Руководство по мегапиксельным камерам видеонаблюдения

Как выглядел бы список тем, которые обсуждаются на отраслевых тусовках, ранжированный по объему слов? На вершине списка, если уж не на первом месте, были бы камеры высокого разрешения: мегапиксельные или высокой четкости. Благодаря достижениям потребительской электроники конечные пользователи знают, что высокое разрешение -- это здорово. И хотят видеть его во всем, включая охранные продукты. В отрасли это знают.

Впрочем, иногда это оборачивается для дилеров и интеграторов проблемами. Разумом потребителей правит парадигма "больше, быстрее, прямо сейчас!". Производители реагируют на спрос, и разрешение камер растет все больше и больше. С другой стороны, сфера охраны отстает от потребительского рынка. И это правильно: когда дело касается безопасности, вы не можете рисковать. Поэтому производителям приходится тратить время на "обкатку" технологий в бытовой электронике. Отдуваться за задержку приходится дилерам и интеграторам.

Есть мнение, что мы прямо сейчас вступаем в эру HD- и мегапиксельного охранного видеонаблюдения. Агентство IMS Research прогнозирует, что в 2011 году 30% мирового объема продаж продуктов для видеонаблюдения будет связано с HD- и мегапиксельными технологиями. Аналитики полагают, что стремительный рост продолжится и позднее, и к 2014 году эта доля превысит половину, а еще через год перевалит за 60%. Рауль Кальдерон, старший вице-президент Arecont Vision, склонен считать такой прогноз реалистичным.

Кальдерон: "Разделение рынка между стандартным и высоким разрешением, какое оно прямо сейчас? 65 к 35. И это консервативная оценка. Через три года, думаю, эти доли поменяются местами".

Конечно, прогноз может и не сбыться. Но и сейчас, без всяких исследований, можно определенно сказать, что спрос на мегапиксельные и HD-камеры высок как никогда. Тем инсталляторам и интеграторам, которые еще не освоили этот доходный рынок, лучше начать игру на нем не позже сегодняшнего дня.

В первую очередь HD- и мегапиксельные камеры видеонаблюдения проявили себя лучше всего
на вертикальных рынках -- в розничной торговле и игорном бизнесе.
Там, где нужно разглядеть номиналы банкнот или лица игральных карт,
эти продукты оказываются на высоте.

"Сойдет" уже "не катит"

Очевидное преимущество высокого разрешения -- большая детализация. Если качество видеоизображения в системах видеонаблюдения предыдущих поколений можно было описать словом "сойдет" (и оно действительно было приемлемым), то теперь оно уже не отвечает требованиям пользователей. Многие установленные в течение последних лет системы генерируют слишком размытые или "пиксельные" изображения, чтобы быть хоть для чего-то пригодными. Поместите рядом картинку из такой системы и из самого плохого HD- или мегапиксельного решения. Разница будет поразительной.

Тодд Пиннел, продукт-менеджер Speco Technologies: "Может быть это не вполне удачный термин, но "конечники" хотят большего "индекса потребительской удовлетворенности" от оборудования видеонаблюдения".

Сильная сторона HD- и мегапиксельных систем видеонаблюдения -- возможности по детальному расследованию инцидентов. Сейчас, по словам Кальдерона, HD требуется в любой нише, в любой сфере охранного видеонаблюдения. С другой стороны, на рынке сейчас нет нехватки мультимегапиксельных камер. А слишком высокое разрешение может в некоторых случаях обернуться для системы минусом.

Кальдерон: "Мы считаем, что формат full HD -- c 2,1 мегапикселов -- оптимальный выбор. Если разрешение выше, то вам сложнее обработать все пикселы, и фактическая эксплуатационная производительность системы видеонаблюдения будет ниже. У вас будут артефакты сжатия. Для расследований вам нужны детали изображения, и если они теряются, от картинки большого размера мало пользы".

HD- и мегапиксельные камеры видеонаблюдения эффективны в съемке высококачественного изображения
при большом поле обзора. Например, при наблюдении за многополосной автострадой.

