+7(8332) 25-11-30, 25-11-40
олее шести лет назад на рынке CCTV предполагалось, что аналоговое телевидение скоро исчезнет, но AHD / CVI / TVI технологии за это время доказали обратное.Для этого есть множество причин, например:
Бюджетность AHD технологий в сравнении с IP.
Множество уже существующих объектов с аналоговыми камерами.
Модернизация кабельных систем таких объектов слишком дорога.
AHD технология проста и понятна большому числу монтажников систем видеонаблюдения.
Рынок видеонаблюдения находится в жесткой конкуренции, компании стараются привлечь покупателей всеми доступными способами. В таких условиях используются любые конкурентные преимущества, как следствие, наблюдается Мегапиксельная гонка.
В 2019 году рынок пополнился 5Мп и 4К решениями формата 4 in 1 (AHD/CVI/TVI/CVBS). Следуя за рынком, в линейку Comonyx были добавлены 5Мп видеокамеры и регистраторы. Предварительно специалисты компании провели технический оценочный тест 5Мп решений, а также удалось протестировать изделия конкурентных заводов. Накопленный практический опыт позволил определить главные ошибки при реализации проектов с форматом «выше 2Мп» в аналоговом видеонаблюдении.
В данной статье рассмотрены основные параметры выбора такого решения, уловки маркетинга и основные ошибки покупателей при выборе 5Мп решений.
Влияние регистратора.
Обычно покупатели ориентируются на 5Мп формат видеокамер, но в аналоговом видеонаблюдении окончательное качество изображение для записи в архив или вывода на экран определяет не видеокамера, а регистратор.
Вкратце, происходит следующее:
4 in 1 видеокамера на выходе генерирует аналоговый сигнал, созданный по определенной технологии в кабель 75 Ом. Далее регистратор принимает совместимый вид сигнала, избирает формат сжатия этого сигнала в цифровой покадровый вид и реализует это сжатие выбранным кодеком с заданным качеством. Только после этого оператору демонстрируется результат.
✓ Работа регистратора с сигналом.
На практике регистраторы разных марок работают с сигналом по разному, например, указанные в меню кодеки H.264+ или H.265+ это фактически кодек H.265 настроенный инженером завода по различным параметрам, таким как – Баланс белого (AWB), Шарпинг (Sharping), Усиление уровня сигнала (AGC) и многое другое, включая степень сжатия.
На фото видеокамера отснятая на двух регистраторах, настройки регистраторов Default, формат 5Мп. Настройки камеры и кабель не менялись.
01_two_recorders_big.jpg
01_two_table.jpg
Как видно по кадрам, второй образец регистратора создает кадр с более высоким уровнем синих тонов, выраженным шарпингом, имеет более выраженные контуры деталей, а также показывает чуть выше разрешающую способность.
Важно знать! На практике регистраторы разных заводов показывают одну и ту же камеру с разными цветовыми тонами и контрастностью, да и качество картинки может серьезно отличаться.
✓ Реальное количество кадров в секунду.
Изучая предложенное 4,5 или 8Мп решение, нужно обратить внимание на то, какое количество кадров в секунду регистратор способен записывать в архив.
Отображать в реальном времени сигналы камер на экране регистраторы способны, но запись (и передача в сеть) требует сжатия кодеком, т.е. используются процессорные мощности.
Цена устройства в конкурентной борьбе имеет решающее значение, а стоимость центрального процессора занимает большую часть в себестоимости регистратора.
Поэтому, в характеристиках регистратора необходимо обратить внимание на параметр количество кадров записи в секунду при используемом формате.
На фото представлено меню регистратора успешно выводящего realtime изображения 5Мп AHD видеокамера, но в закладке Сжатие имеются жесткие ограничения:
02_Setting_fps_big.jpg
Важно знать! Большинство регистраторов не способны работать с форматом сжатия 5-8Мп со скоростью 25к/с. Если параметр «скорость записи» в зависимости от формата не указан, то вас обманывают, скрываясь за 5-кой мегапиксельности.
✓ Формат сжатия.
Необходимо уточнить, в каком именно формате предложенный регистратор сжимает сигнал 5Мп видеокамер.
Зачастую бюджетные регистраторы умеют работать только в «половинчатом» 5MN формате кадра, в результате качество картинки снижается настолько, что пропадает смысл в покупке решения с качеством выше 2Мп.
