Dwdr что это в видеокамере?

Обзор DWDR функции — принцип функционирования главные отличительные черты от функции WDR

Современные системы видеонаблюдения рассчитаны на круглосуточную работу при освещенности различной интенсивности и направленности потоков света. При такой напряженной эксплуатации в критических условиях особо важной характеристикой для камеры видеонаблюдения становится ее динамических диапазон.

Это величина, характеризующая минимальный и максимальный уровень освещенности, которую камера в состоянии воспринять и зафиксировать без значительного ущерба для качества получаемого видеофайла. Устройства, у которых динамических диапазон небольшой, способны производить видео и фотосъемку качественного изображения только при равномерном освещении. Если же освещенность в кадре распределена неравномерно, имеет значительные изменения на различных участках или быстро изменяется, то контрастность на полученном изображении будет резкой, неестественной, режущей глаз.

  1. Неравномерное освещение и качественное изображение
  2. Функция DWDR
  3. Разница между DWDR и WDR

Неравномерное освещение и качественное изображение

Качество получаемого видео и фото зависит и от уровня и интенсивности светового потока, от его равномерного распределения по объекту съемки или фону. При получении студийных или любительских записей и фотографий, установить соответствующее световое оборудование или подождать подходящего момента, сменить место видеосъёмки не представляется сложным. Совсем другая ситуация со стационарно закрепленной на нужном месте видеокамерой, которая вынуждена продолжать видеосъемку независимо от месторасположения или погодных условий.

Такая проблема оставалась актуальной не только при интенсивном встречном световом потоке, но и при сильном быстро меняющемся освещении. Такое освещение не позволяет получить качественное изображение объекта, находящегося в тени или при встречном свете. Это происходит оттого, что матрица камеры в состоянии качественно распределить полутона, которые значительно отличаются друг от друга по яркости. А если в кадре наблюдается градация значительного количества цветов, то их часть наиболее сходная по цветовому спектру будет передана как один цвет. В этом случае необходима дополнительная обработка изображения программными или аппаратными средствами.

Функция DWDR

Способность камеры применять специальные средства – цифровую обработку исходящего сигнала, для расширения динамического диапазона, называют функцией DWDR. С ее помощью возможно получение видео и фотоизображений требуемого качества, даже если в кадре одновременно присутствуют участки, значительно отличающиеся по интенсивности освещения. Потеря контрастности изображения происходит потому, что многие камеры не в состоянии обработать весь спектр градаций серого, который находится в кадре одновременно. При вычислении экспозиции с максимальным числом градаций многие светлые объекты и яркие участки будут переданы в более темном цветовом диапазоне и наоборот темные участки будут показаны в более светлом спектре. Это приводит к нарушению аутентичности передачи изображения и существенной потере контрастности.

Благодаря использованию камерой DWDR функции в кадре происходит фиксация и изменение градации серого. Цветопередача получается максимально достоверной при полном сохранении контрастности. При этом детализация объекта остается на прежнем высоком уровне благодаря дополнительной цифровой обработке.

Разница между DWDR и WDR

DWDR и WDR фактически выполняют одну и ту-же функцию. Они реализуют расширение динамического диапазона, но радикально отличаются принципом действия:

  1. WDR – использует аппаратные средства для реализации расширения динамического диапазона – цифровой сигнальный цветной сопроцессор. Эта функция более качественно и быстро обрабатывает поступающую со светочувствительной матрицы информацию. Распознает объекты, которые расположены в местах проблемных для съемки. Однако, модели видеокамер где реализована эта технология значительно дороже сопоставимых по качеству изображения изделий с функцией DWDR;
  2. DWDR – применяет программные алгоритмы обработки видео. Это дает вполне удовлетворительный уровень распознания объекта в темноте, но довольно посредственное качество распознания засвеченных участков.

Видео, демонстрирующее разницу в качестве изображения, обработанного по технологии DWDR и WDR:

Использование видеокамер с функциями DWDR и WDR целесообразно в системах уличного видеонаблюдения. Так как стоимость таких изделий довольно высока, их рекомендуется применять на ответственных участках внешнего периметра.

WDR в видеокамере что это?

