что такое твл в камерах видеонаблюдения

Что такое ТВЛ?

Для получения четкого и хорошо обработанного изображения на камерах видеонаблюдения специалисты обычно используют техническую характеристику «разрешение видеокамеры». У аналоговых видеокамер разрешение матрицы измеряется не в пикселях (как в цифровых видеоустройствах), а в ТВЛ – телевизионных вертикальных и горизонтальных линиях на видеокамере, передающих изображение на дисплей регистрирующего устройства.

Чем больше разрешение по горизонтали и вертикали (чем больше количество вертикальных и горизонтальных линий), тем качественнее картинка, возникающая на мониторе или телевизоре.

Для сравнения показателей аналоговых и цифровых камер, ниже представлена примерная таблица сравнения разрешений цифровых и аналоговых камер:

Стандартное среднее разрешение аналоговых видеокамер наблюдения – 480-700 ТВЛ, современные качественные видеокамеры способны выдавать картинку с разрешением до 1000 ТВЛ, а элитные флагманы видеонаблюдения поднялись до разрешения 10-20 тысяч ТВЛ и способны давать сверхчеткую картинку, сохранение которой требует терабайтных дисковых хранилищ.

Следует отметить, что количество линий на экране видеокамеры все же ограничено, и чем оно больше, тем видеокамера дороже. Для качественного видеонаблюдения сегодня достаточно видеоустройство с разрешением 700 ТВЛ – оно дает высококачественную и четкую картинку при вполне доступной стоимости самой камеры, позволяет оцифровывать изображение в разрешении 704 х 576 пикселей и обеспечивает оптимальные параметры сжатия информации при постоянном битрейте.

Очень важно понимать, что экономить на разрешении устройства неразумно – камеры видеонаблюдения с разрешением менее 600 ТВЛ дают менее четкую картинку (при оцифровке изображения теряется достаточно много ТВЛ), что усложняет видеонаблюдение и серьезно напрягает глаза оператора системы.

Источник

Всевидящее око. Или как выбрать систему видеонаблюдения.

Про видеонаблюдение знают, наверное, все. Каждый день, множество людей попадают в поле зрения всевидящего ока. За нами наблюдают почти везде: в аэропортах и детсадах, в больницах и торговых центрах многие ставят видеонаблюдение у себя дома и/или на прилегающей территории.

Системы видеонаблюдения, выделяются своим многообразием, от одной камеры (хотя системой это по определению назвать нельзя), до сложных структур на предприятиях, из сотен камер, километров проводов и десятками человек обслуживающего персонала.

Разумеется, сложные системы, устанавливаемые в торговых центрах, школах или предприятиях, требуют квалифицированного расчета и подбора оборудования, и этим будут заниматься специализированные фирмы. А что, если вы хотите установить наблюдение у себя дома/квартире/даче, или вы владелец небольшого магазина или офиса? Вам вполне по силам выбрать комплект видеонаблюдения, подходящий именно под ваши нужды.

Система видеонаблюдения состоит из множества компонентов, но минимальный набор включает в себя: регистратора, камер, блока питания камер, кабеля и разъемов. Также потребуются монитор или другое устройство для вывода изображения, и жесткий диск для записи видеоархива. Вместо видеорегистратора, для подключения камер и обработки сигнала с них, используются специальные платы видеозахвата, устанавливаемые в компьютер. Ввиду небольшой распространенности таких решений, я не буду заострять на них внимание, но основные параметры регистраторов, применимы и к ним.

Итак, вы решили купить систему видеонаблюдения. Пройдемся по основным этапам, которые помогут вам это сделать.

Первый и самый главный этап – формулировка конкретных требований и задач.

Система видеонаблюдения, выполняет определенные задачи, и без их четкой формулировки (что, где и как вы хотите наблюдать) эту систему не построить. Необходимо четко понимать, что вы хотите: общий обзор помещения или территории, или, например, наблюдение за определенным местом с возможностью идентификации посторонних лиц. Каждой задаче соответствует зона детализации (расстояния от видеокамеры до объекта):

Хорошо иметь план помещения или территории с размерами, определить на нем предполагаемые места размещения камер в зависимости от размещения объектов наблюдения, регистратора и расстояния между ними.

Определяем задачи для каждой камеры: например, группа из четырех камер для просмотра периметра, и одна камера для контроля входа в помещение/участок с возможностью идентификации.

