Высокопроизводительный процессор обработки видео, установленный в DS-2CD7133-E, оцифровывает и «сжимает» его в форматы H.264 и MJPEG, после чего два видеопотока с разными требованиями к пропускной способности сети готовы к передаче. Формат сжатия MJPEG дает возможность доступа к каждому отдельному кадру, что необходимо для детального анализа тревожного видео. А для удаленного просмотра «живого видео» используют поток H.264, который требует сравнительно небольшой полосы пропускания и обеспечивает передачу видеопотока в режиме реального времени. И в формате H.264, и в MJPEG видео с разрешением 640x480 пикс. передается по сети со скоростью до 25 к/с. Обладая возможностью настраивать «Sub Stream” поток, пользователь может просматривать видео непосредственно с видеокамеры на мобильном телефоне, смартфоне, коммуникаторе, Iphone, Blackberry http://www.hikvision.msk.ru/index/download/0-14 

Подключение DS-2CD7133-E к IP сети и поддержка сетевых протоколов

Для передачи качественного видео к устройствам системы IP-видеонаблюдения IP-камера поддерживает сетевые протоколы TCP/IP, HTTP, DHCP, DNS, DDNS, RTP/RTSP, PPPoE, SMTP, NTP (SNMP, HTTPS,FTP,SIP, SRTP, 802.1x, IPV6 optional ) и может предавать кадры самого высокого разрешения по каналам от 32 Кбит/с до 8 Мбит/с. При этом DS-2CD7133-E автоматически настраивает размер видеопотока в IP-системе с учетом пропускной способности сети, а также с учетом приоритетов настройки IP-камеры: трафик, качество и скорость, выбранных оператором.

Видеонаблюдение с камеры через веб-браузер

DS-2CD7133-E оснащена веб-сервером, который позволяет просматривать видео с IP-камеры в окне любого веб-браузера, включая Internet Explorer , что особенно удобно, если IP-видеосистема состоит из одной или двух сетевых камер этой серии. Для получения доступа к DS-2CD7133-E достаточно ввести ее IP-адрес в адресной строке Internet Explorer.

Бесплатное полнофункциональное ПО iVMS-4500 на 256 IP каналов

В комплект поставки каждой IP-камеры DS-2CD7133-E входит бесплатное программное обеспечение iVMS-4500, используя которое можно построить полнофункциональную IP-видеосистему до 256 IP подключенний IP камер, IP видеосерверов, NVR, DVR Stand Alone или видеорегистраторов на базе ПК. iVMS-4500 инсталлируется на клиентский ПК и позволяет оператору осуществлять запись, просмотр видео и администрирование неограниченного числа устройств HIKVISION.

Основные особенности ПО:

Видеодисплей

Скачать и ознакомиться с новой версией можно здесь:

http://amaxvideo.ru/index.php?ukey=auxpage_3455&PHPSESSID=d65804e72e631611658050729761d20a

Инструкцию по работе с данным ПО можно скачать здесь:

http://moemesto.ru/amaxvideo2/file/8733528/User_Manual9.3ru.pdf

Она является дальнейшим развитием системы «Элемент-1112».

В системе «Элемент-1115» дополнительно реализованы следующие функции: 

• предусмотрена возможность отправки телеметрических сообщений на сервер диспетчерского центра (пульта централизованного наблюдения) с использованием GSM/GPRS/Internet, что позволяет практически непрерывно получать актуальную информацию от контролируемых объектов без существенных материальных  затрат на связь;
• появилась возможность индивидуально для каждого дня недели устанавливать время и темп отправки SMS "сигналов жизни";
• более гибко реализованы режимы работы с выходными линиями управления внешними устройствами;
• реализована технология удаленного обновления программного обеспечения устройства по  каналу GSM/GPRS в полувтоматическом режиме: по SMS команде от пользователя.

Кто из автолюбителей не сталкивался со спорными ситуациями на дороге, будь то ДТП, «автоподстава», «развод» недобросовестных сотрудников ГИБДД? А потом пытаемся снять происшествие на камеру мобильного телефона, держа его в дрожащей руке… но время уже упущено.

А как доказать, что именно этот тип порезал сиденья в автобусе или разбил стекло, а те двое ограбили студента? И как узнать, не «левачил» ли водитель из автопарка? А кто поцарапал Вашего любимца на стоянке?

Простая установка автомобильного видеорегистратора и нескольких видеокамер позволит решить эти и другие задачи, доказать свою правоту в суде. Да и водитель, имея такого помощника, будет чувствовать себя значительно увереннее за рулем, ведь ему теперь есть, чем подкрепить свои слова. А инспектор ГИБДД, видя, что его снимают, поверьте, будет вести себя совсем по-другому.

ИЗ КОММЕНТАРИЕВ ЮРИСТОВ И СПЕЦИАЛИСТОВ ОБ АВТОМОБИЛЬНОМ ВИДЕОРЕГИСТРАТОРЕ:

«.. .наличие такой записи с видеорегистратора не позволит сотрудникам ГИБДД произвольно трактовать обсто­ятельства происшествия...»
«... видеорегистратор может стать важным элементом доказательной базы при возникно­вении ДТП, и, кроме того, дисциплинирует автолюбителей»
«...запись с видеорегистратора является объективным свидетельством тех или иных обстоятельств, в отли­чие, например, от показаний и объяснений водителей и иных участников дорожного движе­ния...»
«...трудно представить, что какое-то должностное лицо решится прямо проигнорировать запись с видеорегистратора, на которой четко видны действия участников дорожного движения...»
«...при рассмотрении дела об административном правонарушении, так и при решении воп­роса о возмещении вреда данные видеорегистратора могут быть использованы и подлежат оценке наряду с другими доказательствами...»

Сейчас существует огромное количество предложений дешевых автомобильных видеорегистраторов на рынке. Но зачастую они имеют сомнительное качество записи, порой не позволяющее даже разглядеть номер подрезавшего Вас автомобиля. Наличие только одной камеры не позволит всецело контролировать ситуацию, а запись на карту памяти в формате MJPEG занимает очень много места и не позволяет делать даже суточный архив. К тому же разрешение записанного видео обычно не превышает 320x240 пикселей при скорости записи до 15к/с.

