Николай ЧУРА
технический консультант, ООО «Фирма Видеоскан»
В последнее время, когда оборудование для видеонаблюдения стало практически потребительским товаром, мы наблюдаем неистовый рост числа форматов, стандартов и систем. Разнообразие типов оборудования и его широкая функциональность является основным маркетинговым достоинством. Пусть даже эти типы, как братья близнецы, а функциональность или не нужна, или неэффективна. Такая ситуация дополнительно затрудняет выбор и совместное функционирование оборудования даже для продвинутого пользователя или продавца. К тому же в наши дни эта продвинутость носит достаточно поверхностный характер. Можно только позавидовать специалистам со стажем, когда у них в 90-е гг. XX века было только оборудование стандарта PAL черно-белого варианта стандартного (380 ТВЛ) и высокого (570 ТВЛ) разрешения. Сейчас кроме больших групп – аналог, IP и HD-SDI, появилось много дополнительных форматов и технологий внутри этих групп.
Сегодня очень популярен термин – «профессиональный» с одновременным заявлением преувеличенных или просто невозможных в данной реализации характеристик. Это многообразие породило и очень смелые заявления. Можно встретить камеры с форматом Full HD, но почему-то 720p или HD камера 960p. Первое является просто абсурдом. Второе же принципиально возможно для IP, когда используется матрица 1,3 Мп 1280 х 960 с форматом кадра 4:3, но тогда при чем тут формат HD? Или, допустим, для реализации формата HD используется вышеупомянутая матрица, но – только ее верхняя часть, в этом случае надо было бы написать 720p. Аналогичный прием уже давно применяется для Full HD камер с матрицами 3 Мп. Это же больше и лучше, чем 2 Мп? Но используется-то из нее всего 2 Мп. Получается, легкая победа в рекламной борьбе
Сейчас повелось, доказывая преимущество новых аналоговых и цифровых форматов по «количеству визуальной информации», приводить формат 960H как обеспечивающий кадр 16:9. Но такого изображения не существует, а кадр формата 960H, получаемый с матриц 976 х 582 (PAL), имеет измерения 4:3, создан для реализации технологии Effio и обеспечивает только большее горизонтальное разрешение. Жаль, что при этом преимущества в качестве изображения оказались практически малоощутимы и все закончилось только коммерческим эффектом. Просто это были попытки вдохнуть новую жизнь в стандартное CCTV, встряхнуть и активизировать рынок. Причем горизонтальное разрешение получается около 600–650 для цветного изображения, а отнюдь не 700 или 800 ТВЛ, как можно увидеть в рекламных заявлениях. Естественно, речь здесь идет о приведенном к вертикальной стороне кадра значении горизонтального разрешения.
Возможно, это заблуждение пошло от «тупиковой ветви» технологии AHD – AHDL или COMET. А может быть, поставщиков и потребителей смутили комбинированные регистраторы, одновременно поддерживающие AHD и D1/960H форматы, кстати, теперь уже не на парных, а на любых входах. Но в этом случае стандартное изображение 4:3 просто растягивается до формата 16:9, причем в этом случае его нельзя индивидуально сжать, как в телевизоре, до нормального кадра 4:3. Естественно, все объекты наблюдения будут низенькими и толстенькими. Естественно, знакомых людей вы узнаете, а машины будут пошире и подлиннее. Но антропологические измерения будут искажены, что вряд ли улучшит распознавание и идентификацию объектов. На фото 1 и 2 демонстрируется это искажение изображения при изменении пропорций кадра.
Кстати об искажении поля зрения и ракурса. Мегапиксельные камеры в основной своей массе, как в цифровых, так и в аналоговых форматах, при программном переходе от разрешения Full HD (1920 х 1080) к HD (1280 х 720) смещают поле зрения в верхний левый квадрант кадра. Кроме необходимого учета смещения поля зрения камеры, можно констатировать, что объектив будет работать в наклонных пучках света через периферию апертуры, а рассчитывать на традиционное увеличение чувствительности за счет роста площади пикселя при их суммировании также не приходится.
Продолжает работать испытанный метод завышения разрешения путем упоминания полного числа пикселей вместо эффективного. Так, типовой формат CMOS матрицы 1,3 Мп превращается в новый и неизвестный 1,4 Мп (полное число всех пикселей). Хоть на 0,1 Мп больше, а приятно.
Продолжают активно предлагать чисто аналоговые камеры на основе уже пресловутой CMOS матрицы IMX138 Exmor, которая якобы обеспечивает аналоговое изображение с разрешением 1000 ТВЛ прогрессивного разложения. При этом камера выдает стандартный композитный сигнал с чересстрочным разложением в формате PAL. В том, что разложение в этих камерах чересстрочное, можно удостовериться по наличию интерлейсинга на любом регистраторе с VGA или HDMI выходом. Относительно разрешения – можно посмотреть на телевизионную таблицу, которые в изобилии сейчас раздаются на всех отраслевых выставках. Сигнальный процессор изображений FH8520 и его клоны, например IMAX, обеспечивает цифровые выходы HD (BT.1120), D1 и 960H (BT.656) и аналоговые выходы PAL/NTSC из расчета оцифровки 960H. В результате мы имеем типовую камеру с чересстрочным изображением 960H, но со CMOS-сенсором меньшей чувствительности, чем CCD.
После двух единых мировых телевизионных форматов PAL и NTSC, при которых все оборудование (естественно, в пределах формата), произведенное на нашей планете, работало друг с другом, наступили другие времена. Появилось IP-наблюдение, где камеры работают только с программой того же производителя, а поддержка ONVIF, может быть, и гарантирует какую-то работоспособность, но с проблемами и неполной функциональностью. Цифровые системы HD-SDI, казалось бы, и вышли из телецентров, но часто камеры не работают друг с другом и регистратором. Только альянс HDcctv пытается как-то это упорядочить и стандартизировать. В довершение всего родились три аналоговых мегапиксельных формата HD-CVI, HD-TVI и AHD с похожими принципами, но отсутствием аппаратной совместимости. Производители телекамер уже создают модели с разными выходами, но универсальность, как любая избыточность, не способствует снижению цен.
Примечательно, что создатель аналогового мегапиксельного формата HD-CVI был радостно принят со своим форматом в HDcctv альянс, занимающийся исключительно цифровыми системами SDI. Видимо, в цифровом «королевстве» не все так безоблачно. Теперь в этой неразберихе HD-SDI часто относят тоже к аналоговым системам. Особенно когда приводят доказательства преимущества современных аналоговых мегапиксельных систем в сравнении с HD-SDI. Но, несмотря на дальность передачи цифрового сигнала чуть более 100 м, это единственная система, обеспечивающая передачу изображения «пиксель в пиксель» без всяких компромиссов. Более того, появился новый формат передачи SDI сигнала, снижающий трафик почти в пять раз и, соответственно, увеличивающий дальность передачи или снижающий требования к качеству кабеля. Эта технология называется EX-SDI или HD-VLC. И, кстати, здесь также могут возникнуть проблемы несовместимости уже этих форматов и типового HD-SDI, поскольку уже предлагаются камеры и регистраторы с соответствующими входами и выходами.
Так что кроме потенциального расширения возможностей разнообразие современных форматов видеонаблюдения может создать и дополнительную головную боль.