Добавлен: 29.10.2023
Просмотров: 246
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
распространенное представление о том, что в MPEG-4 есть волшебный кодировщик, который каким-то образом извлекает объекты с заднего плана, глубоко ошибочно. В MPEG-4 предусмотрена только возможность передачи потоковой информации, содержащей многослойное видеоизображение. Как получить такое многослойное видеоизображение еще предстоит придумать тем производителям, которые занимаются разработкой кодировщиков. Сегментация значительно повышает качество изображения при заданной скорости передачи, но значительно усложняет воспроизведение и кодирование. Конечно, поддерживать сегментацию будут далеко не все кодеры, созданные на основе MPEG-4, но эта функция уже реализована в инструменте, выпущенным компанией ObjectVideo, который предназначен для работы при низких скоростях передачи данных. Чтобы оценить значимость сегментации, давайте рассмотрим сюжет, в котором ведущий периодически уходит с заднего плана, а потом появляется на нем вновь. В такой ситуации в случае обычного кодека, изображение заднего плана необходимо передавать повторно. А устройства, созданные на основе MPEG-4, позволяют провести сегментацию задника от объектов на переднем плане и сохранить в памяти кодека информацию о том, что располагалось на этом месте ранее. В результате такой операции для воспроизведения заднего плана повторная пересылка данных не требуется. Хотя в MPEG-4 и закреплен стандарт для декодера видеокодека, в области подготовки контента остался огромный простор для творчества. Темпы совершенствования компрессии в MPEG-4 не будут такими быстрыми, как в кодеках, разрабатываемых отдельными производителями, поскольку последние имеют право вносить изменения в технические спецификации для декодеров по своему усмотрению. Но можно ожидать, что, как в случае с MPEG-1 и MPEG-2, и здесь через несколько лет произойдут значительные изменения в лучшую сторону. Производство кодеков на основе MPEG-4 значится в планах различных производителей. Компания Sorenson Video уже разработала для кодека QuickTime бета-версию, основанную на MPEG-4 (рис. 1). В нее заложены возможность кодирования в реальном времени и все функции, необходимые для Web-вещания. Но так как, этот новый кодек соответствует техническим требованиям первой версии стандарта MPEG-4, он не обладает дополнительными возможностями, которые включены во вторую версию (усовершенной системой коррекции ошибок и поддержкой стереоскопического изображения) и не имеет функцию сегментации.
Кодек H.264 Аппетиты видеонаблюдения в отношении объемов хранения данных и пропускной способности сетей растут: никто не хочет упустить возможность воспользоваться большой частотой кадров и высоким разрешением. Отсюда и ожидания большей эффективности от методов сжатия видеосигнала. Кодер формата H.264 способен уменьшить размер файла, содержащего цифровое видео, более чем на 80% по сравнению с сигналом, сжатым по алгоритму формата Motion JPEG, при аналогичных показателях визуального качества. В сравнении с наиболее "ходовой" разновидностью формата MPEG-4 -- MPEG-4 Part 2 Simple Profile (SP) -- кодек H.264 обычно выигрывает 40-50 процентов от объема видеофайлов. Сектор мегапиксельных камер растет, и до недавнего времени основным сдерживающим его рост фактором считались повышенные требования к объемам хранения данных, генерируемых камерами высокого разрешения. Использование кодека H.264 способно значительно ускорить процесс внедрения мегапиксельных камер. По моему личному мнению, формат H.264 почти окончательно вытеснит MPEG-4 (Part 2) в течение буквально нескольких лет. А поставщики решений управления видеонаблюдением примутся встраивать поддержку нового формата уже в ближайшем будущем, равно как и все ведущие производители видеокамер.