Второй этап – выбор типа видеонаблюдения.

Одним из основных признаков, по которому можно разделить все системы видеонаблюдения, это то, каким образом передается сигнал от камеры к регистратору. Выделяют две большие группы:

— аналоговые системы (аналоговый сигнал, передается по коаксиальному кабелю – КВК, РК, RG);

Существует несколько разновидностей аналоговых систем:

— собственно аналоговые (Analog, иногда могу называться CCTV, хотя это не верно). Еще, каких то лет 5 назад, был чуть ли не единственным видом аналогового видеонаблюдения. Расстояние от регистратора до камеры до 100 метров, разрешение камеры до 600ТВЛ (720×756). С внедрением IP видеонаблюдения с камерами, имеющими разрешение 1,2 и более мегапикселя, начали постепенно вытесняться с рынка. Но с появлением новых технологий, аналоговые видеокамеры смогли достичь разрешений в 1-2 мегапикселя, при той же цене. Перечислим три основных HD стандарта:

Так же можно выделить еще один тип – MHD – это гибридная технология, объединяющая в одной камере видеонаблюдения поддержку одновременно четырех стандартов: HD-CVI, HD-TVI, AHD и Analog.

Все перечисленные стандарты обеспечивают разрешение изображения от 1280х720 до 1920×1080 пикселей. Совместимость с аналоговыми камерами предыдущего поколения, позволяет строить комбинированные системы видеонаблюдения, что упрощает переход на новое оборудование. Так же коаксиальный кабель используется для одновременной передачи видео и аудиосигнала, а также управлением поворотными устройствами и трансфокаторами (PTZ).

IP видеонаблюдение может быть построено на базе уже имеющейся ЛВС (но требует первоначальной оценки пропускной способности), или использовать собственную (спроектированную под конкретную систему видеонаблюдения).

Выделим основные достоинства и недостатки обоих типов систем, которые нам помогут в выборе типа системы.

Преимущества аналоговых систем:

— Передача сигнала на расстояние до 500 метров (или больше, при использовании специальных конвертеров);

— Более низкая, на 10-20% цена, чем у IP;

— Простая настройка системы (по сравнению с IP).

— к каждой камере необходимо вести свой кабель, соответственно более трудоемкий монтаж;

— восприимчивость к электромагнитным помехам.

Преимущества IP систем:

— Более легкий монтаж;

— Большее разрешение камер (стоит заметить, что разрешения более 2МП (1920*1080), редко используют в домах/офисах);

— Больший функционал камер (например беспроводная передача данных, обеспечение удаленного доступа);

— Лучшая маштабируемость системы;

— Длина кабельной линии не более 100-130 метров (при больших дистанциях необходимо устанавливать промежуточные коммутаторы);

— В виду того, что видеопоток сжимается перед передачей, появляется задержка в 2-3 секунды;

— Возможные сложности в настройке оборудования, для обычного пользователя.

Наибольшее распространение получили AHD и IP системы видеонаблюдения. Использую данные из первого этапа выбираем какую систему, возможно использовать, зная расстояния между регистратором и камерами (в жилых помещениях и небольших магазинах, длины кабелей обычно не превышают 100 метров, поэтому можно делать расчет для нескольких типов систем, и выбрать наиболее подходящий вариант на последнем этапе).

Этап третий – выбор оборудования.

Камеры.

Пройдемся по основным характеристикам камер, непосредственно влияющих на качество изображения, сферы применения и т.д.

Матрица.

На данный момент, в камерах видеонаблюдения используются два вида матриц:

CCD матрицы выдают более качественное изображение, передают лучше цвета и оттенки, у них больше динамический диапазон, с меньшим количеством собственных шумов и хорошую светочувствительность. Но стоимость таких матриц выше. CMOS же имеют более низкую стоимость, и меньшее энергопотребление. В последние годы характеристики обоих типов матриц улучшались, поэтому при выборе камеры для видеонаблюдения, тип матрицы уже не играет главной роли.

Размер матрицы.

Угол обзора.

Угол обзора является одним из основных критериев при выборе камеры видеонаблюдения, поскольку определяет контролируемую ею зону наблюдения. Зависит этот угол от фокусного расстояния объектива камеры и формата (размера) ее матрицы. Рисунок ниже дает представление о зависимости горизонтального угла обзора от фокусного расстояния.

