Вы находитесь в разделе Типовых решений систем безопасности

Тестирование цифровых систем видео наблюдения с аппаратным сжатием

Доступные широкому кругу потребителей системы видеонаблюдения с аппаратным (hardware) сжатием видеосигнала появились совсем недавно. Долгое время аппаратное сжа тие применялось только при решении весьма дорогих и специализированных задач. Основное отличие отсистем с программным (software) сжатием, где за компрессию видеосигнала отвечает центральный циклор, заключается в наличии на плате видеоввода специализированного чипа (кодека), который сжимает видеосигнал и передает его в системную шину уже сжатым. Плюсы таких систем заключаются в низкой загрузке циклора и системной шины.

Минусы кроются в основах потоковых алгоритмов сжатия (а аппаратные кодеки используют именно их) и сложности обработки (в частности, детектирования движения) сжатого видеосигнала. Программное обеспечение систем с аппаратным сжатием ничем не отличается от программного сжатия, некоторые производители даже поддерживают в одном софте оба типа плат.

Учитывая малую распространенность таких решений у российских производителей, не удалось подобрать несколько однотипных систем с аппаратным сжатием, поэтому тестировались системы различной канальности и скорости обработки видеосигнала

Тестированию подвергаются основные пользовательские характеристики устройств, такие как: v отображения/записи видеосигнала, горизонтальное разрешение в телевизионных линиях (ТВЛ), качество видеоизображения, стабильность работы, размер архива на диске, сетевые возможности.

1. Платы CH4004 тайваньского производства несут на борту четыре АЦП Phillips и четыре циклора сжатия, работают только в немультиплексированном режиме. Каждая плата может обрабатывать в реальном времени четыре видео- и четыре аудиоканала (с частотой оцифровки 8 кГц). В комплекте с платами идут диск с программным обеспечением на русском языке, переходные "хвосты" для подключения аудиоканалов и инструкция на русском языке. Для тестирования использовалось ПО CORNET BoardSoft H_5.3.3K.

2. При записи и мониторинге четырех видеоканалов циклор загружается на 10-15%, а оперативной памяти используется порядка 80 Мбайт. Просмотр архива по одной камере прибавляет по 20-25% загрузки циклора и 5-10 Мбайт памяти.

3. Скорость видеообработки и записи во всех режимах составляет 25 к/с на канал. При просмотре двух и более архивов (в синхронном режиме и продолжении записи) проявляется торможение интерфейса, при просмотре 4 видеоархивов изображение явно тормозит.

4. Разрешение видеоизображения при мониторинге составило 480 ТВЛ. Видеоизображение записывается в формате 384х288 пикселей и 704х576 пикселей, степень сжатия регулируется в пределах от 1 (низкое) до 31 (высокое). Разрешение записанного видеоизображения имеет следующие значения, ТВЛ:

   

5. Размер кадра при различных режимах записи составил (кбайт):

   

   

6. По сети возможна одновременная передача только одного видеоканала. Загрузка циклора удаленного клиента при просмотре составляет 15-25%. v 10-22 к/с при максимальных параметрах изображения. По сети передается картинка в форматах 384х288 пикселей и 704х576 пикселей. При уменьшении качества можно достичь большей скорости. Возможна также архивация по сети и просмотр архива на сервере, загрузка при просмотре архива составила ~35%. Трафик при передаче по локальной сети одной черно-белой камеры в формате 384х288 составил 64 кбайт/с.

Благодарим компанию "Корнет Пром" за предоставленную систему CORNET CH4004.

