ONLINEтрансляция ДЕМОНСТРАЦИЯнового интерфейса меню

Обзор и тестирование всепогодной HD-SDI камеры Safari SHC-WI622 PRO

 
       Быстрое развитие технологий в области HD-SDI видеонаблюдения за последние 2-3 года было вполне предсказуемо, как и предсказуемо снижение цен конечного оборудования. За это время были решены проблемы совместимости многих компонентов, отлажены техпроцессы их производства, достигнута высокая интеграция различных блоков внутри одного процессора, которые раньше представляли собой дискретные компоненты на плате, вместе с этим возросло и число производителей законченных HD-SDI решений. Логично, что довольно быстро в число производителей готового CCTV оборудования вошло множество китайских компаний, которые начали ориентировать часть своего производства на стремительно развивающийся сектор HD-SDI видеонаблюдения. Уровень качества проектирования и производства CCTV оборудования даже малоизвестных китайских производителей значительно вырос и давно вплотную приблизился к корейскому, о чем говорит хотя бы то, что многие корейские вендоры размещают свое производство на мощностях китайских компаний.
    В настоящее время мировой центр не только производства, но и разработки высококлассного CCTV оборудования уверенно обосновывается в Шенчжене: всем известны такие исключительно китайские производители, как HikVision, Dahua, чье присутствие в числе мировых лидеров рынка CCTV неоспоримо.
     Стоит еще сказать о том, что спецификация стандарта HD-SDI подразумевает полностью цифровое формирование и преобразование сигнала, что значительно снижает вероятность ухудшения качества изображения и минимизирует разброс параметров готового оборудования у различных разработчиков – проще говоря, соблюдение стандартов HD-SDI позволяет привести качество изображения к одному высокому уровню независимо от производителя. В этой связи будет очень интересно взглянуть на представителей китайского рынка HD-SDI, учитывая то, что цена на них при всех перечисленных достоинствах будет весьма «вкусной».
      Сегодня мы, как раз, и рассмотрим одну из представительниц HD-SDI моделей, доступных на российском рынке видеонаблюдения: уличную камеру Safari SHC-WI622 PRO. Данная всепогодная модель недавно появилась в линейке камер Safari и, судя по богатому набору функций и возможностей, у нее есть много шансов прочно обосноваться на российском рынке CCTV. Камера обладает следующими характеристиками:

Image 26.png SAFARI SHC-WI622 PRO Основные характеристики:

Матрица – Sony 1/3” CMOS (2.4 мегапикселей)
Процессор – Ufine Opera UC2500WG
Эффективное число пикселей – 1920х1080
Горизонтальное разрешение – более 1000 ТВл
Объектив – вариофокальный объектив (f= 6.0~22.0 мм)
Минимальная освещенность – 0.1 лк (день)/0.02 лк (ночь)
Адаптивная ИК подсветка
Дальность ИК подсветки – 40 м
Цифровое понижение шумов (DNR) – 2D-DNR (вкл./выкл./авто) 3D-DNR (вкл./выкл./авто)
Расширение динамического диапазона (WDR) – есть (выкл./низкий/средний/высокий)
      Процессор UFINE OPERA UC2500WG представляет собой новое поколение высокоинтегрированных видеопроцессоров, который фактически позволяет собрать всю камеру на одном кристалле. Таким образом, не нужно использовать дополнительный внешние микросхемы передатчика и драйвера кабеля, как это было раньше. Все это может быть использовано производителем, чтобы сделать модуль HD-SDI камеры очень компактным (на одной плате) и, соответственно, удешевить производство.

Image 26.png Характеристики процессора:

                                                                        Усовершенствованное расширение динамического диапазона
Image 39.png Цифровое шумоподавление, позволяющее использовать технологии 2D и 3D одновременно
Цифровое увеличение изображения
Автоматическая диафрагма, автоматическая фокусировка, автоматический баланс белого
Поворот изображения/зеркалирование/стоп-кадр
Технология увеличения четкости контуров
Цифровая стабилизация изображения (DIS)
Приватное маскирование (8 зон)
Детектор движения
Маскировка сильной встречной засветки
Режим накопления
Управление механическим ИК-фильтром
Интеллектуальное управление диафрагмой при включенной ИК-подсветке для компенсации ИК засветки
Поддерживаемые матрицы: 1.3~5 мегапикельные CMOS- матрицы (Sony, Aptina, OmniVision или Panasonic) 12 бит 60 к/с @1280X720
 



      Камера выполнена в корпусе из алюминиевого сплава. В линейке уличных камер представлено 2 цветовых решения: черный и белый корпусы, а также два вида вариофокальных объективов, различающихся диапазоном фокусных расстояний: 3,8-12 мм (у модели SHC-WI312 PRO) и 6-22 мм (у модели SHC-WI622 PRO), соответственно.
     Конструкция кронштейна камеры Safari SHC-WI622 PRO обеспечивает регулировку положения в трёх плоскостях – это позволяет ориентировать поле зрения камеры в любом направлении.
 