Вертикальный угол обзора будет меньше за счет соотношения сторон матрицы (в сети можно найти таблицы с указанием всех углов (горизонтальный, вертикальный, диагональный) на различных фокусных расстояния и для различного размера матриц).

Фокусное расстояние.

Определяет угол обзора объектива, а соответственно размер изображения и степень его детализации. Чем больше фокусное расстояние объектива, тем большую дальность видимости имеет камера видеонаблюдения, но угол обзора уменьшается. И наоборот, короткофокусные камеры имею большой угол обзора, но далеко стоящие объекты уже будут неразличимы.

Разрешение камеры.

Несмотря на то, что разрешение камеры видеонаблюдения определяется количеством пикселей ее матрицы, для аналоговых видеокамер она указывается в ТВЛ (телевизионных линиях).

Таблица, стандартных разрешений аналоговых камер.

600 ТВЛ считается достаточным значением для камер домашних/офисных систем видеонаблюдения.

Для HD аналоговых камер, и IP камер, разрешение указывается в мегапикселях.

Чувствительность.

Минимальная освещённость (чувствительность) камеры видеонаблюдения характеризует способность камеры видеонаблюдения различать объекты в темноте. Измеряется в люксах. Чем меньше число, тем при более низкой освещенности, камера сможет различать и записывать объекты. Цветные камеры видеонаблюдения при низкой освещённости автоматически переходят в режим чёрно-белого изображения, в котором чувствительность камеры гораздо выше.

Виды камер.

Камеры можно разделить по нескольким критериям.

В зависимости от места размещения:

По цветности изображения:

— Цветные (в условиях недостаточной освещенности, цветные камеры переходят в ч/б режим работы)

По возможности изменения фокусного расстояния:

— с фиксированным объективом

Исходя из данных, полученных в первом этапе, выбираем каждую камеру. Например, для установки внутри помещения можно взять купольную или миниатюрную (если стоит цель сделать камеру малозаметной), с необходимым углом обзора (фокусным расстоянием). В тоже время, для установки на улице, необходимо учитывать еще и такие параметры как: пыле/влагозащита, температурный режим работы. Для работы в условиях недостаточной освещенности, для камер необходима ИК-подсветка, и высокая чувствительность (

На сегодняшний день, редкая система видеонаблюдения, используется только для отображения изображения с камер, без из записи и хранения. В большинстве случаев для этих целей применяются цифровые видеорегистраторы.

В данное время, большинство регистраторов, предоставляют достаточный уровень оснащенности, позволяющий построить добротные системы.

Помимо явного разделения на аналоговые и IP, есть еще один тип регистраторов – гибридные. Особенность и преимущество их в том, что они позволяют подключать как аналоговые, так и IP камеры, что в некоторых случаях очень кстати.

Ключевые параметры регистраторов:

— Количество подключаемых камер: 4, 8, 16, 32 канала.

— Разрешение записи. Должно быть не меньше разрешения камер. Например, чтобы эффективно использовать камеры 700 ТВЛ видеорегистратор должен обеспечивать запись качеством 960H (960х576 px).

— Скорость записи. Лучшие модели обеспечивают запись на полной скорости в 25к/с.

— Количество жестких дисков для хранения видеоархива, и их максимальная емкость. Многие забывают про такой, казалось бы, второстепенный, но на самом деле очень важный параметр. Поскольку от объема накопителя (или накопителей) напрямую зависит продолжительность (глубина) архива.

— Возможность записывать в различных режимах. Непрерывная съемка, по расписанию, по датчику движения.

— Наличие LAN разъема, его скорости и дополнительных функций по обеспечению удаленного доступа/администрирования системы видеонаблюдения.

Поскольку камеры мы уже выбрали, не составит труда выбрать регистратор. Определяем количество каналов регистратора (лучше, если будет запас 1-2 камеры на случай непредвиденного добавления новых камер), характеристики записи видеосигнала должны быть равны или превосходить возможности камер. На данном этапе можно рассчитать примерный объем жесткого диска необходимый для хранения нужного нам архива (или наоборот, какой глубиной архив можно записать на HDD определенного объема).

О правильном питании.

Поскольку для работы камер требуется источник тока, то его выбор тоже очень важен. Неправильно выбранный блок питания, или место его размещения, может привести к неработоспособности всей системы видеонаблюдения (или ее части).

Некоторые виды используемых блоков питания.

