Show content

HD-SDI против CCTV: новый противник?

Форум Системы безопасности / Форум Видеонаблюдение /

09.12.2013 07:53:23

Я уже не один раз приводил эту характеристику объектива, “чудесные” свойства которого передавать спектральные составляющие красного, синего и зеленого просто “изумляют”. И неужели после этого у Вас повернется язык сказать что ФПМ необъективна?

Видимо мне все таки придется нарисовать RAW массив который выдаст на выход ОДНОМАТРИЧНАЯ камера накрытая фильтром Байера!

А затем (я так чуствую) еще и придется объяснять как из 1920х1080 фоточувствительных элементов вдруг чудесным образом получилось 1920x1080 пикселей состоящих каждый из RGB субпикселей, - что в итоге должно соответствовать 6 220 800 светочувствительных элементов матрицы.

PS А теперь сравните это

С этим:

Y=r0,299+g0,587+b0,114

Вас ЭТО - ни на какие мысли не наводит!!!!

09.12.2013 09:03:28

Вас ЭТО - ни на какие мысли не наводит!!!!

Уважаемый Вадим Викторович, ну не прессуйте Вы так интенсивно Алексея Степановича, не стоит воспроизводить здесь на форуме страницы из учебника по телевидению. Я думаю, что вы не всегда понимаете друг друга и не будете понимать, пока не договоритесь в терминологии. Да ФПМ - это функция, полученная в результате обработки временных переходных характеристик и если эти результаты полезны для решения каких то вопросов, так чего ими не воспользоваться.

Сам грешен, в статье «Еще раз о разрешающей способности телевизионных камер» http://daily.sec.ru/publication.cfm?pid=31357, то же воспользовался временными характеристиками ТВ тракта и пояснил это так:

«Измерения разрешающей способности будем оценивать по переходной характеристике телевизионной камеры, то есть по такой характеристике, которая отображается в видеосигнале при воспроизведении границы черно-белого перепада тестовой таблицы ТИТ0249. Это позволит получить робастные оценки глубины модуляции для любого значения величины разрешающей способности в телевизионных линиях (ТВЛ), в отличие от неадекватной оценки этой величины по клиньям четкости на таблице ТИТ0249 из-за возникающей редукции пространственных частот».

Однако, должен заметить. Я не в курсе, как рассчитывает Алексей Степанович ФПМ по переходным характеристикам, но значения на ФПМ, выше частоты Найквиста, многих вводят в заблуждение. Ибо эти значения ложные и на это обстоятельство неоднократно обращал внимание Гонты Станислав Уточкин.

09.12.2013 10:55:38

Николай Егорович - у меня нет достаточного образования. :-(

Все что у меня есть - это 2 года СГПТУ и красный диплом об его окончании. :-)

По этому всех глубин высшей математики Найквиста и Фурье - я не знаю! 8-(((

Но! То чему меня два года учили, а затем то что я уже более 25 лет использую на практике - я не просто знаю наизусть, но еще и понимаю физику процессов.

Т.в. физика "снятия" ФПМ (вернее не снятия, а ЕЁ математический расчет) с цифрового bitmap "нарисованного" пикселями по квадратичной матрице, ИЛИ оценка переходных характеристик, опять же "снятых" с того же самого цифров-матричного bitmap-а, это тоже самое, что пытаться снимать осциллограмму с выхода ЦАП (оцифрованного синусоидального аналогового сигнала) - НО С НЕПОДКЛЮЧЕННЫМ К НЕМУ(ЦАП-у) ФИЛЬТРОМ НИЖНИХ ЧАСТОТ.

Т.ч. переходная характеристика построенна по цифровому bitmap-у - это ИМЕННО что характеристика переходов между ПИКСЕЛАМИ bitmapa, который получили по тактам АЦП-а стоящего на входе вашего "измерительного инструмента" (в данном случае DVR-а) и зависит она только от тактовой частоты АЦП и совершенно никак не зависит от "увеличения" разрешения камеры!

И полученная таким образом характеристика, это не характеристика камеры, это характеристика АЦП DVR-а.

А ФПМ - это вовсе не осциллограмма, которая позволяет измерить реальное время фронта (или спада) сигнала (да к тому же еще и синусоидального)- по которой действительно можно определить переходную характеристику всего лишь по одной, отдельно взятой строке! И сделать это возможно лишь только по тому что известно реальное время развертки (длительности) строки!