Недостатки Есть, однако, и факторы, сдерживающие восторг от новинки -- ведь, по сути, разработка находится еще в самом начале пути. Да, кодек позволяет снизить нагрузку на сети передачи данных и сэкономить на приобретении средств хранения видеоинформации. Но его использование возможно только в условиях применения высокопроизводительных камер. Новый алгоритм сжатия использует значительно более сложную математику, чем предыдущие стандарты -- скажем, процедура декодирования примерно вдвое превосходит аналогичную процедуру у MPEG-4 Part 2 SP по объемам вычислений -- соответственно этому растет и запрос к вычислительной мощности систем. При этом собственно стандартом H.264 стал относительно давно -- около пяти лет назад, и в некоторых отраслях -- исключая нашу с вами -- уже взят на вооружение. Скажем, он используется в новом поколении потребительских DVD-дисков высокого разрешения (формат Blu-ray).
Новые средства. Помимо улучшений, которым подверглись уже существующие средства кодирования, формат H.264 предусматривает и ряд новых инструментов. Наиболее важными из них являются встроенный адаптивный деблокирующий фильтр, позволяющий существенно снизить блокинг-искажения изображения, запись более чем двух ссылочных кадров для более точного предсказания, деление макроблоков на блоки меньшего размера (вплоть до 4х4 пиксела), предсказание в инфракодировании, а также применение целочисленного преобразования взамен применявшегося в более ранних стандартах дискретного косинусного преобразования (DCT). В формат H.264 входит принципиальное решение сетевого интерфейса передачи видеоданных (network abstraction layer, NAL), который, будучи установлен поверх программного механизма кодирования видеосигнала (video coding layer, VCL), берет на себя функцию эффективного представления цифрового видео в формате, обеспечивающем легкую интеграцию с целым набором различных протоколов и механизмов передачи данных -- это весьма привлекательно для сетей, работающих на основе Интернет-протокола (IP).
Выводы. Главный результат всех усовершенствований технологии кодирования, воплощенных в стандарте H.264, состоит в том, что новый формат действительно превосходит по своим характеристикам все предыдущие алгоритмы сжатия цифрового видеосигнала -- и потому на сегодняшний день может считаться высшим достижением в области кодирования цифрового видео. Итак, стоит ли Н.264 всей медиа-шумихи, развернутой вокруг него? Стандарты видеокомпрессии с приходом нового формата стали стремительно меняться -- и сегодня они уже способны сохранить либо даже снизить нагрузку на пропускную способность сетей передачи данных при переходе на видео высокого разрешения. И это является весьма ценным. Однако же, будем помнить, что все прелести новой технологии кодирования и хлынувших на рынок все более мощных мегапиксельных камер могут быть реализованы лишь при использовании крепкой управляющей платформы, на базе которой формируются решения видеонаблюдения. Способы сжатия приведены на рисунке 17.
Рисунок: 17 - способы сжатия
2.9 Выбор конкретного объекта для установки видеонаблюдения
Охраняемый объект расположен в жилом доме и имеет два этажа. Вход в помещения находится в центральной части здания.
Помещения оснащены электричеством. Электропроводка в стенах выполнена в металлических и пластиковых кабель-каналах, а за подвесным потолком проложены пластиковые трубы. Гарантированной системы электроснабжения в помещениях нет.
В здании смонтированы и находятся в рабочем состоянии следующие инженерные системы: отопления; холодного и горячего водоснабжения; вентиляции и кондиционирования воздуха; автоматической пожарной сигнализацией; тревожной сигнализации; системы оповещения и управления эвакуацией.
Оконные конструкции во всех помещениях охраняемого объекта остеклены, имеют надежные и исправные запирающие устройства. На первом этаже объекта защиты установлены пластиковые стеклопакеты.
2.10 Выбор оборудования для конкретного варианта
Рис. 18 Комплект оборудования используемый при работе.
