Камеры видеонаблюдения с разрешением 4К

Обзор предоставлен независимой тестовой лабораторией CCTVLAB

Технология разрешения 4К была представлена еще в 2012 г., однако в сферу видеонаблюдения такие камеры пришли относительно недавно. При этом считается, что в ближайшее время переход на устройства с более высоким разрешением переживет переломный момент и станет если не повсеместным, то определенно обладающим явными преимуществами и приближенным к "золотому стандарту" качества.

Как известно, разрешение экрана Full HD составляет 1920 х 1080 пк, 3840 х 2160 пк – это разрешение 4К. При сравнении двух устройств с разным разрешением степень качества изображения будет заметна даже невооруженным глазом. Совокупность хорошей матрицы экрана и акустической системы позволяет получать более реалистичную картинку в формате 4К.

Наибольшее применение камер с таким разрешением наблюдается для контроля за любыми объектами в режиме постанализа. Иными словами, оператор анализирует изображение с камер наблюдения не в режиме реального времени, а в записи, когда необходимо проследить то или иное происшествие либо оценить происходившее на наблюдаемой территории в определенный отрезок времени. Изображение с разрешением 4К позволяет рассматривать мельчайшие подробности и детали. Чаще всего установка систем видеонаблюдения происходит в тех местах, где есть высокая вероятность скопления большого количества людей, при этом невозможно предусмотреть развитие событий. Это могут быть торговые и офисные центры, вокзалы, аэропорты и т.д.

Одним из явных преимуществ камеры видеонаблюдения 4K является более широкое поле обзора. Благодаря широкоугольным объективам камеры 4K могут снимать более широкий кадр и охватывать большую площадь, чем камеры с более низким разрешением. В свою очередь, повышенная четкость изображения значительно сокращает время, затрачиваемое на прокрутку видеопотоков. Это позволяет установить меньше камер благодаря улучшенному покрытию области наблюдения.

Широкому распространению видеокамер с разрешением 4К все еще мешают определенные факторы. 4K-сенсоры обеспечивают высокую детализацию, но их эффективность для распознавания лиц и номеров ограничена чувствительностью в условиях низкой освещенности, качеством оптики, углом обзора и вычислительными ресурсами. Для решения проблем требуется:

1. Использование сенсоров с улучшенной светочувствительностью.
2. Настройка узкого угла обзора и качественная оптика.
3. Минимизация сжатия и обеспечение высокой частоты кадров.
4. Интеграция ИИ-алгоритмов для повышения точности распознавания.
5. Возможности локальных сетей. Сегодня 1 Гбит/с отчасти решает вопрос с пропускной способностью, но возможность использовать большее количество 4К-камер все еще ограниченна. Чем выше детализация, тем выше поток с камеры, соответственно тем меньше камер в сети.
6. Пропускная способность и хранение: 4Kвидео генерирует большие объемы данных (до 10–20 Мбит/с на камеру при H.265). Это требует широкополосных сетей и больших хранилищ, что может быть проблемой для крупных систем видеонаблюдения.

При одинаковом размере сенсора увеличение разрешения (например, до 4K) приводит к уменьшению размера пикселей. Это снижает светочувствительность видеокамер, ухудшая работу в условиях слабой освещенности и увеличивая уровень шумов на изображении. Однако современные технологии (BSI, улучшенное шумоподавление) могут частично компенсировать этот эффект.

Если сравнивать два сенсора с одинаковым физическим размером, но разным разрешением, то у 4K-версии, действительно, будет хуже чувствительность в темноте. Но если 4K-сенсор крупнее (например, 1/1.8" против 1/2.8" в Full HD), то он может давать лучшее качество даже при меньших пикселях.

В зависимости от способа передачи сигнала устройства могут быть цифровыми или аналоговыми. В первом случае сигнал передается через Интернет, а во втором – по кабелю коаксиального типа. Более широкое применение получили цифровые, или IP-, камеры, работающие в формате 4К, поэтому на рынке представлен довольно широкий ассортимент таких моделей.