Что такое WDR

Одной из проблем, присущих системам видеонаблюдения, является неравномерность светового потока в процессе съёмки, вследствие чего в участках кадра с преобладанием более интенсивного потока будет наблюдаться избыточная засветлённость, а те, которым, наоборот, недостало освещённости, станут выглядеть более тёмными. Таким образом, к различным искажениям итоговой картинки приводят как избыточное освещение, так и недостаток показателя освещенности в кадре.


Для решения подобной проблемы была разработана такая технология, как WDR (Wide Dynamic Range – расширенный динамический диапазон), при использовании которой камера осуществляет попеременную съёмку двух и более кадров, имеющих различную выдержку, которые затем совмещаются в один для получения наиболее качественного изображения, в котором будут хорошо видны как светлые, так и тёмные участки.

Виды WDR и его отличие от BLC

В обычной ситуации камера вынуждена фиксировать участки различной освещённости, используя одну и ту же выдержку. При использовании функции WDR сначала задействуется более высокая выдержка для фиксации хорошо освещенных участков, а затем более низкая – для затемнённых, и из совмещения нескольких видов снимаемых областей и формируется финальное изображение.

Аппаратная реализация WDR носит название RealWDR и может обозначаться как DoubleScan при применении двукратного сканирования, либо как QuadroScan – для четырёхкратного. Существует и программная реализация технологии, называемая DWDR или D-WDR (Digital WDR – программный WDR), которая, конечно, не столь эффективна и представляет собой своеобразный фильтр, применяемый к изображениям, наподобие тех, что используются в программе Adobe Photoshop. Данный фильтр приводит к возрастанию яркости на тёмных участках и к уменьшению шумов.

Заметим, что при использовании DWDR наблюдается значительно меньшая детализация изображения, чем для аналогичной съёмки с применением RealWDR, поскольку здесь корректировке подвергается уже полностью сформированное изображение (представленное единичным кадром).

Также не следует путать данную технологию с функцией BLC (Back Light Compensation – компенсация задней подсветки), которая обеспечивает автоматическую настройку камеры, подгоняя параметры съёмки под нужный уровень компенсации воздействия встречного света. По сути, это просто подсветка, которая оказывается полезна в тех случаях, когда наблюдаемый объект освещён ярким светом, направленным сзади (при съёмке человека, заходящего с улицы в помещение; автомобиля, едущего с включёнными фарами, и др.).

В отличие от BLC, технология WDR позволяет добиваться более чёткого изображения за счёт того, что зона применения соответствующего фильтра в ней не ограничивается отдельными участками, а происходит равномерная обработка всего кадра.

Таким образом, можно провести следующую градацию всех технологий, используемых для компенсации эффектов засветки:

  1. BLC — базовая функция.
  2. D-WDR – некоторый компромиссный вариант
  3. WDR – позволяет добиваться самого качественного изображения.

Где и когда применяется WDR

Функция WDR может оказаться полезной во многих ситуациях, возникающих при реальных съёмках с использованием систем видеонаблюдения или автомобильных видеорегистраторов.

Ведь исказить кадр способен как избыток внешнего освещения, так и, напротив, недостаточно яркий световой поток. Такое часто наблюдается, например, при видеосъёмках дороги в тёмное время суток, а также когда засвечивание вызвано светом от фар встречных автомобилей.

Настройка и измерение WDR

Камеры, обладающие поддержкой функции WDR, позволяют выполнять настройку её действия в зависимости от степени светового контраста изображения. Некоторые модели камер включают несколько уже предустановленных уровней WDR – высокий, средний и низкий.

Замер уровня WDR производится в децибелах, выражаясь в виде соотношения светимостей между самым засвеченным и самым тусклым объектами съёмки. Производители видеокамер часто завышают реальные показатели уровня WDR в своих устройствах, что продемонстрировано результатами многочисленных тестов. Например, в технических характеристиках может быть заявлен такой показатель WDR, как 100 дБ, тогда как результаты проведённых измерений дают максимальную величину в 76 дБ. Следовательно, при выборе конкретного устройства для видеонаблюдения следует ориентироваться на те модели, которые обещают наибольшие показатели для данного параметра.

Что такое 3D DNR , DWDR и BLC

В данной статье мы расшифруем, что означают магические буквы 3D DNR , DWDR и BLC в характеристиках многих камер наблюдения.

1.Начнем с 3D DNR.

