На рынке компьютерных телевизионных систем безопасности лидерами продаж являются не более десятка компаний.

В развитии этих компаний также наметилась определенная тенденция: часть из них вкладывает большую часть средств в производство и развитие самих систем, другая часть – в производство рекламы. Все эти затраты, в любом случае, окупаются и оплачиваются Заказчиком.

Предлагаемая статья посвящена современному состоянию систем CVS, а также отличиям их от систем-конкурентов.

Дельта-сжатие CVS предназначено для значительного уменьшения размеров высококачественных изображений записываемых в архив.

Известно много потоковых методов сжатия: MPEGx, Hxxx, сжатие разности кадров JPEG-ом или Wavelet-ом и пр. Эти методы дают эффект, в основном, для видео сюжетов с большими межкадровыми изменениями по площади и малыми по амплитуде, одновременно приводя к ухудшению качества изображений по сравнению с кадровым сжатием типа JPEG или Wavelet. Эти методы были разработаны и находят применение в, основном, для записи видеофильмов.

Дельта-сжатие CVS – следующий шаг в развитии метода сжатия по результатам анализа активности на наблюдаемом объекте. Реализованный нами ранее способ сжатия видео потока по активности за счет исключения кадров, в которых отсутствуют изменения, не ухудшает качества изображений и значительно сжимает записываемую информацию. Это подтверждено многолетней эксплуатацией систем CVS.

В основе метода Дельта-сжатия CVS лежит математический анализ изображения на предмет поиска активности не только во времени, но и по площади кадра. Проще говоря, области с обнаруженными изменениями сжимаются и записываются часто, а не активные (фон) - редко. В результате, размеры сжатых кадров будут приблизительно пропорциональны размеру площади, в которой обнаружена активность. Смотри здесь

Например, размер сжатого JPEG высококачественного изображения равен 40 КБайт. Пусть площадь изменения составила 10%, тогда размер сжатого изменения будет приблизительно равен 4 КБайт. Как видно из этого простого примера, получается десятикратное сжатие без ухудшения качества по сравнению с 40 КБайтным изображением.

Конечно, алгоритм сжатия, на самом деле, значительно сложнее и основан на глубоких знаниях в обработке изображений.

В охранном телевидении применяются, в основном, стационарные камеры для обзора объектов, в которых весьма мал процент изменений. В данном случае совершенно очевидно преимущество Дельта-сжатия CVS по сравнению с другими известными методами – высокая степень сжатия высококачественных изображений.

CvsTest - программное обеспечение для конфигурирования систем CVS - позволяет из различных моделей создавать единую систему, практически под любую задачу.

Например, на объекте требуется установить 22 камеры:

1) 16 камер в производственном корпусе (3 FPS для каждой камеры), находящемся на расстоянии 200м от офиса;
2) 4 камеры для контроля офиса (8-10 FPS)
3) 2 камеры реального времени (25 кадр/сек) для кассы и входа в офис.

Для решения задачи потребуется установить в компьютер системы CVS:

• модель CVS 16x8 (50/16=3 FPS, 1 камера на выбор 16 FPS) с комплектом CVS-Tu/CVS-Ru для удаленного размещения коммутатора на 200м.
• модель Квартет (40/4= 10 FPS);
• две системы Соло (25 кадр/сек).

Суммарная скорость работы такой системы - до 140 FPS, любая камера будет доступна для просмотра с частотой 10-25 FPS.

При попытке решить такую задачу традиционными методами потребовалась бы система с 22-мя каналами реального времени, 4,5 км дополнительного коаксиального кабеля и средств на его прокладку, 16 корректоров усилителей для удаленных камер.

Речь, видимо, идет о статье Станислава Уточкина «Чипы видеоввода: BrookTree или Philips?» в журнале CCTV Focus №3 2003 г..

Наше мнением по поводу выводов, сделанных автором, здесь.

Да, мы знакомы с подобными системами. Наше мнение о них здесь.

После появления в продаже устройств для подключения удаленных коммутаторов систем CVS нас часто спрашивают о максимально-возможных удалениях камер от коммутатора и коммутатора от компьютера.