Компания GeoVision представляет на Российском рынке автомобильный видеорегистратор GV-Compact DVR V2, не имеющий пока аналогов по соотношению цена-качество!

Автомобильный видеорегистратор GV-Compact DVR V2 позволяет вести непрерывную запись с 4-х видеокамер со звуком в режиме реального времени (25к/с на канал) при разрешении 720х576 пикселей. Запись может осуществляться как на съемный жесткий диск, так и на любой внешний накопитель, будь то USB HDD, USB Flash через 2 USB порта. Наличие 4-х тревожных входов позволяет запускать запись и передавать тревожные сообщения при срабатывании охранных датчиков (удар, открытие двери, разбитие стекла, движение вблизи автомобиля и т.д.) а через 4 релейных выхода можно контролировать любые внешние устройства (срабатывание сирены, блокировка дверей, остановка двигателя и прочее).

Видеорегистратор имеет 3 видеовыхода (1-BNC для охранного монитора или телевизора, 1-BNC выводит информацию в режиме квадратора на дополнительный монитор или телевизор сразу с 4-х камер, 1-VGA для вывода видео на компьютерный монитор с разрешением 1024х768) и один аудио выход.

Сквозные входные видеоканалы позволяют дублировать видеоинформацию от камер на дополнительные устройства (мониторы, телевизоры, видеорегистраторы).

Питание видеорегистратора осуществляется от штатного прикуривателя автомобиля. Есть выход питания на все 4 камеры, что облегчает установку системы.

Видеорегистратор также может работать с 3G USB модемом и поддерживает GPS модуль, и может быть интегрирован со всеми приложениями централизованного мониторинга, что позволяет отслеживать маршрут движения по картам Google Map и передавать видеоинформацию по сети интернет.

GV-Compact DVR V2 выдерживает длительные вертикальные/горизонтальные перегрузки в 1G и внезапный шок в 10G.

Управление видеорегистратором осуществляется ИК-пультом. Также есть возможность управлять через сеть интернет как через обычный компьютер, так и через мобильный телефон с функцией 3G.

Как пример -  GV-Compact DVR V2  уже установлены на

троллейбусах в Риге, оборудованы 3G USB модемом и завязаны на приложение централизованного мониторинга.

Установлены 4 видеокамеры: одна снаружи смотрит вперед, другая назад,  еще две видеокамеры выведены в салон, что очень помогает водителю и позволяет предотвращать/расследовать акты вандализма.

Также GV-Compact DVR V2 можно использовать для отслеживания группы транспортных средств, ограничивать радиус дозволенного проезда, задавать маршрут. При отклонениях система будет выдавать тревожные сообщения. Очень подходит для инкассаторских машин (уже стоит на 50 машинах в Аргентине).

Особенности:

Технология H.264
Сжатие H.264 обеспечивает кристальное качество отображения при минимальном размере кадра.
Web Трансляция в формате MPEG4 – это быстрая передача видео по сети с отличным качеством.

Запись видео

Разрешение на просмотр  4CIF(704х576) — 25 к/с на канал, на запись — 4CIF-704х576- 6 к/с на канал, 2CIF-704х288 —12 к/с на канал,  CIF- 352 х 288- 25 к/с на канал.
Звук
Поддержка 4 аудиовходов и 1 аудиовыхода.
Скрытая запись
Возможность скрытия каналов.

Пентаплекс
Поддержка одновременного мониторинга, записи, воспроизведения, создания резервной копии и работы по сети.
Простое обновление системы новыми функциями.
Возможность бесплатного обновления функционала DVR.
Backup-функция резервного копирования.
Поддержка резервного копирования на USB flash или по сети.
VGA
Встроенный VGA-интерфейс
Разрешение до 1600 x 1200
Полная независимость локального и удаленного управления
Операции между DVR и удаленным клиентом не будут затрагивать друг друга. Работа удаленного клиента полностью независима от операций на регистраторе
Сохранение ёмкости HDD
Позволяет записывать только те каналы, на которых сработала тревога.

Удаленное наблюдение
Поддержка до 10 одновременных подключений, используя программу "Video Viewer", web -браузеры Internet Explorer или Mozilla Firefox и QuickTime player.
Интеллектуальная запись по сенсорам
R.E.T.R. (Remote Event Trigger Recording – Запись по срабатыванию удаленных датчиков).
Начало записи при тревоге и отправка ссылки на тревожный снимок на электронную почту или FTP.
Настраиваемые установки безопасности, которые достигаются настройками записи по детекции движения, расписанием и функцией быстрого поиска.
Поддержка предтревожной записи (до 8Mб).
Прочие особенности
Поддержка русского OSD.
Поддержка SATA HDD.
ИК-пульт.
Поддержка удаленного управления и живого мониторинга через Ethernet.
Автоматическая перезагрузка в случае сбоя питания.
Поддержка ручной/по расписанию/по движению/по тревоге/удаленной записи.
Поддержка TCP/IP, PPPoE, DHCP и DDNS соединений.

Ознакомиться с продукцией и ценами можно у нас на сайте, а также позвонив в офис компании. Для дилеров особые условия!

1.IL-6008HC - аналог BestDVR-800 Real - 1160$

2.IL-6016HC - аналог BestDVR-1600 Real - 1370$

3.IL-6016HDS - аналог BestDVR-1600 Turbo-S - 2580$

Сетевые видеорегистраторы ILDVR являются мощными устройствами класса HI-END и имеют следующие отличительные особенности: 

- пентаплекс, аппаратное сжатие Н.264;

- возможность синхронной записи видео + аудио в режиме РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ (25 к/с на канал) с МАКСИМАЛЬНЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ (704*576 или 4CIF); 

- детекция движения - 396 зон, 7 уровней; 

- работа по сети - наблюдение, запись, просмотр/копирование архива, настройка, управление поворотными камерами (PTZ) 

- установка внутрь до 8 жестких дисков IDE или SATA в зависимости от модели; 

- управление с помощью кнопок, пульта ДУ, мышкой; 

- VGA выход на компьютерный монитор; 

- USB-порт для подключения HDD, flash, CD/DVD-RW для архивирования, обновления прошивки; 

- до 16 тревожных входов, 4 тревожных выхода; 

- RS-232, RS-485 

- установка в 19" стойку (кронштейны в комплекте) 

- полностью русифицированы.

