Владо Дамьяновски - CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии (1089174), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Утверждение рекомендаций ITU-T подробно описано в Резолюции 1WTSA. В некоторых сферах, которые попадают в поле зрения ITU-T, необходимые стандарты разрабатываются совместно с другими организациями, такими, как ISO и IEC.Международная организация по стандартизации ISO (International Organization for Standardization) иМеждународная электротехническая комиссия IEC (International Electrotechnical Commission) являютсяосновой специализированной системы международной стандартизации. Национальные институты, члены ISO и IEC, участвуют в разработке международных стандартов через технические комитеты ISO и IEC.Эти технические комитеты создаются для работы над определенными техническими вопросами и имеютсвою специализацию. Комитеты ISO и IEC сотрудничают в сфере взаимных интересов.
Другие международные организации, правительственные и неправительственные организации, связанные с ISO и IEC,тоже принимают участие в разработке стандартов. В сфере информационных технологий ISO и IEC организовали совместный комитет ISO/IEC JTC1. Предварительные стандарты, разработанные техническимкомитетом, передаются для голосования в национальные институты для голосования.
Для утверждениястандарта в качестве международного необходимо одобрение не менее 75% организаций, имеющихправо голоса.Некоторые рекомендации, такие, как новый стандарт Н.264, были подготовлены совместно группамиITU-T SG16 Q.6, которая известна как VCEG (Video Coding Experts Group), и ISO/IEC JTC1/SC29/WG11,которая также называется MPEG (Moving Picture Experts Group). Группа VCEG была сформирована в 1997году для поддержки уже существовавших стандартов ITU-T кодирования видео и для разработки новыхстандартов для применения в широкой сфере коммуникационных и некоммуникационных приложений.Группа MPEG (экспертная группа по вопросам движущегося изображения) была образована в 1988 годус целью разработки стандартов кодирования аудио и видео для различных сфер применения, таких, какхранение, распространение и передача цифровой информации.Следует отдельно оговорить и то, что хотя в видеонаблюдении мы используем видеосигнал и будем говорить о сжатии движущихся изображений, нашло применение и сжатие отдельных неподвижных изображении.
Поэтому, чтобы подчеркнуть разницу между этими двумя видами сжатия, мы будем говорить осжатии видеоизображения (подвижного) и сжатии изображения (неподвижного). (Однозначнойтерминологии в русском языке не существует. Можно говорить о сжатии изображения и сжатии видеопотока. Прим.
ред.)«CCTVФокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ruCCTV9. Цифровое видеонаблюдение231Алгоритмы сжатия видеоизображения используют три измерения: горизонтальное, вертикальное и временное. Поэтому такой вид сжатия часто называют еще временным и межкадровым. Типичным примером алгоритмов с межкадровым сжатием являются MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.263 и Н.264.Алгоритмы сжатия изображения используют только два измерения: горизонтальное и вертикальное.Типичными его представителями будут JPEG и Wavelet (JPEG-2000).В видеонаблюдении нам очень часто приходится сталкиваться со сложной задачей выбора оптимального алгоритма сжатия для какой-либо конкретной задачи. Запомните, простого и однозначного решения этой задачи не существует. Очень часто многое зависит от того, насколько хорошо мы понимаемразличия между различными алгоритмами сжатия, но еще важнее знать, для чего нужна система видеонаблюдения.Если цифровая система видеонаблюдения должна обеспечивать безопасность кассира в банке илираздающего карты в казино, то необходимы высокие скорости записи и отображения.
Очень часто будетпредпочтительна скорость «живого» видео (25 кадров в секунду для PAL и 30 — для NTSC), хотя в некоторых случаях будет достаточно и 10 кадров в секунду. Скорость записи и отображения теоретически можно снизить еще больше, но это не будет практичным решением. В данном случае тестирование поможетвам выбрать оптимальное решение.В качестве другого примера приведем типичную задачу записи повседневной активности людей. Например, люди входят и выходят из фойе здания.
В данном случае высокая скорость записи только увеличитобъем архива, что снизит общую эффективность системы видеонаблюдения, так как архивные записиеще кому-то впоследствии потребуется просмотреть и проанализировать. Повседневную человеческуюдеятельность достаточно записывать со скоростью 2 кадра в секунду (хотя можно и повысить скорость),при условии что качество изображения достаточно высоко, а уровень сжатия низок. Что мы увидим взаписи и насколько высок будет уровень детализации, зависит от угла обзора объектива, но если наизображении можно разглядеть лицо человека при высокой скорости записи, то это можно будетсделать и при скорости записи 2 кадра в секунду.Еще одной важной технологией записи, которую применяют в видеонаблюдении, является запись смультиплексированием. В современном цифровом видеонаблюдении мы во многом копируем то, чтобыло сделано во времена аналоговой записи с использованием видеомультиплексоров и видеомагнитофонов.