В обзоре представлены:

• IP-камера SV5016RBZ (BEWARD)
• Камера EZA2880 (EverFocus)
• IP-видеокамера RL-IP68P-VM-S.FD (RedLine)
• IP-камера TR-D3183ZIR3 v3 2.7–13.5 (TRASSIR)

IP-камера SV5016RBZ (BEWARD)

IP-видеокамера SV5016RBZ 8 Мпк с моторизованным объективом отличается удобством монтажа и эксплуатации. Камера оснащена передовым сверхчувствительным сенсором КМОП 1/1.8" Sony Starvis, который обеспечивает изображение с минимальным уровнем шумов в сумеречное и ночное время. Возможность работы по протоколу SIP расширяет функционал реакции камеры на тревожные события. В случае срабатывания тревоги камера тут же делает SIP-звонок на мобильный телефон, IP-видеофон или компьютер, оповещая о событии и транслируя звук с объекта (при наличии микрофона в камере). При активированной двусторонней связи есть возможность передать аудиосообщение через подключенный к камере громкоговоритель.

В IP-видеокамеры серии SV включена поддержка расширенного, точного и интеллектуального видеоанализа, который может расширить их возможности девятью режимами детекции, включающими всесторонние функции видеонаблюдения и быструю реакцию камеры на разные наблюдаемые сцены.

Наличие привода варифокального объектива с фокусным расстоянием от 3,6 до 10 мм позволяет производить удаленную настройку угла обзора камеры как при пусконаладке системы, так и во время эксплуатации при необходимости изменения поля обзора. А если по каким-то причинам сбилась фокусировка, можно подстроить фокусировку объектива удаленно вручную посредством программного обеспечения либо через веб-браузер. IP-камера SV5016RBZ оснащена монтажной коробкой, встроенной в кронштейн. Нет необходимости в приобретении и установке дополнительной монтажной коробки рядом с камерой.

Для эффективного обзора территории даже в полной темноте камера SV5016RBZ оснащена ИК-светодиодами третьего поколения, которые отличаются увеличенным ресурсом работы и высокой стабильностью параметров в сравнении с обычными. ИК-подсветка работает совместно с электромеханическим ИК-фильтром, сдвигающимся автоматически при переходе в режим "ночь". За счет этого камера формирует черно-белое изображение в инфракрасном диапазоне, невидимом человеческому глазу.

IP-видеокамера SV5016RBZ уличного исполнения предназначена для эксплуатации в диапазоне температур от –40 до +60 °C, при этом питание может осуществляться как от источника постоянного тока с напряжением 12 B, так и по технологии PoE. Металлический корпус камеры надежно защищает ее от механических повреждений. Степень защиты электрооборудования от влаги и пыли соответствует классу IP67.

Формат сжатия H.265 стандарта HEVC (высокоэффективное кодирование видеосигнала) позволяет в два раза увеличить степень сжатия цифровых видеоданных без потери качества изображения. Там, где из соображений экономии битрейта изображение сжималось кодеком Н.264 заведомо чрезмерно и артефакты компрессии мешали эффективному считыванию деталей операторами и видеоаналитикой, теперь можно получить лучшее визуальное качество. Благодаря революционному кодеку H.265 видео высокого разрешения занимает меньше места в архиве, а информативность видеонаблюдения резко возрастает. Экономное использование сетевых ресурсов и снижение требований к емкости видеоархива обеспечивают привлекательность нового формата, сильно снижая стоимость владения системой видеонаблюдения.

Smart Stream (аналог H265+ и H264+) – это новейшая технология анализа изображения, полностью совместимая со стандартами H.264 и H.265. Благодаря набору алгоритмов, которые анализируют видеопоток в режиме реального времени, Smart Stream может значительно снизить требования к пропускной способности и хранения, не жертвуя визуальным качеством. В некоторых случаях он может сократить использование хранилища до 80%.

Двукратный расширенный динамический диапазон (Double Scan, 2xWDR) позволяет вести видеонаблюдение сцен с очень сильными перепадами освещенности. Данная технология основана на принципе получения двух кадров с разной выдержкой электронного затвора с последующим суммированием этих кадров. Таким образом удается получить высококачественное изображение в сложных условиях: при установке напротив окна либо дверного проема в помещении, против солнца, в зоне видимости ярких источников света (ламп освещения, автомобильных фар), а также при наличии затемненных участков в зоне наблюдения (тень здания, ограждения и т.д.).

Наличие слота для карт памяти microSDXC объемом до 256 Гбайт позволяет сохранить большие объемы информации и продолжить запись даже при потере соединения с сетью Ethernet.