Ответ на этот и многие другие, связанные с данной проблемой вопросы, можно найти в документах: Расстояние до камер. Удаленные коммутаторы и Преобразование интерфейсов RS232-422.

Для максимальной эффективности систем CVS, в зависимости от их типа, состава и конфигурации, требуются различные вычислительные мощности. Примерно оценить требования к компьютеру Вам поможет статья Требования к компьютеру.

Более подробные рекомендации по подбору компьютера под конкретную задачу смотри в файле pc_full.pdf

В компьютерных телевизионных системах безопасности CVS особое внимание уделяется записываемой в архив информации. Каждый оцифрованный кадр проходит проверку на предмет активности или движения и при необходимости записывается в архив. Каждая запись сопровождается служебной информацией – цифровым маркером с закрытым ключом или маркером подлинности. Этот ключ имеет ряд служебных полей, по которым в дальнейшем определяется подлинность записанной информации:

1. уникальный идентификатор кадра (комбинация порядкового номера кадра, времени формирования идентификатора, идентификаторы сервера и камеры в системе),
2. порядковый номер камеры и ее имя,
3. идентификатор события, по которому была произведена запись.

Воспроизведение записанной информации возможно только с помощью программного обеспечения CVSCenter, которое по запросу пользователя читает записи из архива в соответствии с оригинальным алгоритмом, проверяет служебные поля и маркер подлинности, и только после этого отображает записанные данные в соответствующем окне.

Структура архива систем CVS спроектирована таким образом, что, во-первых, обеспечивает минимальное время доступа к требуемой архивной записи, и, во-вторых, за счет применения специальных алгоритмов предотвращает несанкционированный доступ к записанной информации. Случайное или преднамеренное изменение архива (замена, удаление, добавление информации в архив) приводит к нарушению структуры архивных записей и будет немедленно обнаружено системой.

Таким образом, вся записываемая в архив информация имеет маркер подлинности, или как «модно» сейчас говорить – цифровую подпись.

Смотрите информацию о технологии 'цифровых водяных знаков'.

Пропускная способность PCI шины

Пропускная способность PCI шины накладывает основные ограничения на поток данных оцифрованных изображений. Для шины 33 MHz/32 бита максимальный поток составляет: 33MHz х 4 байт = 132 000 000 байт/сек.

Каждый пиксель черно-белого изображения обычно передается одним байтом, для передачи пикселя цветного изображения требуется от 2-х до 4-х байт. Объем данных каждого оцифрованного изображения определяется, таким образом, заданным разрешением, т.е. количеством пикселей.

На основании вышеизложенного, можно составить таблицу :

Примечания:

1. При превышении максимально возможного для PCI шины потока (попытке цифровать большое количество изображений с высоким разрешением) появляются сбои в виде горизонтальных черточек, заметить которые наиболее легко на движущихся объектах. Данный эффект наблюдается у подавляющего большинства производителей. Говорить серьезно о детектировании движения или активности в таких системах не имеет смысла. В системах CVS подобные ошибки исключены.
2. В расчете предполагалось, что все ресурсы шины PCI заняты исключительно под передачу изображений. При наличии других PCI устройств, например VGA, звуковые и сетевые карты и т.д. - потоки данных изображений могут быть ниже.
3. Для увеличения количества АЦП свыше цифр приведенных в таблице необходимо использовать более мощные компьютеры и материнские платы (66 MHz, 64 bit, раздельные PCI шины). Стоимость одного такого компьютера, как правило, превышает стоимость двух обычных, а их правильная настройка требует высокого уровня квалификации программистов. По этой причине они чаще встречаются на выставочных стендах, нежели на реальных объектах.

Калькулятор временно не доступен...
Просим обращаться к разработчикам систем CVS.

В помощь специалистам - инсталляторам выпущен интерактивный помощник по установке камер для оптимальной работы систем CVS Авто.

Интерфейс программы максимально упрощён.

Достаточно в соответствующие поля ввести данные по установке камеры - программа автоматически расчитает параметры размещения камеры, предложит необходимые рекомендации для оптимальной работы системы CVS Авто.

Загрузить актуальную версию программы CVS Авто - Калькулятор можно со страницы Центра загрузки.