Что привнесла технология EFFIO в современные аналоговые видеокамеры

Процессоры в видеокамерах отвечают за преобразование сигнала, поступающего с чувствительного элемента видеокамеры - матрицы, в цифровой сигнал в реальном масштабе времени. Именно преобразованный цифровой сигнал дает возможность вносить широкий набор параметров видеообработки, позволяющий настраивать камеру и получать качественное изображение при любых условиях эксплуатации.

Корпорация Sony была первой, кто в 1997 году применил в CCTV камере видеонаблюдения принцип оцифровки сигнала CCD матрицы с последующей его цифровой обработкой при помощи процессора - DSP (Digital Signal Processor) серии SS. Благодаря высокому качеству и надежности процессора, камеры на его основе завоевали популярность во всем мире, а новый принцип обработки цветного изображения за многие годы превратился в стандарт построения камер видеонаблюдения. Со временем процессоры начали производить и другие фирмы.

В последнее время часто приходится видеть в техническом описании видеокамер или в рекламе термин EFFIO. Сама аббревиатура (Enhanced Features and Fine Image processor) переводится как «процессор с расширенными возможностями и прекрасным изображением». Термином EFFIO назвали серию процессоров SONY, использующихся во многих современных видеокамерах и ставших их основным элементом. Новая серия процессоров EFFIO выводит качество аналоговых камер на новый уровень. Основной особенностью является достижение камерой разрешения свыше 600 твл. Каким же образом на классической матрице получено более высокое, 600 твл горизонтальное разрешение? Процессор нового поколения обладает увеличенной разрядностью оцифровки видеосигнала, снимаемого с цветной ПЗС матрицы, и расширенной частотной характеристикой трактов видеообработки.

Думаем, пришло время дать некое пояснение, что этот термин значит и какие именно «EFFIO» бывают.

И неким эконом уровнем является процессор EFFIO-E (CXD4140GG). Он используется, что странно для многих российских потребителей, именно в видеокамерах бюджетного типа. Им поддерживаются матрицы SONY 510H, 760H, 960H. Компактный дизайн процессора минимизирует размеры самой камеры. Процессор обеспечивает разрешение от 650 твл, OSD меню, компенсацию яркого света, наличие приватных маскирующих зон, детекцию движения и другие функции. Несомненно доказанным считается разрешение 700 твл. Здесь необходимо остановиться подробнее. Измерение разрешения проводится очень скурпулезно, согласно методу измерения JEITA (TTR-4602B) - Japan Electronics and Information technology Industries Association.

Аббревиатура матрицы, например, 960Н, показывает количество эффективных пикселей по горизонтали CCD сенсора. Соответственно, чем больше значение, тем лучше качество изображения. По вертикали количество пикселей остается неизменным, составляющим 582 видимые строки, в соответствии со стандартом развертки аналогового видеосигнала. Также важной характеристикой является функция понижения шумов 2D-NR, улучшающая качество изображения видеокамеры за счет снижения помеховых шумов, вызванных как условиями пониженной яркости, например, ночные съемки, так и повышенным усилением видеосигнала. 2D-NR в EFFIO-E выполняет функцию шумоподавления по строке. Особенностью всех DSP EFFIO является превосходное воспроизведение цвета от различных источников. При этом возможный диапазон температур белого колеблется от 1800 К до 10 500 К. В камерах с DSP EFFIO-E обеспечивается функция OSD (on scren display), позволяющая делать установки камеры на самом экране. Меню, переведенное на 8 языков, включая русский, позволяет избежать использования выносного микропроцессора.

Следующим по уровню идет процессор EFFIO-S (CXD4130GG). Он используется в камерах среднего класса. Поддерживает матрицы SONY 760Н и 960Н. Данный процессор сочетает в себе память и микропроцессор, реализующий различные функции, включающие электронный зум, режим накопления и др. Также поддерживает более 650 твл изображения и все другие достоинства процессора EFFIO-E. Но имеет и ряд преимуществ - наличие встроенной памяти позволяет еще больше усилить функцию понижения шумов. В дополнение к шумоподавлению по строке (2D), в EFFIO-S происходит также временная фильтрация, совмещенная с режимом накопления SENSE UP (2D+3D). Особенностью видеообработки является независимое регулирование фильтров шумоподавления для сигнала яркости и цветности, что дает возможность получить цветное изображение даже в ночном режиме работы. Также процессор имеет опцию ATR/ATR-EX (adaptive tone reproduction), которая обеспечивает ступенчатую (градуированную) компенсацию тонов, с целью улучшения контраста объектов, чья градация была потеряна, например, в случаях, когда на экране есть и ярко освещенная область, и затемненная. ATR функция улучшает видимость всего изображения, обеспечивая оптимальную ступенчатую компенсацию в одной области картинки, принимая во внимание освещенность в другой области.

Наиболее совершенные видеокамеры используют процессор EFFIO-P (CXD4129GG), поддерживающий матрицы SONY 760H и 960Н. Сохраняя все преимущества процессора EFFIO-S, EFFIO-P имеет функцию WDR - широкий динамический диапазон, повышенное качество изображения даже в условиях сильной встречной засветки и слишком сильного контраста. Технология особенно необходима, когда нужно получить информацию о теневом участке изображения при наличии яркого фона - например, идентифицировать человека, если из-за его спины падает яркий свет. Как и предыдущий процессор, сочетает в себе память и микроконтроллер с теми же функциями. Также DSP EFFIO удобно использовать в камерах с ИК подсветкой - он позволяет компенсировать сильную засветку при отражении света от близких к камере объектов.
Будет интересно описать, какие матрицы высокого разрешения (960Н) предлагает SONY. В настоящий момент их две: Super HAD CCD II -разновидность принадлежащей SONY высокопроизводительной ССй HAD (Hole-Accumu-lation Diode) матрицы с реализованной чувствительностью, превышающей 1000mV с 1 мкМ2; и Exview HAD CCD II - особенностью которой является еще более высокая чувствительность за счет привлечения инфракрасного участка светового спектра.

Создание современных DSP и матриц SONY имеет уже довольно долгую историю. Впервые домашняя страница EFFIO открылась в августе 2009 года. Это время начала самих работ по созданию процессоров и появления первых образцов EFFIO-E. Обновленные DSP EFFIO-E и матрица Exview HAD CCD II появились в августе 2010-го и были показаны впервые в январе 2011 года на A&S International Asia and Japan шоу. Обновленные версии EFFIO-S и EFFIO-P демонстрировались в Японии в марте того же года, а затем на крупнейших мировых выставках по безопасности. И до настоящего времени идет постоянная работа по улучшению качества продукции.

В. Турукин генеральный директор ООО «Айкон»,
С. Ахметшина зам. генерального директора компании «Алингард»

Номер издания: Алгоритм безопасности №4, 2013

Материал опубликован  на сайте Avtoritet.net 28.10.2013