На фото предоставленные два кадра 5MN и 5MP. Они отсняты с использованием одной камеры, кабеля и настроек регистратора, изменялся только параметр формата:
03_5MN_twin_big.jpg
03_5MP_twin_big.jpg
Важно знать! Для получения желаемого качества регистратор должен производить сжатие в формате 2560х1944 (или, например, в 2592х2048) т.е. в реальном 5MP, а не в формате 5MN, который преобразует сигнал в формат 1280x1944. При выводе формата 5MN на экран или при просмотре архива регистратор дополняет отсутствующие столбцы простым дублированием имеющихся.
Влияние линии передачи.
Большое влияние на аналоговый видеосигнал оказывает среда передачи сигнала.
В себестоимости аналогового проекта передающий кабель 75 Ом играет существенную роль, и заказчику, зачастую, сложно объяснить существенную надбавку стоимости за счет использования кабеля высокого качества. В итоге на большинстве объектов, с целью экономии, монтируется недорогой КВК-П кабель.
Для кабеля КВК-П коэффициент затухания невелик и составляет 1-2дБ на 100 метров кабеля при частоте 1Мгц, но аналоговые камеры высокой четкости (AHD) требуют более высоких частот передачи.
С ростом частоты, увеличивается затухание сигнала, например:
1Мп AHD-M сигналы камер требуют частоту не менее 6Мгц, а коэффициент затухания поднимается до 4-6дБ в зависимости от марки кабеля и завода изготовителя.
2Мп AHD-H камерам необходимо не менее 10Мгц для передачи качественного сигнала, а коэффициент затухания уже составляет 6-7-дБ.
5Мп камеры используют технологию AHD 3.0 и приближаются к необходимости частоты в 50Мгц частоте, а потери составляют уже 8-15дБ на каждые 100 метров кабеля.
На фото часть кадра с тестовой таблицей, эти кадры отсняты одной камерой и регистратором без изменения настроек, но с изменением длины кабеля:
04_2_200_400_600m_big.jpg
Кабель Паритет РК 75-2-13М является достаточно качественным кабелем, но даже при его использовании после 200 метрового расстояния высокая разрешающая способность 5Мп камеры не имеет смысла. Пользователь аналоговой системы с бюджетными кабельными линиями, не увидит большой разницы между 2 и 5Мп видеокамерами. Замыливание картинки на дальних расстояниях неизбежно уничтожит прирост разрешающей способности от использования качественных камер.
Важно знать! Если 1Мп AHD видеокамеры способны передать сигнал приемлемого качества на 500м, то для 2Мп камер с тем же кабелем дистанция сокращается до 350м, а для 5Мп видеокамер можно рекомендовать построение линий протяженностью только до 200м.
Влияние комплектующих.
В конкурентных условиях, производители камер вынуждены искать комплектующие оптимальные по параметру цена/качество. Оптимизация комплектующих часто затрагивает такой важный параметр изделия как качество картинки.
Для 1 и 2Мп решений удешевление элементной базы проходит не так заметно, но 5Мп видеокамеры гораздо более требовательны.
Некорректный выбор комплектующих приводит к тому, что 5Мп камера показывает чуть лучше 2Мп, но за счёт большого формата создаёт высокие нагрузки на архивные диски и локальную сеть.
✓ Оптика видеокамеры.
В 2019 году, технический отдел ComOnyx получил образец в виде уличной 5Мп AHD камеры одного известного бренда.
По результатам тестов, эта камера показала разрешающую способность не многим лучше 2Мп AHD-видеокамеры. В результате разбора на комплектующие было выявлено, что в камере использована оптика 3Мп вместо 5Мп. То есть камера работает по технологии AHD3.0 и создает правильный сигнал, но главный параметр был убит изначально.
Получается, что завод выпустил 5Мп видеокамеры на рынок путем простой заменой матрицы с процессором.
На фото оптика видеокамеры CO-DH52-022
05_5mp_optic_big.jpg
Разрешающая способность оптики должна соответствовать желаемому формату CMOS, оптимально если разрешение оптики превышает разрешение CMOS.
Поэтому для видеокамер формата 2Мп часто используют оптику с заявленной разрешающей способностью 3Мп.