Рекордер
Модель
EL421-4HW212B
Количество каналов видео
4 канала
Стандарт видеосигнала
NTSC,
PAL
Формат сжатия видео
H.264
Видеовходы
4 x BNC
Видеовыходы
1 x BNC,
1 x HDMI,
1 x VGA
Аудиовходы
2 x RCA
Аудиовыходы
1 x RCA
Входы/выходы датчиков и сенсоров тревоги
1 x RS485
Скорость записи
100 кадр/сек - 360x288 (PAL),
100 кадр/сек - 480x288 (PAL),
100 кадр/сек - 720x288 (PAL),
100 кадр/сек - 720x576 (PAL),
100 кадр/сек - 960x288 (PAL),
100 кадр/сек - 960x576 (PAL),
120 кадр/сек - 360x240 (NTSC),
120 кадр/сек - 480x240 (NTSC),
120 кадр/сек - 720x240 (NTSC),
120 кадр/сек - 720x480 (NTSC),
120 кадр/сек - 960x240 (NTSC),
120 кадр/сек - 960x480 (NTSC)
Жесткий диск
Возможна установка 1 x HDD до 2ТБ
Режим записи
Вручную,
Всегда,
Обнаружение движения,
По расписанию
Порты
1 x RJ45,
2 x USB
Сетевые протоколы
DHCP,
PPPoE
Сетевые функции
Static IP
Режимы воспроизведения
Замедленный просмотр,
Нормальный просмотр,
Ускоренный просмотр
Резервное копирование
USB HDD (жесткий диск),
По сети
Подключение управляемой камеры
RS-485
Электропитание
DC 12V/2A
Рабочие температуры, °С
от -10 до +50
Габариты (ДхШхВ), мм
230 x 250 x 45
Вес, кг
0.84
Камера
Тип камеры
Всепогодная камера
Наличие ИК подсветки
Есть
Стандарт видеосигнала
NTSC,
PAL
Разрешение, TV Line
600
Угол обзора, °75
Минимальная освещенность
0.00 Люкс
Соотношение сигнал/шум
> 48 дБ
Видеосигнал на выходе
1.0 Vp-p 75 Ом
Дистанция ночного видения, м
20
Материал корпуса
Алюминий
Диапазон рабочих температур, °С
от -25 до +50
Питание
12 В, постоянный ток
Объектив
3.6 мм
Фокусировка
Автоматическая
Габариты (ДхШхВ), мм
153 x 68 x 58 мм
Вес, грамм
240
Соединительный шнур
Характеристики шнура
Комбинированный кабель.
Длина, м
18
Блок питания
Модель
FJ-SW1202000E
Входное напряжение
100 - 240 В
Выходное напряжение
12 В
Совместимость
KGUARD
Информация о производителе
Производитель
KGuard Security
Страна производства
КИТАЙ
2.11 Монтаж и настройка системы
Для того чтобы выполнить монтаж видеосистемы, вовсе не надо быть дилетантом, так как самыми сложными инструментами, которые понадобятся в данном случае, станут дрель или перфоратор, которыми умеет пользоваться любой. Видеокамеры прикрепляются к поверхностям при помощи кронштейнов, свободно от расположения. Ели нужно протянуть кабель, лучше всего применить для него специальный электрокороб, хотя, при отсутствии такового вполне можно обойтись и обыкновенными фиксаторами. Протягивая витую пару,
нужно следовать одному правилу, витая не должна помещаться под прямым углом, что обусловлено ее повышенной хрупкостью, из-за чего витая пара может получить повреждение, и например, в условиях резкого похолодания в том месте, где витая пара под прямым углом, провод может треснуть, чем поставит под угрозу всю систему видеонаблюдения.
Стоит подметить, что в большинстве эпизодов в том месте, где помещается камера наблюдения, включить блок питания к сети 220 В невозможно. В этих случаях для передачи сигнала используют оранжевую и зеленую пару проводов, плотность витков которых создаст лучшую индукцию. Конечно, можно использовать также синюю и коричневую пары, все-таки подобный прием срабатывает лишь в тех случаях, когда нужно включение приборов, потребляющих маленькую силу тока, а если учесть, что сечение синих и коричневых проводов достаточно небольшое, существует вероятность, перегорания провода при включении приборов большей мощности. Число проводов также должно быть обдумано заранее, так как естественно при покупке их можно будет сразу порезать на отрезки нужной длины и обжать коннекторами.
