Поля и кадры      

  

 28.01.2006  Поля и кадры

 

Итак, досталось сие наследие цифровому видеонаблюдению от аналогового, которому в свою очередь - от телевидения! При разработке телевизионного стандарта, в те далёкие времена учитывались многие факторы: и ограниченность полосы пропускания каналов связи, совместимость ч/б сигнала с цветным, частота напряжения в силовой сети и конечно же - нейро-физиология зрения человека. Наш мозг устроен таким образом, что может воспринимать последовательность отдельных статических картинок как единый непрерывный процесс. Но при этом частота предъявления должна быть не менее "критической частоты мельканий". Для человека она составляет 48-50 Гц. Далее, ещё один нейро-физиологический факт говорит о том, что мы не различаем мелких деталей движущихся объектов.  Такая же история и с цветом - на мелких деталях он не воспринимается, даже на статике. Вот отсюда и появилась чересстрочная развёртка, как способ снижения ширины полосы спектра сигнала. Видео передаётся полями с частотой 50Гц. Каждое поле содержит в два раза меньше информации, чем полный кадр. Но этого вполне достаточно - всё равно не видно мелких деталей в движении, зато мельканий нет. И всё бы хорошо, если мы смотрим кино на диване! Но у нас-то - охранное видеонаблюдение с совсем другими задачами!

При просмотре художественного фильма нет необходимости вглядываться в мелочи - всё снято крупным планом при хорошем освещении. Главное чтоб ничего глаз не раздражало! А вот в охранном видеонаблюдении всё наоборот - полно мелких  слабоконтрастных деталей! И основная работа сводится к просмотру стоп-кадров. Сразу возникает естественный вопрос - а как этот стоп-кадр получаетсяЕсли просто из двух полей собрать, с соблюдением чересстрочности, то получим характерное двоение движущихся объектов. Тут уж вообще ничего не разберёшь. Поэтому стоп-кадр надо выращивать из одного поля путём дублирования строк с интерполяцией. И никакие деинтерлейсинги не помогут, но об этом позже. Кстати это является одним из самых глубоких заблуждений! Сделать ничего нельзя - между полями интервал в 20 миллисекунд! Ну какая ерунда - так мало! А вот и нет - например, при скорости 6 км/час объект за 20 мс смещается на 3.5 см. Соответственно получаем два носа и четыре глаза, а это ещё не самая высокая скорость! Да и перемещения не всегда линейны - поворот головы, например!

Тогда естественно напрашивается вопрос - зачем писать полный кадр 768х578 пиксел (европейский стандарт), если стоп-кадр всё равно выращивается из одного поля - 768х288. А может быть пойти дальше - писать четвертушку 384х288. Экономия дискового пространства ещё больше будет. А вот и нет - более высокое горизонтальное разрешение легко разменивается на общее. Например, проверено на практике,  что для распознавания автомобильных номеров, при работе с полями, ширина зоны захвата равна 3-ём метрам, а при использовании четвертушки - только 2-ум! Кроме того, надо опять учесть физиологию зрения - по горизонтали пространственная чувствительность выше, что обусловлено развитием стереозрения. Основными ориентирами для определения дистанции древним людям служили деревья - в лесу они жили и охотились. Ну это уже лирика. А вот наличие аналоговых мониторов с разрешением в 800 и более ТВ-линий говорит само за себя. Вроде бы всё ясно. Так почему же так настойчиво пропагандируются системы с записью полного кадра - 768х576, или у "них" - 640x480???

 

 

29.01.2006  Поля и кадры - 2

 

Итак, для просмотра стоп-кадров полноформатная запись - 50 поле/с не даёт никаких преимуществ перед записью только чётными или только нечётными полями со скоростью - 25 поле/с. Хотя нагрузка на систему по: ресурсам процессора,  дисковому пространству и сетевому трафику практически в два раза больше. Обычно сторонники полнокадровой записи проводят "бронебойную демонстрацию" - берут испытательную телевизионную таблицу и направляют на неё камеру, показывая потребителю более высокую разрешающую способность. А кому интересно рассматривать статический фон - вы возьмите, да дёрните таблицу, а потом покажите стоп-кадр из архива. Ведь в охранном видеонаблюдении важно видеть внедрение объекта и его действия в контролируемой зоне. А это в чистом виде - движение. Есть лишь один, но достаточно сомнительный аргумент в пользу записи со скоростью 50 поле/с. Это скорость протекания процессов. Однако для подавляющего числа приложений по безопасности вполне хватает и 6-ти поле/с! Тут же начинают вспоминать казино. Да, там 6 поле/с маловато, а вот 25 поле/с - в самый раз. Так почему же всем поголовно подай полнокадровый режим - 768х576 пиксел (ещё и в цвете) со скоростью 25 кадр/с? Ладно бы для записи телеканалов - так зачем же это надо в охранном видеонаблюдении???

А это наследие "конкурентной гонки вооружения" - или "стахановщина"! Достаточно подробно это явление было описано мной 2 года назад в статье “Видеобум или Что день грядущий нам…”  Любой ценой превзойти конкурента! Поскольку преимущества технологии MotionDetection в цифровых системах охранного видеонаблюдения ещё не достаточно понятны большинству пользователей, да и разработчикам тоже, то основной упор делается на достижении максимально возможных характеристик записи, как таковой! Всё начиналось с ограниченного числа мультиплексированных каналов видео, причём не с самым высоким разрешением. Однако компьютерные платформы стремительно развивались, что привело к достижению максимально возможных характеристик оцифровки стандартного телесигнала. Остался лишь один показатель, который "сорви-головы" готовы увеличивать до бесконечности - число real-time каналов на один системный блок! Уже отрапортовали о 64-ёх!!! А это - полная нелепость при современных тенденциях развития в сторону распределённых систем. Кроме того, достаточно просто убедить заказчиков и пользователей: "Вам нужно максимальное качество - вы его получите!!!". Абсолютный тупик!.

 

Взад

Rambler's Top100