Куда же без пропускной способности?

Вернемся на наше светское мероприятие. Ваш собеседник обязательно постарается показать вам свою осведомленность об обратной стороне высокого разрешения. Можете быть уверены -- разговор об HD непременно сведется к теме пропускной способности. Это неудивительно. Люди всегда самоутверждались с помощью легкого скептицизма.

Никто не будет спорить, что мегапикселы усложнили проектирование сетевой инфраструктуры. За детализацию мы вынуждены платить большими объемами данных, которые надо передавать быстро и без потерь. Бытовой роутер за тридцать долларов с этой задачей не справится. Скот Джолма, инженер из Sony Security Solutions Group, Нью-Йорк, сделал верное наблюдение: пользователи обычно не понимают, что передача охранного видео кардинально отличается от вещательной телевизионной трансляции.

Джолма: "Когда вы пользуетесь цифровым телевидением, данные проходят по полностью контролируемой среде. Для этого созданы специальные, выделенные каналы. В охранном приложении путь передачи контролируется в гораздо меньшей степени. Поток проходит через значительно большее количество сетевых элементов".

Теперь разговор, будьте уверены, перейдет к алгоритмам сжатия. Не забывайте, что у каждой технологии сжатия -- будь то JPEG, MPEG-4 или H.264 -- есть свои достоинства и недостатки. Выбор стандарта компрессии для конкретного приложения -- это ответственная и не всегда тривиальная задача. Если собеседник уверен, что нашел панацею, то он -- недалекий малый.

Стандарт JPEG обеспечивает самое лучшее качество, но требует самой большой пропускной способности. JPEG "не дружит" с сетями. Поэтому обычно о JPEG говорят мало. Алгоритм временного сжатия MPEG-4 требует меньшей пропускной способности, но и качество будет ниже. H.264, который уже несколько лет находится на переднем краю технологий компрессии, убивает двух зайцев. При высоком качестве эта технология позволяет добиться сравнительно небольшой скорости потока данных. Но чудес на свете не бывает, и законов сохранения никто не отменял. За экономию накопительных и транспортных емкостей придется платить возросшими требованиями к вычислительным мощностям. По словам Джолмы, H.264 как минимум требует, навскидку, на 15% больше ресурсов процессора, чем MPEG-4. Это грубая оценка -- существует несколько различных профилей настроек H.264. Ими вы можете варьировать соотношения битовой скорости потока, качества изображения и процессорных мощностей.

Джолма: "Если вы обрабатываете один поток, вряд ли вы заметите разницу. Другое дело, если вам нужно обсчитывать одновременно 16 или 32 потока. Тогда вы явственно увидите, насколько прожорлива технология H.264".

Вам следует взвесить эксплуатационные требования к качеству картинки и реальные, а не умозрительные возможности вашего оборудования. Большинство производителей выкладывают в Сеть калькуляторы: с их помощью можно рассчитать требования к пропускной способности в зависимости от камеры видеонаблюдения, приложения и других факторов. Но некоторые константы все же стоит запомнить.

Аарон Сакс, продуктный тренер из Panasonic System Networks: "Можно отталкиваться от такого соотношения: поток реального времени с разрешением 1,3 мегапиксела, сжатый кодеком H.264 при настройках высокого качества, будет иметь битрейт приблизительно 4 мегабита в секунду. Если понизить качество, то можно сузить поток до 2 мегабит. Или, если на видео высокого качества запечатлено мало движения, то средний битрейт тоже будет приблизительно около 2 Мбит/c". Но при этом ваша сеть должна быть готова к высоким пиковым нагрузкам.

Вы можете парировать скептика, сославшись на эту статью. А точнее, на Пола Боделла из IQinVision, который считает, что большинство проблем с надежной передачей данных становятся уже неактуальными.

Пол Боделл: "Еще три года назад любой проект сетевой системы видеонаблюдения спотыкался о вопросы передачи и хранения данных. Сейчас отрасль уже практически решила эти задачи".