Видеокамера EZA2880 (EverFocus)

EverFocus EZA2880 – камера 8 Мпк для съемки с дневным и ночным освещением True Day/Night. Согласно предоставляемой производителем информации, видеокамера обеспечивает высокую производительность при ярком освещении или при слабом освещении, а также высокое разрешение, указанное в спецификации для конкретной установленной камеры.

HD EZA2880 использует варифокальный объектив вместе с CMOS-датчиком OmniVision 8 Мпк, чтобы обеспечить высокое разрешение 8 Мпк вместе с полезной собственной чувствительностью при низком освещении без использования цифрового медленного затвора. Камера оснащена 1/2.9" OmniVision CMOS-матрицей с разрешением 8 Мпк и обеспечивает видео с разрешением 3840 x 2160 пк. Функция True Wide Dynamic Range обеспечивает четкие цветные изображения в самых сложных условиях яркого или несбалансированного освещения. ИК-фильтр "день/ночь" улучшает изображения в условиях низкой освещенности с гарантированным ореолом ZERO.

EZA2880 – это система видеонаблюдения, предназначенная для использования как внутри, так и снаружи помещений. Оборудование осуществляет поддержку форматов AHD/TVI/CVI/CVBS.
Моторизованный объектив с фокусным расстоянием от 3,6 до 11 мм и диафрагмой F1.5. Цветовая чувствительность 0,001 лк; OSD, 3D-NR, S/N = 58dB. Дальность ИК-подсветки – 40 м. Класс защиты IP66; AWB, AGS, BLС, HLС, DNR, T-WDR, Sens-Up x32, Mirror, Flip.

Температурный режим от –30 до +50 °C. EZA-2880 обладает различными интеллектуальными функциями, которые значительно улучшают качество видеонаблюдения и упрощают управление камерой. К примеру, функция детектора движения может использоваться для автоматического запуска записи при обнаружении движения в кадре. Функция приватных масок позволяет скрыть определенные участки изображения от записи, что может быть полезно для обеспечения конфиденциальности в определенных зонах.

Камеры EZA2880 имеют атмосферостойкий корпус IP66 и трехосевое вращение, обеспечивающее гибкость монтажа на стене или потолке. Пользователи могут оценить преимущество варифокального объектива для легко регулируемого поля зрения с камер. Камеры также работают в режиме двойного напряжения и имеют полный набор функций экранного меню и функций DSP, управляемых камерой (затвор, зеркальное отображение и многое другое).

IP-видеокамера RL-IP68P-VM-S.FD (RedLine)

Цифровое изображение ультравысокой четкости 4K (8 Мпк) и детализации, режим цветного изображения ночью StarLight.Ultra, расширенный динамический диапазон WDR 120 дБ, тонированная ИК-подсветка, варифокальный моторизированный объектив 2,7–13,5 мм, PoE-питание, слот для microSD и поддержка системы FaceDetection – это вандалозащищенная купольная уличная IP-видеокамера RedLine RL-IP68P-VMS.FD. Камера оснащена сверхчувствительным сенсором Sony Starvis 1/2.8" Sony Starvis IMX415.

Ключевой особенностью камеры RL-IP68P-VM-S.FD является возможность формирования и трансляции потокового видео ультравысокого разрешения 4K, что делает ее незаменимой для решения задачи обзора территории большой площади с одновременной возможностью цифрового увеличения (зуммирования) мелких деталей. Данная особенность позволяет использовать одну камеру вместо, например, четырех обычных камер 1080 пк.

Моторизованный варифокальный объектив 2,7–13,5 мм обеспечивает гибкость в установке требуемого угла обзора в широком диапазоне 106–31 град. Высокоточный механизм удаленного управления объективом не требует выезда для настройки и гарантирует автоматическую фокусировку "без промахов".

Для решения задачи автоматической классификации объектов (транспорт, человек, лицо) в камеру встроена технология FaceDetection (FD), которая в полной мере раскрывается в совместной работе с NVR серий TITAN или ATLET, при помощи которых формируется база изображений и логика действий: распознавание лиц (база до 10 тыс. участников), обнаружение людей и автомобилей, подсчет посетителей и учет рабочего времени.

