Основні терміни відеоспостереження

Ця стаття створена для того, щоб розібратися з основною термінологією в системах відеоспостереження. В описах товарів камер відеоспостереження, реєстраторів Ви часто бачите незрозумілі для вас назви та цифробукові позначення. У цій статті наводиться опис цих позначень та термінів, щоб розібратися, що до чого і як це працює.

Стандарти відеоспостереження:

  1. Аналогове відеоспостереження - відеосигнал передається в аналоговому вигляді.
  2. Цифрове відеоспостереження IP - відеосигнал передається в цифровому вигляді.
  3. AHD відеоспостереження - аналогове відеоспостереження HD якості. Перевагою даного стандарту є можливість передачі сигналу на відстань до 500 м без посилення звичайного коаксіального кабелю. Цим самим кабелем можуть передавлятися сигнали керування PTZ камер, а також звук. Стандарти AHD:
    • AHD-L - роздільна здатність 960H - можливість AHD камер працювати підключаться до звичайного аналогового відеореєстратора;
    • AHD-M - роздільна здатність 720p - 960p (1 - 1,3 Мп відповідно);
    • AHD-H - роздільна здатність 1080p (full HD - 2 Мп).
  4. HD-TVI
  5. HD-CVI

Функції та технології камер відеоспостереження:

AGC (Automatic Gain Control) – автоматичне регулювання посилення. При увімкненому режимі AGC, камера автоматично посилює відеосигнал при зменшенні освітленості. Технологія дозволяє отримати якісну картинку на моніторі при малій освітленості об'єкта. Як правило, діапазон регулювання посилення обмежується діапазоном 12-20 дБ (тобто 4-10 разів), оскільки збільшення посилення відеосигналу призводить до високого зашумлення і погіршення зображення.

ALC (Automatic Light Control) – це технологія автоматичного регулювання освітленості. Застосовується для оптимальної роботи автодіафрагми на сценах з підвищеною контрастністю. Керований процесор ALC примусово розкриває отвори діафрагми з метою виділення темного об'єкта навіть за дуже високої загальної освітленості. Даний метод виникає за рахунок "затемнення в білому" найбільш освітлених ділянок. Налаштування відбувається за максимально контрастної сцени.

ATW (Auto Tracking White) - автоматичне підстроювання балансу білого з адаптацією під умови освітлення, що змінюються. Якщо колірна температура в діапазоні від 1,800°K до 10,500°K (наприклад: флюоресцентна лампа або відкрите повітря), цей режим використовується для налаштування відеокамери.

AWB (Automatic White Balance) – автоматичний баланс білого. Ця функція дозволяє компенсувати спотворення кольорів, викликані різними джерелами освітлення (сонячне світло, лампа розжарювання або флуоресцентне світло).

ATR (Адаптивне Відтворення Тона) - функція, що забезпечує вибіркову компенсацію для покращення контрасту об'єктів, а також відтворення кольорів у випадку, коли в зображенні є області як з дуже яскравими, так і сильно затемненими областями . Функція ATR покращує якість зображення камери відеоспостереження, виконуючи оптимізацію кольорової складової зображення з урахуванням яскраво-стної складової сигналу в цій області.

AE (Automatic Exposition) - електронний затвор, що дозволяє підтримувати постійну яскравість зображення незалежно від освітленості сцени, що спостерігається. Керування затвором об'єктива з великою кількістю значень можливе в ручному та автоматичному режимах (SHUTTER у меню).

BLC (Back Light Compensation) – компенсація заднього світла або компенсація зустрічного засвічення - це функція відеокамери, яка дозволяє керувати автоматичним регулюванням посилення та електронним затвором не по всій площі екрана, а по його центральної частини, що дозволяє компенсувати надлишок освітлення, що заважає сприйняттю. Функція дозволяє уникнути перемикання з режиму «ніч» в режим «день» при короткочасному засвітленні фотодатчика внаслідок різкого перепаду освітленості та отримати якісне зображення навіть за умови, що в камеру направлено яскраве джерело світла або об'єкт знаходиться на тлі яскраво освітленої ділянки. Якщо світло за об'єктом яскраве і направлене прямо в об'єктив, то діафрагма звужується, і об'єкт переднього плану виглядає темним і розмитим на зображенні. Завдяки функції BLC отвір діафрагми все одно відкривається широко, так що об'єкти на передньому плані виходять світлими і чіткими навіть на тлі яскравого світла. В більшості випадків BLC забезпечує нормальну освітленість центральної частини кадру, але на деяких моделях камер відеоспостереження BLC може підбирати значення діафрагми за декількома зонами кадру, забезпечуючи тим самим найкращу якість зображення.

