Тест-Драйв компьютерных
систем видеонаблюдения и записи
на ProST 2004

8 и 9 сентября 2004 года на экспозиции выставки профессиональной техники для обеспечения безопасности «ProST-2004» в выставочном комплексе «Крокус Экспо» прошел «Конкурс-тест систем видеонаблюдения», в котором приняли участие восемь компаний: ITV («Интеллект»), ISS («Видео-Инспектор»), «Баратунг» («Атлант Видео»), «Цифровые системы» (AViaLLe), Vocord Telecom (Phobos), DSSL (Trassir), «Союзспецавтоматика» («Кодос ВидеоСеть»), «KOMKOM Электроникс» (Ewclid). Не успели подготовиться к тестированию и о чем действительно сожалели компании «Спецлаб» (Goal) и «Новые технологии» (CVS_NT), которым было что показать.

Целью тестирования было привлечение внимание участников рынка безопасности и потребителей к отечественным компьютерным системам видеонаблюдения и записи, которые должны были не только продемонстрировать свои возможности, но и попытаться сравнить общие технические параметры.

В качестве сторонних наблюдателей были российские и зарубежные эксперты, которые дали свои рекомендации по проведению теста. Например, из Перми приехал всем хорошо известный эксперт в области цифровых систем видеонаблюдения Станислав Уточкин.

Из тестов, предложенных газетой «CCTV Инфо», на конкурс попало только три (общее тестирование видеорегистраторов, тест видеодетекторов и краш-тест), а четвертый был свободным — кто во что горазд. Это вполне оправданно, если брать во внимание количество участников, и, особенно, непредвиденные обстоятельства, которых было предостаточно. Несмотря на предупреждения, все участники теста привезли не ЭЛТ, а ЖК-мониторы. Вместо плат видеоввода с мультиплексированием были установлены многоканальные платы оцифровки видеоканалов в реальном времени (25 к/c). Почему-то компания ITV предоставила на тест свою интегрированную цифровую систему безопасности «Интеллект», а не цифровую систему видеонаблюдения «Видео7». Т.е. хоть как-то уравнять системы не удалась, поэтому тестирование носило скорее индивидуальный характер. Что-то приходилось придумывать на ходу.

- ITV(Видео7)

Вместо запланированного предварительного запуска систем 7 сентября это удалось сделать только в день теста 8 сентября с опозданием на один час — не удавалось подключить ко всем системам по четыре одинаковых видеосигнала с общих телекамер, т.к. не хватало соединительных кабелей. Несмотря на то, что телекамеры были превосходными, кустарный видеоразветвитель, который использовался для «размножения» видеосигналов, все испортил. Многие производители думали, что что-то случилось с их системами (качество видеоизображения оставалось желать лучшего), пока не разобрались в чем дело (в видеоразветвителе). В итоге тест пошел по наихудшему сценарию, когда тестировались не сразу 2-3 системы, а каждая отдельно. Тест растянулся до конца дня и все участники мучительно ожидали своей очереди.

К сожалению, по объективным причинам не состоялось тестирование видеодетекторов, которое должен был провести ведущий эксперт в этой области Михайл Руцков. В основной состав жюри вошли Николай Уваров («Компания Безопасность»), Евгений Трефилов («Такир») и Анатолий Ермаченко (главный редактор газеты«CCTV Инфо»).

Можно с уверенностью сказать, что условия тестирования были жесткими не только для компьютерных систем видеонаблюдения (ненормированный случайный уровень видеосигнала с выходов видеоразветвителя, были на высоте электромагнитные наводки, которые сказывались при оцифровке видеосигналов), но и для жюри, которое ко всему прочему выслушивало в свой адрес претензии по организации теста.

Тестирование видеорегистраторов

Компании-участники подготовили для тестирования видеорегистраторы, которые представляли из себя компьютерные системные блоки с платами видеоввода и предустановленным программным обеспечением. Было рекомендовано установить платы видеоввода, которые бы работали в мультиплексном режиме, и на один канал АЦП можно было подать четыре видеосигнала.

Горизонтальное и вертикальное яркостное разрешение для ч/б и цветного изображения

Горизонтальное и вертикальное разрешение измерялось с помощью стандартных испытательных таблиц, подаваемых с тестового генератора при отображении и записи с лучшим качеством. Почти все участники могли показать системы на АЦП Philips и Brook Tree (Bt878), но в последний момент оставили только платы на Philips, т.к. в этом случае они смогли продемонстрировать лучшее качество видеоизображения.

