Security News :: Информационно-аналитическое издание по техническим средствам и системам безопасности
Поиск Контакты Карта сайта
Security News :: информационно-аналитическое издание по техническим средствам и системам безопасности
Security News
Security Focus

Услуги размещения публикаций на сайте Security News
 
 Газета 
 Статьи 
 Зарубежные новости 
 Под знаком PR 
 Новости 
 События отрасли 
 Дайджест СМИ 
 Фоторепортажи 
 Книги 

Получайте новости Security News через Telegram

Получайте новости Security News через Telegram. Это самый оперативный способ читать их с любого устройства.



Security News





Книжная полка профессионала в безопасности
Газета "Security News" / Статьи по системам безопасности / Избранное / Системы видеонаблюдения

Швейцарский нож для инсталлятора систем видеонаблюдения


10.02.2010

Видеоскоп -- программно-аппаратный комплекс для проверки и настройки трактов передачи видеосигнала прямо на объекте

Признаёмся -- мы фанаты всякого рода приборов и гаджетов, облегчающих жизнь инсталляторам и вообще техническим специалистам. Настоящий профессионал всегда должен быть вооружен до зубов. Иначе битва с техникой будет безнадежно проиграна. Прибор, работа которого описана ниже, недавно поступил к нам на тестирование вместе с прилагающимся к нему софтом. Подробные результаты испытаний будут опубликованы в электронном журнале Security Focus (раздел "Потребительские тесты"). А на этой странице мы публикуем статью, которую нам прислал кандидат физико-математических наук Серга Евгений Васильевич, заместитель директора по науке компании "Новые технологии".

Качество любой телевизионной системы и надежность ее работы определяют не только камеры, но и каналы видеотракта -- кабель, согласующие устройства, устройства ввода видеосигнала. При настройке каждого канала часто возникают трудности, связанные с отсутствием у инсталлятора как специальной аппаратуры, так и профессиональных навыков.

Новое устройство, разработанное в ООО "Новые Технологии", получило название "Видеоскоп CVS-VS". Это программно-аппаратный комплекс, который позволяет качественно настраивать видеоканалы, подключаемые к системам CVS, без дорогостоящей измерительной аппаратуры, даже при отсутствии навыков у инсталлятора. Более того, видеоскоп CVS-VS дает возможность оценить качество используемого кабеля и применяемых согласующих устройств -- усилителей, корректоров, приемников-передатчиков видеосигнала по витой паре и т.д.

Рассмотрим все звенья видеотракта, оказывающие влияние на разрешение системы.

Камера

Камера с матрицей 576 строк имеет теоретическое разрешение по вертикали 576 ТВЛ (с уменьшением модуляционной характеристики до 0). Практическое же разрешение по вертикали будет меньшим: 576 х 0,7 = 403 ТВЛ (при уменьшении модуляционной характеристики на 403 ТВЛ не более 6 дБ, т.е. в два раза).

Чтобы определить теоретическое разрешение камеры по горизонтали (с уменьшением модуляционной характеристики до 0), необходимо число активных пикселов в строке умножить на 0,75, т.е. привести его к вертикальному размеру (т.к. теоретическое разрешение по горизонтали равно количеству пикселов, укладывающихся в вертикальный размер изображения). Практическое же разрешение по горизонтали, как и по вертикали, будет меньшим. Так, для камеры, имеющей в строке 768 пикселов, оно составит: 768 х 0,75 х 0,7 = 403 ТВЛ (при уменьшении модуляционной характеристики на 403 ТВЛ не более 6 дБ, т.е. в два раза).

Этот факт является очевидным, так как при квадратном пикселе (для матрицы 768 х 576) разрешение по горизонтали не может превышать разрешение по вертикали.

Несмотря на то, что теоретическое разрешение не может превышать 576 ТВЛ (для матрицы 768 х 576 пикселов, при полном подавлении модуляционной характеристики), многие производители камер приводят, исключительно в рекламных целях, явно завышенные значения, например, 560 ТВЛ с подавлением модуляционной характеристики до 20 дБ (т.е. в 10 раз) и даже 600 ТВЛ. Амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) камер часто приводятся до уровня модуляции 10%. При этом амплитуда видеосигнала на предельном разрешении может изменяться от 10% до 90%.

