Книги, научные публикации
Pages: | 1 | 2 | 3 | & Российское издание журнала по системам видеонаблюдения и охранному телевидению #6 2004 Тест драйв: Системы распознавания лиц Тест драйв: Сетевые видеосервера Тест драйв: Domination Теория: ...
-- [ Страница 2 ] --Высокое качество записи видеоин может самостоятельно поместить в ус Процессор Celeron 1.7 ГГц (реко формации с разрешением до 768х тройство. В шестиканальном видео мендуется Celeron 2.6 ГГц);
точек с возможностью регулировки сервере MV 6 имеется только специ Оперативная память 256 МБ;
скорости записи и степени сжатия.
альный отсек, в который устанавлива Свободное место на диске 200 Запись аудиоинформации.
ется съемный контейнер с помещен МБ;
Видеосервер комплектуется сете ным в него жестким диском. На всех Видеокарта 32 МБ с поддержкой вым программным обеспечением с ли жестких дисках используется файло 32 битного цвета;
цензией на неограниченное количест вая система ext3. Для чтения видеоар Сетевая плата 10/100 Мбит/с;
во рабочих мест.
хива, ранее записанного на помещен Звуковая карта если требуется Возможность объединения в ло ный в съемный контейнер жесткий звуковое сопровождение работы ПО кальную сеть практически неограни диск, производитель предлагает до Domination. ченного количества видеосерверов.
полнительное устройство (Play Перечислим заявленные компани Программное обеспечение ви Module). Данный модуль является са ей производителем возможности сис деосервера и ОС Linux находятся на CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕСТ ДРАЙВ флэш носителе, жесткий диск ис пользуется только для записи видео архива, что исключает возможность выхода сервера из строя по причине сбоя диска.
Мультизонный детектор движения (432 зоны), настраиваемый для кон кретной задачи по чувствительности и области обнаружения.
Съемный диск для создания архи Основная задача видеосервера при дивидуальными потребностями, а так ва видеоинформации. этом заключается в одновременной же возможностями своего ПК.
Регламентированный многопользо передаче видеоизображений от раз Для каждого видеоканала пользова вательский доступ к ресурсам системы. личных источников видеосигналов тель может ограничить скорость про Возможность настройки яркости, множеству компьютеров клиентов. смотра, снизив при этом число получа контрастности, цветности как при про Различные пользователи испытыва емых кадров, а значит и нагрузку на смотре "живого" видео, так и при вос ют несовпадающие потребности в про сеть. Благодаря этому число видео произведении архива. смотре тех или иных телекамер. Каж серверов, к которым одновременно Экспорт записей с видеосервера дый компьютер клиент имеет свою подключен пользователь на локальном за любой промежуток времени. производительность (которая вслед рабочем месте, и число просматрива Быстрый поиск в архиве видеоза ствие трудоемкости задач декомпрес емых видеоканалов можно регламен писей по дате и времени. Ускоренное и сии зачастую оказывается недостаточ тировать в соответствии с решаемыми замедленное воспроизведение видео ной для вывода всех видеоизображе на рабочем месте задачами.
записи вперед и назад. ний с максимальной скоростью) и про Ядро операционной системы ви Управление поворотными устрой пускную способность канала связи, со деосервера не содержит ничего лиш ствами и скоростными купольными ка единяющего клиента с видеосервера него и оптимизировано под выполне мерами с компьютера клиента. ми. Как следствие, видеопотоки, пере ние только поставленных задач, а, зна Архитектурно система видеонаблю даваемые цифровым видеосервером чит, более устойчиво к сетевому взло дения Domination состоит из несколь различным клиентам, в общем случае му. Все действия пользователей по на ких цифровых видеосерверов и ло не совпадают как по содержанию, так и стройке системы могут быть жестко кальных ПК с установленным на них по скорости. регламентированы, вывести видео клиентским ПО. При этом добавление Отличительной особенностью дан сервер из строя или уничтожить ви нового цифрового видеосервера в си ной системы является то, что видеопо деоархив можно только путем непо стему видеонаблюдения возможно в ток с видеосервера передается на каж средственного физического воздей любой момент и не требует никаких из дый компьютер клиент без уменьше ствия. Видеоархив перезаписывается менений в уже существующей структу ния разрешения изображения. А поль автоматически, "по кругу", и даже ад ре. Это позволяет строить как про зователь на локальном рабочем месте министратор системы не может уда стейшие локальные системы видеона имеет возможность в частном порядке лить или подменить какую либо часть блюдения, так и сложные распреде настроить выводимое на клиентском видеоархива.