В переводе с анлийского 3D adaptive Noise Reduction Filter.

Читайте также  Сколько камер можно подключить по витой паре?

Функция 3DNR (3D-DNR) предназначена для уменьшения искажений до приемлемого уровня или их полного устранения.

В ходе эксплуатации камер внутреннего или наружного видеонаблюдения возникают помехи, которые снижают качество изображения. Вследствие этого какие-то детали могут остаться незамеченными. Особенно это касается объектов с усиленным режимом охраны и мест с большим количеством техники, создающей помехи.

Помимо стороннего оборудования (станков, электроприборов, кабелей, антенн и т. д.), помехи и искажения вызываются и самой камерой, в которой происходит постоянное течение электрического тока.

В зависимости от вызывающих их причин помехи бывают нескольких видов:

  • Импульсные , которые визуально отображаются в виде точек белого цвета. Их можно представить в виде одной дельта-функции. Помехи в виде пятен белого или серого цвета. Представляют собой 2 дельта-функции.
  • Гауссовы шумы , вызывающие снижение четкости картинки, изменение цветности. Обычно причина их появления связана с токами внутри самой видеокамеры.

Преимущества 3D DNR

Следует отметить, что, очищая изображение от шумов, можно его испортить. Процедура очистки может исказить цветопередачу или привести к размытию изображения. Однако правильное применение технологии 3D DNR дает немалые выгоды.

Во-первых, она обеспечивает более чистый сигнал, что позволяет при его сжатии экономить дисковое пространство.

Кроме того, камеры, оснащенные технологией 3D DNR, дают более резкое изображение, что облегчает идентификацию тех, кто попал в кадр.

Наконец, технология 3D DNR повышает эффективность обнаружения движения в системе видеонаблюдения — детектор лучше отличает истинное движение от помех, особенно при низкой освещенности.

2.DWDR

В переводе с английского DWDR (Digital Wide Dynamic Range , расширенный динамический диапазон с цифровой обработкой сигнала) — технология, которая позволяет получить качественное изображение одновременно ярких и тёмных участков кадра.

Дело в том, что количество градаций серого (полутонов), которые может передать видеокамера, составляет лишь часть полного спектра, от чисто белого до чисто чёрного цвета. И если в кадре одновременно присутствуют яркие и тёмные участки (например, яркое небо в солнечный день и объект в тени), то видеокамера вынуждена рассчитывать экспозицию, пытаясь охватить максимум градаций яркости. В результате, яркие объекты оказываются темнее (ближе к серому), а тёмные — светлее (тоже ближе к серому). Таким образом, теряется контрастность изображения.

Технология расширения динамического диапазона как раз и позволяет передать все градации серого во всех участках кадра с максимальной достоверностью, сохранив контрастность, но при этом происходит потеря детализации.

Для сохранения детализации (чёткости) применяется цифровая обработка, что в совокупности и составляет технологию Digital Wide Dynamic Range .

Способность камеры применять специальные средства – цифровую обработку исходящего сигнала, для расширения динамического диапазона, называют функцией DWDR.

Разница между DWDR и WDR

DWDR и WDR фактически выполняют одну и ту-же функцию. Они реализуют расширение динамического диапазона, но радикально отличаются принципом действия:

WDR – использует аппаратные средства для реализации расширения динамического диапазона – цифровой сигнальный цветной сопроцессор. Эта функция более качественно и быстро обрабатывает поступающую со светочувствительной матрицы информацию. Распознает объекты, которые расположены в местах проблемных для съемки. Однако, модели видеокамер где реализована эта технология значительно дороже сопоставимых по качеству изображения изделий с функцией DWDR;

DWDR – применяет программные алгоритмы обработки видео. Это дает вполне удовлетворительный уровень распознания объекта в темноте, но довольно посредственное качество распознания засвеченных участков.

3. BLC

BLC( от англ. Back Light Compensation) — технология компенсации задней засветки или компенсация заднего света . Данная функция может включаться на камерах как вручную, так и автоматически.

Во включенном режиме, микропроцессор будет выравнивать (сглаживать) освещенность по всему полю зрения камеры. Часто применяется на объектах с ярким задним фоном.

