CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии

— Всегда используйте ленты хорошего качества. Здесь огромную роль играют равномерность магнитного покрытия и качество пленочной основы. Хорошие ленты не только улучшают качество записи, но и продлевают срок службы как видеоголовок, так и механики видеомагнитофона в целом. Плохие ленты (или подделки известных торговых марок) имеют неравномерный магнитный слой, который довольно часто отслаивается, и микроскопические частицы скапливаются в видеоголовках, причиняя ущерб на сумму, превышающую сэкономленные на качестве ленты средства.

— Видеоголовки нуждаются в регулярной чистке, но делать это следует только с помощью проверенных чистящих средств. Лучше всего проконсультироваться по этому вопросу со специалистами из вашего местного магазина, продающего видеотехнику, или с сервисной службой. Они обладают ценным практическим опытом эксплуатации видеомагнитофонов, который вы могли бы применить к системе видеонаблюдения. Если вы в течение длительного периода не чистите свой видеомагнитофон, то в конце концов увидите на экране «снег». Чтобы убедиться, что это является следствием грязной головки, а не плохой ленты или сигнала (что тоже может проявляться подобным образом), возьмите ленту известной торговой марки и с хорошей записью, а затем воспроизведите запись.

Если «снег» все еще остается, то необходимо чистить видеоголовки. Не путайте «снег», производимый грязными головками, с тем, который обусловлен плохой настройкой трекинга видеомагнитофона и может быть устранен его регулировкой. Различие заключается в количестве «снега». Трекинг обычно нуждается в регулировке, если в нижней части экрана видеомонитора наблюдается срыв изображения.

В таблице 8.2 приведено количество полей, записываемых каждую секунду при различных установках TL-режима для обеих основных телевизионных систем NTSC и PAL. Время обновления представляет временной интервал между полями в последовательности.

9. Цифровое видеонаблюдение

До сих пор большинство обсуждаемых в этой книге вопросов относилось к аналоговым видеосигналам. Большинство современных систем видеонаблюдения по-прежнему используют аналоговые телекамеры, хотя все большее число производителей предлагают сетевые телекамеры, которые предназначены для передачи видео по компьютерным сетям. Всего несколько лет назад к тем немногим компонентам систем видеонаблюдения, которые работали с цифровым видео, относились устройства видеопамяти, видеоквадраторы, видеомультиплексоры, внутренние схемы телекамер с цифровой обработкой видеосигналов (Digital Video Processing — DSP). Но ситуация изменилась.

Сейчас мы с уверенностью можем сказать, что в большинстве современных систем видеонаблюдения, хотя они по-прежнему работают с аналоговыми телекамерами, используются цифровые видеорегистраторы для наблюдения и долгосрочного хранения записей. Качество телекамеры всегда остается отправной точкой, от которой мы отсчитываем качество системы видеонаблюдения, но теперь равным образом стали важны и качество записанного цифрового изображения, и качество обработки этого изображения.

В период между настоящим и первым изданиями этой книги (с 1996 года по 2005 год) произошли революционные сдвиги в таких сферах, как телевидение, мультимедийные приложения, фотография и видеонаблюдение. Основная часть новых разработок связана с цифровой технологией. Одним из локомотивов подлинного бума в индустрии видеонаблюдения стал переход к цифровой обработке, передаче и хранению видеоинформации. Этот «локомотив» набрал ход только недавно, что и послужило причиной выхода полностью нового издания этой книги, где мы подробно обсудим вопросы, связанные с цифровыми и сетевыми технологиями и сжатием изображения.

Всего лишь несколько лет назад стоимость производительной цифровой электроники, способной обрабатывать видео в режиме реального времени, была слишком высокой и экономически неоправданной. Но в настоящее время с постоянным увеличением производительности и скорости микросхем памяти, процессоров и жестких дисков происходит постоянное уменьшение их стоимости.

Таким образом, цифровая обработка видеосигналов оказалась не только возможной и более доступной, но фактически стала единственной альтернативой при обработке большого количества качественных видеосигналов.

Цифровое видео проникло в индустрию вещательного телевидения в начале 1990-х годов. Подобно любой новой технологии, на первых порах использовалось очень редко и стоило дорого. Сегодня мы говорим о цифровом видео как о новом стандарте, который пришел на смену аналоговому телевидению почти 50-летней давности. Существует два варианта: телевидение стандартной четкости (SDTV, Standard Definition), у которого соотношение сторон 4:3 и привычное качество, и телевидение высокой четкости (HDTV, High Definition) с соотношением сторон 16:9 и примерно в 5 раз большим количеством пикселов. Во многих странах мира уже ведется телевизионное вещание в цифровой форме, обычно в том и другом формате (SDTV и HDTV). Неудивительно, что большинство потребителей предпочитают стандарт HDTV, у которого выше разрешение и соотношение сторон, характерное для широкоформатного экрана кинотеатра, но так как в видеонаблюдении мы имеем дело со стандартным разрешением, то в этой мы рассмотрим все основные вопросы, связанные с цифровым видео стандартного разрешения с соотношением сторон 4:3.

Цифровые видеорегистраторы (DVR) и сетевые телекамеры стали причиной нового роста в индустрии видеонаблюдения, источником больших прибылей и новых идей решений в разработке интеллектуальных систем видеонаблюдения. Они сделали очень зыбкой и практически невидимой ту границу, которая отделяет компьютеры, сетевые и информационные технологии от видеонаблюдения.

По определению аналоговые сигналы могут иметь любое значение в заданном диапазоне. Примером такового аналогового сигнала может служить как аудиосигнал, так и видеосигнал. Как мы знаем, заданным диапазоном для аналогового видеосигнала является интервал от 0 вольт, что соответствует черному, до 0.7 вольт, что соответствует белому.

Как уже говорилось ранее, большинство телекамер, используемых сейчас в видеонаблюдении, формируют аналоговые сигналы. Однако основная проблема, с которой мы сталкиваемся при работе с аналоговыми сигналами, заключается в том, что в них возникает и накапливается шум, и, как читатели, вероятно, знают из собственного опыта, в реальных условиях от этого шума избавиться невозможно. Он накапливается на каждом этапе формирования, передачи и обработки видеосигнала.

Возникая еще в матрице и электронике телекамеры на начальном этапе формирования сигнала, шум увеличивается как при передаче (в кабеле), так и на завершающем этапе (в видеомониторах и устройствах записи и т. д.). Чем длиннее путь видеосигнала, тем больше шума мы получим в конце этого пути.

Именно в этом проявляется существенное отличие цифрового сигнала. Так, одним из наиболее принципиальных различий между аналоговым и цифровым сигналом, кроме непосредственно формы, является иммунитет к шумам. Цифровой сигнал в электронной форме также подвержен воздействию шума, как и аналоговый. Но цифровые сигналы могут иметь только два значения: нуль и единицу. Шум будет воздействовать на сигнал только в том случае, если его величина достигнет уровней, которые могут превзойти помехоустойчивость цифровых схем, определяющих равенство сигнала нулю или единице. Это означает, что цифровые сигналы допускают аккумуляцию шума до невообразимого уровня по сравнению с аналоговыми видеосигналами, поэтому мы говорим, что цифровые сигналы фактически имеют иммунитет к шумам. (Можно также отметить, что уровням «нуль» и «единица» в цифровых электронных устройствах соответствуют режимы отсечки или насыщения активных элементов, а в этих режимах усиление наводок невозможно. Прим. ред.)