Долго ходил вокруг да около, пока решился взяться за видеопроцессоры — тема грандиозная, в рамках блога ее не охватить. Здесь используется продукция монстров микроэлектроники мирового уровня — SONY, Samsung, Texas Instruments и многих других. У всех свои изюмины, свои технологические особенности, свои недостатки. Называется этот класс приборов ПЦОС (процессоры цифровой обработки сигналов) или DSP (digital signal processor).
Проще, да и правильнее наверное, описать возможности, которые эта электроника предоставляет конечному пользователю. В общем, предлагаю заменить описание технологических изысков видеопроцессоров, все из которых и сам не знаю, описанием режимов работы камер, которые эти чудеса электроники обеспечивают. Сначала поговорим о режимах, общих для видеопроцессоров аналоговых и IP-камер.
Итак, поехали.
АРД (автоматическая регулировка диафрагмы) — о ней подробнее было написано в статье про объективы. Диафрагма расположена в объективе, но управляет ей процессор, для этого у съемных объективов есть специальный кабель, подключаемый к миниатюрному разъему на корпусе видеокамеры.
День/ночь (d/n — day/night) — тоже проходили. Отключением ИК-фильтра и переводом камеры в черно-белый режим так же заведует процессор. Он же включает светодиоды инфракрасной подсветки (их скорее можно назвать мракодиодами 🙂 — свет их мы не видим, для нас он «чёрный» — инфракрасный).
Электронный затвор (electronic shooter) — аналог выдержки в классических фотоаппаратах. В зависимости от освещенности процессор регулирует время накопления заряда в элементах матрицы, изменяя тем самым яркость изображения. Пределы регулировки — от 1/50 до 1/100000 секунды.
HLC (high light compensation — компенсация яркой засветки). Пример — автомобиль ночью светит фарами в камеру. В простейшем случае процессор наивно решает, что уже рассвело, и уменьшает выдержку и диафрагму. В результате мы имеем два приятных белых пятна на черном фоне и минимум информации.
При включенном режиме HLC умный процессор определяет фары как два аномально ярких пятна на темном фоне и инвертирует их изображение — превращает белые пятна в черные. После этого, глядя на плоды трудов своих, он решает, что на темном фоне есть два еще более темных пятна, и увеличивает выдержку. Теперь мы худо-плохо видим автомобиль во всех подробностях и с «ярко-черными» фарами — см. картинку ниже. Здорово, да?
WDR (Wide Dynamic Range – расширенный динамический диапазон). Вот тут процессору уже приходится напрягаться всерьез. При больших различиях в яркости в пределах одного кадра он делает два снимка — с большой выдержкой и с маленькой (вспомним про электронный затвор), а потом монтирует из них одно изображение. Эффект поразительный, на картинке внизу это хорошо видно (верхняя пара фото).
BLC (back light compensation — компенсация задней засветки). Например, в ярком дверном проеме виден темный силуэт человека. Процессор находит темное пятно размером более заданной величины (обычно порядка 20% площади кадра) и начинает увеличивать выдержку до тех пор, пока темный объект не станет различим в подробностях. Яркая часть кадра при этом конечно будет засвечена, зато человека разглядим.
Sens-UP (повышенная чувствительность) — тот самый режим сложения нескольких кадров для повышения чувствительности (ну кстати, «несколько» — оно до 500 бывает). Т.е. слабые сигналы яркости раз за разом накладываются друг на друга, увеличивая конечную яркость изображения. Производители гордо заявляют, что при этом их камеры работают при свете звезд (даже без луны, типо 🙂 ). Но при этом хорошо видны только неподвижные объекты, а движущиеся, которые в основном и представляют интерес для охранного телевидения, или сильно смазаны или вовсе не видны. Может отсюда и произрастают ноги у легенд о полупрозрачных силуэтах, пугающих технически неграмотных охранников?
2D и 3D шумоподавление. При низкой освещенности видеопроцессор вынужден усиливать очень слабые сигналы, идущие от матрицы. Они настолько слабы, что сравнимы по уровню с собственными паразитными шумовыми сигналами матриц. В результате на экране возникает так называемый «снег» — шумовые помехи от электроники. Программа 2D шумоподавления сравнивает соседние элементы изображения в кадре и, по каким-то, одной ей ведомым сложнейшим алгоритмам, отсеивает шумовые сигналы с большей или меньшей эффективностью (зависит от заложенных алгоритмов). 3D шумоподавление помимо этого сравнивает и соседние кадры. Это очень эффективно, т.к. шумовая картинка хаотично меняется от кадра к кадру, а реальное изображение гораздо менее динамично.
Ладно, пока хватит. Караул устал. Продолжение следует.
На главную, в начало, к оглавлению