PS Измерять параметры камеры, но используя для этого цифровой битмап полученный при 14.3 мГц АЦП ВСЕХ нынешних систем видеозахвата и видеооторбражения (матричные дисплеи), это то же самое что пытаться построить АЧХ аналогового сигнала с выхода видеокамеры, - но используясь для снятия характеристик осциллограф "Юного радиолюбителя" имеющего потолок измерений в 1 мГц, да еще и" имеющего" при этом 256 вертикальных квадратиков сетки на экране.

09.12.2013 15:00:49

Закончил 2 этап на объекте с HD-SDI.
Кратенько по сути. Всего поставил 30 камер-полусфер 1080p в офисе на 4 двр (8-канальных). Проложены трассы RG59 и RG6 (на дальних камерах, где ок. 100м – на всякий случай). + шввп. Думаю, что работало бы через RG59 и там, но решил перестраховаться.
Камеры – недорогой бренд «Китай сборный». Какой – говорить не буду, пусть сначала мой СКУД на сайт выложат J. Камеры вполне на уровне. Ставил 3 варианта полусфер – фикс+варик+варик с ИК. Никаких вопросов – при падении освещённости переключается в ч-б, и там показывает до 1 люкса точно. Варифокалы хорошо настроили по рации, а вы понимаете, что это означает, что регулировка объектива достаточно тонкая и удобная.
ДВР – Дахуа. На момент начала 1 этапа (май-июнь) они единственные из реал-тайм 1080p ДВР были в наличии. Но только 8-канальные. Ко 2 этапу (сентябрь) появилась возможность заказать и 16-канальные, но не стал делать разнобой, и заказал те же восьмёрки. Вообще, не нашёл в начале лета других вариантов реал-тайм за разумные деньги. Может, сейчас появились – не знаю. ДВР для 2 этапа ждал больше 2 месяцев, и по приходу обнаружил, что один из них явно был после замены платы: залепленная русским скотчем коробка, б/у корпус, и плата без единого подключённого шлейфа – ни передняя панель, ни питание не подключены, вообще пустая плата. Хорошо, шлейфы рядом висели, подключил, заработало. К тому же, он оказался англоязыким (остальные 3 шт. – с русским меню). Но никаких вопросов к работе ДВР нет. Вменяемые меню, понятный интерфейс, удобная работа мышкой. Никаких зависаний/дёрганий. Запись постоянная, на 3 харда по 2 Тб в каждой машине. Ещё есть 5 свободных мест для доп. HDD. Если Заказчику потребуется, поставим ещё.
Претензии есть к софту для удалённого просмотра – несмотря на заявленную возможность просмотра аж 64 каналов (есть такая иконка), максимум, что он с изрядрыми тормозами позволяет – 16 каналов. 30 кан. Не удалось запустить вообще. При этом нагрузка на проц и сеть не слишком большая, тормозит именно ПО. Однако, жаловаться на бесплатное ПО – моветон, поэтому и здесь ставим «зачёт». Проблему решим квм-переключателем, благо комп рядом с серверной.
Вывод: HD-SDI – вполне нормальное, рабочее оборудование. Если есть деньги, и не хочется плясок с бубном, рекомендую ставить его.
Кстати, Дахуа заявило очередное китайское чудо – HDCVI с разрешением HD 1080p и аналоговым сигналом! При этом дальность передачи якобы 500 метров по коаксиалу. Кто щупал?

09.12.2013 19:11:28

Вадим, вот все о чем вы написали в посту от 09.12.2013 08:53 я согласен только с тем, что K =4:3. Даже говоря о контрасте, Вы приводите формулу контрастности. Хотя я понимаю, что не трудно запутаться среди контраста, контрастности и модуляции. Вроде у этих выражений речь идет об одном и том же, но физический смысл и формулы для их определения совсем разные. Правда, они легко пересчитываются друг в друга.

Вадим: <<<вся переходная характеристика полетит под откос! - Потому что её там нет! Снимать какие либо временные характеристики (а ФПМ -это именно что временная характеристика) бессмысленно с цифровой картинку! НЕТ ТАМ ВРЕМЕНИ>;>;>;

Переходную характеристику, которая получена из bitmap сразу же подвергают преобразованию Фурье, которое как раз и меняет координаты из пространственных во временные. Так, что в этой части Фурье к Вам прислушался.

Тюрин <<<Да не чем больше пикслей, а чем больше площадь изображения покрываемая этими пикселами - тем больше разрешение!

Максимальную разрешающую способность - имеет только матрица с соотношение сторон 1:1, а вот чем больше отношение ширины к высоте - тем разрешающая способность меньше!>;>;>;

Отвечая на вопрос Вы используете два понятия: «разрешение» и «разрешающая способность». Что Вы в них закладываете? То, что в них не идет речь об изображении, это я понял.