20%. Немаловажную роль, играет и расстояние длина кабеля питания до камеры. При больших длинах, камере просто не хватит напряжения для работы. В интернете есть калькуляторы, которые помогут высчитать падение напряжения в кабеле, в зависимости от его длины и сечения (диапазон рабочего напряжения камеры и блок указываются в его характеристиках). Иногда приходится использовать несколько блоков, располагая их ближе к камерам.

Некоторые IP камеры, поддерживают технологию PoE – передача питания через сетевой кабель. Для этого используются либо специальные устройства – инжекторы, или (что чаще) специальные коммутаторы. Здесь необходимо учитывать, что коммутатор рассчитан на определенную нагрузку, поэтому необходимо рассчитывать количество камер, которые будут получать от него питание.

Четвертый этап.

Если производился расчет для двух систем (аналог и IP), то выбираем более подходящий вариант. Еще раз перепроверяем все данные, так как возможны были внесены какие-то изменения/уточнения в первоначальную схему. Выбираем, какой кабель будет использоваться в зависимости от прокладки внутри помещения или на улице, и типа системы: для аналога возможно применения комбинированного кабеля, где в одной оболочке находятся кабели передачи изображения и питания, либо отдельно коаксиальный кабель и кабель питания. Для IP систем выбирается категория сетевого кабеля, и способ подачи питания. Если питание подается отдельно, то необходимо заложить и кабель под него. Позаботьтесь о достаточном количестве соединительных разъемов (их лучше взять с небольшим запасом, на случай брака).

Готовые комплекты видеонаблюдения.

Довольно часто, в продаже можно встретить готовые системы видеонаблюдения. Пару слов скажем о них.

Камеры, входящие в комплект, могут быть только внутренние или уличные, так и обоих типов (например, в соотношении 50/50).

Удостоверьтесь, что на все компоненты системы есть руководство с характеристиками оборудования. Как минимум, Вы должны получить информацию о таких технических характеристиках как:

— разрешение камер, их фокусное расстояние, внутренняя/уличная (и температурный диапазон), наличие ИК подсветки, и указание дополнительных функций;

— регистратор, входящий в комплект должен по своим характеристикам (число каналов, разрешение/скорость записи) соответствовать камерам видеонаблюдения. Кроме того, если планируется организация удаленного доступа к системе, уточните наличие данной функции.

Так же уточняйте наличие в комплекте жесткого диска, разъемов, кабелей (и их длин при наличии), блока питания (его выдаваемого напряжения и мощности).

Это основные моменты, на которые стоит обратить внимание при приобретении готового комплекта видеонаблюдения. Нередко, такие комплекты обходятся дешевле, чем покупка подобной системы из отдельных комплектующих.

Общие рекомендации.

Приведу рекомендации, которые применимы в большинстве случаев.

— Для внутренних помещений в подавляющем большинстве случаев можно остановиться на камерах с фокусным расстоянием f=3,6 мм. Иногда бывает проблематично точно рассчитать требуемый угол обзора, в таких случаях удобно воспользоваться камерами с варифокальным объективом. Такая камера позволит произвести необходимые настройки непосредственно на месте, что очень удобно, особенно для начинающих, планирующих выполнить установку системы своими руками.

— Для общего наблюдения (без выполнения каких-либо специфических задач), хватает камер с разрешением 600ТВЛ. Для аналоговых HD и IP – 1280*720 (1 мегапиксель).

— Аналоговые системы при числе камер порядка 4-8 штук, будут дешевле, чем IP.

— Я рекомендую обратить свое внимание на гибридные AHD системы – к такому регистратору, возможно, подключить как AHD, так и IP камеры.

— Для внешних камер обязательно уточняйте температурный диапазон их работы. К камерам, эксплуатируемым в северных районах, должны предъявляться иные требования, чем к эксплуатируемым в южных регионах.

— Удаленный доступ, представлен, в данный момент, практически во всех регистраторах. Необходимо иметь только доступ к сети Интернет. Иногда такая опция бывает очень полезна.

— Не осуществляйте прокладку кабелей рядом с электрической проводкой (220В). Наведенные помехи могут существенно испортить качество изображения.

Надеюсь, что данное руководство будет для вас полезным. Я постарался охватить наиболее важные характеристики компонентов систем видеонаблюдения, и рассказать некоторые нюансы при выборе подходящего варианта.