Видеокамеру часто сравнивают с органами зрения человека — она также имеет свою четкость, светочувствительность, воспринимает определенное количество кадров в секунду. Когда мы смотрим на предмет, находящийся между нами и ярким источником освещения, не всегда выходит рассмотреть его подробности. Причина засветки кроется в том, что отдельные пиксели, из которых состоит матрица, способны воспринять определенный максимум света. Если его больше, на изображении, выведенном на экран, появится просто светлое пятно.

Однако и до того, как максимум достигнут, происходит своеобразное насыщение. К примеру, солнце за спиной у человека «нагружает» матрицу настолько, что ее мощности становится недостаточно для четкого восприятия других элементов. Пиксели не успевают накопить достаточный заряд, поэтому в лучшем случае фото объекта получается менее освещенным, чем на самом деле.

Это создает определенные проблемы и в охранном видеонаблюдении: Не всегда получается распознать номер автомобиля, если у последнего включены фары; Яркий свет мешает рассмотреть лицо человека, проникшего на территорию; Сложно рассмотреть мелкие детали (надписи на коробках с товаром).

Появление технологии BLC позволило частично избавиться от этих проблем . Ее возможно встретить и в видеокамерах для пользовательской съемки, и даже в мобильных телефонах.

Расскажем о том, как эта компенсация работает на практике. Всего есть 3 варианта:

Использование диафрагмы, которая бы в случае увеличения потока света сверх некого предела, сужалась. Подобное и происходит в мире живых существ — при недостаточном освещении диафрагма максимально раскрывается, а при чрезмерном — сужается до предела;

Автоматическая регулировка усиления — предварительная обработка изображения, основанная на настройках максимального уровня освещения. Если они превышены на отдельном участке, оно искусственно занижается. На выходе (экране телевизора, мониторе) оператор увидит уже обработанные данные;

Применение затвора, который бы периодически закрывался, отсекая источник света от чувствительной матрицы. Если он был открыт непродолжительное время, то вероятность засвечивания снижается. Обычно применяется комбинированный вариант, в котором сочетаются все перечисленные способы.

Что значит BLC для видеонаблюдения? Это возможность вести его в условиях неблагоприятной освещенности, вызванных природными и другими факторами. В той или иной степени функция используется в большинстве современных камер.

Технология DWDR — качество изображения при неравномерном освещении

Если сравнить современную черно-белую видеозапись и кадры кинохроники начала прошлого века, то может показаться, будто контрастность изображения в кинохронике искусственно увеличена путем обработки. Причина этого – несовершенство старинной кинопленки: она могла передать лишь небольшое количество оттенков серого, поэтому предметы и объекты напоминают силуэты, лишенные объема. Цветопередача современных видеокамер на порядок лучше, но все равно несовершенна.

Отличие качества изображение с DWDR и без DWDR

Важной характеристикой любой видеокамеры является ее динамический диапазон. Он устанавливает соотношение минимальной и максимальной интенсивности света, которую видеокамера способна зафиксировать. Камера с небольшим динамическим диапазоном способна выдавать качественную картинку только при равномерной освещенности. Проблемы начинаются, когда освещение неравномерно или быстро изменяется: в этих случаях контрастность изображения у видеокамеры с небольшим динамическим диапазоном будет «резать глаз».

Проблема получения качественного изображения при неравномерном освещении

Качество видеоизображения зависит не только от уровня освещенности, но и от равномерности распределения светового потока на объекте (или объектах), который снимает видеокамера. Если в условиях студии оператору не составит труда равномерно осветить объект съемки (для этого потребуется лишь правильно расставить софиты), то в других ситуациях добиться этого не всегда возможно. Эта проблема актуальна не только для съемки объекта при сильной встречной засветке (например, предмет на фоне солнца), но и в условиях быстро меняющейся интенсивности освещения.

WDR для повышения качества изображения ведется съёмка с разным временем экспонирования

Неравномерное освещение не позволит добиться качественного изображения затененного объекта в условиях встречной засветки без дополнительной обработки этого изображения. Это происходит из-за того, что видеокамера может адекватно передавать лишь часть цветового спектра: если градация цветов в одном кадре значительна, то детализация незначительно различающихся по яркости освещения предметов невозможна.