Николай Егорович согласен и с Вами и с Уточкиным, что на ФПМ нужно отмечать место частоты Найквиста. Но никогда не соглашусь, что ФПМ заканчивается в этом месте. И чем лучше камера, круче переход от белого к черному тем шире спектр и тем дальше от несущего колебания Найквиста отстоит место, где ФПМ заканчивает свою жизнь.

10.12.2013 07:32:21

Проложены трассы RG59 и RG6 (на дальних камерах, где ок. 100м – на всякий случай). + шввп. Думаю, что работало бы через RG59 и там, но решил перестраховаться.
Проблему решим квм-переключателем, благо комп рядом с серверной.

Мы в своей конторе проводили эксперименты с целью выявления необходимого типа кабеля для передачи на максимальное возможное расстояние сигнала HD-SDI и пришли к таким выводам: - т.к. по сути сигнал HD-SDI (SMPTE 292M 1,485 Гбит/с)- это фактически ВЧ сигнал с верхней частотой спектра порядка 700 мГц - то по этому попробовали передать сигнала по кабелю SAT-703 на расстояние 100 м

Изображение на приемной стороне получилось устойчивое, без срыва синхронизации и без явных дефектов изображения.

Никаких аппаратных замеров мы не делали.

Для того чтобы усугубить условия - взяли и просто разделили на приемной стороне сигнал пассивными телевизионными (ВЧ) делителями 2-WAY SPLITTER 5-900MHz, подав с них сигналы на 4 входа HD-SDI DVR-a.

В результате - на трех первых входах получили устойчивое по синхронизации изображение, на третьем входе - явно выраженные дефекты (подобие дефекта "снег" аналогового сигнала), а на четвертом входе еще к тому же получили периодический срыв синхронизации.

Претензии есть к софту для удалённого просмотра – несмотря на заявленную возможность просмотра аж 64 каналов (есть такая иконка), максимум, что он с изрядрыми тормозами позволяет – 16 каналов. 30 кан. Не удалось запустить вообще. При этом нагрузка на проц и сеть не слишком большая, тормозит именно ПО. Однако, жаловаться на бесплатное ПО – моветон, поэтому и здесь ставим «зачёт».

Сжатием и передачей по сети в данном случае занимается DVR, вполне возможно что это именно его процессор и не справляется с объемом для сжатия и передачи 16 каналов.

Просто как пример: - те DVR которые были у нас в наличии и которые удалось протестировать, - имели скорость записи 5 к/с на канал и скорость отображения на удаленном сетевом месте у них была так же 5 к/с.

10.12.2013 08:19:09

Вадим, вот все о чем вы написали в посту от 09.12.2013 08:53 я согласен только с тем, что K =4:3.

Алексей Степанович! То что написано - это копирайти с учебника! И не согласны Вы не со мной а с авторами брошюры, я лишь акцентировал и сделал выводы: пиксель - это не элемент, а четкость изображения определяет количество вертикальных линий на которое разложено это изображение.

Почему пиксель это не элемент - да потому что элемент может иметь любую произвольную геометрическую форму, а одним "квадратным" пикселем - можно отобразить только "квадратные" формы и только лежащие строго на координатных осях матрицы, что согласитесь в реальной жизни - фактически исключено.

Переходную характеристику, которая получена из bitmap сразу же подвергают преобразованию Фурье, которое как раз и меняет координаты из пространственных во временные. Так, что в этой части Фурье к Вам прислушался.

Вся беда в том, что Вам не известны истинные координаты. Вам даже не известен истинный шаг сетки матрицы видеокамеры и соотношение сторон пикслей. По этому перевод координат из пространственных во временные по bitmap-у DVR - не отражает истинных координат "bitmap-a" матрицы камеры, ну и как следствие Вы не получаете правильного представления о временных характеристиках.

Отвечая на вопрос Вы используете два понятия: «разрешение» и «разрешающая способность». Что Вы в них закладываете? То, что в них не идет речь об изображении, это я понял.

Разрешение - максимальная плотность пикселей приходящихся на площадь фиксируемого изображения.

Максимальная плотность обеспечивается только при соотношении сторон 1:1 (предположим - фиксируем шахматную доску с реальной физической площадью в один квадратный дециметр (такая сувенирная шамотная доска), но фиксируем её ОБЯЗАТЕЛЬНО чернобелой камерой 1080 и на всю высоту кадра, тогда плотность будет 1080^2=1166400 пикселей на 1 квадратный дециметр изображения).