WDR (Wide Dynamic Range) - широкий динамічний діапазон - співвідношення максимального значення яскравості зображення та його мінімального значення. Функція дозволяє організувати якісний перегляд як світлих, і темних ділянок кадру. Подвійне сканування кадру з допомогою швидких сучасних процесорів ділить кадр на частини, що з темних і світлих ділянок кадру. Кожна складова обробляється окремо (темна частина стає яскравішою, світла залишається колишньою або трохи зменшується за яскравістю), потім ці дві частини поєднуються у кадр. Виходить картинка з однаково якісно оброблених темних та світлих ділянок. Крім яскравості автоматично підлаштовується контраст зображення.

D-WDR (Digital Wide Dynamic Range) — розширений динамічний діапазон із цифровою обробкою сигналу дозволить отримати якісне зображення одночасно яскравих та темних ділянок кадру. Кількість градацій сірого (напівтонів), які може передати відеокамера, становить лише частину повного спектру від чисто білого до чисто чорного кольору. І якщо в кадрі одночасно присутні і яскраві та темні ділянки (наприклад, яскраве небо в сонячний день і об'єкт у тіні), то відеокамера змушена розраховувати експозицію, намагаючись охопити максимум градацій яскравості. В результаті яскраві об'єкти виявляються темнішими (ближчими до сірого) і темнішими – світлішими (теж ближче до сірого). Таким чином, втрачається контрастність зображення. Технологія розширення динамічного діапазону і дозволяє передати всі градації сірого у всіх ділянках кадру з максимальною достовірністю, зберігши контрастність, але при цьому відбувається втрата деталізації. А ось для збереження деталізації (чіткості) і застосовується цифрова обробка цього процесу і представляє технологію D-WDR.

DIS (Digital Image Stabilization) - це система цифрової стабілізації зображення. Функція дозволяє компенсувати дрібні тремтіння камери. 

DNR (Digital Noise Reduction) - система шумоподавлення в кольоровому зображенні при низькому освітленні. Назв цієї функції багато, залежить від виробника чіпа або камери: Найбільш поширені: 3D-DNR (3 Demension Signal Noise Reduction), SSNR (Samsung Signal Noise Reduction), 2DNR. Слід зазначити, що 2DNR і 3DNR відрізняються способом обробки сигналу і відповідно якістю отриманого результату. При вимкненому режимі DNR зображення "покрите" різнобарвними шумами, що різко збільшує обсяг запису.

2DNR - технологія придушення шуму, алгоритм 2DNR передбачає обробку окремих кадрів відеозображення, аналізуючи і виправляючи пікселі, які з великою ймовірністю є шум. 2DNR демонструє хороший результат стосовно рухомих об'єктів, цей алгоритм використовується в частинах кадру, де є рух. У режимі 2D-NR зображення згладжується, що робить його більш читабельним і значно скорочує обсяг записуваних реєстратором даних. Ступінь згладжування регулюється відеопроцесором.

3DNR - технологія придушення шуму, 3DNR аналізує відмінності між кадрами, щоб скоригувати пікселі та покращити якість. Як правило, 3DNR краще пригнічує шум, ніж 2DNR, але при цьому об'єкти, що рухаються, можуть виглядати розмитими. Технологія 3DNR використовується в статичних областях області огляду.

3DNR+2DNR – одночасне використання двох функцій (камери дозволяють задавати необхідний ступінь обробки окремо для кожної функції) дозволяє зробити зображення більш якісним і суттєво знизити рівень шумів.