Дополнительную информацию по акции можно получить по тел. (495)649-46-87 или по электронной почте info@amaxvideo.ru

GV-Compact DVR - это мобильный видеорегистратор, способный одновременно записывать, отображать и передавать по сети изображение реального времени со звуком от 4-х камер и микрофонов. Скорость записи для каждого канала до 25 к/с при разрешении 720 x 576 (PAL). Видео со всех каналов доступно в четырехоконном режиме и в режиме одного окна.

Антивибрационная модель GV-Compact DVR была протестирована в условиях повышенной вибрации и толчков, свойственных автотранспорту. Она прекрасно подходит для использования на любых транспортных средствах, таких как автобусы, фургоны, для видеонаблюдения и записи.

Для решения подобных задач служат дуплексные модели видеорегистраторов марки Fuho.

В этих устройствах для компрессии видео используется стандарт M-JPEG. С помощью данных видеорегистраторов Fuho пользователь может записывать со скоростью до 50 к/с при разрешении 640х272 пиксела на встроенный жесткий диск с SATA-интерфейсом объемом до 400 Гбайт, причем резервное копирование можно осуществлять с помощью USB-интерфейса.

В данных моделях Fuho имеется встроенный видеодетектор движения, а также в модели TA-654SX имеется выход для подключения VGA-монитора.

Управлять этими видеорегистраторами можно с помощью ИК-пульта дистанционного управления, их питание осуществляется от источника 12 В постоянного тока, а габаритные размеры данных устройств составляют 225х200х60мм.

Система КАДР-5 является малогабаритной беспроводной системой видеонаблюдения. Устройство предназначено для установки на стационарных объектах с целью мониторинга их состояния посредством получения и анализа оцифрованных изображений и видеоинформации по каналам сотовой связи стандарта GSM/GPRS.

По вопросам, связанным с приобретением, установкой и работой данной системы обращайтесь в офис компании по тел.:(495)649-46-87.

1.     системы на базе ПК (PC-based);

2.     автономно работающие видеорегистраторы или DVR (NonPC);

3.     системы IP-видеонаблюдения.

1.    Системы на базе ПК (PC-based)

Системы на базе ПК состоят, как правило, из PCI-плат видеоввода (подключаемых к компьютеру через PCI-шину) и программного обеспечения, отвечающего за сжатие, запись и другую обработку видеосигнала и предоставляющего пользователю соответствующие инструменты управления.
В зависимости от типа сжатия видеопотока системы видеонаблюдения на базе ПК делятся на системы с аппаратным и программным сжатием. В системах с программным сжатием компрессия видеосигнала осуществляется центральным процессором компьютера, в системах с аппаратным сжатием сжатие видеопотока происходит на платах видеоввода средствами аппаратных кодеков.

Основные преимущества систем с программным сжатием:

• Высокое качество работы и широкий функционал детекторов движения, обусловленные тем, что соответствующие программные модули обрабатывают несжатый, полноразмерный видеопоток.
• Стоимость решений, реализованных на базе систем видеонаблюдения с программным сжатием, при прочих равных условиях ниже, чем в случаях построения решений на базе систем с аппаратным сжатием. Низкая стоимость обусловлена использованием более простых плат видеоввода.

К недостаткам следует отнести: загрузку PCI-шины (как следствие, - ограничиваются скорость ввода, число обрабатываемых каналов, качество видеоизображения).

Соответственно преимущество систем видеонаблюдения с аппаратным сжатием состоит в возможности строить многоканальные системы, с высокими качеством и скоростью видеоизображения (вплоть до 64-х real-time-каналов).

К недостаткам систем видеонаблюдения с аппаратным сжатием следует отнести относительно высокую стоимость. 

1. Автономно работающие видеорегистраторы или DVR (NonPC)

Автономно работающие видеорегистраторы (DVR) собираются из специализированных компьютерных комплектующих и представляют собой законченные решения, совмещающие функции цифрового видеомагнитофона и мультиплексора. Внешне и органами управления также напоминают видеомагнитофон.

Сравнивая NonPC-видеорегистраторы с системами видеонаблюдения на базе ПК, необходимо отметить большую надежность DVR, их простоту в установке, настройке и эксплуатации, простоту интерфейса. С пользовательской точки зрения цифровые видеорегистраторы являются развитием принципов, используемых в аналоговых системах обеспечения безопасности. Соответственно, DVR часто становятся выбором заказчиков, не желающих коренным образом менять архитектуру системы безопасности и производить переподготовку обслуживающего персонала.

Недостатком NonPC-видеорегистраторов является низкий функционал, ограниченный, как правило, возможностью наблюдения, записи и минимальной сетевой работы, и, зачастую, невозможность организации больших архивов.

1. Системы IP-видеонаблюдения

Наиболее перспективной из всех реализуемых на практике технологий организации систем видеонаблюдения представляется IP-технология.
Архитектура IP-видеонаблюдения, как правило, выглядит так: в специальном устройстве совмещаются видеокамера, мини-компьютер и сетевой контроллер; передача данных производится с помощью Ethernet-интерфейса. В некоторых случаях устройство не включает в себя видеокамеру, а совмещает в себе аналоговый видеовход, мини-компьютер, сетевой контроллер, разъем сетевого подключения.

Встроенный веб-сервер (весьма распространенная комплектация устройств IP-видеонаблюдения) позволяет получать доступ к просмотру видео и управлению устройством через обычный веб-браузер. Помимо этого пользователям систем видеонаблюдения на базе IP-технологии предлагается специализированное программное обеспечение, не применяемое для решения других, задач кроме управления устройством и просмотра видео через Интернет или по локальной сети.

