Владо Дамьяновски - CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии (1089174), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Разрешение телевидения высокой четкости обеспечиваеткачество изображения, близкое к 35-мм фотопленке, а качество звука приближается к качествуРис. 4.28. Сравнение HDTV и аналогового SDTVкомпакт-диска.CCTV4. Общие характеристики телевизионных систем115Разработка HDTV велась уже более двух десятилетий, и первые тестовые передачи проводились вЯпонии, Европе и США.В 1993 году была создана группа организаций и компаний, в которую вошли AT&T™, GeneralInstrument Corporation™, Massachusetts Institute of Technology (MIT), Philips™, David Sarnoff ResearchCentre™, Thomson™ и Zenith™ и другие.
Эта группа получила название Grand Alliance. Основнойзадачей, которую поставила перед собой группа Grand Alliance, была оценка существующих технологий и выбор ключевых элементов, которые составили бы основу будущей оптимальной системыHDTV.В 1995 году группа Grand Alliance одобрила использование кодирования видео, звукового и системного мультиплексирования в том виде, как это реализовано в MPEG-2, то есть тот же формат, что иBDVD.Были предложены два режима визуального отображения: чересстрочная и прогрессивная (нечересстрочная) развертка.В настоящее время HDTV является одним из стандартов цифрового телевидения (DTV — DigitalTelevision), который предлагает самое высокое качество изображения.
Всего существует 18 форматовDTV, из которых шесть — это форматы HDTV, из которых пять — это форматы с прогрессивной разверткой, а один — с чересстрочной. Еще восемь форматов — это телевидение стандартной четкости(четыре широкоэкранных формата 16:9, и четыре формата со стандартным соотношением сторон 4:3).Оставшиеся четыре формата — это компьютерные форматы VGA (VGA — video graphics array).Каждая телевизионная станция сама выбирает удобный формат для вещания.
ВHDTV используются следующие форматы:О 720i — 1280x720 пикселов (чересстрочная развертка)О 720р — 1280x720 пикселов (прогрессивная развертка)О 1080i — 1920x1080 пикселов (чересстрочная развертка)О 1080р — 1920x1080 пикселов (прогрессивная развертка)Чересстрочная развертка здесь означает, что используется такой же тип развертки, как в аналоговомтелевидении или видеонаблюдении (о чересстрочной развертке мы уже подробно рассказывали).Впрочем, с появлением современных телевизоров с большим экраном повышенной яркости инерционность человеческого зрения привела еще к одной проблеме, так как глаз стал замечать мерцание.Прогрессивная развертка выводит все изображение построчно одна линия за другой, что дает 50или 60 полных кадров в секунду (в зависимости от региона).
Это позволяет получить более плавноеобновление изображений, но требует большей полосы пропускания. Для HDTV рекомендуемоерасстояние между зрителем и экраном равняется четырехкратной высоте экрана, что позволяетдостичь оптимального эффекта.В качестве алгоритма сжатия изображения в HDTV принят стандарт MPEG-2, а для сжатия звукаиспользуется АС-3. Предложенная техника модуляции передачи — квадратурная амплитуднаямодуляция с частично подавленной боковой полосой. Выбранная звуковая технология — 8-канальная цифровая система «объемного звука» Dolby с CD-качеством.Цифровое наземное телевещание (DTTB — Digital terrestrial transmission broadcast) разрывает ставшую нам привычной связь одного телевизионного канала с одной частотой. DTTB может передаватьлибо один канал HDTV, либо шесть сервисов (каналов) телевидения стандартной четкости (SDTV),или даже до 10 сервисов с меньшим разрешением.
Также как в случае с компьютерными технологиями, здесь можно выбирать скорость потока данных, ширину канала и качество изображения,которые взаимосвязаны.По сути, тип изображения определяет емкость канала, нужную для передачи. Канал цифровогоназемного вещания может потребовать пропускной способности до 20 Мбит/с. Сервисы HDTVhttp://www.itv.ruITV — генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV. Библия видеонаблюдения»1164.
Общие характеристики телевизионных системCCTVбудут использовать большую часть (или даже полностью) этой пропускной способности, но сервисы телевидения стандартной четкости потребуют значительно меньшую часть пропускной способности в зависимости от характера видеопотока. Так трансляция различных спортивных соревнований, где присутствует много быстрых движений, потребует до 10 Мбит/с и, следовательно, одновременно можно предоставлять только два сервиса такого рода. Для сравнения, для передачиизображения диктора потребуется уже только 5 Мбит/с.Системы DTTB могут обеспечивать 6-, 7- и 8-МГц-канальные интервалы при минимальном или почтине заметном с точки зрения стоимости убытке.
Австралия использует 7-МГц канальный интервал дляаналоговых услуг, США — 6-МГц, Европа — 8-МГц, в некоторых странах используют 7-МГц.DTTB можно обеспечить в пределах существующих вещательных диапазонов частот, обычно в УВЧ,но также и в метровых диапазонах, используя свободные каналы, соседствующие с каналамианалоговых сервисов.Из-за технических ограничений, свойственных аналоговым системам, эти каналы зачастую нельзяиспользовать для дополнительных аналоговых услуг, но можно использовать для DTTB, так как ожидается, что такие приемники будут толерантны к высоким уровням внутриканальных помех и помехсовмещенных каналов.HDTV, естественно, смотрится лучше, четкость и разрешение изображений позволяют использовать экраны намного большего размера.