Впрочем, и АЦП от Philips тоже отличались друг от друга. Например, «Баратунг» продемонстрировал системы видеоввода с микросхемой Philips SAA 7146, где было четыре канала оцифровки видеоизображения. Система Ewclid и Trassir, где используются АЦП Philips SAA 7113, не показали высокого горизонтального разрешения, т.к. на клине при цветном видеосигнале появлялся цветовой шум, как, впрочем, и у «Кодос Видеосеть» на АЦП Bt878, где используется режекторный, а не гребенчатый фильтр. Остальные использовали АЦП Philips SAA 7114, SAA 7115, SAA 7134 и показали хорошее и отличное качество видеоизображения.

+ Баратунг ( Атлант)

- Ewclid, Trassir, Кодос Видеосеть

Горизонтальное цветовое разрешение

Впервые в практике тестирования цифровых видеорегистраторов нами было предложено измерить не горизонтальное яркостное, а цветовое разрешение. Не секрет, что яркостная и цветоразностные составляющие изображения оцифровываются по разному (4:2:2, 4:2:0), т.е. при оцифровке цветоразностных сигналов используется меньше отчетов. Это означает, что четкость цветного изображения в несколько раз меньше яркостного. Тестовую таблицу и методику для этого испытания нам предоставил популярный компьютерный журнал iXBT, который на протяжении нескольких лет тестирует с ее помощью DVD-плееры. Разрешение определялось по тому, когда переставал различаться в клине один из цветов (синий). Наводки на этой таблице были особенно заметны, что мешало разглядеть пропадание цвета. В этот раз тест прошел только “обкатку”, а испытательную таблицу пришлось затем усовершенствовать, но и он показал, что горизонтальное разрешение полных кадров не превышало 100 ТВЛ. Это особенно важно при использовании систем в казино, где высокие требования к четкости и большой динамический диапазон цветного изображения.

Оценка динамического диапазона изображения

Для оценки динамического диапазона изображения после оцифровки использовалась таблица со ступенчатыми цветными и ч/б полосами. Мы смотрели на изображение после оцифровки при отображении, и после записи с лучшим и средним качеством. Враг динамического диапазона – сжатие, и чем оно выше, тем менее заметны ступени градации цветных полос. Причем все кодеры по-разному воздействовали на эту таблицу.

Общая оценка качества изображения

Конечно, можно смотреть на клин и определять горизонтальное разрешение, но в реальности может оказаться, что качество изображения после записи лучше у системы с меньшим разрешением, но использующей другой видеокодер/декодер. Поэтому каждый должен определить для себя, что ему больше подходит. Например, жюри и сторонние наблюдатели обратили внимание на качество видеоизображения для статичных картинок системы AviaLLe, а также «Интеллект» и «Видео-Инспектор». У всех систем в большей или меньшей степени наблюдались наводки в изображении.

+ Видео-Инспектор, Интеллект, AviaLLe

Несмотря на то, что у всех был одинаковый сигнал тестовой таблицы, изображение получалось разное. Многие пытались подстроить изображение, установленное по умолчанию, с помощью регулировки яркости, контрастности и цветности, но ничего не получалось. У всех систем отсутствовала гамма-коррекция, использование которой имело бы больший успех.

Только половина систем AviaLLe, Ewclid, “Алант Видео” и Phobos оцифровывали видеоизображение как 4:2:2.

+Баратунг (Атлант), AviaLLe, Phobos.

Динамический диапазон входного видеосигнала

Определялась нижняя и верхняя граница входного видеосигнала для АЦП в диапазоне 0.3…1.5 В с шагом 0.05 В. Системы по-разному реагировали на изменение входного видеосигнала на входе платы видеоввода. У кого-то была аппаратная регулировка усиления, а кто-то еще программно отслеживал уровень сигнала. Все системы на АЦП от Philips продолжали оцифровывать видеосигнал без срывов и даже «Кодос Видеосеть» на АЦП Bt878 (по всей видимости, с дополнительным усилением перед подачей на АЦП). Лучше всех справилась с этим тестом система AviaLLe, где были немного лучше, чем у остальных, различимы полутона в перенапряженном режиме. Ewclid, «Интеллект», «Видео-Инспектор» имели программную автоматическую подстройку яркости. Система «Кодос Видеосеть» вообще находилась в неотключаемом режиме автоматического усиления.