кроншт
Фокус и угол обзора камеры регулируются с помощью двух ручек, находящихся на объективе.

Image 1.png

Джойстик управления OSD-меню вынесен на кабель видеокамеры.

Image 2.png

Внешние разъемы:

Image 3.png

     Дополнительный аналоговый выход CVBS предназначен для удобства настройки камеры с помощью внешнего LCD монитора, который часто является верным помощником многих монтажников. Интерфейс RS-485 предназначен для удаленного управления OSD меню камеры с помощью PTZ-пультов. Передняя крышка корпуса и его основная часть соединяются посредством резьбы, что минимизирует вероятность попадания влаги, а резиновый уплотнитель и вовсе сводит её к нулю:

Image 4.png

     В отличие от многих бюджетных моделей камер, стекло кожуха которых изготавливается из прозрачного пластика, всепогодные модели Safari оснащены минеральным стеклом: оно избавлено от помутнения при длительной эксплуатации камеры на улице. Стекло корпуса физически разделено на 2 части с помощью непрозрачного металлического кольца, закрывающего переднюю часть объектива по периметру, и позволяющего минимизировать засветку в темное время суток, когда включен внутренний блок  ИК диодов. 
       Блок ИК-подсветки размещается вокруг объектива за отдельным стеклом.


Image 5.png

Image 6.png

Блок ИК-подсветки состоит из 48 светодиодов, обеспечивающих камере дальность видимости до 35-40 метров.

Image 7.png

      Режим «День-ночь» переключается по сигналу с фотоэлемента, установленного на плате ИК-подсветки. Важной особенностью всех уличных моделей Safari является наличие элементов обогрева стекла кожуха и объектива, что позволяет камере уверенно работать при температуре окружающей среды до -40 ºС и эффективно бороться с запотеванием объектива (это часто происходит, когда температура окружающей среды достигает значения 0 ºС).
      В камере установлен асферический вариофокальный объектив с регулируемым фокусным расстоянием 6.0 – 22.0 мм и ИК-коррекцией. Также объектив оснащен автодиафрагмой и механическим ИК-фильтром.


Image 46.png
На плате камеры распаян процессор UFINE OPERA UC2500WG, характеристики которого приведены в начале обзора.

Image 9.png

ТЕСТИРОВАНИЕ


Image 26.png Таблицы разрешения и цветности.

    В спецификации заявлено, что разрешение камеры составляет более 1000 ТВл. При освещенности около 400 люкс видимое разрешение протестированной модели составляет около 1100 ТВл.
Таблица разрешения:
Image 10.png

     
Таблица цветности:

Image 37.png

Image 12.png
      Верность цветопередачи камеры на очень высоком уровне. Границы цветовых переходов четкие, без смешивания и искажений. Стоит отметить также, что OSD меню камеры позволяет гибко настраивать баланс белого, цветовую насыщенность и гамму - это дает возможность настройки камеры в любых условиях освещенности: будь то улица, освещенная солнцем, или помещение с искусственным светом.

     Image 26.png Проверка чувствительности.
      Проверка чувствительности камеры производилась при низких значениях освещенности: 20, 2 и менее 1 лк. Накопление и шумоподавление было отключено.
    Освещенность 20 лк (сумерки):
Image 13.png
Image 14.png

Освещенность 2 лк (темная неосвещенная улица):

Image 49.png

Image 16.png

 Освещенность 0,2 лк (абсолютно темная комната):
Image 18.png
      Практически ни одна камера из присутствующих на рынке CCTV не способна дать картинку приемлемого качества при освещенности порядка десятых долей люкса (при этом, конечно же, цифровое накопление считаем отключенным), поэтому в условиях пониженной освещенности (30 лк и ниже) все уличные камеры автоматически включают встроенную или внешнюю ИК подсветку для того, чтобы получить приемлемое качество изображения.
       При такой освещенности разрешение изображения снизилось до 770 ТВл. Освещенность в 30 лк это нижняя граница для включения ИК-подсветки.



