Эволюция аналоговых камер видеонаблюдения

Невзирая на бурное развитие сетевых технологий и вырастающий интерес к IP решениям для систем видеонаблюдения, аналоговое оборудование по-прежнему является основой для построения системы охранного теленаблюдения. Согласно исследованиям ряда консалтинговых компании, IP-системы по объему продаж сравняются с аналоговыми только через 5-6 лет.

Проверенная временем технология

Учитывая широкий спрос на IP-кодеры, а также то, что сегодня около 80% продаваемых IP-камер представляют собою устройство, состоящее из аналогового видеомодуля (фактически аналоговой камеры) и IP-кодера, заключенных в одном корпусе, можно с уверенностью сказать, что аналоговые камеры еще долго будут властвовать на рынке CCTV.

Принципиальные преимущества внедрения IP-камер - высокое разрешение мегапиксельных матриц, простота инсталляции и масштабируемость системы на их основе - осложнены высокой стоимостью построения гигабитных сетей и недостаточной производительностью персональных компьютеров, которые служат основой рабочих станций IP-систем. Сдерживают инсталлятора и психологические проблемы - боязнь ошибиться с выбором и неуверенность в собственных знаниях сетевых технологий. В свою очередь, аналоговые решения хорошо известны, работают надежно и проверены на многих объектах.

Таким образом, аналоговые камеры, оставаясь наиболее важным элементом системы охранного теленаблюдения, продолжают совершенствоваться. Этот процесс развивается одновременно в нескольких направлениях, включая качество изображения, дополнительные возможности и конструкцию.

В данной статье освещаются современные особенности, а также направления эволюции аналоговых камер.

Качество изображения

К сожалению, увеличить разрешение аналоговой камеры не позволяет телевизионный стандарт, как известно, ограничивающий разрешение 625 ТВЛ в системе PAL/CCIR или 525 ТВЛ в системе NTCS/EIA.

Процессор

Однако развитие цифровых процессоров для обработки сигнала (DSP), еще 10 лет назад применявшихся в телекамерах только для реализации функции BLC (компенсации яркости фона) и гамма-коррекции, позволило увеличить разрешающую способность камер цветного изображения до 540 ТВЛ (PAL) по горизонтали. (Разрешение 480 ТВЛ считалось абсолютным максимумом.) Современная аналоговая камера с цифровой обработкой сигнала использует 10-битный процессор, а некоторые модели 12-и даже 15-битный, что до недавнего времени было свойственно для полупрофессиональных видеокамер.
Цифровой процессор обеспечивает целый набор функций, которые могут адаптировать изображение даже в самых неблагоприятных условиях. Это функция WDR (Wide Dynamic Range), позволяющая расширить динамический диапазон телекамеры при работе в условиях контрастного освещения; функция Enhancement, подчеркивающая контуры малоконтрастных объектов; функция DNR (Digital Noise Reduction), эффективно подавляющая шумы на изображении, и ряд других. Матрицы

Не менее актуально использование принципиально новых сенсоров, а именно матриц компании Pixiro с технологией DPS (Digital Pixel System). По сути, матрица DPS состоит из светочувствительного сенсора и цифрового процессора (DSP). Благодаря такой архитектуре используется принцип множественного сканирования  (multisampling),  что в сравнении   с   телекамерами   с   ПЗС (CCD) , которые сейчас имеются на рынке, обеспечивает высокое качество изображения. Каждый из более чем 388 000 пикселей по существу работает как отдельная телекамера.  При изменении условий освещенности каждого пикселя матрица регулирует продолжительность его экспозиции. В результате телекамера на основе DPS способна формировать изображения с высокой резкостью и точной цветопередачей в широком диапазоне условий освещенности.

Не считая того, DSP-камера способна формировать изображение как в формате PAL, так и NTSC, имеет прогрессивную систему вывода и обратную связь DSP-матрицы и пользовательского интерфейса. Последнее характерный признак предоставляет огромные возможности настройки для решения любой задачи. DPS-технология В настоящее время многие специалисты на рынке CCTV склоняются к мнению, что технология DPS целиком вытеснит ПЗС, тем более что последний чипсет компании Pixim - ORCA имеет 17-битный процессор и обеспечивает еще более высокое качество изображения. Помимо того, DPS-технология позволяет выводить не только аналоговый сигнал, но и цифровой поток, который может преобразовываться в IP-пакеты, что актуально для IP-CCTV.

Сейчас сложно говорить о безоговорочной победе DPS, так как чувствительность камер на ПЗС пока выше. Однако принципиальным преимуществом DPS-технологии является то, что она находится в процессе развития, в то время как возможности ПЗС уже хорошо изучены.