Варифокальная купольная камера RedLine RL-IP68P-VM-S.FD относится к классу профессионального оборудования и отвечает высоким требованиям надежности: обладает системой трехуровневой электро/термо/гидрозащиты для стабильной работы в режиме 24/7, продуманным конструктивом для универсальной установки на вертикальной или горизонтальной поверхности, небольшим размером и удобной шарнирной настройкой корпуса.

Системы видеонаблюдения и охраны, построенные на IP-камерах RL-IP68P-VM-S.FD в сочетании с POE-коммутаторами и сетевыми регистраторами (NVR) RedLine, могут решать задачи видеоконтроля, автоматизации, охраны и безопасности в местах повышенной ответственности.

Видеокамера TR-D3183ZIR3 v3 2.7–13.5 (TRASSIR)

IP-камера 8 Мпк (3840 × 2160) TRASSIR TR-D3183ZIR3 v3 2.7–13.5 поставляется в металлическом корпусе, защищенном от влаги и пыли по стандарту IP67, от механических воздействий – по IK10, что в комплексе с диапазоном рабочих температур –40…+60 °C обеспечивает стабильную работу устройства на улице в месте непосредственного доступа вне зависимости от времени года. TR-D3183ZIR3 v3 2.7–13.5 построена на КМОП-матрице 1/2.7" чувствительностью 0,003 лк.

В качестве примеров функциональности данного оборудования можно перечислить встроенный микрофон и ИК-подсветку дальностью действия 30 м. Присутствуют обнаружение движения, пересечения виртуальной линии, вторжения в зону, выхода из области, оставленных и пропавших предметов, праздношатания, толпы, парковки, звуковых событий, расфокусировки, изменения сцены. WDR 120 дБ, что снижает влияние разноконтрастного освещения на качество изображения.

В наличии 3D DNR – пространственное шумоподавление. Оборудование оснащено режимом коридора – это вертикально ориентированное разрешение для уменьшения слепых зон. Есть Defog – улучшение контрастности для устранения эффекта, внесенного туманом, задымлением, и BLC – программная коррекция засвеченного фона.

Камера поддерживает режим "день/ночь" с ICR: при достаточном освещении фильтр блокирует ИК-лучи, оптимизируя цветопередачу, а в темноте механически сдвигается в сторону от матрицы, чтобы повысилась ее чувствительность. Укомплектована моторизованным объективом с фокусным расстоянием 2,7 ~ 13,5 мм, углом обзора по горизонтали 113 ~ 31 град., по вертикали – 58 ~ 17 град., апертурой F/1.3, сетевым портом RJ-45, аудиовходом, аудиовыходом, тревожным входом, тревожным выходом, слотом для microSD емкостью до 128 Гбайт. Питание DC 12 V, PoE. Максимальная потребляемая мощность 9 Вт.

Заключение

Разрешение 4К-камер составляет 8,85 Мпк, что более чем в четыре раза превышает разрешение камер Full HD (2,1 Мпк). Столь высокая детализация 4К-изображений позволяет без проблем распознавать лица или автомобильные номера с расстояний, недоступных Full HD-камерам. Иными словами, 4K-камеры значительно более информативны в многолюдных местах (стадионы, улицы, концертные площадки и т.п.), где каждая деталь может иметь значение. И наконец, благодаря большему охвату одна 4К-камера может заменить две и более камеры меньшего разрешения при контроле одной и той же площади. При этом нагрузка на персонал при использовании 4K-видео снижается, поскольку оно позволяет обратить внимание на ключевые моменты. Помимо безопасности, камеры с высоким разрешением помогают осуществлять процессы бизнес-аналитики: например, по видео из магазина можно собирать данные о количестве посетителей, времени их пребывания у витрин, поле, возрасте и т.д.

Подобные примеры аналитики можно подобрать практически для любой сферы деятельности. При этом скорость сети постоянно увеличивается, процессоры становятся мощнее, что отражается на возможности уменьшения количества камер наблюдения на контролируемой площади. Таким образом, на рынке безопасности появляется все больше решений, позволяющих найти оптимальное соотношение цены и качества, что говорит в пользу того, что применение 4К-камер в построении систем видеонаблюдения будет только возрастать.

Информация взята из открытых источников.
Иллюстрации предоставлены автором.

Опубликовано в журнале "Системы безопасности" № 2/2025

Все статьи журнала "Системы безопасности"
доступны для скачивания в iMag >>

Иллюстрация сгенерирована нейросетью