Разрешающая способность - максимальная плотность элементов изображения (вопрос - какое необходимо минимальное количество пикселей (минимальная плотность пикселей на элемент) для того чтобы различать все 64 элемента (квадратика) шахматной доски при фиксации реальной шахматной доски с физической площадью один квадратный дециметр при минимальном масштабировании её изображения при выводе на экран).

PS

По поводу снятия bitmap - у меня появились кое какие мысли, но я еще не готов их сформулировать.

Алексей Степанович, - какие Вам именно необходимы параметры съемки (масштаб исходного транспорта наклонной линии (А4, А3, ..), угол объектива, угол наклона линии к горизонту, ну и т.д.) для снятия ФПМ? Я хочу попробовать сделать некоторые bitmap-ы одним хитрым способом, для того чтобы предложить Вам снять с них ФПМ.

10.12.2013 11:08:15

Самое сложное и не только для Вас это убрать все предыскажения, которые установлены в камере и регистраторе (sharping или резкость). Подобрать контраст тест таблицы (наклонной кромки) чтобы она сама не давала сильную кайму и бахрому на переходной характеристике.

Скачайте эту программу. Она хоть как то поможет оценить переходную характеристику по фото наклонной кромки.

http://www.efg2.com/Lab/ImageProcessing/PixelProfile.ZIP

Есть и другой вариант.

http://www.efg2.com/Lab/ImageProcessing/PixelProfile1024.ZIP

Вам нужна программа где есть экспорт в Excel.

Эти ссылки с сайта http://www.efg2.com/Lab/ImageProcessing/PixelProfile.htm

Все остальное, что нужно так это наклон черного относительно белого не меньше 5 градусов. Формат листа конечно лучше А4 и на нем сделайте в формате 4:3 наклонную кромку на весь лист.

Еще нужен размер матрицы камеры в активных пикселах (704х576).

Точность ФПМ будет сильно зависть от той резкости, которую Вам удастся добиться при фокусировке. Так, что уж постарайтесь.

10.12.2013 13:27:59

Николай Егорович согласен и с Вами и с Уточкиным, что на ФПМ нужно отмечать место частоты Найквиста. Но никогда не соглашусь, что ФПМ заканчивается в этом месте. И чем лучше камера, круче переход от белого к черному тем шире спектр и тем дальше от несущего колебания Найквиста отстоит место, где ФПМ заканчивает свою жизнь.

Алексей Степанович, это Ваше личное дело не соглашаться. И я и Станислав утверждаем только одно, что отклики на ФПМ выше частоты Найквиста ложные. Приведу пример: Если провести временную дискретизацию исходного синусоидального сигнала 7 Мгц в АЦП с частотой дискретизации 6 Мгц (смотрите рисунок), а потом по отсчётам (красные точки на временном графике) попросить студента построить исходную функцию, сказав при этом, что исходная функция была синусойда (такой же амплитуды), то, скорее всего у него уверенно получится 1 Мгц и уж никак не 7Мгц. Если бы на графмках ваших ФПМ за частотой Найквиста было можно понять чем (какой структурой сигнала) ФПМ откликается, тогда другое дело.

Но на ваших же ФПМ чётко указаны отклики на значениях 600; 700 и так далее ТВЛ. А на самом деле это ложь, эти ТВЛ ТВ-устройством не воспроизводяться и дают неизвестно какой отклик. Если у Вас по оси "модуляция" откладываются в %-отношении отсчёты глубины модуляции, так корректно понимать, что модулируемая частота по форме не меняется. Иначе это не модуляция, а не известно что.

10.12.2013 15:11:03

Николай Егорович ваш пример с синусоидой точно так же объясняет поведение как несущего колебания, так и любой спектральной составляющей отстоящей на какую нибудь дельту.

Получается, что слева от Найквиста отклик нормальный, а вот сразу справа уже не нормальный. Такого не бывает. Тем более, что частота Найквиста это синус не имеющий спектра, а переход от белого к черному на наклонной кромке все таки дает спектр и считаться с ни нужно.

Против ограничения ФПМ нет ни каких сомнений, что это надо делать. И Вы сами же высказали критерий ограничения ФПМ справа от Найквиста: «что модулируемая частота по форме не меняется». Точно так же считают и те у кого за Найквистом есть жизнь, только они формулируют критерий как изменение поведения кривой с монотонно убывающей в кривую с переменным знаком.

По поводу предельных значений на низких уровнях модуляции я бы вообще не ломал голову и для CCTV запретил их. В CCTV нужно знать предел когда можно получить четкую и резкую картинку, а не наслаждаться высокими разрешениями при отсутствии возможности что то по ним различить.