В этой статье мы опишем часто встречающиеся в видеонаблюдении термины в области обработки видеосигнала, расшифровка которых будет полезна не только специалистам в области использования видеооборудования, но и желающим расширить свой кругозор и пополнить словарный запас.
Термины - обработка видеосигнала
Aspectratio
Отношение горизонтального размера телевизионного изображения к вертикальному размеру, обычно 4:3.
CCTV
Система замкнутого телевидения (стандартное обозначение систем охранного видеонаблюдения).
Entry-ControlTechnology
Технология входного контроля, реализующаяся системами и устройствами контроля доступа.
F-number (F-stop. opticalspeed)
Диафрагменное число объектива.
Face-Интеллект
"Face-Интеллект" автоматизированная система видеозахвата и идентификации личности по изображению лица человека. "Face-Интеллект" сканирует и "запоминает" лица всех людей, проходящих мимо видеокамеры, определяет идентичность входных данных, представляющих собой изображения лица человека, осуществляет анализ, инвариантный синтез образа объекта, сравнение с базой данных и распознавание.
Разработанная технология распознавания лица человека по изображению базируется на алгоритмах идентификации и сравнения изображений. Основой этих алгоритмов является модифицированный метод анализа принципиальных компонент, заключающийся в вычислении максимально декореллированных коэффициентов, характеризующих входные образы человеческих лиц.
При работе с базами данных до 100 000 изображений, что соответствует реальной практике и потребности правоохранительных органов большинства государств, вероятность экспертной идентификации по первым 10 изображениям рекомендательного списка 95,6 %.
Flange Focal Distance (Flange Back Focal Distance, Flange Back)
Рабочий отрезок, т.е. расстояние между опорной плоскостью присоединительной оправы и фокальной плоскостью объектива. Для объективов C-mount составляет 17,526 мм, для объективов CS-mount-12,5 мм.
Frame
Кадр телевизионного изображения.
Framestore
Термин в CCTV, описывающий электронный метод (свойство) захвата и сохранения в ограниченном объеме памяти одного или нескольких кадров (например, по сигналу тревоги). Данное свойство является неотъемлемым для передатчиков систем «SlowScan» (систем медленной передачи изображений с помощью специальных устройств и модемов). Захваченный кадр (кадры) хранится в собственной памяти передатчика до его дозвона до центрального пункта и подтверждения установления связи.
Gamma correction
Гамма-коррекция.
Genlock
Внешняя синхронизация телевизионных камер полным видеосигналом.
Interlace
Черезстрочная развертка.
LineLock
Внешняя синхронизация от сети питающего переменного напряжения.
Linepowered
Термин, используемый в CCTV применительно к камерам, у которых подача напряжения питания осуществляется по тому же коаксиальному кабелю, который используется для передачи видеосигнала.
MotionWavelet
Уникальная модификация алгоритма сжатия MotionWavelet разработки ITV. Основываясь на критерии качества по параметру PSNR (Пиковое Отношение Сигнал/Шум), можно сделать оценку, что алгоритм компрессии Motion Wavelets обеспечивает в 1.7 раза большее сжатие, чем другие алгоритмы без изменения качества изображения.
В кодере Motion Wavelets используется компенсация движения. Вейвлет-сжатие не использует разбиения изображения каждого кадра на блоки, и поэтому не подвержено "блокинг-эффекту", даже при очень больших степенях сжатия.
С математической точки зрения основной особенностью вейвлет-преобразования является возможность разложить изображение на две компоненты - низкочастотную часть, содержащую основную информацию, и высокочастотную часть, содержащую лишь малую долю информации. Низкочастотную часть можно опять разложить на две части, и т.д.
Оставшаяся часть изображения содержит лишь малые высокочастотные компоненты. В результате последовательного применения вейвлет-преобразований получается изображение, занимающее небольшой объем информации, и большая область, заполненная нулями или малыми коэффициентами, также занимающее малый объем информации. В итоге, удается достичь большого коэффициента сжатия исходного изображения.
MPEG (MPEG=MotionJPEG - MovingPicturesExpertsGroup)
Развитие алгоритма JPEG, обеспечивающее более качественное сжатие (по отношению к JPEG) применительно к изображениям движущихся объектов.
PGM
Программируемый токовый или релейный выход, предназначенный для подключения исполнительных внешних устройств. Выход активируется при реализации в системе ОПС запрограммированных событий.