Сохранение видеоматериалов в системах IP-видеонаблюдения производится на удаленные хранилища (также при помощи специализированного программного обеспечения).

Основные преимущества систем видеонаблюдения на базе IP-технологии заключаются в следующем:

• IP-системы легко устанавливаются, настраиваются и также легки в эксплуатации (имеют простую и удобную конфигурацию и, как правило, подключаются в сети типа EtherNet, которые имеют широкое распространение в большинстве организаций и жилых районах);
• IP-системы не требуют прокладки дополнительных кабельных сетей;
• В дополнение к предыдущему, - возможно использование Wi-Fi-сетей;
• IP-технологии предоставляют практически неограниченные возможности в организации распределенных систем (данная технология позволяет просматривать через веб-браузер одного компьютера видеоизображения от нескольких видеокамер, расположение которых определяется лишь изначальной установкой; то же относится и к созданию архивов).

К минусу данных систем следует отнести лишь низкую проработанность IP-технологии, естественно вытекающей из ее молодости.

По оценкам специалистов, в ближайшие годы следует ожидать бурного развития IP-технологии и, в частности, Wi-Fi-каналов передачи данных, что приведет к объединению преимуществ систем IP-видеонаблюдения и PC-based-систем. При этом аппаратные составляющие систем будут сосредоточенны в IP-устройствах, а персональные компьютеры будут местом хранения архивов и соответствующего программного обеспечения (и, соответственно, местом работы оператора).

Ogg Vorbis - это относительно новый универсальный формат аудио компрессии, официально вышедший летом 2002 года. Он принадлежит к тому же типу форматов, что и МР3, AAC, VQF и WMA, то есть к форматам компрессии с потерями. Психоаккустическая модель, используемая в Ogg Vorbis, по принципам действия близка к МР3 и иже с ними, но и только - математическая обработка и практическая реализация этой модели в корне отличаются, что позволяет авторам объявить свой формат совершенно независимым от всех предшественников.

Главное неоспоримое преимущество формата Ogg Vorbis - это его полная открытость и свободность. Более того, в нем использована новейшая и наиболее качественная психоаккустическая модель, из-за чего соотношение битрейт/качество значительно ниже, чем у других форматов. Как результат - качество звука лучше, но размер файла меньше.

В формате имеется большое количество достоинств. Например, формат Ogg Vorbis не ограничивает пользователя только двумя аудио каналами (стерео - левый и правый). Он поддерживает до 225 отдельных каналов с частотой дискретизации до 192kHz и разрядностью до 32bit (чего не позволяет ни один формат сжатия с потерями), поэтому Ogg Vorbis великолепно подходит для кодирования 6-ти канального звука DVD-Audio. К тому же, формат OGG Vorbis - sample accurate. Это гарантирует, что звуковые данные перед кодированием и после декодирования не будут иметь смещений или дополнительных/потерянных сэмплов относительно друг друга. Это легко оценить, когда вы кодируете non-stop музыку (когда один трек постепенно входит в другой) - в итоге сохранится целостность звука.

Возможностью потокового вещания сейчас никого не удивишь, но у этого формата она заложена с самых основ. Это дает формату достаточно полезный побочный эффект - в одном файле можно хранить несколько композиций с собственными тегами. При загрузке такого файла в плеер должны отобразиться все композиции, будто их загрузили из нескольких различных файлов.

Отдельно стоит упомянуть достаточно гибкую систему тегов. Заголовок тегов легко расширяется и позволяет включать тексты любой длины и сложности (например, текст песни), перемежающиеся изображениями (например, фотография обложки альбома). Текстовые теги хранятся в UTF-8, что позволяет писать хоть на всех языках одновременно и исключает возможные проблемы с кодировками. Это значительно удобнее различных ухищрений типа id3 тегов.

Ogg Vorbis по умолчанию использует переменный битрейт, при этом значения последнего не ограничены какими-то жесткими значениями, и он может варьироваться даже на 1kbps. При этом стоит заметить, что форматом жестко не ограничен максимальный битрейт, и при максимальных настройках кодирования он может варьироваться от 400kbps до 700kbps. Такой же гибкостью обладает частота дискретизации - пользователям предоставляется любой выбор в пределах от 2000Hz до 192000Hz.

Ogg Vorbis был разработан сообществом Xiphophorus для того, чтобы заменить все платные запатентованные аудио форматы. Несмотря на то, что это самый молодой формат из всех конкурентов МР3, Ogg Vorbis имеет полную поддержку на всех известных платформах (Windows, PocketPC, Symbian, DOS, Linux, MacOS, FreeBSD, BeOS и др.), а также большое количество аппаратных реализаций. Популярность на сегодняшний день значительно превосходит все альтернативные решения.

Стоит заметить, что Ogg Vorbis является всего лишь небольшой частью мультимедиа проекта Ogg Squish, в который также входят свободные кодировщики: Speex - для сжатия голоса; FLAC - для сжатия звука без потерь; Theora - для сжатия видео.

Рисунок 1. Пример интерлейсинга на движущемся человеке.

На рисунке 2 приведён увеличенный фрагмент этого же кадра, на котором подробно видна черезстрочная структура полученного изображения.

Рисунок 2. Увеличенный фрагмент кадра с интерлейсингом.

Для компенсации этого недостатка широко используются различные программные методы компенсации этого эффекта – деинтерлейсинг, которые эффективно визуально исправляют черезполосицу изображения. Но действительно ли исправляют ли они изображение к его истинному виду? Это невозможно даже теоретически – из полукадров полученных в разные моменты времени не восстановить пиксели кадра, соответствующие одному общему моменту времени. На рисунках 2 и 3 приведены примеры кадров обработанных деинтерлейсингом.

Рисунок 3. Стоп кадр обработанный деинтерлейсингом.

Рисунок 4. "Двоение" движущейся машины после обработки кадра деинтерлейсингом.