При подсоединении беспроводной системы видеонаблюдения, нужно заранее освоить территорию, на которой предстоит разобрать наблюдение на предмет пропускной способности сигнала. При условии открытого пространства, простая точка доступа располагается в пределах 150 метров. При наличии преград в виде стен или других предметов, дальность сигнала, естественно, снижается.
Осуществляя монтаж системы видеонаблюдения нужно дополнительно подумать о безопасности каждого элемента системы, снабдив их козырьками, а кабельные соединения упаковав в электрокороб или гофрированный короб. Сами видеокамеры должны быть помещены, как можно выше, что обеспечит наилучший обзор.
2.12 Сдача объекта заказчику
Места крепления видеокамер во многом определяют информативность и эффективность проектируемой системы охранного телевидения. При выборе мест размещения видеокамер следует прогнозировать влияние возможных препятствий. Следует исключить попадание в поле зрения видеокамеры источников света, а также отражений от создающих блики поверхностей. При этом должен обеспечиваться необходимый для нормальной работы видеокамеры уровень освещенности.
Кодек H.264 Аппетиты видеонаблюдения в отношении объемов хранения данных и пропускной способности сетей растут: никто не хочет упустить возможность воспользоваться большой частотой кадров и высоким разрешением. Отсюда и ожидания большей эффективности от методов сжатия видеосигнала. Кодер формата H.264 способен уменьшить размер файла, содержащего цифровое видео, более чем на 80% по сравнению с сигналом, сжатым по алгоритму формата Motion JPEG, при аналогичных показателях визуального качества. В сравнении с наиболее "ходовой" разновидностью формата MPEG-4 -- MPEG-4 Part 2 Simple Profile (SP) -- кодек H.264 обычно выигрывает 40-50 процентов от объема видеофайлов. Сектор мегапиксельных камер растет, и до недавнего времени основным сдерживающим его рост фактором считались повышенные требования к объемам хранения данных, генерируемых камерами высокого разрешения. Использование кодека H.264 способно значительно ускорить процесс внедрения мегапиксельных камер. По моему личному мнению, формат H.264 почти окончательно вытеснит MPEG-4 (Part 2) в течение буквально нескольких лет. А поставщики решений управления видеонаблюдением примутся встраивать поддержку нового формата уже в ближайшем будущем, равно как и все ведущие производители видеокамер.
Недостатки Есть, однако, и факторы, сдерживающие восторг от новинки -- ведь, по сути, разработка находится еще в самом начале пути. Да, кодек позволяет снизить нагрузку на сети передачи данных и сэкономить на приобретении средств хранения видеоинформации. Но его использование возможно только в условиях применения высокопроизводительных камер. Новый алгоритм сжатия использует значительно более сложную математику, чем предыдущие стандарты -- скажем, процедура декодирования примерно вдвое превосходит аналогичную процедуру у MPEG-4 Part 2 SP по объемам вычислений -- соответственно этому растет и запрос к вычислительной мощности систем. При этом собственно стандартом H.264 стал относительно давно -- около пяти лет назад, и в некоторых отраслях -- исключая нашу с вами -- уже взят на вооружение. Скажем, он используется в новом поколении потребительских DVD-дисков высокого разрешения (формат Blu-ray).
Новые средства. Помимо улучшений, которым подверглись уже существующие средства кодирования, формат H.264 предусматривает и ряд новых инструментов. Наиболее важными из них являются встроенный адаптивный деблокирующий фильтр, позволяющий существенно снизить блокинг-искажения изображения, запись более чем двух ссылочных кадров для более точного предсказания, деление макроблоков на блоки меньшего размера (вплоть до 4х4 пиксела), предсказание в инфракодировании, а также применение целочисленного преобразования взамен применявшегося в более ранних стандартах дискретного косинусного преобразования (DCT). В формат H.264 входит принципиальное решение сетевого интерфейса передачи видеоданных (network abstraction layer, NAL), который, будучи установлен поверх программного механизма кодирования видеосигнала (video coding layer, VCL), берет на себя функцию эффективного представления цифрового видео в формате, обеспечивающем легкую интеграцию с целым набором различных протоколов и механизмов передачи данных -- это весьма привлекательно для сетей, работающих на основе Интернет-протокола (IP).
