4673 
Какая нужна? Скорость видеоввода с IP-камеры может быть разной – 6, 12, 25 кадров в секунду. Выбор формата зависит от того, каких целей вы хотите достичь. Для наблюдения за местами большого скопления народа подойдет одно решение, для зон с низкой интенсивностью движения – другое.
На что обратить внимание? Использование более мощных в этом плане устройств значительно повышает нагрузку на оборудование и сервер, увеличивает объем дискового пространства архива. Все это сказывается на стоимости системы в целом.
Из этого материала вы узнаете:
Понятие частоты кадров
Подбирая IP-камеру для организации видеонаблюдения, многие неизбежно сталкиваются с определением такого параметра, как частота. Под этим подразумевается скорость смены кадров (frame rate), от которой зависит качество создаваемой картинки. Данная величина измеряется в количестве кадров в секунду или в fps (Frames per Second).
Следует понимать, что кадры, по сути, всего лишь неподвижные фото. Их быстрая последовательная смена и создает движение на экране. Очевидно, что чем быстрее фиксированные картинки сменяют друг дружку, тем более плавным и качественным получается изображение. Этот принцип актуален для кинематографа, сферы компьютерных игр и любых систем видеосъемки.
В кино частота составляет 24 кадра в секунду. Как говорил Уолт Дисней, именно она заставляет картинки двигаться. Современный формат IMAX (более качественное воспроизведение) подразумевает 48 кадров в секунду. Компьютерные игры работают на частоте 50–60 fps.
Указанные частоты постепенно переходят из сегмента воспроизведения в сферу съемки: к примеру, чтобы сделать изображение более плавным и усилить «эффект погружения», Питер Джексон снимал фильм «Властелин колец» на частоте 48 fps.
Технологии компьютерных игр предусматривают более высокий frame rate, нежели в кино. Как правило, минимальным значением является 30 кадров в секунду. Но чем более совершенными становятся игры, чем более детальной выглядит графика, тем большие требования предъявляются и к частоте.
Скачивайте и используйте уже сегодня:
10 шагов, которые помогут выбрать добросовестного подрядчика
Поможет сохранить бюджет и уложиться в сроки проекта
Современные виртуальные «забавы» работают на стабильной частоте в 60 fps, так как падение frame rate, например, до 35–40 fps, воспринимается игроком гораздо хуже, чем непрерывная работа на «стабильной тридцаточке». Визуально это проявляется так, как будто игра «лагает»: движения героя становятся отрывистыми, а контроль за его действиями часто пропадает.
Что касается видеонаблюдения, то чем выше частота съемки, тем более плавными являются движения наблюдаемых объектов на мониторе. Однако столь же высоких значений, как в кино или видеоиграх, здесь не требуется – достаточно скорости видеоввода с IP-камеры на уровне 15 к/с (к слову, на практике она практически ничем не отличается от частоты 25 к/с).
Камеры с наибольшей частотой воспроизведения кадров (25 fps для стандарта PAL/SECAM или же 30 fps для NTSC) нужно устанавливать для наблюдения за теми объектами, где требуется максимальная детализация видеоизображения. К примеру, речь может идти о казино, когда важно отслеживать виртуозные действия мошенников, ловко подменяющих карты или выполняющих другие противоправные «фокусы». Камеры с небольшой частотой здесь будут бесполезными.
Высокая скорость видеоввода с IP-камеры делает доступной так называемую замедленную запись. Если увеличить частоту до 120 fps, то более медленный режим позволит подробнее рассмотреть детали на экране. Может показаться непонятным, как повышенная частота демонстрации кадров может приводить к замедлению движений. Все очень просто: человеческий глаз фиксирует более значительное количество деталей, которые попадают в большее количество кадров. Камера делает больше «снимков», а потому появляется возможность замедлить общую динамику, просто приведя частоту к уровню 30 кадров в секунду.
Следует иметь в виду, что с точки зрения восприятия кадровая частота равнозначна такому параметру, как разрешение матрицы камеры или экрана. Сверхкачественный кадр (с большим количеством пикселей) настолько же трудно воспринимаем, как и видео с низким разрешением, но с повышенной частотой раскадровки. Лучше все-таки гармонично сочетать эти показатели.