Хорошо видно, что полосатости изображения больше нет, но изображение не стало информативней и качественней – движущиеся машины стали "двоиться" при комбинировании полукадров, в которых эти машины находились в разных точках пространства. Более того, если до деинтерлейсинга удалением половины строк можно было получить "истинный" полукадр, содержащий достоверную информацию, то теперь в каждом пикселе изображения необратимо смешана информация из обоих полукадров и выделить что-то из смеси не всегда возможно.

Возникает вопрос – присутствует ли этот эффект при наблюдении за движущимися людьми или он проявляется только для быстродвижущихся машин. На рисунке 5 приведён стоп-кадр иллюстрирующий этот же эффект для движущихся людей и на рисунке 6 увеличенный фрагмент этого же кадра. Видно, что изображения движущихся людей искажаются интерлейсингом точно так же – изображение двоится, так что на изображении лица присутствует четыре глаза, два подбородка, два контура волос.

Рисунок 5 Стоп-кадр движущихся людей после обработки кадра деинтерлейсингом.

Рисунок 6 Увеличенный фрагмент кадра с деинтерлейсингом.

Пространственное смещение изображения между полукадрами на представленных двоящихся изображениях достаточно большое – порядка десятка пикселей. Во многих случаях оно будет значительно меньшим, в результате двоение наблюдаться не будет – детали изображения будут просто размытыми и нечёткими без явного их двоения. Однако информативность изображения, очевидно, всё равно будет снижена. Причём снижается информативность изображения только движущихся объектов, неподвижные же детали окружающего пейзажа остаются максимально информативными. Это часто приводит к тому, что при беглой оценке системы у заказчика создаётся впечатление достаточной информативности записи полными кадрами, при реальном же разборе происшествий информативность объектов интереса оказывается многократно сниженной и неприемлемой.

Рассмотрим теперь теоретические аспекты применимости записи полными кадрами.

Альтернативой записи полными кадрами является запись полукадрами. При записи полукадрами информативность записи снижается примерно в два раза, т. к. в два раза уменьшено число элементов разложения кадра (в реальности скорее в полтора раза из за влияния Келл-фактора, снижающего вертикальное разрешение полных кадров). При записи движущихся объектов полными кадрами информативность изображения в направлении движения снижается во столько раз, во сколько перемещение изображения объекта между полукадрами превышает размер пикселя. В направлении поперечном направлению движения информативность остаётся неизменной. Отсюда можно вывести критерий для выбора типа записи: Если среднее перемещение изображения за время 1/50с превышает размер пикселя, более информативной является запись полукадрами, если меньше, то более информативной является запись полными кадрами.

Рассмотрим различные практические случаи видеорегистрации. Скорость перемещения изображения по кадру зависит и от скорости движения реального объекта и от фокусного расстояния объектива и от расстояния этого объекта, оперировать ими совершенно неудобно, гораздо более удобным параметром оказывается пространственное разрешение области видеоконтроля, или размер минимально различимой детали. Рекомендуемыми и распространёнными целевыми задачами СОТ являются обнаружение, различение и идентификация людей, различение госномеров автотранспорта. Задачи различения и идентификации по рекомендациям Р 78.36.008-99 требуют размера минимально различимой детали (МРД) 15мм и 2мм соответственно. Для задачи обнаружения человека размер МРД должен быть в 2-4 раза меньше минимальной из его размерностей, т.е. порядка 100мм. Для различения госномера, символы которого нарисованы линиями шириной 10мм, МРД должна иметь примерно такой же размер, т.е. 10мм. При видеозаписи полными кадрами для выполнения требования к размеру МРД перемещение контролируемых объектов за время между полукадрами как минимум не должно превышать размера МРД.

1) Случай целевой задачи обнаружения людей. Смещение человека за время между полукадрами может превысить 0,1м, соответствующее размеру МРД обнаружения, только при нереально высокой скорости его движения в 18км/ч. Таким образом, при решении целевой задачи обнаружения запись полными кадрами является оптимальным вариантом.

2) Случай целевой задачи различения людей. Смещение человека за время между полукадрами может превысить 1,5см, соответствующее размеру МРД различения, при скорости его движения в 2,7км/ч. Таким образом, для решения целевой задачи различения идущих людей запись полными кадрами не применима, но может применяться при условии остановки или замедления их движения, например на турникетах.

3) Случай целевой задачи идентификации людей. Смещение человека за время между полукадрами может превышает 2мм, соответствующее размеру МРД идентификации даже при очень маленькой скорости его движения лица в 0,36км/ч. Таким образом, при решении целевой задачи идентификации единственно приемлемой является запись полукадрами.

4) Случай целевой задачи различения госномеров автотранспорта. Смещение автомобиля за время между полукадрами может превысить 1см, соответствующее толщине линий символов номера при скорости его движения в 1,8км/ч. Таким образом, при решении целевой задачи различения госномеров запись полными кадрами может применяться только при гарантированной остановке автомобилей (например, перед шлагбаумом), в случае же их возможного движения единственно приемлемой является запись полукадрами.

В итоге можно сформулировать следующее заключение: при наблюдении с низким пространственным разрешением с целью обнаружения эффективней применять запись полными кадрами, при наблюдении с высоким разрешением для идентификации лиц и различении госномеров – приемлема запись только полукадрами, при решении целевой задачи различения людей выбор зависит от предполагаемой скорости их движения.

Следует отдельно отметить, что при идентификации лиц (так же как и при различении госномеров) помимо записи полукадрами возникает ещё дополнительное требование соблюдения малого времени экспозиции кадра принудительной установкой её в настройках видеокамеры, либо обеспечением высокой освещённости объекта наблюдения. В противном случае смазывание изображений будет наблюдаться от большой длительности экспозиции даже внутри одного полукадра.

Валеев Рустам

Источник:  www.security-bridge.com

Как ожидается, новейший стандарт сжатия видеоизображения H.264 (известный также под названием MPEG-4 Part 10/AVC, последние буквы которого означают "передовое кодирование видеосигналов") станет в ближайшие годы самым востребованным видеостандартом.

