IP видеонаблюдение - мегапиксельные камеры.

Мегапиксельные камеры IP-видеонаблюдения являются одним из главных элементов цифровой системы видеонаблюдения.

Растущий интерес к мегапиксельным IP-видеокамерам стимулирует развитие и переход рынка на более высокие стандарты изображения – стандарты высокого разрешения (HD).

Постоянная борьба аналоговых и цифровых систем видеонаблюдения продолжается, но преимущества цифровых систем постоянно растут. Так, с появлением мегапиксельных камер положение цифровых систем еще более укрепилось. Мегапиксельные камеры имеют более высокое разрешение, они быстрее формируют изображение, формат данных более удобный для обработки и представления.

Однако, как и любой компонент системы, мегапиксельные камеры имеют и недостатки и подводные камни при их использовании.

Чувствительность IP-камеры.

Чувствительность мегапиксельной камеры определяется типом светочувствительного сенсора – формировщика изображения. В этом качестве используются светочувствительные матрицы CCO (ПЗС – прибор с зарядовой связью) и CMОS (КМОП – комплементарная структура металл-оксид-полупроводник).

Чтобы повысить эффективность видеокамеры в темноте, производители мегапиксельных IP-камер применяют режим «медленного затвора». При этом может происходить смазывание картинки, которое не даёт использовать этот режим для некоторых задач.

Производители IP-камер используют и другие методы – отключение цветности камеры и переключение между матрицами в камерах видеонаблюдения. В случае переключения между двумя матрицами, камера может использовать поочередно одну из 2 встроенных матриц: одну (высокого разрешения) для дневной съёмки, а другую (с меньшим разрешением и, соответственно, большей чувствительностью) для ночного режима. Метод использования ИК-фильтра, который используется в аналоговых камерах для осуществления режима «день/ночь» не распространён в мегапиксельных камерах.

Скорость формирования и передачи изображения IP-видеокамеры.

Несмотря на то, что CCO-матрицы более чувствительны, их недостатки заключаются в низкой скорости считывания заряда, из-за этого невозможно быстро формировать изображение при видеонаблюдении.

Для 1.5-2 мегапиксельных камер этот параметр ограничивается 12-15 кадр/с. С CCO-матрицами имеет место обратная зависимость - чем выше разрешение, тем ниже скорость формирования изображения при записи.

CMOS – технология объединяет светочувствительный элемент с микросхемой обработки и обеспечивает высокую скорость обновления кадра даже для сенсоров более 2 Мпкс. CMOS – камеры с разрешением 1.5 Мпкс могут формировать изображение со скоростью до 100 кадр/с. Иногда производители указывают параметр самого сенсора в паспорте, однако компрессия и сетевой контроллер увеличивают латентность и в итоге мы получаем гораздо меньшее количество кадров. Существует возможность управления компрессией и масштабированием. Можно настроить высокую степень сжатия и скорость обновления кадра, но придется пожертвовать качеством изображения. Или, наоборот, при более низком формате кадра можно увеличить скорость формирования и передачи изображения.

Сжатие изображения в IP-камерах.

В IP-камерах наиболее распространенным форматом сжатия является M-JPEG. Такое широкое распространение этот формат получил благодаря его простой реализации в самой схеме CMOS-матрицы. Но по эффективности формат M-JPEG уступает гибридным кодекам. Учитывая размер передаваемого изображения от мегапиксельных камер и возможности сетей передачи данных, такой параметр как формат сжатия становится очень важным. Для примера рассмотрим такой случай: объем одного кадра у 5 Мпкс IP-камеры в среднем составляет около 600 Кбайт, при потоке в 10 кадров/сек - нам потребуется почти половина всей пропускной способности 100 мегабитной сети.

Для сокращения объема исходящего потока можно воспользоваться другим кодеком, например MPEG, но это потребует гораздо больших вычислительных мощностей.

Области применения IP-камер.

Сегодня мегапиксельные камеры пока не получили столь широко применения. Это обуславливается их высокой стоимостью и сложностями, связанными с их внедрением. Сейчас целесообразно использовать единичное внедрение мегапиксельных камер. Такое решение позволит экономично использовать имеющиеся ресурсы и грамотно обеспечить видеонаблюдение на объекте. Мегапиксельные камеры устанавливаются в местах, где необходимо получать очень детализированное изображение, например в местах, где необходимо наблюдать за большой территорией с возможностью детального просмотра любых отдельных объектов в этой зоне. Мегапиксельные IP-камеры используются в научных исследованиях при изучении быстротекущих реакций, банках, системах контроля автотранспорта и др. областях.