1. Парад цифровых систем видеонаблюдения с аппаратным сжатием открывает один из пионеров "народного" аппаратного сжатия система Trassir DV (ранее была известна под маркой Sivineya DV). Для оцифровки и сжатия видеопотоков используются четырехканальные платы PV-250 тайваньского производителя ProVideo. Вместе с видео эти платы могут обрабатывать четыре аудиоканала с частотой 16 кГц. Плата комплектуется вместительной красочной коробкой, диском с самым свежим программным обеспечением и переходным хвостом на 4 видео-, аудиоканала. При тестировании использовалось программное обеспечение Trassir версии 25.06.2004. Сама PV-250 довольно громоздкая (почти 30 сантиметров в длину) и при работе сильно нагревается, поэтому для ее установки требуется подбирать компьютер с большим и главное хорошо вентилируемым корпусом. При использовании четырех плат блок питания должен быть не менее 350 Вт.

2. На тестовом компьютере при одновременной записи четырех каналов реального времени загрузка циклора составила 5-10%, объем используемой оперативной памяти - 60 Мбайт. При тестировании в различных режимах сжатия видеопотоков загрузка ресурсов не менялась. В режиме одновременной записи и просмотра архива загрузка циклора составила 70-100% в зависимости от количества просматриваемых камер использовалось 110 - 120 Мбайт оперативной памяти. При одновременном просмотре записи с четырех видеоканалов наблюдалось существенное "торможение" программного обеспечения.

3. Скорость отображения на монитор и записи на винчестер во всех режимах составляет 25 к/с. При одновременном просмотре архива с четырех видеоканалов имеет место снижение скорости воспроизведения видеопотока до 8-10 к/с. По словам разработчиков, v понижается преднамеренно, чтобы пользователь мог запустить большее число каналов на воспроизведение реалтайм; воспроизведение сохраняется только для активного (выделенного) окна.

4. Горизонтальное разрешение при выводе на монитор в реальном времени составляет 350 ТВЛ. Формат записи видеоизображения в архив - 2CIF в трех различных качествах сжатия: default, high quality, very high quality. Разрешение видеозаписи, полученное при записи во всех режимах, было таким (ТВЛ):

   

5. Видеоизображение, получаемое при записи в формате 2CIF, имеет весьма высокое качество, артефакты сжатия практически незаметны, картинка "гладкая", мелкие детали читабельны. Формат CIF определяет значительно худшее изображение, в режиме QCIF рассмотреть можно только весьма крупные детали. При различных качествах сжатия больше или меньше проявляются артефакты сжатия и смазанность картинки.

6. Размер кадра при различных режимах записи составил (кбайт):

   

   Измерение проводилось по среднему размеру двухминутного видеофрагмента с заданными параметрами записи.

7. Для регулирования объема передаваемых данных при сетевом подключении в настройках системы существуют следующие варианты передачи: "только опорные кадры", "все кадры", "все кадры с аудио". Кроме того, трафик зависит от настроек качества записи в архив. Полученные данные по трафику для всех режимов сведены в следующие таблицы (ЛВС, 100 Мбит):

   

   Скорость отображения составила 8-9 к/с, передача осуществляется с западанием 2-3 с.

   

   

   Скорость отображения составила 2-3 к/с. Загрузка ресурсов компьютера при просмотре по сети четырех камер составила 60-100% для режима "все кадры" и 10-5% для режима "только опорные кадры".

Благодарим компанию DSSL за предоставленную систему TRASSIR DV-H.

1. Система "МультиГлаз" отличается от других протестированных продуктов оригинальной аппаратной конфигурацией. Функции оцифровки-сжатия и ввода информации в компьютер разнесены на разные PCI-платы. Плюс такого решения в том, что операционная система и программное обеспечение оперируют только одним устройством (платой ввода в компьютер) и получает с него все видео-, аудиопотоки. Платы видеоввода имеют четыре циклора для сжатия видео-, аудиоинформации, для оцифровки используются чипы bt829. К каждому циклору можно подключить от одного (немультиплексированный) до четырех (мультиплексированных) видеоканалов и один аудиоканал. В систему интегрированы тревожные входы и релейные выходы. В комплекте платы, коммутационные шлейфы и диск с программным обеспечением.