H.264 – это открытый лицензированный стандарт с поддержкой самых эффективных на сегодняшний день технологий сжатия видеоизображения. Кодер H.264 без ущерба для качества изображения может снижать размер файла цифрового видео более чем на 80% по сравнению с форматом Motion JPEG и на 50% - по сравнению со стандартом MPEG-4 Part 2. Что означает гораздо меньшие требования к полосе пропускания для передачи и объему памяти для хранения видеофайла. Или же, с другой стороны, возможность получения гораздо лучшего качества видеоизображения при той же скорости передачи данных.

Прошедший коллективное утверждение со стороны организаций по стандартизации в области телекоммуникационных и информационных технологий, H.264, как ожидается, получит более широкое распространение по сравнению с предшествующими стандартами.

H.264 уже появился в таких новых электронных устройствах, как мобильные телефоны и цифровые видеоплееры, и сразу завоевал признание со стороны конечных пользователей. Провайдеры различных услуг, такие как онлайн-хранилища видеоматериалов и телекоммуникационные компании также начали использование H.264.

В отрасли охранного видеонаблюдения H.264, по всей вероятности, быстрее всего найдет свое применение в таких областях, которые требуют использования высокой частоты кадров и высокого разрешения, например, для охранного наблюдения за автомагистралями, аэропортами и казино, где нормой является использование частоты 30/25 (NTSC/PAL) кадров в секунду. Наибольшая экономия будет достигнута за счет снижения требований к ширине полосы пропускания и объему свободного пространства для хранения данных.

Кроме того, ожидается, что H.264 ускорит переход на мегапиксельные камеры, поскольку высокоэффективная технология сжатия может снизить огромные размеры файлов и скорость их передачи без ущерба для качества изображения. Есть, впрочем, и сопутствующие требования. Хотя H.264 предлагает экономию расходов на ширину пропускного канала сети и объемы свободного пространства для хранения данных, этот стандарт требует наличия сетевых камер и станций наблюдения с более высокими техническими характеристиками.

Разработка стандарта H.264

H.264 является результатом совместного проекта группы экспертов по кодированию видео ITU-T и группы экспертов по вопросам кинотехники ISO/IEC (MPEG). ITU-T проводит координацию телекоммуникационных стандартов от имени Международного телекоммуникационного союза. ISO расшифровывается как Международная организация по стандартизации, а IEC – Международная электротехническая комиссия, которая осуществляет надзор за всеми электротехническими, электронными и сопутствующими им технологиями. Название H.264 используется со стороны ITU-T, в то время как ISO/IEC дали стандарту название MPEG-4 Part 10/AVC, поскольку он представляет собой новый элемент в их пакете MPEG-4. В пакет MPEG-4, к примеру, входит и MPEG-4 Part 2 – стандарт, применяемый в видеокодерах и сетевых камерах на базе IP-систем.

H.264, разработанный для исправления некоторых недостатков в предыдущих стандартах сжатия видеоизображений, достигает своих целей благодаря:

• улучшениям, позволяющим снизить скорость передачи данных в среднем на 50%, и предлагающими такое качество неподвижного видеоизображения, которое сравнимо с любым другим видеостандартом
• устойчивости к ошибкам, которая позволяет воспроизводить изображение несмотря на ошибки при передаче данных по различным сетям
• низкому уровню задержки и получению лучшего качества при более высоком уровне задержки
• простой структуре синтаксиса, которая упрощает внедрение стандарта
• декодированию на основе точного совпадения, при котором определяется точное количество числовых расчетов, производимых кодером и декодером, что позволяет избежать появления накапливающихся ошибок

H.264 также обладает гибкостью, которая позволяет применять его для решения различных задач с самыми разными требованиями к скорости передачи данных. К примеру, в области развлекательного видео (телетрансляции, DVD, спутниковое и кабельное телевидение) H.264 способен обеспечить скорость от 1 до 10 мегабит в секунду с высоким уровнем задержки, в то время как для телекоммуникационных услуг H.264 может предложить скорость передачи данных менее 1 мегабита в секунду с низким уровнем задержки.

Как происходит сжатие видеоизображения

Сжатие видеоизображения – это сокращение и удаление избыточных видеоданных с целью оптимизации хранения и передачи файлов цифрового видео.

В ходе этого процесса исходный видеосигнал обрабатывается с помощью алгоритма для создания сжатого файла, готового к передаче и хранению. Для воспроизведения сжатого файла применяется инверсный алгоритм, который фактически дает то же самое видеоизображение, что и оригинальный источник видеосигнала. Время, требуемое для сжатия, отправки, распаковки и отображения файла, называется задержкой. При одинаковой вычислительной мощности – чем более сложен алгоритм сжатия, тем выше задержка.

Совместная работа пары алгоритмов называется видеокодеком (кодер/декодер). Видеокодеки, применяющие разные стандарты, как правило, несовместимы друг с другом, поэтому видеоданные, сжатые с использованием одного стандарта, нельзя распаковать с применением другого стандарта. К примеру, декодер MPEG-4 Part 2 не будет работать с кодером H.264. Причиной тому является тот факт, что один алгоритм не может корректно декодировать результат, полученный с помощью работы другого алгоритма, однако есть возможность оснастить множеством разных алгоритмов программное или аппаратное обеспечение, чтобы оно могло производить сжатие разных форматов.

В различных стандартах сжатия видеоизображения применяются различные методы сокращения размера данных, и, таким образом, результаты отличаются по скорости передачи данных, качеству и уровню задержки.

Результаты сжатия могут различаться и у кодеров, использующих один и тот же стандарт, поскольку разработчик кодера волен выбирать, какие именно наборы средств, определенных стандартом, в нем задействовать. До тех пор пока результат на выходе кодера соответствует формату и декодеру стандарта, возможны различные методы его реализации. Это выгодно, поскольку различные методы реализации имеют разные цели и разный бюджет. Профессиональные программные кодеры для работы с оптическими носителями не в режиме реального времени должны иметь возможность обеспечивать лучшее кодированное видеоизображение по сравнению с аппаратными кодерами для проведения видеоконференций в режиме реального времени, встроенными в портативные устройства. Таким образом, определенный стандарт не может гарантировать определенную скорость передачи данных или ее качество. Более того, функционирование одного стандарта нельзя корректно сравнивать с другими стандартами или даже с различными методами реализации этого же стандарта без предварительного определения конкретного метода реализации.