О технологи

Решить эту проблему может использование технологии DWDR. Расшифровка этой аббревиатуры, переведенная на русский язык, означает «цифровой расширенный динамический диапазон». Лидер в производстве камер, использующих эту технологию – компания hikvision. Функция DWDR – обеспечить качественное и детализированное отображение сильно освещенных и слабо освещенных участков в кадре.

Читайте также  Какие порты используют IP камеры?

Это достигается посредством цифровой обработки поступающего цветового сигнала: выборочным повышением уровня освещенности затемненных зон и затемнением пересветленных. Редактирование картинки происходит в реальном времени с помощью интегрированного в камеру процессора. Изображение, которое получается после такой обработки, обычно более светлое, чем на самом деле.

Отличие DWDR от WDR

Кроме цифрового (Digital) расширенного динамического диапазона, выполняющего обработку изображения с помощью цифровой обработки, существует технология аппаратного WRD: иногда ее называют Real WDR или True WDR. Ее использование предполагает наличие в видеокамере специализированной матрицы, которая может фиксировать изображение с высокой частотой.

Сравнение камеры с включенным режимами DWDR и без него, лицо видно только с включенной функцией DWDR

Фактически итоговая картинка складывается из двух изображений с различной экспозицией для затемненных и засветленных участков. Детализация, а значит и качество изображения камеры с технологией аппаратного WDR будет выше, чем у DWDR. Преимущество DWDR – более низкая стоимость этой видеокамеры.

Возможности IP-Камер

IP-камера, так же известная как сетевая камера – это элементарный компьютер с операционной системой на основе ядра Linux, который имеет так же сетевую карту для подключения к локальной сети и объективом для записи видеофайлов.

Преимущества IP-камер перед аналоговыми описаны в предыдущей статье. Отмечу только, что качественную картинку с высоким разрешением можно получить лишь с помощью IP-камер. Поскольку, при аналоговом видеосигнале используется система чередования телевизионных линий (ТВЛ), в цифровых же камерах — чередование линий, убирается с помощью технологии последовательной развертки. Она так же способна фиксировать быстродвижущиеся объекты четко, без размытости.

Что дает технология 3D DNR в IP-камерах

На изображении, которое передает камера видеонаблюдения достаточно часто появляются различные дефекты изображения, шумы.

Происходит это из-за того, что вокруг нас образуется множество электромагнитных полей от различных электронных устройств, которые в свою очередь влияют на электронные компоненты камеры, и как следствие различные помехи, мелкие точки или дефекты появляются на изображении, которое передает камера

Технология 3D DNR (digital noise recognition) програмно, путем анализа и сравнения изображения успешно убирает так называемый «снег» с картинки.

Что дает функция DWDR

D-WDR / Digital Wide Dynamic Range – это функция, позволяющая использовать камере видеонаблюдения расширенный динамический диапазон с цифровой обработкой сигнала. Она позволяет добиться высококачественного видеоизображения кадра, на которомодновременно присутствуют как яркие, так и темные предметы.

D-WDR– это технология съемки изображений с затемненными участками, при которой затвор диафрагмы открывается дважды. При такой технологии съемки в первый раз используется высокая скорость затвора, затем обычная. Наложив полученные кадры друг на друга, можно получить качественное изображение, на котором нет ни слишком ярких участков, ни затемненных.

D-WDR используется в фото — и видеокамерах, когда нужно снять тот участок, который сейчас затемнен. Так, эту технологию в видеонаблюдении последнее время часто применяют в камерах слежения, если область, которую они снимают, периодически попадает в тень. С помощью WDR можно качественно снять лицо человека, даже если свет падает из-за его спины, и обычная камера в этом случае фиксирует лишь темный силуэт.

Так же различают програмный DWDR и аппаратный WDR , последний используют в более дорогих моделях ip камер.

В отдельном метериале Подробнее смотрите об аппаратном WDR, где будет пример видео и скриншоты



Кодек H.264+

H.265 это стандарт сжатия видеоданных, принятый Международной организацией по стандартизации (ISO).