+ Кодос Видеосеть, AviaLLe, Ewclid, Интеллект, Видео-Инспектор

Суммарная скорость отображения и записи

Суммарная скорость отображения/записи и ее равномерность при мультиплексировании видеосигналов не всегда можно было проверить. Кто-то не мог подать на один АЦП четыре видеосигнала в силу аппаратных или программных ограничений или суммарная скорость получалась слишком малой, что ее невозможно было подсчитать, как это получилось у медленной версии системы Phobos. Когда это не удавалось, то на АЦП подавался один видеосигнал и наблюдалось равномерность видеоввода и записи без мультиплексирования.

- Phobos

В основном все показали хорошую или отличную равномерность отображения и записи, но все-таки некоторые системы подкачали. «Кодос Видеосеть» несмотря на то, что получала на каждый АЦП по одному видеосигналу, теряла очень много полей при отображении и имела среднюю равномерность по сравнению с остальными. У системы Phobos из-за слабого микропроцессора не хватало мощности на декомпрессию одного видеоканала, хотя в остальных режимах было все замечательно. У системы Phobos наблюдалась потеря кадров при отображении одного видеоканала, но записывались и воспроизводились все кадры отлично. В AviaLLe периодически путаются поля соседних кадров, что приводит к подергиванию при полном кадре.

- AviaLLe, Phobos, Phobos, Кодос Видеосеть

Краш-тест

Заключительным испытанием в последний день "Конкурса-теста систем видеонаблюдения", который состоялся в рамках выставки профессиональной техники для обеспечения безопасности "ProST-2004", стал краш-тест компьютерных систем видеонаблюдения. Это испытание стало последним не случайно, ведь никто не мог гарантировать, что его пройдут все и системы смогут после него нормально функционировать.

Краш-тест должен был показать, что происходит с компьютерными системами видеонаблюдения, если на мгновение пропадает электропитание. У систем были отключены источники бесперебойного питания (хотя его имела только одна система Ewclid), синхронизировано время на всех системных часах. Компании, которые не успели предварительно настроить свои системы на автоматическую загрузку и запуск, самостоятельно или с помощью коллег смогли это сделать. Каждый проверил, сможет ли его система перезагрузиться.

Никто заранее точно не знал, что будет измеряться и зачем этот тест вообще нужен. На системах специально не задавались одинаковые условия по записи — темп видеоввода, разрешение кадров и уровень видеосжатия. Настройки цифровых систем видеонаблюдения и записи были относительно случайными.

В тесте не принимали участия системы "Кодос ВидеоСеть" и Phobos по причине отсутствия их технических специалистов.

Первый краш-тест прошел без предупреждения. Удаленно примерно на десять секунд был полностью обесточен стенд, где проходило тестирование.

Второй краш-тест запросили сами участники, которые вошли в раж и уже не могли остановиться. Здесь уже отключение прошло в определенное время, чтобы можно было оценить абсолютное время потери видеозаписи при варварском выключении систем.

Системы видеонаблюдения теряли от нескольких секунд до шести минут видеозаписи. Время перезагрузки и восстановления режима записи занимало у всех от 50 до 90 секунд.
Быстрее всех всегда перезагружалась система "Видео-Инспектор", а вот меньше всех или почти ничего не теряли системы AViaLLe и "Интеллект". С разницей в 2 и 6 секунд здесь победила система AViaLLe, которая теряла видеоданные, находящиеся в буфере.

+ Видео-Инспектор, Баратунг (Атлант), AViaLLe, Интеллект,

Все системы работали под управлением Windows XP, которая тоже справилась с краш-тестом, хотя именно она вызывала опасения у производителей компьютерных систем видеонаблюдения.

Целью этого теста было привлечь внимание пользователей компьютерных систем к тому, что нужно обязательно обеспечивать бесперебойное питание и делать дополнительные настройки для восстановления режима видеозаписи при сбое питания.

Заключение

Оспорить результаты теста и потягаться с участниками тем, кто не попал на тестирование, будет очень сложно, потому что нужно будет в точности повторить прямо-таки не совсем лабораторные условия испытания.

Жюри удовлетворено результатами теста и условиями его проведения. Чего нельзя сказать обо всех участниках (ведь не было победителей). Нужно учесть, что до этого не было опыта проведения испытаний в условиях отраслевых выставок. Организаторы делали все, что могли, и за это им огромная благодарность. Используя результаты этого теста, потребители уже смогут ответить на многие свои вопросы.