Источник

Интернет пестрит заманчивыми предложениями. Аналоговая камера с композитным выходом обеспечивает 1200 твл. Продавцы и производители на перегонки предлагают эксклюзивные аналоговые камеры сверх высокого разрешения во всех конструктивных группах. Причем как обычно количество пикселей плавно переводится в телевизионные линии!

В этой чудесной CMOS матрице IMX138 SONYExmorна 1,3 Мп используется 1280х720р, что почему то дает в изображении 1200 твл, а не 800 как в реальности. А ведь это на весь кадр для формата HD (16:9). Погонное разрешение при HD составляет 600-650 твл, если сравнивать для одинаковых условий кадры 16:9 и 4:3. Цифры получаются очень знакомые. Сразу вспоминается технология Effio, правда некоторые отчаянные продавцы уже и для неё обещают и 700, и 750 и даже 800 твл. Сразу необходимо отметить, что обещания 700 твл для цветной камеры в ночном режиме совершенно мифические. Когда компания SONY для процессора Effio заявляет 650/700 твл, она имеет ввиду возможности процессора по обработке ч/б изображения с матрицы 960Н также черно-белого варианта. В этом легко убедится по изображению нормальной ( не китайской) таблицы на ч/б мониторе или цветном видеомониторе с гребенчатым фильтром. Мы ведь говорим о композитном аналоговом выходе, на каком и обещается такое разрешение.

Посмотрим теперь откуда берутся 1200твл на этом выходе. Все рекламируемые камеры с CMOS сенсором IMX138 SONY «Exmor” работают в этих камерах с процессором FH8520. Это замечательное многофункциональное устройство обеспечивает при входном изображении 1280х960р как цифровой выход изображения HD 1280x720p / 25, 30, 50 или 60 к/с, так и аналоговый композитный выход в стандарте PALили NTSC(просто других нет, если не считать мало распространенного французского и немного советского SECAM).

Естественно это предполагает переход на другую систему разложения (для PALэто 625 строк, 50 полукадров), а следовательно на другое разрешение не только по горизонтали но и по вертикали. И действительно, в технических характеристиках процессора на аналоговом выходе заявлено горизонтальное разрешение 720 или 960H, т.е как максимум, аналогичное системе 960H “Effio”. Другими словами в подобных камерах используется система HD, но не полнофункционально. Подобные варианты встречались в мегапиксельных камерах IPи HDcctv (SDI) в виде контрольного аналогового выхода, правда HDизображение там чаще всего просто сжималось до формата 4:3.

В остальном эти «замечательные» телекамеры имеют стандартный набор как необходимых (баланс белого, электронный затвор, управление автодиафрагмой) так и дополнительных, иногда даже полезных функций (WDR, Sens-Up, D-ZOOM, шумоподавление 2D/3D, детектор активности, приватные зоны, регулировка параметров изображения и т.п.).

Теперь сформулируем, что же мы получили, как говорится «в сухом остатке». А получили мы камеру Effio 960H на CMOS матрице Exmor,но с прогрессивной разверткой.

Использование сенсора с прогрессивной разверткой обеспечивает полное отсутствие интерлесинга при воспроизведении изображения на компьютерных VGA или DVIмониторах, несмотря на передачу изображения аналоговым сигналом с черезстрочной разверткой. Это весьма приятно, поскольку сейчас используется исключительно цифровая регистрация и компьютерные LCD мониторы. Это, наконец, позволит использовать оба полукадра при записи и увеличит разрешение регистрации в 2 раза по вертикали. Но на самом деле и по горизонтали, поскольку при полукадровой регистрации (352х288) переход на формат HD1 (704×288) в реальности не улучшал картинку.

Несмотря на применение CMOSсенсора общее потребление камер практически не изменилось, поскольку потребление современных процессоров достаточно велико и практически оно определяет потребление, не считая возможной ИК подсветки.

Матрица IMX138 SONY благодаря современной технологии «Exmor” характеризуется высокой чувствительностью и быстродействием, низким уровнем шума. Но это в сравнении с обычными сенсорами CMOS. Все таки сказываются малые размеры пикселя, Байеровский фильтр RGBвместо CMYGи особенности архитектуры самого сенсора. CCDсенсоры современных технологий той же SONYимеют безусловное преимущество в сравнении с CMOS. Данные о чувствительности сенсоров производства компании SONY сведены в таблицу.

Источник