H.265+ это стандарт сжатия видеоданных, разработанный компанией Hikvision

Передача данных с большим битрейтом требует большую пропускную способность от сетей (а именно гигабитные свичи), а так же большую емкость дискового пространства для хранения видеоархива, так использование ip камер с высокими разрешением (например 4К) было бы весьма затратно, но благодаря кодеку H.265+ использование высокого разрешения в цифровом видеонаблюдении стало доступно

Презентация кодека H.265+


Механический ИК-фильтр

Не могу не осветить такую важную функцию как инфракрасная подсветка, поскольку переоценить важность ночной видеосъемки – слишком много преступлений происходит именно в этот период, Таким образом, видеозапись будет являться незаменимым источником информации, который поможет воссоздать всю картину произошедшего в мельчайших подробностях.

Итак, инфракрасный фильтр – это специальный компонент видеокамеры, который позволяет отфильтровывать ненужный инфракрасный спектр света, влияющий на качество видеоизображения в дневное время суток или при достаточном уровне искусственного освещения.

Матрица видеокамеры очень чувствительна ко всему диапазону светового излучения. И если человеческий глаз не способен воспринимать всю длину спектра, то матрица видеокамеры фиксирует большую его часть, что может негативно влиять на качество видеоизображения, так ни техника, ни наши глаза не могут адекватно обработать полученную информацию.

В связи с этим, IP камера Hikvision DS-2CD2032-I с инфракрасной подсветкой оборудована механизмом, который при достаточном уровне освещения блокирует весь инфракрасный диапазон света и передает лишь ту длину волны, которую в состоянии увидеть человеческий глаз (видимую невооруженным взглядом часть света). Когда освещения недостаточно, камера активирует инфракрасную подсветку и переводит видеосъемку в черно-белый режим. Для того, чтобы уловить инфракрасное излучение от подсветки (так как остального источника освещения нет), дезактивируется инфракрасный фильтр.

Механический инфракрасный фильтр – это очень важный компонент, способный намного улучшить качество ночной съемки, поэтому если вы собираетесь производить видеосъемку в том числе и ночью – рекомендую обратить внимание на данную модель видеокамеры с механическим ик-фильтром, с дальностью подсветки до 30 метров.

Технология PoE (Power over Ethernet)

Технология Power over Ethernet (питание через кабель Ethernet) давно известна во всем мире и пользуется заслуженной популярностью при организации коммутации различного сетевого оборудования.

Для подключения обычной IP-видеокамеры необходимо, по крайней мере, два типа кабеля – питания, по которому в устройство передается электроэнергия; и сигнальный (в частности «витая пара»), по которому ip-камера передает сигнал на маршрутизатор, регистратор. Однако при монтаже системы видеонаблюдения не всегда есть возможность устанавливать видеокамеру вблизи источника питания (розетки или БП). А так как длина кабеля комплектного блока питания довольно ограничена, возникает необходимость в прокладке дополнительного проводника, что не всегда удобно и дешево.

Технология Power over Ethernet (питание через кабель Ethernet) давно известна во всем мире и пользуется заслуженной популярностью при организации коммутации различного сетевого оборудования.

Технология DarkFighter и LightFighter

Благодаря сверх чувствительной матрице с физичесским размером1/1.8’’, ip камеры линейки DarkFighter, способны снимать цветное изображение в темное время суток, не включая инфрокрасный режим.


Видеоаналитика или Smart функции ip камер Hikvision

В базовых моделях ip камер присутствуют и некоторые интеллектуальные возможности, такие как пересечение линии, программный датчик движения, подробнее о возможностях интеллектуальных камер профессиональной линейки от компании HIKVISION, читайте в статье Smart функции камер.

В принципе на этом можно и ограничиться описанием основных характеристик, не вдаваясь в технические тонкости остальных настроек.

На основании вышеизложенного, считаю, что инсталлируя у себя на объекте систему цифровых камер, вы идете в ногу со временем, ведь на сегодняшний день развитие IT-технологий идет в геометрической прогрессии. А решив сэкономить, выбрав аналоговое видеонаблюдение — в итоге придется отвечать за моментальное устаревание оборудования и не возможность его последующей модернизации.

Как выбрать камеру видеонаблюдения по завуалированным характеристикам

Все мы умеем выбирать камеру, но не все умеем делать это правильно. В то время как сеть завалена обзорами на любую технику, исчезающее мало становится материалов, в которых действительно грамотно раскрываются возможности устройств.