Во время тестирования к нам подходили не только представители компаний, но и подрядчики крупных городских проектов из Санкт-Петербурга и Москвы, чтобы получить ответ на свой вопрос – «Кто же лучший?». Но мы и сами бы хотели это знать. Для этого обязательно необходимо выделить группы систем, разработать программу тестирования для каждой группы.

Результаты теста доступны на http://cctvinfo.ru/test/test_post.zip.

Из представленных материалов и приложений можно сделать вывод :

1. Баратунг (Атлант), видеоизображение 4:2:2.

2. ITV (Интеллект) , видеоизображение 4:2:0.

3. ISS (Видео-Инспектор), видеоизображение 4:2:0.

Москва

ПРОСТ, КРОКУС, МИЛИПОЛ

8 сентября 2004 года

Название системы: AViaLLe (Sivineya)

Производитель: «Цифровые Системы»

Плата видеоввода: PCI 8.4 (8 видеоканалов, 4 канала оцифровки)

АЦП: Philips SAA 7114

Кодирование компонентного видеосигнала: 4:2:2, 4:0:0 (ч/б)

Видеокодек: M-JPEG

Тип видеосжатия: программное (покадровое)

Запись: непрерывная, по расписанию, по видеодетектору движения, по сигналу тревоги, по аудиодетектору

Размеры кадров: 720x544, 720x272

I. Тестирование параметров системы

1) Горизонтальное и вертикальное яркостное разрешение для ч/б и цветного изображения. Измеряется тестовым генератором с основной таблицей при отображении и записи с лучшим качеством.

Размер кадра в пикселах	720x544		720x544
	Отображение		Запись с лучшим качеством
Цветное	Горизонтальное	Вертикальное	Горизонтальное	Вертикальное
	>500 ТВЛ (1_1_1.bmp)	400 ТВЛ (1_1_2.bmp)	>500 ТВЛ (1_2_1.bmp)	400 ТВЛ (1_2_2.bmp)

2) Горизонтальное цветовое разрешение. Измеряется тестовым генератором с таблицей цветного клина при отображении и записи с лучшим качеством.

Отображение			Запись с лучшим качеством
Размер кадра в пикселах	720x544		Размер кадра в пикселах	720x544
100*		2.1.bmp	100*		2.2.bmp

3) Оценка динамического диапазона изображения. Используется таблица со ступенчатыми цветными и ч/б полосами. После оцифровки на отображении и после записи с лучшим и средним качеством.

Отображение	Запись
Отображение	Лучшее качество	Среднее качество
Отлично	Отлично (3_2.bmp)	Отлично (3_3.bmp)

4) Оценка динамического диапазона входного видеосигнала. Определяются нижняя и верхняя граница входного видеосигнала для АЦП (0.3…1.5 В, шаг 0.05 В).

Минимум	0.3 В		5_0.bmp
Номинал	1 В		5_1.bmp
Максимум	1.5 В	Отлично	5_2.bmp
Программная регулировка “усиления” (яркости)			Нет

5) Суммарная скорость отображения/записи и ее равномерность при мультиплексировании видеосигналов на одном АЦП. На изображение статичного видеоизображения в тестовом генераторе накладывается динамический элемент. К двум АЦП платы видеоввода подключается еще три телекамеры (всего 4 видеосигнала). Скорость видеоввода равномерно распределяется между всеми сигналами. Установлено среднее (рекомендуемое) качество видеосжатия.

Суммарная скорость 4 видеосигналов на 2 каналах оцифровки.

Кадр	Поле	Отображение		Отображение с записью		Запись
720x544	720x272	кадр	поле	кадр	поле	кадр		поле
Ч/б		12 к/с	24 п/с		24 п/с	12 к/с	6_1_1.avi
Цветное				12 к/с		12 к/с	6_1_2.avi	24 п/с	6_2_2.avi
Равномерность		хорошая		хорошая (периодически путаются поля соседних кадров)

6) Отображение, воспроизведение полного кадра. Определить, путает ли система поля соседних кадров при отображении и воспроизведении.

Ч/б	6_1_1.avi	Периодически путаются поля соседних кадров.
Цветное	6_1_2.avi	Периодически путаются поля соседних кадров.