Выводы. Главный результат всех усовершенствований технологии кодирования, воплощенных в стандарте H.264, состоит в том, что новый формат действительно превосходит по своим характеристикам все предыдущие алгоритмы сжатия цифрового видеосигнала -- и потому на сегодняшний день может считаться высшим достижением в области кодирования цифрового видео. Итак, стоит ли Н.264 всей медиа-шумихи, развернутой вокруг него? Стандарты видеокомпрессии с приходом нового формата стали стремительно меняться -- и сегодня они уже способны сохранить либо даже снизить нагрузку на пропускную способность сетей передачи данных при переходе на видео высокого разрешения. И это является весьма ценным. Однако же, будем помнить, что все прелести новой технологии кодирования и хлынувших на рынок все более мощных мегапиксельных камер могут быть реализованы лишь при использовании крепкой управляющей платформы, на базе которой формируются решения видеонаблюдения. Способы сжатия приведены на рисунке 17.
Рисунок: 17 - способы сжатия2.9 Выбор конкретного объекта для установки видеонаблюдения
Охраняемый объект расположен в жилом доме и имеет два этажа. Вход в помещения находится в центральной части здания.
Помещения оснащены электричеством. Электропроводка в стенах выполнена в металлических и пластиковых кабель-каналах, а за подвесным потолком проложены пластиковые трубы. Гарантированной системы электроснабжения в помещениях нет.
В здании смонтированы и находятся в рабочем состоянии следующие инженерные системы: отопления; холодного и горячего водоснабжения; вентиляции и кондиционирования воздуха; автоматической пожарной сигнализацией; тревожной сигнализации; системы оповещения и управления эвакуацией.
Оконные конструкции во всех помещениях охраняемого объекта остеклены, имеют надежные и исправные запирающие устройства. На первом этаже объекта защиты установлены пластиковые стеклопакеты.
2.10 Выбор оборудования для конкретного варианта
Рис. 18 Комплект оборудования используемый при работе.
Рекордер
Модель
EL421-4HW212B
Количество каналов видео
4 канала
Стандарт видеосигнала
NTSC,
PAL
Формат сжатия видео
H.264
Видеовходы
4 x BNC
Видеовыходы
1 x BNC,
1 x HDMI,
1 x VGA
Аудиовходы
2 x RCA
Аудиовыходы
1 x RCA
Входы/выходы датчиков и сенсоров тревоги
1 x RS485
Скорость записи
100 кадр/сек - 360x288 (PAL),
100 кадр/сек - 480x288 (PAL),
100 кадр/сек - 720x288 (PAL),
100 кадр/сек - 720x576 (PAL),
100 кадр/сек - 960x288 (PAL),
100 кадр/сек - 960x576 (PAL),
120 кадр/сек - 360x240 (NTSC),
120 кадр/сек - 480x240 (NTSC),
120 кадр/сек - 720x240 (NTSC),
120 кадр/сек - 720x480 (NTSC),
120 кадр/сек - 960x240 (NTSC),
120 кадр/сек - 960x480 (NTSC)
Жесткий диск
Возможна установка 1 x HDD до 2ТБ
Режим записи
Вручную,
Всегда,
Обнаружение движения,
По расписанию
Порты
1 x RJ45,
2 x USB
Сетевые протоколы
DHCP,
PPPoE
Сетевые функции
Static IP
Режимы воспроизведения
Замедленный просмотр,
Нормальный просмотр,
Ускоренный просмотр
Резервное копирование
USB HDD (жесткий диск),
По сети
Подключение управляемой камеры
RS-485
Электропитание
DC 12V/2A
Рабочие температуры, °С
от -10 до +50
Габариты (ДхШхВ), мм
230 x 250 x 45
Вес, кг
0.84
Камера
Тип камеры
Всепогодная камера
Наличие ИК подсветки
Есть
Стандарт видеосигнала
NTSC,
PAL
Разрешение, TV Line
600
Угол обзора, °75
Минимальная освещенность
0.00 Люкс
Соотношение сигнал/шум
> 48 дБ
Видеосигнал на выходе
1.0 Vp-p 75 Ом
Дистанция ночного видения, м
20
Материал корпуса
Алюминий
Диапазон рабочих температур, °С
от -25 до +50
Питание
12 В, постоянный ток
Объектив
3.6 мм
Фокусировка
Автоматическая
Габариты (ДхШхВ), мм
153 x 68 x 58 мм
Вес, грамм
240
Соединительный шнур
Характеристики шнура
Комбинированный кабель.
