Оценка качества системы видеонаблюдения

Тим Нортон

Перевод Ю.М. Гедзберг

Похоже, за последние 10 лет, при переходе в эпоху цифрового видеонаблюдения, мы утратили возможность оценивать качество изображения на выходе видеосистемы.

Если вспомнить системы видеонаблюдения 2000 года, то наиболее часто они состояли из CCD-камер, подключенных к мультиплексору и охранному видеомагнитофону. Спецификация выглядела следующим образом:

• видеокамера 1/3" 420 ТВЛ, 1 лк @f1.4
• мультиплексор 16 входов
• видеомагнитофон 24 час,   240 ТВЛ.

Сегодняшняя спецификация чаще всего выглядит следующим образом:

• IP-камера 2 Мпикс и выше
• Формат сжатия H.264
• 25 кадров/с
• хранилище 2 Тбайт или в течение 30 дней (либо больше)
• трафик не выше 6 Мбит/с
• избыточный массив RAID5.

К сожалению, ни один из пунктов этого списка ничего не говорит о качестве изображения, которое мы бы хотели иметь в конечном итоге. Например, нам бы хотелось знать, позволит ли данная IP-камера идентифицировать конкретного человека в группе подозреваемых.

Позвольте мне приоткрыть завесу над некоторыми играми в тендерах, свидетелями которых я являлся.

IP-камера 2 Мпикс и выше

Большинство производителей обещают такую разрешающую способность, однако трудно проверить, при какой частоте кадров; это не гарантируется при частоте 25 изображений в секунду. Также имеет тенденцию ухудшаться и значение минимальной освещенности при увеличении количества пикселов.

Теперь, как насчет пропускной способности и объема хранилища для записи видео.

Формат сжатия H.264

В большинстве продуктов используется H.264, однако поставьте рядом две различных IP-камеры и сравните результаты. H.264 – это набор инструментов, из которого можно для себя что-то выбирать. В зависимости от инструментов, которые вы используете, вы будете получать различные качества изображения и различный трафик. Не попадите в ловушку, думая, что если требуется более высокая пропускная способность, то вы получите лучшее качество изображения. Во многих случаях это говорит лишь о низком качестве реализации алгоритма.

25 кадров/с
Это СПОСОБНЫ обеспечить многие продукты. Однако это может быть не при полном разрешении, и при этом время от времени вы можете терять кадры. В зависимости от насыщенности сцены (количества изменений) частота кадров может падать, например, когда человек движется в кадре.

Хранилище 2 Тбайт или в течение 30 дней (либо больше)

Я могу полностью выполнить 3 предыдущих пункта и при этом ввести в заблуждение в данном пункте. Предположим, для этих 2 Тбайт имеется  30 камер. Нет никаких ограничений относительно движения в кадре или частоте, так что я могу для каждой камеры установить низкое значение трафика и получить 30 дней хранения записи на 2 Тбайт. Увы, изображения будут иметь блочные артефакты, но требование-то я выполнил.

Трафик не выше 6 Мбит/с

Поток с любой камеры может быть ограничен. Однако, опять же, в зависимости от реализованного производителем качества алгоритма сжатия H.264, изображение может быть и очень плохим. Мы проводили сравнительное тестирование кодеров и видели, как при частоте 25 кадров/c и полном управлении PTZ один из них - с потоком 1 Мбит/с  - давал лучше качество изображения, чем другой при потоке 6 Мбит/с.

Избыточный массив RAID5

Здесь можно точно сказать, соответствует данное требование или не соответствует. Однако речь идет о резервировании жесткого диска или о защите от сбоя всего NVR?

Если отказал жесткий диск, существует ли горячая замена? Будет ли продолжаться запись со всех камер во время восстановления RAID-массива? Имеется ли двойной источник питания для NVR? Может ли в момент серьезного сбоя NVR переключиться на второй NVR меньшей емкости?

Зачастую ожидают получить полное резервирование системы, однако на самом деле получают весьма небольшое.

В конечном итоге, при определении качества изображения вам не следует обсуждать алгоритм компрессии или количество мегапикселов.

Приведенные выше рассуждения позволяют мне использовать любое из этих изображений для оценки качества.

Нам бы хотелось знать, может ли при воспроизведении (или просмотре) поддерживаться оцениваемое качество изображения при заданном количестве кадров/с.

Указание количества пикселов камеры, вида компрессии и размера файла в реальности оказывают небольшое влияние на сравнение качества различных продуктов.

Наилучший метод, который я использую - это оценка по тестовой таблице, составленной из лиц различных народов, которые записаны с различными уровнями качества. Независимый человек должен просмотреть видеозапись и идентифицировать лицо из группы схожих лиц.

Подобный подход может использоваться и для автомобильных номеров и других объектов.

(bcnjxybr http://www.security-bridge.com)