Название системы: Атлант Видео

Производитель: «Баратунг Видео»

Плата видеоввода: PCI 8.4 (16 видеоканалов, 4 канала оцифровки)

АЦП: Philips SAA 7146 (четырехканальное)

Кодирование компонентного видеосигнала: 4:2:2, 4:0:0 (ч/б)

Видеокодек: M-JPEG

Тип видеосжатия: программное (покадровое)

Запись: непрерывная, по расписанию, по видеодетектору движения, по сигналу тревоги

Размеры кадров: 704x576, 704x288, 384x288

I. Тестирование параметров системы

Размер кадра в пикселах	704x576		704x576
	Отображение		Запись с лучшим качеством
Цветное	Горизонтальное	Вертикальное	Горизонтальное	Вертикальное
	>500 ТВЛ	400 ТВЛ	>500 ТВЛ (1_2_1.bmp)	400 ТВЛ (1_2_2.bmp)

Отображение		Запись с лучшим качеством
Размер кадра в пикселах	704x576	Размер кадра в пикселах	704x576
100*		100*		2.bmp

Отображение	Запись
Отображение	Лучшее качество	Среднее качество
Хорошо	Хорошо (3_2.bmp)	Хорошо (3_3.bmp)

Минимум	0.3 В	-
Номинал	1 В	-
Максимум	1.5 В	-
Программная регулировка “усиления” (яркости)		Нет

5) Суммарная скорость отображения/записи и ее равномерность при мультиплексировании видеосигналов на одном АЦП. На изображение статичного видеоизображения в тестовом генераторе накладывается динамический элемент. К АЦП платы видеоввода подключается еще три телекамеры (всего 4 видеосигнала). Скорость видеоввода равномерно распределяется между всеми сигналами. Установлено среднее (рекомендуемое) качество видеосжатия.

Суммарная скорость 16 видеосигналов на 4 каналах оцифровки АЦП.

Кадр	Поле	Отображение		Запись
704x576	704x288	кадр	поле	кадр		поле
Ч/б		400 (16) к/с	400 (16) п/с
Цветное				25 (16) к/с	-	50 (16) п/с	-
Равномерность		отлично		отлично

Ч/б	отлично
Цветное

Название системы: Ewclid 4H

Производитель: «КОМКОМ Электроникс»

Плата видеоввода: 4H (4 видеоканала, 4 канала оцифровки). Всего было 4 платы видеоввода.

АЦП: Philips SAA 7113

Кодирование компонентного видеосигнала: 4:2:2

Видеокодек: M-JPEG

Тип видеосжатия: программное (покадровое)

Запись: непрерывная, по расписанию, по видеодетектору движения, по сигналу тревоги

Размеры кадров: 672x288

I. Тестирование параметров системы

Размер кадра в пикселах	672x288		672x288
	Отображение		Запись с лучшим качеством
Цветное	Горизонтальное	Вертикальное	Горизонтальное	Вертикальное
	400 ТВЛ (1_1_1.bmp)	280 ТВЛ (1_1_2.bmp)	380 ТВЛ (1_2.bmp)	280 ТВЛ

Отображение		Запись с лучшим качеством
Размер кадра в пикселах	672x288	Размер кадра в пикселах	672x288
90* (2_1.bmp)		90* (2_2.bmp)

Отображение	Запись
Отображение	Лучшее качество	Среднее качество
Удовлетворительно (3_1.bmp)	Удовлетворительно (3_2.bmp)	Удовлетворительно

Минимум	0.3 В		5_0.bmp
Номинал	1 В		5_1.bmp
Максимум	1.5 В		5_2.bmp
Программная регулировка “усиления” (яркости)		хорошая	Есть

5) Суммарная скорость отображения/записи и ее равномерность при мультиплексировании видеосигналов на одном АЦП. На изображение статичного видеоизображения в тестовом генераторе накладывается динамический элемент. К АЦП платы видеоввода подключается еще три телекамеры (всего 4 видеосигнала). Скорость видеоввода равномерно распределяется между всеми сигналами. Установлено среднее (рекомендуемое) качество видеосжатия.

Суммарная скорость 4 видеосигналов на 4 каналах оцифровки АЦП.

Кадр	Поле	Отображение		Отображение с записью		Запись
	672x288	кадр	поле	кадр	поле	кадр	поле
Ч/б			100 (4) п/с

Отображение

Запись

Отлично

Нет

I. Тестирование параметров системы

Отображение

Запись

Нет

I. Тестирование параметров системы

Отображение

Запись

хорошая

Есть