Если первоначально такие экраны создавались на технологии ЭЛТ, позволяющей достичь высокого разрешения, то нельзя было ожидать, что размер диагонали экрана превысит 1 метр. Но благодаря новым технологиям, таким как плазменные панели,FED- или DMD-технологии, а также ЖК (все это мы рассмотрим в гл. 6 «Мониторы»), мы, конечно,увидим большие экраны, размеры которых будут ограничены, наверное, только размерами помещения и расстоянием до зрителя.Для видеонаблюдения размеры не столь важны, вполне достаточно ЭЛТ-мониторов с высоким разрешением, так как большинство операторов и пользователей, работающих с системами наблюдения, следят за экранами с очень близкого расстояния.
Но это не значит, что нельзя избрать инойподход и установить один или два больших монитора — в качестве главных контрольных дисплеев— на значительном расстоянии от зрителя.«CCTVФокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ruCCTVhttp://www. itv. r и4. Общие характеристики телевизионных систем117ITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV.
Библия видеонаблюдения»1184. Общие характеристики телевизионных систем«CCTVФокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюCCTVhttp://www.cctvfocus.ruCCTV4. Общие характеристики телевизионных системhttp://www. itv. ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV. Библия видеонаблюдения»119CCTV1215. Телекамеры в системах видеонаблюденияСамый первый и наиболее важный элемент системы видеонаблюдения — это элемент, формирующий изображение, то есть телекамера.Общие сведения о телекамерахТермин «камера» произошел от латинского camera obscura, что означает «темная комната».В средние века такие комнаты использовали художники. Затемненная комната кубической формы свыпуклой линзой с одной стороны и экраном, на который проецировалось изображение с другой,использовалась художниками для формирования изображений и последующей их зарисовки.В XIX веке под «камерой» понимали устройство записи изображений на пленкуили другой светочувствительный материал.
Она состояла из светозащищенной коробки, объектива, через которыйпроходил и фокусировался свет, затвора,контролировавшего продолжительностьраскрытия объектива, и диафрагмы,регулировавшейколичествопроходящего через стекло света.В 1826 г. Иозеф Найсфор Нипс (JosephРис. 5.1Nicephore Niepce) получил первое негативное изображение на пленке. Так зародилась фотография.Вначале фотографические камеры не сильно отличались от концепции камеры-обскуры. Онипредставляли собой черную коробку с объективом впереди и фотопластинкой сзади. Начальнаяустановка изображения и фокусировка делались на основе перевернутой «вверх ногами»проекции, которую фотограф мог видеть, только прикрывшись черной накидкой.Первая коммерческая фотокамера была снабжена механизмом ручной подачи пленки и видоискателем (или окуляром), который давал приблизительный обзор, видимый объективом.Сегодня мы используем термин «камера» в киносъемке, фотографии, телевидении и мультимедиа.Камера проецирует изображение на различные мишени, но во всех камерах используется свет иобъективы (В русском языке большое разнообразие значений слова «камера» - фотокамера, кинокамера, видеокамера, тюремная камера, воздушная камера, футбольная камера, газовая камера,камера хранения, велосипедная камера и т.д.
Разумно для устройств, применяемых в видеонаблюдении использовать термин «телекамера». Прим. ред.).Чтобы понять, что же такое система видеонаблюдения, необязательно быть экспертом по телекамерам и знатоком оптики, но если вы понимаете основы, то это вам здорово поможет.Многое тут аналогично фотографии, а поскольку каждый из нас когда-либо пробовал свои силы всемейной фотографии, то нам нетрудно будет провести аналогии между видеонаблюдением ифотографией или домашним видео.В фотографии и кинокамерах происходит преобразование оптической информации (изображений)в отпечатки на химической эмульсии (пленке). В телевизионных камерах происходит преобразование оптической информации в электрический сигнал.http://www.itv.ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV.
Библия видеонаблюдения»1225. Телекамеры в системах видеонаблюденияCCTVВо всех случаях используются объективы с определенным фокусным расстоянием и углом обзора, различнымидля различных форматов.Объективам свойственны ограниченнаяразрешающая способность и наличиеискажений (или аберраций), и особенноэто заметно в пленочных камерах. Этопроисходит потому, что разрешениепленки все еще гораздо выше, чемразрешение электронных камер, хотя скаждым днем появляются все новые иновые ПЗС-матрицы более высокогоразрешения.Для примера, используемые в видеонаблюдении ПЗС-матрицы высокогоразрешения содержат 752 х 582 пикселов (элементов изображения), аРис.
5.2. Одна из ранних телевизионных камер (1931 г.)цветная негативная 35-мм пленка в 100ISO имеет разрешение, эквивалентное 8000 х 6000 элементов (эмульсионных зерен пленки).Типичное разрешение пленки — 120 линий на мм.В 1997 г. на рынке появился еще один тип камер. Такие камеры используются вместе с компьютерами в видеоконференциях и для хранения цифровых изображений. В этих камерах в качествефотоприемника используется ПЗС-матрица — вместо аналогового электрического сигнала илипроекции изображения на пленку камера преобразует изображение в цифровой формат и записывает его на микродиск или RAM-карту, с которых изображение легко перенести в компьютер. Большинство таких камер дают статические кадры, но появляются и камеры, дающие видеосигнал вцифровом формате в реальном режиме времени.Телекамеры с передающими трубкамиПервые эксперименты с телевизионными камерами состоялись в 1930-х ибыли проведены инженером русскогопроисхождения Владимиром Зворыкиным (Zworykin) (1889-1982).
Его перваякамера, созданная в 1931 г., фокусировала изображение на мозаику изфотоэлементов. Напряжение в каждомэлементе было мерой интенсивностисвета в каждой точке и могло быть преобразовано в электрический сигнал.Эта концепция, не считая небольшихмодификаций, осталась неизменной втечение десятков лет.Первые камеры изготовлялись из стеклянных трубок и светочувствительноголюминофорного покрытия на внутренней поверхности стекла. Сегодня мыназываем их передающими трубками.Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
