Печальные последствия отказа от "реального времени". Чем грозит низкая кадровая скорость записи архива видеонаблюдения

Большинство систем, которые мы используем, предполагают вывод на монитор 25 кадров в секунду. Это значение появилось много лет назад вместе со стандартом телевизионного вещания PAL. Цифровые технологии добавили нам гибкости, но мы по-прежнему ориентируемся на этот показатель, как на эталонный стандарт качества. При такой кадровой скорости последовательность изображений воспринимается человеческим глазом как естественное движение, поэтому видео с этой кадровой частотой мы называем видео "реального времени".

В системах видеонаблюдения часто изменяют кадровую частоту. Так мы можем сэкономить место на жестком диске регистратора или свое время при просмотре архива. Встает вопрос: а как вообще "реальное время" соотносится с потребностями систем видеонаблюдения?

Сегодня мониторинг реального времени по-прежнему остается превалирующей обязанностью оператора видеонаблюдения. Но у каждого из нас в жизни было много моментов, когда мы видели что-то в движении настолько быстром, что не могли ни оценить, ни даже понять, что случилось. Достоинство видеонаблюдения в том, что оно позволяет сразу же -- или потом -- пересмотреть запись в замедленном или даже покадровом режиме. Оператор может вернуться к отрезку, на который указывают ему опыт и интуиция, и более внимательно проанализировать его.

Однажды мне пришлось пересматривать запись видеонаблюдения, сделанную с помощью кассетного видеомагнитофона. Камерой была снята кража бриллианта. Оборудование, на котором я смотрел пленку, обладало возможностями замедленного и покадрового воспроизведения. Существенно замедлив видео, мы смогли увидеть нечто важное: подозреваемый украл не один бриллиант, а три, хотя его подозревали в краже только одного камня. "Реального времени" часто недостаточно для того, чтобы разобраться в событиях. Это вам подтвердит любой хоккейный или регбийный арбитр.

Как влияет сокращение кадровой частоты на эффективность системы?

Запись архива с кадровым прореживанием -- когда в секунду сохраняются не 25 кадров, а меньше -- является повсеместной практикой. Это позволяет сэкономить издержки на хранение отснятого материала. В отраслевых дискуссиях мне приходилось слышать, что для средней системы видеонаблюдения достаточно 15, 12 или даже четырех кадров в секунду. Но я с этим не согласен.

Моя компания несет шефство над двумя лошадьми, и я посещаю соревнования по конному троеборью, куда входят выездка, конкур и конный кросс. Мне нравится фотографировать. Для этого я использую свою зеркальную камеру, способную снимать в автоматическом режиме со скоростью 3,5 кадра в секунду. После некоторого количества безуспешных попыток я оставил идею об автоматической съемке лошади в прыжке: шанс так поймать нужный кадр ниже, чем при ручной съемке.

Однажды мы с другом проверили некоторое время, пытаясь сфотографировать момент выстрела из лука с помощью профессионального фотоаппарата, позволяющего снимать в автоматическом режиме со скоростью до 12 кадров в секунду. У нас получилось с восьмого раза, и нам пришлось сделать несколько сотен снимков ради одного кадра.

Кадровая частота системы видеонаблюдения должна соответствовать назначению приложения. Например, нет смысла вести запись игры в рулетку на 5 к/c. Но иметь камеру с такой кадровой частотой напротив двери, через которую проходят посетители, будет оправданно -- вряд ли кто-то сумеет проскочить через дверной проем за 200 миллисекунд.

Не забывайте, что при сокращении кадровой частоты в записи вы не можете увеличить ее обратно. Распространенная ситуация: вы хотите пересмотреть запись важного инцидента, но на записи нет нужных кадров -- они были принесены в жертву вашему жесткому диску.

Современные вычислительные мощности позволяют компьютеру решать задачи по визуальному анализу на скорости, недоступной человеку. Но чем выше кадровая частота исходных данных, тем производительнее будет работать видеоаналитика. Все больше систем используют аналитический поиск по архиву: для современного компьютера сравнительно просто найти заданное событие, например, на двухчасовом интервале.

На последней выставке IFSEC в Великобритании одна из компаний демонстрировала программное обеспечение, делающее из архива видеонаблюдения аналитическую "выжимку": элементы движения, разнесенные во времени, совмещаются. Архив пары часов можно так сжать до нескольких минут; конечно, чтобы работать с таким видео, оператору потребуется навык (скорее всего, речь идет об этой разработке -- SF).

Как не потерять критически важные кадры? Я бы выделил несколько принципов:

1. Старайтесь делать запись с наивысшей возможной частотой кадров. Конечно, вы можете изменять кадровую скорость для разных камер, но для гарантированного обеспечения целостности доказательной базы и эффективности интеллектуального анализа архива лучше не жертвовать кадрами.
2. Убедитесь в том, что в вашей системе видеонаблюдения есть функция немедленного повтора при наблюдении в реальном времени. И при этом можно управлять скоростью воспроизведения.
3. Убедитесь, что высокая степень сжатия не уничтожает записываемый архив.
4. Проверьте наличие возможности ретроспективного просмотра архива с контролируемой скоростью воспроизведения. Кроме того, хорошим дополнением будет функция реверсивного воспроизведения материала.

И заключительный совет: не брезгуйте пересмотром архива. Если оператор с первого раза чего-то не увидел, то не значит, что этого не было. Благодаря возможности пересмотра в замедленном режиме вы можете узнать о событиях неочевидные или даже невероятные вещи.