Важно знать! Перед покупкой 5Мп решения не лишним будет запросить тестовые видео, и обязательно, фотокадры, а так же фото/видео с других видеокамер 2-5Мп для сравнения. Материалы должны содержать как тестовые таблицы, так и сцены реальной съемки днём и ночью.
✓ Процессор видеокамеры.
Влияние процессора в аналоговой камере часто недооценивают. Многие бренды не считают нужным указывать в паспорте используемый процессор, но именно процессор делает из видеокамеры AHD-видеокамеру или HDCVI-видеокамеру, он же отвечает за качество продукта.
Для 2Мп AHD видеокамер долгое время стандартом являлся процессор от известной компании NextChip NVP2441H. Затем на рынке стали продаваться видеокамеры с китайским DSP от Fullhan FH8536H.
Новый DSP существенно снизил стоимость видеокамер, при этом чуть хуже работал с цветностью, довольно плохо строил картинку в CVBS режиме, но в целом качество картинки не портил.
В секторе процессоров для 5Мп AHD-видеокамер изначально используемый процессор NVP2475H так же был разработан NextChip. И в дальнейшем появились процессоры от китайских производителей чипов, например Fullhan FH8538M.
На фото платы реализованные на процессорах Fullhan и NextChip, весьма близкая компонентная база, различия в размещении элементов.
06_dsp_big.jpg
В целом разработка 5Мп процессоров повторила 2Мп вариант развития, но в дальнейшем оказалось, что работа технологии шумоподавления 2DNR заложенная в процессоры NextChip и Fullhan для 5Мп CMOS сенсоров недостаточна.
Технический отдел Comonyx протестировал следующие связки CMOS + DSP моделей:
SmartSence SC5035 + NextChip NVP2475H
Aptina AR0521 + NextChip NVP2475H
Aptina AR0521 + Fullhan FH8538M
SONY IMX326 + Fullhan FH8538M
SONY IMX335 + Fullhan FH8538M
Образцы были получены с 4 разных заводов Китая.
В тесте полученные результаты оказались выше аналогичных 2Мп решений, при офисном стабильном освещении с наведением на таблицы при расстояниях 3-9 метров.
Но при тестировании на сцене с большей удаленностью объектов с уличным освещением получаемая разрешающая способность падала, а при ночных съемках происходило падение до уровня аналогичных 2Мп решений.
Результаты связок CMOS+DSP различались, но проблема высокого уровня шумов проявилась в каждой связке и была вполне понятна.
Дело в том, что в 1/3 дюйма CMOS (а в лучшем случае в 1 / 2.5 дюйма) вмещаются не 2 миллиона пикселей, а уже 5Млн.
Размер пикселей уменьшается соответственно, как и количество получаемых каждым пикселем фотонов света.
В результате в 2019 году NextChip выпустил обновленный процессор NVP2477H, в который добавлены различные мелкие доработки и технология шумоподавления 3DNR (3D Noise Reduction).
К проведенному ранее тесту была добавлена видеокамера, имеющая CMOS+DSP:
SONY IMX335 + NVP2477H.
Технический тест всех 6-ти вариантов CMOS+DSP будет выложен позднее.
Важно знать! Для успешной и качественной работы в любых условиях и освещении, 5MP AHD видеокамера нуждается в процессоре, имеющем 3DNR технологию (NVP2477H).
В результате использования NVP2477H существенно выросли результаты тестов. В дальнейшем бренд Comonyx стал использовать чипы SONY IMX335 + NVP2477H для производства 5Мп AHD-видеокамер.
Как мы видим, 5Мп AHD решения способны занять свое место на рынке CCTV, но с соблюдением определенных условий использования технологий и правильном построении проекта.
Итак, основные моменты, на которые нужно обратить внимание при выборе 5Мп решений:
✓ Регистратор должен качественно сжимать видеосигнал и корректно строить картинку.
✓ Процессор регистратора должен иметь возможность сжимать и архивировать все видеоканалы с максимальным качеством на высокой скорости.
✓ Регистратор должен поддерживать работу в полноценном 5MP формате.
✓ В проекте необходимо использовать передающий кабель высокого качества.
✓ Оптика видеокамер должна иметь разрешающую способность не ниже 5Мп
✓ Процессор видеокамер должен поддерживать качественную работу с технологией шумоподавления 3DNR.
Руководитель направления CCTV
Минасян Александр