Часто в камерах на высоких частотах устанавливается избыточный подъем характеристики, что, в свою очередь, является причиной появления муара на изображении. Это оказывает нежелательное влияние на органы зрения и приводит к быстрой утомляемости оператора. Именно по этой причине на входах устройств видеоввода обычно устанавливают специальный фильтр (так называемый Antialiasing Filter), который подавляет в спектре видеосигнала высокочастотные шумы и все "вредные" частоты выше 6 МГц. В результате изображение немного улучшается.

Вывод:

  1. Разрешение, близкое к 560 ТВЛ, для камеры с матрицей 768 х 576 пикселов можно получить лишь при тщательном рассмотрении статического изображения измерительной таблицы на аналоговом мониторе высокого разрешения.
  2. В реальной жизни разрешение изображения существенно ниже, даже для статических объектов.
  3. Разрешение изображения подвижных объектов еще ниже, т.к. во многом определяется их скоростью и временем экспозиции, но это тема отдельного разговора.

Устройство видеоввода

Любое устройство видеоввода имеет определенное количество оцифровок по строке (пикселов), а значит, имеет собственное разрешение.

Теоретическое разрешение устройства видеоввода по горизонтали, как и для камер, определяется количеством пикселов, приходящихся на вертикальный размер изображения, т.е. количество пикселов в строке необходимо умножить на 0,75. Разрешения устройств видеоввода при различных количествах оцифровок в строке таковы:

640 х 0,75 = 480 ТВЛ,
702 х 0,75 = 526 ТВЛ,
768 х 0,75 = 576 ТВЛ,
896 х 0,75 = 672 ТВЛ (только в системах CVS!)

На практике разрешение по уровню модуляции не менее 6 дБ отличается от теоретического разрешения на множитель 0,7:

640 х 0,75 х 0,7 = 336 ТВЛ,
702 х 0,75 х 0,7 = 368 ТВЛ,
768 х 0,75 х 0,7 = 403 ТВЛ,
896 х 0,75 х 0,7 = 470 ТВЛ (только в системах CVS!)

Разрешение по вертикали равно количеству строк, т.е. 576 ТВЛ, а результирующее разрешение по вертикали определяется только разрешением камеры.

Общее разрешение трактов оцифровки определяется АЧХ камеры и АЧХ устройства видеоввода. Расчеты показывают, что при суммарном уменьшении модуляционной характеристики до 10% разрешение для камеры с 768 пикселами в строке и устройства видеоввода с 768 пикселами в строке не превышает 450 ТВЛ. (Соответственно, 416 ТВЛ для устройства видеоввода с 702 пикселами в строке и 530 ТВЛ для устройства видеоввода с 896 пикселами в строке).

Видеоканал

Для того чтобы реализовывались все достоинства камеры и устройства видеоввода, видеоканал должен обеспечить в пределах 6,25 МГц (500 ТВЛ) практически линейную АЧХ. Более того, частоты выше 6,25 МГц, приводящие к появлению муара на изображении, следует подавлять.

Видеоскоп CVS-VS измеряет АЧХ именно в этом диапазоне, т.е. до 500 ТВЛ.

Для решения практической задачи "обнаружения объекта" в области высоких частот АЧХ может иметь "завал" до 6 дБ (т.е. в 2 раза), а для "качественной идентификации объекта" такой "завал" должен быть не более 3 дБ (в 1,41 раза).

При передаче по кабелю видеосигнал ослабляется как на низких частотах (из-за активного сопротивления кабеля), так и на высоких частотах (из-за емкости кабеля), что приводит к уменьшению контраста и четкости изображения. Например, сопротивление кабеля РК-75-3.7-36Ф на низких частотах составляет 6 Ом на 100 м, а кабеля RG-59 со стальной центральной жилой -- 18 Ом на 100 м. Витая пара ТППэп 5х2х0,5 имеет сопротивление 18 Ом на 100 метров, а UTP level 5 -- 20 Ом на 100 м.

Сопротивление и потери на высокой частоте, например, на частоте цветовой поднесущей 4,43 МГц, для коаксиального кабеля и витой пары также различны. Так, потери в кабеле РК-75-3.7-36Ф составляют 1,7 дБ на 100 м, в RG-59 -- 2,7 дБ на 100 м, в ТППэп -- 4 дБ на 100 м, в UTP level 5 -- 5 дБ на 100 м.