Оптические приборы в этом отношении пострадали больше всего. Каждый человек знает про мегапиксели и разрешение, но когда речь заходит о более тонких материях, начинает «плавать». Если вы задумываетесь о покупке камеры (и не являетесь экспертом в этой области), полезно будет разобраться, что на самом деле означают непонятные аббревиатуры в характеристиках. Разобраться – это значит не только прочитать описание.

Про очевидное

Если начать гуглить «по каким характеристикам выбрать камеру видеонаблюдения», удастся познакомиться с удивительным миром интернета нулевых. Там, где еще обитают черно-белые камеры, аналоговые камеры, важность светочувствительности в люксах. Некоторые характеристики накладываются друг на друга (и взаимно аннигилируют) – не стоит об этом забывать.

Читайте также  Что такое zsd в настройках камеры?

Поэтому мы сосредоточимся на современных IP-камерах, поддерживающих облачный сервис Ivideon, и не будем касаться очевидных характеристик. Скорее всего, вы понимаете разницу между разрешением 1080р и720р, диагональным и горизонтальным углами обзора, а также знаете об инфракрасной светодиодной подсветке.

Однако часто в описании камер можно встретить аббревиатуры: 3DNR, AWB, AGC, WDR и другие. Что это такое и почему нельзя ориентироваться только на мегапиксели, разрешение и угол обзора? Важно ли вообще понимать все характеристики или достаточно один раз посмотреть пример видеозаписи выбранной камеры?

WDR (Wide Dynamic Range)

WDR (Wide Dynamic Range) – широкий динамический диапазон. Эта технология позволяет получать высокое качество изображения при любом перепаде уровней освещенности.

Динамический диапазон – это параметр камеры, характеризующий ее способность передать в изображении каждого кадра очень яркие и очень темные элементы сцены. Величину динамического диапазона обозначают в децибелах (дБ).

Динамический диапазон (ДД) реального участка территории обычно значительно превышает собственный ДД камеры, который в большинстве случаев находится на уровне 52−60 дБ: безоблачный солнечный день на улице – это 180 дБ, а хорошо освещенное помещение – от 126 дБ до 140 дБ.

Один из способов устранить этот недостаток – использовать математический алгоритм обработки каждого кадра изображения, в результате чего удается перераспределить яркость таким образом, чтобы весь кадр стал информационно насыщенным. Такая технология получила название Wide Dynamic Range, хотя на самом деле ничего общего с динамическим диапазоном она не имеет.

Камера без WDR не способна дать четкое изображение находящихся в тени объектов там, где есть как очень светлые, так и затененные участки или же свет падает сзади, например, если человек стоит на фоне ярко освещенного окна.

Типичные ситуации, когда сложно обойтись без WDR:

  • наблюдение за входной дверью, когда снаружи светит солнце, а внутри расположено темное помещение – распространенный случай в магазинах и офисных помещениях;
  • наблюдение за машинами, въезжающими в гараж или туннель;
  • в транспорте, при наблюдении за периметром зданий и в других случаях, когда часть кадра находится под прямыми солнечными лучами, а другие части прячутся в глубоких тенях;
  • при движении непосредственно к камере машин с яркими фарами;
  • там, где есть большое количество отраженного света, например, в офисных зданиях или в торговых центрах.

Показатели WDR рассчитываются как отношение светимостей самого яркого и самого тусклого объекта, которые были захвачены матрицей. Для каждого кадра матрица делает несколько сканирований с разной выдержкой электронного затвора и формирует предварительные изображения – одно с длинной выдержкой для осветления всех темных частей кадра, другое с короткой выдержкой с более корректным отображением переосвещенных участков. После этого фрагменты с лучшей передачей контраста суммируются в результирующий кадр, сбалансированный по яркости.

BLC (Back Light Compensation)

Back Light Compensation – компенсация встречной засветки. Технология позволяет скомпенсировать ярко освещенный задний план для хорошей проработки объектов, расположенных на переднем плане. Из-за BLC теряется информация в ярко освещенных участках сцены, зато объекты на переднем плане становятся хорошо проработанными.

При BLC микропроцессор выравнивает (сглаживает) освещенность по всему полю зрения камеры. Большинство камер сегодня имеют поддержку BLC, но она не идет ни в какое сравнение с возможностями Wide Dynamic Range. В лучшем случае BLC помогает сбалансировать условия освещения, чтобы выяснить, что находится на переднем плане изображения, однако фон остается размытым.