Тесты различного оборудования
Динамика движения на экране также может повлиять на восприятие картинки наблюдателем. Чем быстрее и резче осуществляются те или иные действия, тем больше вероятность того, что какие-то изменения наблюдающее устройство пропустит, а значит, зритель станет воспринимать воспроизведение как отрывистое.
Движение прогулочным шагом осуществляется, как правило, со скоростью 1,2 м/с, то есть через стандартный сектор видеонаблюдения, равный 6 м, человек пройдет за 5 секунд. При беге скорость увеличивается примерно в четыре раза, и то же расстояние оказывается покрытым за 1,25 секунды. Поэтому, если, к примеру, установить сверхмалую частоту 1 к/с, то за это время человек может пройти от 1,2 до 4,8 м. Даже если не принимать в расчет неудобство наблюдения, это создает реальную трудность для зрителя (сотрудника охраны). Так что этот момент стоит разобрать подробнее.
Обычный шаг человека
В этом случае за фигурой человека, равномерно пересекающего сектор обзора камеры, можно наблюдать последовательно. Его движение предсказуемо, и даже пониженная частота, скажем, в 10 fps позволяет быть уверенным в отсутствии проблем в наблюдаемом поле.
Бегущий человек
6-метровая дистанция пересекается за 1–1,25 секунды. Таким образом, при частоте в 30 fps фиксироваться будут примерно каждые полшага. Если же камера будет работать с частотой в 10 fps, то объект всего лишь 3-4 раза мелькнет на экране. И уж точно нельзя будет говорить ни о какой детализации изображения.
Распознавание лиц
Как правило, в этой ситуации требуется установить детальное изображение черт лица, особенно если такое изображение в дальнейшем используется в соответствующей интеллектуальной системе. Именно в данном случае жизненно необходимо сочетание высокой скорости видеоввода с IP-камеры и большого разрешения, ведь при движении голова человека раскачивается из стороны в сторону.
На эту тему проводились различные эксперименты. К примеру, объект двигался по коридору, раскачивая головой вперед и назад в такт ходьбе. При установке частоты съемки 1 к/с был получен только один более или менее четкий снимок. Когда частота составляла 10 к/с, число четких снимков было всего лишь в четыре раза больше. А вот при частоте съемки в 30 fps количество четких снимков увеличилось буквально на несколько штук по сравнению с частотой в 10 fps, то есть это совсем нельзя считать сколь угодно значимым улучшением.
Критерии выбора скорости видеоввода IP-камеры
Все, кто устанавливает системы наблюдения, хотят иметь видеокамеры, позволяющие производить съемку с максимальной частотой (как минимум в 30 fps). Сейчас таких устройств в продаже довольно много, кроме того, они имеют приемлемую цену. Однако их широкое использование очень сильно увеличивает нагрузку на систему сигнальных кабелей, так как по ним начинает передаваться намного больший объем не слишком востребованной информации.
Растет нагрузка и на серверы, а также захламляется объем виртуального архивного пространства. Именно использование кабелей с большей пропускной способностью, а также более объемных систем хранения информации поднимает ценник на подобные системы видеонаблюдения до неприемлемых значений. В связи с этим представляется разумным рассмотреть ситуации, в которых требуется та или иная частота видеозаписи.
25 кадров в секунду
Такая частота характерна для ситуационного видеонаблюдения. Установив данный параметр на указанном уровне, можно довольно эффективно отслеживать ситуации со скоплением большого числа людей и интенсивным движением автомобилей. Речь идет о вокзалах, супермаркетах, проходных зонах на предприятиях, а также об оживленных участках городских улиц.
Можно сказать, что при такой частоте кадров, а также указанной динамике изменения картинки можно будет рассмотреть каждую деталь.