Для устойчивой работы устройства видеоввода требуется номинальная амплитуда синхроимпульсов, которая составляет величину 0,3 В, и форма импульса, близкая к прямоугольной. Дифференциальные выбросы, которые могут привести к срыву синхронизации, не должны превышать 0,1 В.

Расчеты и измерения на видеоскопе показывают, что для устойчивой работы системы (рекомендуемая амплитуда синхроимпульса больше 0,26 В) и решения задачи "обнаружения объектов" максимальная длина кабеля РК-75-3,7-36Ф составляет 300 метров, кабеля RG-59 -- 150 метров. При этом для решения задачи "идентификации объектов" длина кабеля РК-75-3.7-36Ф не должна превышать 150 м, кабеля RG-59 -- 100 м. Большие длины потребуют применения усилителей-корректоров.

В настройках систем CVS имеется корректор "Четкость", который позволяет дополнительно увеличить длину кабеля: идентификация будет возможна при длине кабеля до 300 м для РК-75-3.7-36Ф или до 150 м для RG-59.

Рис. 1. Осциллограмма синхроимпульса и АЧХ на кабеле RG-59 длиной 300 м
Рис. 1. Осциллограмма синхроимпульса и АЧХ на кабеле RG-59 длиной 300 м

На экране компьютерного монитора видеоскоп CVS-VS представляет полную информацию о видеосигнале -- о его амплитудных и частотных свойствах, о форме импульса. На рисунке 1 показана осциллограмма синхроимпульса после прохождения кабеля RG-59 длиной 300 м. Измеренные параметры показывают, что значение амплитуды импульса находится на грани допустимого (требуется усиление в 1,4 раза), а цвет подавлен более чем в 3 раза (т.е. более, чем на 9 дБ). Такое подключение допустимо только для камер низкого качества, при невысоких требованиях к устойчивой работе системы. Имеющийся в системах CVS корректор "Четкость" позволяет скомпенсировать эти потери. Установка данного параметра в положение "четкость 7" дает подъем АЧХ на 400 ТВЛ до 3 дБ, а в положение "четкость 8" -- до 6 дБ.

На рисунке 1 видно, что для получения рекомендуемой АЧХ (зеленая область) желательна дополнительная коррекция видеосигнала в области высоких часот +3 дБ.

Сопротивление кабеля представляет собой некую эффективную величину, поэтому если в цепи видеосигнала имеется усилитель, которым можно скомпенсировать потери на сопротивлении кабеля, то эффективное сопротивление может и должно быть равным нулю.

Рис. 2. Осциллограмма синхроимпульса и АЧХ на кабеле RG-59 длиной 300 м после коррекции по амплитуде и частоте
Рис. 2. Осциллограмма синхроимпульса и АЧХ на кабеле RG-59 длиной 300 м после коррекции по амплитуде и частоте

На рисунке 2 показана скомпенсированная системным корректором (параметр "четкость 8") характеристика с включенным регулируемым усилителем или нормализатором (нормализатор измеряет амплитуду синхроимпульсов в пределах 0,15-0,6 В и автоматически приводит уровень видеосигнала к стандартному значению: амплитуда синхроимпульса -- 0,3 В, размах видеосигнала -- 1 В). К таким видеоканалам могут быть подключены камеры с разрешением до 400-500 ТВЛ.

Рекомендации

  1. Используйте кабель и согласующие устройства, характеристики которых вам известны.
  2. Прежде чем приступить к монтажу системы, проверьте с помощью видеоскопа характеристики кабеля предполагаемой длины и согласующих устройств. В случае несоответствия требуемых характеристик замените кабель или согласующие устройства.
  3. После завершения монтажа еще раз проверьте и настройте все видеотракты.
  4. Сохраните файлы или распечатки из программы видеоскопа CVS-VS на каждый видеоканал.
  5. Выполнение данных рекомендаций позволит вам избежать неоправданных затрат на перекладку кабеля и на замену неправильно подобранных устройств согласования, упростит процесс устранения неисправностей и даст богатый опыт для будущих проектов.