HLI (High Light Inverter) - функція затемнення переосвітлених пікселів дозволяє нівелювати вплив засвічення від спрямованого джерела світла на все зображення, світло буде локалізовано в ділянках, в яких знаходиться його джерело.  цією функцією камера відеоспостереження здатна ефективно працювати при зустрічному засвіченні, наприклад, від світла автомобільних фар.

IR-cut (Infraredcut) – інфрачервоний фільтр. Не дає можливості зайвому інфрачервоному зображенню, яке не бачить людське око потрапляти на матрицю, що дозволяє отримати чітке неспотворене зображення, уникнути засвіток, викликаних інфрачервоним випромінюванням. В умовах поганого освітлення ІЧ фільтр відключається, чутливість камери збільшується, матриця реєструє звістку випромінюваний спектр. Для того щоб людське око бачив зображення неспотвореним, при відключеному IR-фільтрі застосовується чорно-біле зображення.

ICR, "День-ніч" (Infrared Cut filter mechanically Removable) — механічно зсувний ІЧ-фільтр, розташований перед матрицею відеокамери. Часто його називають функцією "день-ніч". В нічний час інфрачервоне випромінювання використовується відеокамерою для досягнення детального зображення в темряві або в умовах низького освітлення. В денний час, ІЧ-фільтр за допомогою механічного приводу зсувається, закриваючи світлочутливу матрицю відеокамери , щоб уникнути небажаних побічних ефектів, спричинених інфрачервоним випромінюванням.

MD (Motion detect) - детекція руху, що налаштовується за чутливістю та місцезнаходженням у кадрі. Всі зображення розділяться, наприклад, на 720 зон (48х15) і кожна із зон може бути налаштована на детектування руху із завданням загального рівня чутливості. реєстратора може підвищити ймовірність запису події. 

OSD (On-Screen Display) - OSD-меню або дисплей на екрані. За потреби може відображатися поверх основного зображення. Це меню застосовується для додаткових налаштувань камер відеоспостереження, викликати таке меню можна за наявності на кабелі камери спеціального джойстика керування.

PM (Privacy mask) - функція маскування приватних зон дозволяє користувачеві приховувати частини зображення, які не повинні відображатися в кадрі. Можна налаштувати декілька приватних зон.

Sens-UP (або DSS — Digital Slow Shutter) — функція обробки відеосигналу, що дозволяє користувачеві вибрати швидкість спрацьовування електронного затвора відеокамери. При цьому збільшується час накопичення заряду на матриці (час експозиції), що призводить до підвищення чутливості відеокамери в умовах недостатнього освітлення. Негативною стороною технології є збільшення ступеня розмиття картинки пропорційно збільшенню часу експозиції.

Smart-IR - управління яскравістю свічення ІЧ діодів. Неправильний підбір ІЧ підсвічування значно погіршує якість зображення у нічному спостереженні. При цьому одна частина сцени залита білим світлом, а друга залишається темною з невиразними деталями. Причиною цього може бути неправильна конструкція ІЧ прожектора або надмірна потужність ІЧ світлодіодів. Для усунення останньої нестачі процесор крім режиму D-DWR забезпечує динамічне управління потужністю ІЧ прожектора на основі аналізу рівня освітленості. У цьому потужність підсвічування збільшується зі зниженням яскравості зображення, тобто. компенсує нестачу світла, а не вмикається або вимикається за сигналом датчика, як у звичайних камерах. Таким чином, ця функція дозволяє не засвічувати області зображення при наближенні об'єкта спостереження до камери. Наприклад, при наближенні людини Smart-IR знизить інтенсивність підсвічування, і його обличчя не перетвориться на світлу пляму.

ІЧ-підсвічування - використовуються при побудові систем відеоспостереження, що працюють в умовах низького освітлення, а також за відсутності будь-якого світла. Принцип дії заснований на випромінюванні даного типу світла в ІЧ-діапазоні (720-940нм), невидимого для людського ока, але сприймається ПЗЗ-матрицею відеокамери (тільки в чорно-білому режимі). ІЧ-підсвічування являє собою сукупність ік-діодів або коліматорів, розміщених біля об'єктива камери і випромінюють світло ік-діапазону в область огляду камери, також можуть застосовуватися окремі ІЧ-прожектори. Характеризується дальністю підсвічування від 5 до 100 і більше метрів.