Длина, м
18
Блок питания
Модель
FJ-SW1202000E
Входное напряжение
100 - 240 В
Выходное напряжение
12 В
Совместимость
KGUARD
Информация о производителе
Производитель
KGuard Security
Страна производства
КИТАЙ
2.11 Монтаж и настройка системы
Для того чтобы выполнить монтаж видеосистемы, вовсе не надо быть дилетантом, так как самыми сложными инструментами, которые понадобятся в данном случае, станут дрель или перфоратор, которыми умеет пользоваться любой. Видеокамеры прикрепляются к поверхностям при помощи кронштейнов, свободно от расположения. Ели нужно протянуть кабель, лучше всего применить для него специальный электрокороб, хотя, при отсутствии такового вполне можно обойтись и обыкновенными фиксаторами. Протягивая витую пару,
нужно следовать одному правилу, витая не должна помещаться под прямым углом, что обусловлено ее повышенной хрупкостью, из-за чего витая пара может получить повреждение, и например, в условиях резкого похолодания в том месте, где витая пара под прямым углом, провод может треснуть, чем поставит под угрозу всю систему видеонаблюдения.
Стоит подметить, что в большинстве эпизодов в том месте, где помещается камера наблюдения, включить блок питания к сети 220 В невозможно. В этих случаях для передачи сигнала используют оранжевую и зеленую пару проводов, плотность витков которых создаст лучшую индукцию. Конечно, можно использовать также синюю и коричневую пары, все-таки подобный прием срабатывает лишь в тех случаях, когда нужно включение приборов, потребляющих маленькую силу тока, а если учесть, что сечение синих и коричневых проводов достаточно небольшое, существует вероятность, перегорания провода при включении приборов большей мощности. Число проводов также должно быть обдумано заранее, так как естественно при покупке их можно будет сразу порезать на отрезки нужной длины и обжать коннекторами.
При подсоединении беспроводной системы видеонаблюдения, нужно заранее освоить территорию, на которой предстоит разобрать наблюдение на предмет пропускной способности сигнала. При условии открытого пространства, простая точка доступа располагается в пределах 150 метров. При наличии преград в виде стен или других предметов, дальность сигнала, естественно, снижается.
Осуществляя монтаж системы видеонаблюдения нужно дополнительно подумать о безопасности каждого элемента системы, снабдив их козырьками, а кабельные соединения упаковав в электрокороб или гофрированный короб. Сами видеокамеры должны быть помещены, как можно выше, что обеспечит наилучший обзор.
2.12 Сдача объекта заказчику
Места крепления видеокамер во многом определяют информативность и эффективность проектируемой системы охранного телевидения. При выборе мест размещения видеокамер следует прогнозировать влияние возможных препятствий. Следует исключить попадание в поле зрения видеокамеры источников света, а также отражений от создающих блики поверхностей. При этом должен обеспечиваться необходимый для нормальной работы видеокамеры уровень освещенности.