3DNR (3-Dimensional Noise Reduction)

3-Dimensional Noise Reduction (3DNR) – трехмерное шумоподавление. Технология 3DNR подавляет в изображении шумы, проявляющиеся при слабом освещении в условиях, когда в кадре присутствуют быстро двигающиеся объекты. 3DNR анализирует различия между последовательными кадрами видеоизображения и подавляет шумы с помощью перемешивания данных на кадре.

К недостаткам алгоритма можно отнести дополнительные дефекты и смазывания, проявляющиеся при движении в кадре. Однако, если режим шумоподавления включается только для отдельных кадров, то итоговое изображение получается и не шумным, и качественным.

AWB (Auto White Balance)

AWB – автоматический баланс белого цвета. Функция компенсирует искажения цветов, вызванные разными источниками освещения (солнечный свет, лампа накаливания или флуоресцентный свет), отсекая ненужный спектр света. При этом камера устанавливает температуру изображения цвета таким образом, чтобы получившиеся цвета на изображении имели те же оттенки и выглядели в точности так же, как происходит их восприятие невооруженным глазом.

Существует несколько различных алгоритмов AWB, но большинство из них подразделяются на две категории. Глобальные алгоритмы используют все пиксели изображения для оценки цветовой температуры. Локальные алгоритмы используют только подмножество пикселей на основе предопределенных правил отбора для этой задачи. Существуют также гибридные алгоритмы, которые выбирают лучший алгоритм на основе содержимого изображения.

AGC (Automatic Gain Control)

AGC – автоматическая регулировка усиления сигнала. Технология предназначена для улучшения качества изображения при недостаточном или чрезмерном освещении.

AGC начинает работать, когда освещенность на объекте имеет низкий уровень, а полностью открытая диафрагма не в состоянии компенсировать недостаток освещенности. Камера автоматически усилит видеосигнал, полученный в условиях более низкой освещенности, чтобы оптимизировать четкость изображения на плохо освещенной сцене. Однако чем больше будет усиливаться сигнал, тем выше будет и уровень помех на экране.

ROI (Region Of Interest)

Region Of Interest – область интереса. Технология позволяет устанавливать повышенное качество изображения в выделенных областях, выбранных на экране. Выделенная на кадре область записывается с максимальным качеством, остальная часть изображения записывается с меньшим разрешением. Использование данной функции значительно снижает трафик и место, занимаемое под архив.

Smart IR

ИК-подсветка засвечивает лицо, затрудняя опознание, когда человек близко подходит к камере. Smart IR – это технология, которая позволяет регулировать интенсивность ИК светодиодов камеры для компенсации расстояния до объекта. При съемке в темноте адаптивная ИК подсветка Smart IR автоматически регулирует мощность излучения в зависимости от расстояния до наблюдаемого объекта в кадре, позволяя получить изображение без пересвеченных областей.

HLC (High Light Compensation)

Реализации технологии HLC в камерах Hikvision

High light compensation — компенсация яркой засветки. В автоматическом режиме отслеживается точка яркой засветки и делается повторный кадр с игнорированием данных от ячеек матрицы в этом месте. HLC применяется для устранения отрицательного влияния на работу камеры ярких источник света попадающих в объектив. Наиболее часто этот режим используется при борьбе со светом автомобильных фар. Кроме того, HLC помогает устранить хоть небольшую, но заметную засветку вокруг уличных фонарей.

Заключение

На видео выше представлены записи с двух камер видеонаблюдения (Hikvision и Nobelic), у которых технические характеристики практически идентичны. Как видите, запись камеры ведут по-разному. Нельзя однозначно сказать, что какой-то поток видеоданных получился хуже другого. Тем не менее, разница видна невооруженным взглядом. На каком решении остановить свой выбор – зависит только от ваших потребностей, личного мнения и соотношений по другим параметрам (например, по цене).

Какое изображение лучше?

Мы перечислили далеко не все дополнительные возможности камер, но разобрали те моменты, которые вызывают больше всего вопросов у наших пользователей. Есть вы хотите улучшить свои знания в теории, есть множество разных источников – например книга А. Гонта «Практическое пособие по видеонаблюдению». Однако одной лишь теории не хватит, чтобы выбрать камеру видеонаблюдения. Всегда смотрите примеры видео!