12 кадров в секунду
Наблюдение с данной скоростью раскадровки может быть вполне приемлемым в тех местах, где отсутствует высокая интенсивность каких-либо изменений (будь то движение автомобилей или пассажиропоток). К примеру, на такой частоте отслеживается ситуация в офисных и подсобных помещениях, службы безопасности наблюдают за соблюдением порядка в торговых залах супермаркетов. С этой же скоростью видеоввода с IP-камер работает и городское видеонаблюдение.
Как показывает практика, скорость съемки и воспроизведения 12 fps является вполне приемлемой для того, чтобы можно было в комфортных условиях контролировать обстановку в зоне ответственности той или иной камеры. Тратить дополнительные деньги на обустройство инфраструктуры для установления аппаратуры, работающей с большей частотой, не требуется.
6 кадров в секунду
Данная частота лучше всего подходит для видеоконтроля мест с низкой интенсивностью движения. Это могут быть зоны запасных выходов, автостоянки, зоны периметра. Писать живой видеоряд, формируемый такими камерами, совершенно нецелесообразно.
Если перевести частоту съемки с 30 до 15 кадров в секунду, то нагрузка на сетевое оборудование снизится в полтора раза. Дальнейшее уменьшение скорости записи уже кратно снизит объем видеоархива. То есть если предполагается хранить видеозаписи в течение длительного времени (как этого требует, к примеру, закон Яровой), то уменьшение частоты раскадровки способно привести к экономии весьма существенных денег (на требуемом количестве жестких дисков).
Оптимальная скорость видеоввода с IP-камеры
Статистика свидетельствует, что профессионалы устанавливают системы наблюдения со скоростью видеоввода с IP-камеры более 20 fps лишь в 6 % случаях. При этом в 18 % ситуаций частота и вовсе составляет менее 5 fps.
Преимущества группы с частотой менее 5 кадров в секунду следующие:
- Существенная экономия места на жестких дисках.
- Экономия средств при организации систем видеонаблюдения.
Плюсы категории с частотой 6–10 кадров в секунду:
- Для плавной картинки на экране в подавляющем числе случаев достаточно частоты в 8 к/с.
- Частота до 10 к/с – вполне достаточная скорость смены кадров для отслеживания подробностей при относительно быстро происходящих событиях.
При частоте 11–19 кадров в секунду:
- Оптимальное качество формируемой картинки и объема потока данных.
- В этом случае наблюдатель никогда ничего не упустит из виду (как, например, при частоте в 10 к/с).
- При съемке в зонах повышенной ответственности обычно используется частота в 15 к/с.
Преимущества группы с частотой более 20 кадров в секунду:
- Такая четкость и скорость смены кадров требуется, например, в казино или в расчетных центрах, работающих с большими суммами наличности.
Итак, частота съемки у камер системы видеонаблюдения должна соотноситься с теми объектами, которые эти устройства должны контролировать. К примеру, вор-карманник осуществляет свои манипуляции за доли секунды, значит, если цель – профилактика противоправных действий, то камера должна быть способна зафиксировать подобную активность.
Нужно понимать, что за высокую частоту раскадровки придется платить усиленным трафиком, а если задача дополняется обязательным последующим хранением отснятого материала, то такое оборудование будет стоить очень дорого. Возможно, совершаемые карманником нарушения (со всеми последующими компенсациями) обойдутся раз в 100 дешевле.
15 fps – скорость видеоввода с IP-камеры, которая обеспечивает нужный уровень детализации и четкости картинки, а также позволяет экономно использовать ресурсы хранения видеоматериалов.
Увеличение частоты с 15 до 30 fps позволяет лишь немного улучшить четкость изображения, зато виртуальное хранилище будет переполняться намного быстрее. Данную проблему решают так: на разных каналах устанавливается собственная частота, в итоге получаемые материалы комбинируются. Иными словами, коридор офиса можно снимать и на частоте 10 fps, а вот въезд на парковочный комплекс бизнес-центра лучше все-таки фиксировать более детально (здесь потребуется все 25 кадров в секунду).
Выбирать частоту раскадровки необходимо в привязке к каждому конкретному объекту. Что более приоритетно – экономия места на диске или же большее число fps – решать владельцу видеосистемы. Однако такое решение лучше принимать при участии компетентных специалистов.
