этого мы говорили только о числе пикселов, но 4К – это стандарт, в котором оговаривается также и частота кадров, которая должна составлять 24 кадра в секунду и более.
Однако у многих мегапиксельных камер для видеонаблюдения частота кадров намного ниже. Например, компания «Avigilon» производит 4K-камеры, однако у них максимальное значение лишь 12 кадров в секунду. Действительно, компания «Avigilon» демонстрирует 7K-камеру (то есть, это примерно 7000 столбцов или горизонтальных пикселов), однако это реализовано примерно при 5 кадрах в секунду, при заметных рывках в смене кадров (заметных на их собственном демонстрационном видео).
С другой стороны, большинство пользователей оказывается более терпимыми к низкой частоте кадров, нежели к низкому разрешению. К примеру, в настоящее время большинство отвергнет камеру с разрешением ниже 720р, однако многие были бы вполне удовлетворены 10 кадрами в секунду.
Соображения по качествуизображения
В завершение сказанного: все время важно иметь ввиду, что количество пикселов/разрешение – это еще не гарантия качества изображения.
У многих мегапиксельных камер имеются проблемы с динамическим диапазоном и чувствительностью, что является следствием сложности обработки изображений.