Декодер же, в отличие от кодера, должен реализовывать в себе все необходимые элементы стандарта с тем, чтобы декодировать соответствующий поток битов. Поэтому стандарт четко указывает, как именно алгоритм распаковки должен восстанавливать каждый бит сжатого видеоизображения.

Приведенный ниже график сравнивает скорость передачи данных при одинаковом уровне качества изображения следующих видеостандартов: Motion JPEG, MPEG-4 Part 2 (без компенсации движения), MPEG-4 Part 2 (с компенсацией движения) и H.264 (базовый профиль).

Рис. 1. Для выбранной последовательности видеокадров кодер H.264 генерирует до 50% меньше бит в секунду по сравнению с кодером MPEG-4 с компенсацией движения. Кодер H.264, по меньшей мере, в три раза эффективнее, чем кодер MPEG-4 без компенсации движения, и по меньшей мере в шесть раз эффективнее, чем Motion JPEG.

Профили и уровни H.264

Объединенная группа, участвующая в определении стандарта H.264, сосредоточила свое основное внимание на создании простого и ясного решения, сводящего к минимуму количество опций и параметров. Важнейшим аспектом данного стандарта, как и в случае с другими видеостандартами, является предоставление различных возможностей в рамках профилей (наборов алгоритмических параметров) и уровней (классов функционирования) для оптимальной поддержки популярных продуктов и распространенных форматов.

В H.264 заложено семь профилей, каждый из которых рассчитан на конкретную область применения. Каждый профиль определяет, какой именно набор параметров может использовать кодер, и ограничивает сложность реализации декодера.

Сетевые камеры и видеокодеры, скорее всего, будут использовать так называемый базовый профиль, рассчитанный преимущественно на применение в областях с ограниченными вычислительными мощностями. Базовый профиль наиболее подходит для применения в современных кодерах режима реального времени, встроенных в сетевое видеооборудование. Этот профиль также обеспечивает низкий уровень задержки, что является важным требованием для охранного видеонаблюдения, и также имеет особую важность для управления в режиме реального времени функциями панорамирования, наклона и масштабирования сетевых PTZ-камер.

H.264 имеет 11 уровней или степеней ограничения требований к функциональности, пропускному каналу и памяти. Каждый уровень определяет скорость передачи данных и скорость кодирования в макроблоках в секунду для разрешений в диапазоне от QCIF до HDTV и выше. Чем выше разрешение, тем выше требуемый уровень.

Использование кадров

В зависимости от профиля H.264, кодером могу использоваться различные типы кадров, а именно I-кадры, P-кадры и B-кадры.

I-кадр (или вводный кадр) – это изолированный кадр, который может декодироваться независимым образом без привязки к любым другим изображениям. Первое изображение в видеопоследовательности всегда является I-кадром. I-кадры необходимы в качестве начальных точек для новых просмотров или точек повторной синхронизации в случае нарушения переданного потока битов. I-кадры можно использовать для реализации функций перемотки вперед, назад и иных функций произвольного доступа. Кодер автоматически вставляет I-кадры через равные промежутки времени или по требованию в случае, когда ожидается присоединение новых клиентов к просмотру потока. Недостатком I-кадров является чрезмерное количество составляющих их бит, но, с другой стороны, они и не создают большого количества искажений.

P-кадр, который расшифровывается как промежуточный кадр предсказуемого характера, содержит ссылки для своего кодирования на части предшествующих I-кадров и/или P-кадров. P-кадры, как правило, требуют меньшее количество бит, чем I-кадры, но имеют недостаток в том плане, что они очень уязвимы по отношению к ошибкам передачи из-за своей сложной зависимости от предшествующих ссылочных P- и I-кадров.

B-кадр (или промежуточный кадр двунаправленного предсказания) – это кадр, содержащий в себе ссылки и на предыдущий, и на последующий ссылочные кадры.

Рис. 2. Типовая последовательность I-, B- и P-кадров. P-кадр может ссылаться только на предшествующий I- или P-кадр, в то время как B-кадр может ссылаться как на предшествующий, и на последующий I- или P-кадры.

Когда видеодекодер восстанавливает видеоизображение посредством покадрового декодирования потока бит, процесс декодирования всегда должен начинаться с I-кадра. При использовании P-кадров и B-кадров они должны декодироваться вместе с ссылочными кадрами.

В базовом профиле H.264 используются только I- и P-кадры. Этот профиль идеально подходит для сетевых камер и видеокодеров из-за своего низкого уровня задержки, достигаемого за счет отсутствия B-кадров.

Основные методы сокращения данных

Для сокращения количества видеоданных, как в рамках кадра с изображением, так и в рамках последовательности видеокадров, можно использовать самые разнообразные методы.

В рамках кадра изображения сокращение данных можно произвести простым удалением избыточной информации, что окажет свое влияние на разрешение изображения.

В рамках последовательности кадров сокращение видеоданных можно произвести с помощью таких методов, как кодирование по отличиям, которое используется в большинстве стандартов сжатия видеоизображения, в том числе и H.264. При кодировании по отличиям кадр сравнивается с ссылочным кадром (т.е. предыдущим I- или P-кадром) и кодируются только изменившиеся по отношению к ссылочному кадру пиксели. Таким образом сокращается количество пиксельных значений для кодирования и отправки.

Рис. 3. В формате Motion JPEG три изображения в показанной выше последовательности кодируются и отправляются как отдельные уникальные изображения (I-кадры) без какой-либо зависимости друг от друга.

Рис. 4. При кодировании по отличиям (применяемом в большинстве стандартов сжатия видеоизображения, в том числе и в H.264) полностью кодируется только первое изображение (I-кадр). В двух последующих изображениях (P-кадрах) ставятся ссылки на первое изображение в отношении статичных элементов (в данном случае в отношении дома) и кодируются только движущиеся элементы (в данном случае бегущий человек) с использованием вектора движения, что, таким образом, снижает объем информации для отправки и хранения.