   Тестировалась система версии 1.03, справедливости ради нужно отметить, что тесты проходили в декабре 2003 г., на данный момент в продаже доступна система "МультиГлаз" версии 1.08.

2. Данные о загрузке ресурсов компьютера приведены в таблице:

   

   Интересно, что при отключении клиента загрузка не снижается, возвращение к исходной загрузке (без сети) происходит после перезапуска приложения.

3. При максимальном разрешении видеоввода 640х480 максимальная v составляет 8 кадров в секунду на канал, "реальное время" (25 к/с на канал) возможно только при минимальном разрешении 192х144. Для мультиплексированных видеоканалов - от трех до шести кадров в секунду в зависимости от количества камер, подключенных к одному циклору.

4. При максимальном (640х480) формате видеоввода без компрессии раз решение видеозаписи составило 300 ТВЛ, оцифровка в среднем формате (384х288) - 250 ТВЛ, на минимальном (192х144) - порядка 180 ТВЛ.

5. Видеозапись при минимальном сжатии имеет вполне приличное качество изображения. Артефакты сжатия начинают сильно проявляться при средней и так же сильнее при максимальной степени компрессии. С другой стороны, даже при максимальной компрессии артефакты крайне не желательно назвать критическими, изображение вполне пригодно для использования, хотя при минимальном формате оцифровки различаемость мелких деталей конечно существенно страдает.

6. Размер кадра при различных режимах записи составил (кбайт):

   

7. При удаленном подключении возможна трансляция видеосигнала и просмотр архивов, функции администрирования системы недоступны. Данные по трафику при передаче одной черно-белой камеры приведены в таблице (кбайт/с), трафик для цветной камеры примерно на 30% выше:

   

Благодарим компанию "Децима" за предоставленную систему "МультиГлаз".

1. Для систем с аппаратным сжатием в Intellect интегрированы платы PV-250 тайваньской фирмы ProVideo. Четыре АЦП Phillips и четыре циклора сжатия позволяют этой плате обрабатывать четыре видеоканала в реальном времени и четыре аудиоканала с частотой оцифровки 16 кГц. При тестировании использовалось программное обеспечение Intellect версии 4.4.1.

2. Загрузка циклора при мониторинге и записи практически нулевая, при записи и просмотре архива загрузка системы в зависимости от числа просматриваемых камер следующая:

   

   Программа использует 40-100 Мбайт оперативной памяти.

   При просмотре камер по локальной сети каждая камера добавляет 10% нагрузки циклора сервера.

3. Скорость отображения и записи во всех режимах 25 к/с. При просмотре архива по четырем каналам отображение начинает притормаживать и кратковременно зависать.

4. Разрешение изображения при мониторинге не зависит от настроек качества и сжатия и составляет 400 ТВЛ. Разрешение записываемого изображения в зависимости от качества имеет следующие значения (ТВЛ):

   

5. Видеоизображение, записанное при среднем и максимальном качестве, радует глаз отсутствием артефактов и высокой различаемостью деталей, режим максимального качества дает картинку как и при мониторинге. Во время записи при минимальном качестве, напротив, картинка ужасная, различить что-либо можно с большим трудом.

6. Размер одного кадра записываемого в архив (кбайт):

   

7. По локальной сети возможен мониторинг и просмотр архива. Качество при просмотре по сети аналогично записываемому в архив, воспроизведение и мониторинг происходят со скоростью 25 к/с, при просмотре архива сильно возрастает загрузка циклора.

   Сетевой трафик составил от 16 кбайт/с при просмотре одной камеры и до 64 кбайт/с при просмотре всех четырех камер. Загрузка сетевого клиента 20% без просмотра архива и ~50-100% при просмотре камер из архива.

Благодарим компанию ITV за предоставленную систему Intellect WS4.

Читайте далее:
Тестирование цветных телевизионных камер, интегрированных с оптической системой трансфокации
Тестирование видеодетекторов цифровых систем видеонаблюдения