Wavelet
Новая технология сжатия видеосигналов, быстро распространяющаяся в настоящее время (особенно в системах безопасности). Обладает существенными преимуществами по отношению к другим методам сжатия сигналов:
- прогрессивное сжатие, примененное в алгоритмах Wavelet, вначале преобразует рисунок в целом, с небольшим разрешение, а затем преобразует тончайшие детали в соответствии с необходимым разрешением. Это дает существенное преимущество, в особенности для изображений, где важное и детализированное изображение может занимать лишь 50% и менее от общего размера кадра. Стандартные общеизвестные алгоритмы JPEG, mJPEG, и MPEG2 делят изображение на блоки фиксированного размера, независимо от детализации и затем осуществляют их сжатие;
- ввиду собственных свойств, математика алгоритма Wavelet особенно отчетливо передает формы и края, что очень важно для последующей обработки изображений алгоритмами распознавания;
- сжатые рисунки выглядят гармонично и не содержат неприятных геометрических «дефектов», т.е. связь между количеством бит в рисунке и его качеством - линейная. Сжатые рисунки можно использовать даже при очень высоких степенях сжатия.
Алгоритм сжатия
Подразумевается программный алгоритм, при помощи которого сжимается цифровой код. Существует множество различных алгоритмов сжатия, как правило, все одного уровня и выделить какой-то один сложно. Стоит отметить, что отсутствие универсального алгоритма, ахиллесова пята всех цифровых систем видеонаблюдения, так как существующие, ведут к неизбежной потере качества.
Артефакты
Нежелательные элементы или дефекты видеоизображения. Могут появиться естественным образом в ходе видеопроцесса и должны быть исключены для получения высококачественного изображения. Наиболее часто встречающиеся в системах видеонаблюдения артефакты — это перекрестные помехи яркости и цветности.
Видеокомпрессия
Подразумевается сжатие цифрового кода для уменьшения его объёма. Существует два способа видеокомпрессии – аппаратная видеокомпрессия и программная видеокомпрессия. Аппаратная достигается по средствам специального электронного оборудования, программная программным обеспечением. Первый способ ведёт к значительному удорожанию системы видеонаблюдения. Так же стоит отметить, что при сжатии видеоизображения, неизбежна потеря качества.
Видеосигнал (полный видеосигнал)
Видеосигнал состоит из сигнала изображения - видеосигнала, модулированного в соответствии с распределением световой интенсивности по полю сцены, а также сигналов синхронизации и гашения. Он содержит видеосигналы отдельных строк, разделенные интервалом обратного хода по строке (строчный гасящий интервал), необходимым для того, чтобы электронный луч как в трубке монитора (кинескопе), так и в передающей камере (стандарт создан давно, в эпоху вакуумных приборов) успел вернуться к началу следующей сроки.
Во время этого интервала подается и строчный синхроимпульс. Синхроимпульс формируется не самим датчиком изображения, а замешивается в сигнал электронными схемами камеры. Уровни всех составляющих полного видеосигнала строго стандартизированы, что обеспечивает полную совместимость всех телевизионных устройств. Размах амплитуды (peak to peak) стандартного полного видеосигнала должен составлять 1 В.
Внешняя синхронизация
Способность телевизионного оборудования воспринимать один или несколько стандартных форматов синхросигнала, подстраиваясь ко всей остальной системе.
Внутренняя синхронизация
Способность видеокамеры генерировать синхропоследовательность безотносительно к какому-либо другому источнику. Обычно для этого используют кварцевый генератор.
Деинтерлейсинг
Interlacing ("гребенка") - это эффект искажения, возникающий при оцифровке видеосигнала. Алгоритм деинтерлейсинга (устранение эффекта "гребенки") применяется для кадра максимального разрешения. Не вносит искажения на границах объектов: никакого шума и нежелательного мерцания. Не уменьшает реальное разрешение кадра
Рабочий отрезок
Расстояние между опорной плоскостью присоединительной оправы и фокальной плоскостью объектива до фокальной плоскости. Для объективов C-mount составляет 17,526 мм, для объективов CS-mount - 12,5 мм.
Разрешающая способность
Максимальное количество телевизионных линий (ТВЛ), различаемых в выходном сигнале видеокамеры при минимально допустимой глубине модуляции 10%. Разрешение видеокамеры по горизонтали определяет максимальное количество градаций от черного к белому или обратно, которые могут быть получены от видеокамеры в центральной области экрана. На краях экрана допускается некоторое ухудшение качества изображения.
Чем выше разрешение видеокамеры, тем более мелкие детали можно различить на изображении. Обычным разрешением считается 380-420 линий для черно-белых видеокамер и 300-320 линий для цветных видеокамер. В системах видеонаблюдения высокого класса используются, как правило, видеокамеры с повышенным разрешением 500-600 линий для черно-белых видеокамер и 375-450 линий для цветных видеокамер.
Скорость ввода
Технический параметр для плат видеоввода, который определяет скорость записи и вывода изображения на экран с определенной частотой кадров; "живое" видео - до 25 кадров/сек (движение и действия объекта осуществляется без каких либо задержек), дискретное видео - до 5 кадров/сек (движение и действия объекта с задержками, эффект движения робота).
По материалам компании Борн.