Чувствительность

Итак, можно с уверенностью говорить о том, что с выходом новых процессоров, цифровая обработка сигнала будет совершенствоваться и дальше. Сегодня, невзирая на убавление формата матриц, современные DSP позволяют существенно увеличить чувствительность камер и исполнить технологию интеграции заряда (режим LowLight).

На зарубежном рынке монохромные телекамеры практически окончательно вытеснены камерами цветного изображения с режимом "день/ночь". Аналогичная ситуация происходит и на постсоветском пространстве. Хотя камеры "день/ночь" уступают по чувствительности высококачественным монохромным моделям, потребителя привлекает их универсальность. Спрос влияет на предложение и, несомненно, на цену. Телекамера цветного изображения становится подешевле черно-белой, и этот факт оказывается определяющим для будущего развития CCTV.

Дополнительные возможности

Обнаружитель движения

Казалось бы, любая аналоговая телекамера должна только формировать изображение объекта. Управление и обработка осуществляется другими устройствами. Однако применение DSP позволило свершить целый ряд дополнительных функций. Один из характерных примеров - обнаружитель движения. Невзирая на то что современный цифровой видеорегистратор имеет данный сервис, Ряд производителей телекамер встраивают функцию видеодетектора непосредственно в камеру. Это может быть обыкновенный многозонный обнаружитель активности или обнаружитель движения с программируемой логикой, вплоть до сопровождения цели. Событие может передаваться на экран оператора или активировать встроенное в телекамеру реле.

Встроенные интерфейсы

Не менее интересна реализация расписания в некоторых PTZ-камерах, когда оператор может составить распорядок работы камеры (туры, предустановки, автопатрулирование), основываясь на встроенных часах реального времени. Эта функция делает камеру по настоящему универсальным устройством, которое не нуждается в использовании дополнительного оборудования для написания макросов ( программируемые коммутаторы, цифровые системы записи).

Не только PTZ, но и многие стационарные телекамеры могут настраиваться и управляться через встроенные интерфейсы RS-232/ 422/485. Ряд крупных производителей оборудования для CCTV разработал специализированные протоколы управления камерой по коаксиальному кабелю и усилители для передачи на значительные дистанции видеосигнала и сигналов управления. К примеру, видеоизображение совместно с протоколом управления Coaxitron может передаваться по коаксиальному кабелю на расстояние свыше 2,4 км!

Таким образом, современная аналоговая камера, подобно IP-камере, может быть элементом так называемого "распределенного интеллекта" и при этом иметь дуплексный интерфейс для взаимодействия с центральной системой управления, используя линию передачи изображения.

Конструкция

Миниатюризация и универсальность

В первую очередь российский инсталлятор обращает внимание на технические характеристики телекамеры. За рубежом важным преимуществом считается комфортабельность и простота монтажа. Потребителя, кроме качества изображения, интересует дизайн телекамеры.

Миниатюриза»шя и универсальность - вот основные цели, к которым стремится современный производитель телекамер. Традиционные конструкции, состоящие из камеры, объектива и защитного кожуха, вытесняются миниатурными моделями, имеющими многоцелевой видеомодуль (камера + варифокальный объектив), для которого можно избрать подходящий для решения определенной задачи корпус. Такую камеру можно разместить как в помещении, так и на улице в условиях низких температур. Для установки в потолок, на потолок, на поверхность или  на стену достаточно избрать один из адаптеров, которые могут уже входить в поставляемый комплект.

Оптика

Производители оптики для систем видеонаблюдения все больше отдают предпочтение выпуску двух моделей варифокальных объективов, которые могут обеспечить решение подавляющего большинства задач: с фокусным расстоянием 3-9,5 и 9-22 мм.
Видеомодули оснащаются передатчиками видеосигнала по витой паре, сервисным разъемом для подключения настроечного монитора и быстросъемным механизмом крепления, что позволяет легко сменить корпус. Такая универсальность способствует снижению цены продукта.

Рынок внесет коррективы

Конечно, не следует думать, что в скором времени исчезнут специализированные кожухи, объективы и телекамеры, так как круг решаемых видеотехникой задач не ограничивается охраной зданий. Однако увеличивание разницы в цене между специализированной и универсальной камерой будет расти, но рынок опять внесет коррективы, и появятся новые конструктивные решения, способные оптимизировать стоимость

В заключение хотелось бы еще пометить, что в настоящий момент какой-либо стагнации спроса на аналоговые телекамеры, а также сокращения идей или внедрение технологий в их разработку не наблюдается. Поиск новых возможностей тем более актуален, так как современная аналоговая телекамера использует цифровые технологии, что во многом определяет вектор развития и цифровых IP-камер.