Основные элементы и характеристики сетевых камер

13 Июнь 2019

ИК-ПОДСВЕТКА

Ик-подсветка обычно конструктивно выполнена в форме отдельных диодов, причем, в случае использования объектива с переменным фокусным расстоянием ик-диоды тоже должны иметь различные характеристики, соответствующие всему диапазону изменения фокуса.

Если объектив фиксированный, то дальность и угол ик- подсветки должна соответствовать фиксированному значению. Ик-подсветка и объектив камеры должны быть разделены, так как, в противному случае, существует риск получить засветку отражённым от стекла светом (это эффект может появляться на запыленном или забрызганном стекле). Там, где люди могут проходить на близком расстоянии от камеры, важно, чтобы ик-подсветка была «адаптивной». В зависимости от расстояния до движущего объекта (человека) адаптивная ик-подсветка меняет свою мощность, так что при приближении нарушителя к камере его лицо не будет «пересвечено»

Лучи ик-подсветки могут быть как видимые (850-870 нм), так и невидимые (940 нм) человеческому глазу. Для работы в ночное врем в камерах предусмотрены ик-фильтры. Ик- фильтры бывают, как программными, так и механическими. Последний используется в дорогих моделях камер и значительно эффективнее программного. В некоторых моделях камер можно встретить лазерную подсветку, но пока эта технология не получила широкого распространения.

ПЕРЕДАЧА ИЗОБРАЖЕНИЙ И СОВМЕСТИМОСТЬ В СЕТЕВЫХ КАМЕРАХ

Современные сетевые камеры позволяют передавать сразу несколько потоков изображений. В некоторых случаях можно встретить такие описания «Одновременное кодирование до 4 потоков». Для чего это нужно? Все просто: один поток с высоким разрешением и высокой частотой кадров мы записываем на локальное хранилище. Другой поток с высоким разрешением, но низкой частотой кадров мы передаем по сети с хорошей пропускной способностью. Третий поток с низким разрешением и низкой частотой кадров мы используем для получения доступа к камере по каналам мобильной связи. Четвертый формат у нас служит для передачи статичных MJPEG кадров (можно использовать для трансляции на веб-сайте, без подключения дополнительных плагинов). В каждом случае в качестве форматов кодирования могут быть выбраны MJPEG или H.264 (H.265), частота кадров от 4 до 50 кадров в секунду и все доступные размеры изображения.

Еще одной функцией, позволяющей оптимизировать поток от камер является «область интереса» ROI, которая повышает разрешение при передаче для одной части изображения и понижает для другой.

Так как сетевые камеры передают цифровые, а не аналоговые потоки, для того, чтобы не возникало конфликта при использовании в одной системе оборудования от разных производителей были придуманы единые стандарты PSIA и ONVIF. В России популярность завоевал ONVIF, а его последняя версия ONVIF Profile-S гарантирует совместимость оборудования, у которого прописана эта спецификация.

СЕНСОРЫ, ПРОЦЕССОРЫ И ИХ НАСТРОЙКА В СЕТЕВЫХ КАМЕРАХ

Раньше в охранном видеонаблюдении использовались сенсоры CCD, но в последнее врем их полностью заменили собой CMOS (КМОП) сенсоры. К преимуществу первых можно отнести лучшую светочувствительность, но, к сожалению, гонку в мегапикселях CMOS сенсорам они проиграли. Очень много зависит и от производителя сенсоров. На протяжении многих лет пальму первенства в охранном видеонаблюдении удерживает Sony, следом идут Omnivision, Samsung и Aptina. Разница между «брендовой» и «обычной» матрицей становится заметной на объектах со сложным или недостаточным освещением. Обычно, у производителей есть целая линейка сенсоров, подходящая каждая под свою задачу. Одни сенсоры предназначены для «эконом» -линейки, другие позволяют работать с картинкой, полученной при низкой освещенности, третьи позволяют записывать видео со скоростью 50,60,100 или 120 полей (кадров) в секунду. Поэтому для выбора высокочувствительных камер советую обращать внимание на специализированные матрицы от ведущих производителей, так как каждый производитель по-своему трактует эту характеристику, и всегда есть риск нарваться на недобросовестного поставщика.

Ниже представлен диапазон естественной освещенности, выраженный в люксах.

Продвинутые пользователи могут обратить еще внимание на размер сенсора (1/3’, 1/4 , 2/3 , 1/2 т.д.) Принцип здесь прост: 2/3 лучше, чем 1/3’, а 1/3’ лучше чем 1/4, но часто последний сенсор используют в миниатюрных камерах, и другие варианты вместо него просто не «поместятся».

Очень полезными могут оказаться такие функции сенсоров/процессоров, как «компенсация контрового света» (компенсация встречной засветки BLC - Back Light Compensation) и «широкий динамический диапазон (WDR)».

В первом случае, мы сможем увидеть лицо человека, входящего с ярко освещенной улицы в темное помещение, и это будет не только его силуэт. Во втором случае мы сможем различать на объекте, как и самые яркие объекты, так и все «оттенки» черного. Со стандартным динамическим диапазоном процессор «выровняет» эти объекты по среднему значению, потеряв все детали. Динамический диапазон измеряют в децибелах (например, 65 дБ или 110 дБ), но каждый производитель имеет свою методику измерения, поэтому сопоставлять функции WDR от различных разработчиков не всегда корректно.

Еще два термина, которые можно встретить в описании к сетевой камере: DNR (Digital Noise Reduction) -цифровое подавление шумов и режим повышенной чувствительности (Sense-Up). Бывают 2D и 3D подавление шумов. В 2D расчеты производятся для одного кадра, а в 3D: для нескольких последовательных кадров, что позволяет более точно выделить шум. Режим повышенной чувствительности используют для съемок в помещении с минимальным освещением, но надо помнить, что любой движущийся объект будет на такой камере восприниматься как нечто близкое к шуму.