В настоящее время типичный цифровой видеорегистратор, используемый в видеонаблюдении, на самом деле представляет собой устройство, в котором объединены функции видеомультиплексора и видеомагнитофона с цифровой записью. В таких устройствах удобнее применять сжатие изображения, а не сжатие видеоизображения, так как цифровой видеорегистратор будет сжимать телевизионные кадры или поля как отдельные изображения, от какой бы телекамеры ни пришло то или иноеизображение. Некоторые возразят, что серьезным недостатком алгоритмов сжатия изображения, которые используются в цифровых видеорегистраторах с мультиплексированием, будет достаточно большой размер одного изображения (обычно при хорошем качестве одно сжатое телевизионное полезанимает примерно 30-60 килобайт).
Но преимуществом таких алгоритмов сжатия изображения оказывается то, что каждое изображение будет независимым от других, то есть оно само по себе содержитдостаточно информации, чтобы его можно реконструировать, не пользуясь предшествующими илипоследующими кадрами записи. Юридически в некоторых случаях такие алгоритмы сжатия изображения будут предпочтительнее по причине независимости отдельных кадров записи.
Это, конечно, неозначает, что сжатие видеоизображения не позволит использовать запись в суде, а только подчеркивает тот факт, что алгоритмы сжатия видеоизображения реконструируют нужный кадр на основе предшествующих или последующих кадров записи. При использовании алгоритмов сжатия изображения мыможем иметь значительно более низкую скорость записи, чем 25 кадров в секунду (29.97 кадров всекунду для NTSC), что позволяет экономить пространство жесткого диска. А в сочетании с записью подетектору движения, которая имеется в большинстве цифровых видеорегистраторов с записью с мультиплексированием, это превращает DVR в очень мощную замену традиционной комбинации видеомультиплексора и видеомагнитофона.
Поэтому на один цифровой видеорегистратор сейчас можнозаписывать без перезаписи несколько телекамер со скоростью нескольких кадров в секунду в течениемногих дней, недель и даже месяцев. Об этом можно было только мечтать еще 5-10 лет назад.http://www.itv.ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV. Библия видеонаблюдения»2329. Цифровое видеонаблюдениеCCTVКогда мы хотим достичь максимально возможногокачества с максимально возможной скоростью записив цифровых видеорегистраторах, лучше всего подходит межкадровое сжатие, поскольку оно эксплуатируетмежкадровую избыточность видеопотока.
Впрочем,для достижения максимальной эффективности требуется продолжительный по времени видеосигнал отодной телекамеры. Другим достоинством алгоритмовсжатия видеоизображения является то, что поддержказаписи звука в них включена изначально. Алгоритмы смежкадровым сжатием используют предсказание движения (не путать с детектированием движения), чтоделает движение более плавным при воспроизведении. Кстати, именно поэтому такие алгоритмы и неиспользуются при записи с мультиплексированием.Более того, если в цифровом видеорегистраторе естьнесколько видеовходов и межкадровое сжатие, то скорее всего по каждому входу он записывает на жесткийдиск независимые видеопотоки.Еще одна важная особенность, напрямую связанная смежкадровым сжатием, заключается в появлении задержки (отставания), которая хорошо заметна в таких стандартах сжатия, как MPEG-1 и MPEG-2. Это непосредственносвязано с принципами, реализованными в межкадровомсжатии, где избыточность видеосигнала сокращается присравнении кодируемого кадра с предшествующим ипоследующим, что требует буферизации и вызываетзадержку при кодировании и декодировании.
Этотэффект более всего заметен в стандарте MPEG-2, гдевысокое качество изображения достигается при высокойскорости передачи данных (обычно более 4 Мбит/с), чтовызывает задержку от половины до одной секунды. Ввещательном телевидении или при просмотре фильма наDVD такая задержка видеосигнала не будет существенной, но она может стать серьезной проблемой в видеонаблюдении, когда нужно управлять поворотной камерой,сигнал которой кодируется для передачи по сети.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