Объем кодирования можно дополнительно снизить, если обнаружение и кодирование по отличиям базируется на блоках пикселей (макроблоках), а не на отдельных пикселях - следовательно, сравниваются более крупные участки и кодируются только блоки со значительными отличиями. Снижаются также и затраты, сопутствующие указанию меняющегося места действия.

Впрочем, кодирование по отличиям существенно не снизит объем данных, если видеоряд содержит много движущихся объектов. И здесь можно использовать такие технологии, как поблочная компенсация движения. Поблочная компенсация движения учитывает то, что многое из того, что создает новый кадр в видеопоследовательности, можно найти на предыдущих кадрах, но, возможно, в другом месте действия. Данная техника разделяет кадр на ряды макроблоков. Новый кадр (например, P-кадр) можно составить или "предсказать" поблочно посредством поиска совпадающего блока в ссылочном кадре. При обнаружении совпадения кодер просто кодирует положение найденного совпадающего блока в ссылочном кадре. Кодирование так называемого вектора движения требует меньше бит, чем кодирование фактического содержания всего блока.

Рис. 5. Иллюстрация поблочной компенсации движения.

Эффективность H.264

H.264 выводит технологию сжатия видеоизображения на новый уровень.

Стандарт H.264 вводит новую передовую схему внутреннего предсказания при кодировании I-кадров. Данная схема может значительно сократить размер (в битах) I-кадра при сохранении высокого качества при помощи успешного предсказания маленьких блоков пикселей в рамках макроблока внутри кадра. Это происходит посредством попытки найти совпадающие пиксели среди ранее закодированных пикселей, которые ограничивают новый пиксельный блок 4x4 для внутреннего кодирования. Путем повторного использования уже закодированных пиксельных значений можно значительно сократить размер данных в битах. Новое внутреннее предсказание – это ключевой элемент технологии H.264, уже доказавший свою высокую эффективность. Для сравнения: даже если в потоке H.264 использовать только I-кадры, размер получившегося файла будет гораздо меньшим, чем для потока Motion JPEG, в котором используются только I-кадры.

Рис. 6. Иллюстрации того, как можно использовать некоторые режимы внутреннего предсказания при кодировании пикселей 4x4 в рамках одного из 16 блоков, образующих макроблок. Каждый из 16 блоков внутри макроблока может кодироваться с помощью разных режимов.

Рис. 7. Помещенные выше изображения иллюстрируют эффективность схемы внутреннего предсказания H.264, при которой внутренне предсказанное изображение отправляется "бесплатно". Для создания изображения на выходе необходимо закодировать только содержимое остаточного изображения и режимы внутреннего предсказания.

В H.264 также улучшена поблочная компенсация движения, применяемая при кодировании P- и B-кадров. Кодер H.264 может выбирать для поиска совпадающих блоков (вплоть до субпиксельной точности) некоторых или многих участков внутри одного или внутри нескольких ссылочных кадров. Для улучшения поиска совпадений можно также настраивать размер и форму блоков. На участках, где внутри ссылочного кадра нельзя найти никаких совпадающих блоков, используются внутренне закодированные макроблоки. Высокая степень гибкости поблочной компенсации движения в H.264 эффективна в местах видеонаблюдения за большим количеством людей, где следует сохранять требуемое для этой области применения качество изображения. Компенсация движения является наиболее востребованным аспектом видеокодера, а различные способы и уровни, при которых возможна ее реализация посредством кодера H.264, помогают повысить эффективность сжатия видеоизображения.

Со стандартом H.264 типичные блочные объекты, заметные на видеоизображениях с высокой степенью сжатия по стандартам Motion JPEG и MPEG (в отличие от H.264), можно уменьшить благодаря встроенному деблокирующему фильтру. Этот фильтр автоматически сглаживает края блоков, создавая почти идеальное развернутое видеоизображение.

Рис. 8. Блочные объекты на изображении с высокой степенью сжатия слева уменьшились при применении деблокирующего фильтра, как это видно на изображении справа.

Заключение

H.264 представляет собой огромный шаг вперед в технологии сжатия видеоизображения. Этот стандарт предлагает различные технологии, позволяющие добиться лучшей эффективности сжатия благодаря применению более точных схем внутреннего предсказания, а также большей устойчивости к ошибкам. Он открывает новые возможности для создания передовых видеокодеров, способных значительно повысить качества изображения, увеличить частоту кадров и разрешение при сохранении той же скорости передачи данных (по сравнению с предшествующими стандартами) или же, напротив, обеспечить видеоизображение того же качества при меньшей скорости передачи данных.

H.264 представляет собой первый образец совместной работы Международного телекоммуникационного союза, Международной организации по стандартизации и Международной электротехнической комиссии по типовым международным стандартам сжатия видеоизображения. Из-за своей гибкости H.264 нашел применение в таких разнообразных областях, как DVD высокой четкости (например, Blu-ray), видеотрансляция, в том числе трансляция телевидения высокой четкости, онлайн-хранилища видеоматериалов (например, YouTube), мобильная телефонная связь третьего поколения, в таких программах, как QuickTime, Flash и в операционной системе MacOS X на компьютерах Apple, а также в игровых видеоприставках, например, PlayStation 3. Благодаря поддержке во многих отраслях промышленности и разработки программных приложений, рассчитанных на удовлетворение потребительских и профессиональных потребностей, H.264, как ожидается, заменит другие, используемые на сегодняшний день, стандарты и методы сжатия.

С более широким распространением формата H.264 в сетевых камерах, видеокодерах и программном обеспечении для управления видеонаблюдением, разработчикам и интеграторам систем требуется уверенность в том, что выбранные ими продукты и поставщики поддерживают этот новый открытый стандарт. На данный момент сетевое видеооборудование, поддерживающее как H.264, так и Motion JPEG – это идеальный выбор, обеспечивающий наивысшую степень универсальности и интеграции.