Image 26.png Работа функции WDR.
    WDR (Wide Dynamic Range – широкий динамический диапазон) – это технология съемки панорамы, в которой одновременно присутствуют ярко освещенные и слишком затемненные участки. Как правило, в более дорогих моделях камер используется, так называемое, двойное сканирование: затвор камеры открывается дважды для формирования одного кадра изображения. При этом первое открытие совершается с короткой выдержкой, второе - с более длинной, затем два полученных кадра, снятых с различной экспозицией, помещаются в оперативную память камеры и сразу же совмещаются и обрабатываются процессором для получения одного результирующего кадра, на котором уже будут хорошо видны детали панорамы, находящиеся в тени и на ярком свете. Такой подход требует применения довольно мощного процессора камеры и наличия достаточного количества оперативной памяти, необходимой для хранения обрабатываемых данных.
     Более простые камеры, для которых производителем заявлена поддержка WDR для экономии на процессоре и памяти применяют программную реализацию WDR. Ее суть заключается в простом анализе и автоматическом "подравнивании" гистограммы кадров процессором камеры. При этом, в зависимости от качества реализации алгоритма будет зависеть результат. Иногда, судя по наблюдаемому изображению, в некоторых моделях бюджетных камер работа WDR заключается в простом увеличении яркости. Понятно, что с "честным" WDR с двойным сканированием такой "алгоритм" не сравним по качеству результирующей картинки.
      Все HD-SDI камеры Safari используют систему двойного сканирования. Для демонстрации работы функции расширения динамического диапазона использовался испытательный бокс, глубиной 45 см, обтянутый черным бархатом. освещенность внутри ящика около 5 лк, освещенность вне ящика - 300 лк. При включении функции WDR таблица, находящаяся в ящике становится хорошо видна.        

Image 48.png

      Image 26.png Работа системы шумоподавления в реальных условиях.
    Особенностью данной камеры является т.н. адаптивная функция 3DNR – шумоподавление, которое автоматически включается, когда нет движения и отключается, когда детектируется движение в кадре. Такое решение, в отличие от «обычного» 3DNR позволяет избежать смазывания движущихся объектов, а при их отсутствии – максимально эффективно бороться с шумами на статической картинке. Проверка производилась при средней освещенности около 30 лк по всей площади кадра. Для демонстрации работы шумоподавителя были использованы две камеры SHC-WI622 PRO. В одной камере все улучшения (2DNR и 3DNR) были отключены, а в другой 2DNR был включен, 3DNR переведён в значение AUTO - режим адаптивной фильтрации.

Image 29.png

        При сравнении этих изображений можно увидеть, что на записи с нижней камеры, в которой включен 3DNR, шумов практически нет.
   
На следующих кадрах показана работа адаптивного 3DNR шумоподавителя при наличии движения в кадре. При включенном 3DNR за движущимся объектом появился  чуть заметный шлейф - особенность работы любого 3DNR, но по оставшейся площади кадра шумы пропадают. Минимизация шумов, помимо всего прочего, позволяет заметно сократить объем записываемой на жесткий диск информации.

Image 30.png

     
  Image 32.png

Для демонстрации работы шумоподавителя приведем еще несколько кадров: таблицы разрешения и панорамы помещения при пониженном освещении.

               Image 34.png
      Несложно заметить, что при включении 3DNR кроме снижения уровня шума, происходит увеличение видимого разрешения увеличивается с 480 до 580 ТВл. Повышение разрешения объясняется особенностью работы 3DNR: при фильтрации учитывается множество предшествующих  кадров, и, зная, что  шум носит случайных характер и просто суммируется с сигналом, его несложно вычесть из зашумленного сигнала, получив на выходе чистое изображение.

Image 36.png

В качестве заключения обзора приведем основные преимущества рассмотренной HD-SDI камеры Safari SVC-WI622 PRO:  

1) Отличное качество изображения и реалистичная цветопередача.

2) Измеренное разрешение на уровне 1100 ТВл полностью соответствует стандарту HD-SDI.

3) Мегапиксельный асферический объектив с ИК-коррекцией позволяет добиться большой глубины резкости во всем диапазоне фокусных расстояний.

4) Возможности гибкой и точной настройки баланса белого.

5) Наличие функции SmartIR позволяет избежать «перезасветки» близко расположенных к объективу камеры объектов съемки.

6) Механический ИК-фильтр позволяет снимать днем без искажения цветопередачи и ночью без потери чувствительности.

7) Достаточно высокая чувствительность для CMOS камеры - около 0,5 лк.

8) Хорошая и естественная цветопередача с широкими возможностями ее регулировки.

9) Функция цифрового увеличения особенно актуальна при FullHD разрешении кадра.

10) Адаптивная 3DNR позволяет минимизировать смазывание движущихся объектов на динамических сценах, и минимизировать шумы на статической картинке.

11) Блок ИК-подсветки обеспечивает дальность освещения до 35 метров.

12) Среднее потребление тока: 200 мА без ИК-подсветки 550 мА при включенной ИК-подсветке.

13) Корпус камеры выполнен качественно, все детали точно подходят друг другу благодаря выверенным размерам, стыки уплотнены резиновыми прокладками.