Приобрести видеоскоп CVS-VS вы сможете в Интернет-магазине нашего журнала Security Focus. Мы позволили себе несколько расширить комплект поставки, и совместно с прибором и ПО наши покупатели получают также PCI-плату видеоввода на АЦП Conexant Fusion 878A. Отзывы о приборе -- строго положительные. Однако, по мнению специалистов, проводящих редакционное тестирование, было бы полезным выпустить модификацию видеоскопа в виде USB-устройства, которое могло бы подключаться к ноутбуку. Это позволит проводить весь комплекс измерений в мобильных условиях практически на любом объекте. Разработчики уже в курсе и обещают учесть наши пожелания. Надеемся, что мобильная версия комплекса не заставит себя долго ждать.

Рис.3. Измерение вертикального и горизонтального разрешения камеры
Рис.3. Измерение вертикального и горизонтального разрешения камеры

Когда версталась эта страница, нам стало известно, что производитель добавил в свой программно-аппаратный комплекс средства измерения характеристик комплекта "объектив+камера" (Рис. 3) -- вертикального и горизонтального разрешения, отношения сигнал/шум и некоторых других параметров. А цена изделия -- осталась прежней!

Количество показов: 10699
Компания:  Security Focus (Секьюрити Фокус)


Последние публикации компании:

Статьи
Передний край

РЕШАЕМ ПРОБЛЕМЫ С СЕТЬЮ

Вы купили дорогое и функциональное сетевое устройство, и вам не терпится ввести своё новое приобретение «в бой». Очевидно, что единственный способ заставить покупку работать — подключить её к локальной компьютерной сети (конечно, вы можете использовать IP-камеры как муляжи, но если вы хотите, чтобы устройство функционировало, без сети не обойтись никак). К сожалению, не всегда новый видеорегистратор работает «из коробки» — при интеграции устройств в сетевую инфраструктуру может возникнуть ряд неочевидных трудностей, обусловленных, как правило, самой инфраструктурой. Маркетинговый миф о простоте IP-видеонаблюдения был опровергнут головной болью практического опыта.

ВРЕМЯ УЯЗВИМОСТЕЙ

Обновление возможностей технических продуктов, подпитывающее рынок безопасности, почти на сто процентов зависит от развития технологий. Однако прогресс рождает и новые возможности для злоупотреблений. Поэтому в солидных компаниях, прежде чем выпускать на рынок заведомо инновационный продукт, на всякий случай принято проводить экспертизу на предмет того, каким образом можно употребить новинку во зло. Если этого не сделать, разыгравшаяся пользовательская фантазия рано или поздно приведёт к появлению новых угроз и опасностей, непосредственно вызванных этим продуктом...

10 СОВЕТОВ УЧАСТНИКАМ ВЫСТАВОК

Выставка — это серьёзные инвестиции, организационное напряжение и большие надежды. Чтобы всё это оправдалось, следует избегать и «лотерейного» подхода (авось, кто-нибудь да забредёт), и жёсткой программы (только встречи по списку). Как выжать всё возможное из присутствия на очередном мероприятии? Оставим в стороне вопрос целесообразности участия и выбор самой выставки и приведём несколько практических советов. Несмотря на то, что часть из них выглядят вполне очевидными, постарайтесь уделить внимание каждому пункту. Что необходимо предусмотреть, готовясь к экспозиции своих продуктов и услуг?

RSSRSS
Присоединиться в ТвиттереTwitter
Присоединиться в FacebookTelegram
Присоединиться в LinkedInLinkedIn
Присоединиться в FacebookFacebook
Присоединиться в Google+Google+
Присоединиться ВКонтактеВКонтакте
Присоединиться в YoutubeYouTube
Присоединиться в ОдноклассникиОдноклассники
Присоединиться в LiveJournaLiveJournal

Книжная полка


Руководство по составлению спецификаций на системы контроля доступа (СКУД)

Руководство по составлению спецификаций на системы контроля доступа (СКУД)




Книга "Проектирование и оценка систем физической защиты", М. Гарсиа

Бестселлер "Проектирование и оценка систем физической защиты"




Практическое руководство по обучению операторов систем видеонаблюдения

Практическое руководство по обучению операторов систем видеонаблюдения




Отбор и прием на работу операторов видеонаблюдения

Отбор и приём на работу операторов видеонаблюдения



Hits 44133572
21702
Hosts 4160522
1362
Visitors 7573426
3058

39

© «Секьюрити Фокус», 2001-2016.
Свидетельство о регистрации электронного СМИ SECURITY NEWS ЭЛ № ФС 77-33582