ленные. ПО изображение в соответствии с ин В многоканальном видеосервере Domination сетевая производитель ность обеспечивается программным обеспечением, работающим под уп равлением ОС Linux и в большей мере зависит от пропускной способности подключенного канала связи. Все опе рации по просмотру изображений и настройке системы осуществляются с компьютера клиента, что освобождает некоторые ресурсы сервера от необ ходимости обслуживания графическо го интерфейса. В программном обес печении как видеосервера, так и ви деоклиента широко используются тех нологии MMX. Это позволяет достичь высоких скоростей цифровой обработ ки видеоинформации. Благодаря ис пользованию журналируемой файло вой системы и реализации алгоритмов быстрого восстановления структуры данных, находящихся на жестком дис ке. В случае пропадания электропита Настройка вида. ния из видеоархива "выпадает" лишь CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕСТ ДРАЙВ имя и пароль будут guest. Максималь ный уровень доступа 11. По умолчанию это пользователь с именем root и паро лем masterkey. Уровень доступа на все ресурсы системы предварительно ус тановлен равным 1. Таким образом, при первом запуске программы Domination, независимо от того под ка ким из имен входит пользователь, ему будут доступны все настройки систе мы (кроме возможности добавлять но вых пользователей при авторизации под именем guest).
Основную часть рабочего окна про граммы занимает окно для отображе ния телекамер. Под данным окном располагается окно событий, справа окно панели управления, а сверху строка с кнопками вызова подменю и функциональными кнопками.
На первом этапе работы требуется создать так называемый вид, в кото Настройка изображения ром пользователь должен сконфигу та часть времени, которая требуется прослушивать звук, осуществлять на рировать основной рабочий интер на загрузку сервера. стройки видеосервера, распределять фейс и осуществить настройки для В отдельных случаях клиентское права доступа. назначенных телекамер по заданным рабочее место можно использовать Перед установкой клиентского ПО или найденным цифровым видеосер лишь для настройки видеосервера и мы внимательно ознакомились с руко верам и локальным хранилищам архи просмотра/экспорта видеоархива. водством пользователя, а в ходе уста ва. Создаются отдельные виды для Видеосервер предоставляет возмож новки программного обеспечения, на разных конфигураций окон выбран ность организации рабочего места ми были учтены и выполнены все тре ных видеоканалов как для работы с наблюдателя (путем подключения к бования разработчиков, включая за "живым видео", так и для работы с ар нему монитора). При этом интерфейс крытие всех антивирусных программ. хивами. После создания и настройки локального пользователя жестко за Установка программного обеспече вида, осуществляется автоматичес щищен от вмешательства в работу ния прошла без осложнений. кий поиск видеосерверов, находя системы, а пользователю предостав При запуске программного обеспе щихся в пределах локальной сети. Ес ляются только функции видеонаблю чения появится диалоговое окно авто ли видеосервер находится в сети Ин дения в реальном масштабе времени. ризации пользователя. Минимальны тернет, то для подключения к нему по Многоканальный видеосервер ми правами обладает пользователь с требуется указание его IP адреса. Да Domination является законченным, уровнем доступа 1. По умолчанию его лее определяются активные каналы, полностью готовым к работе устрой ством. Все операции по инсталляции сводятся к подключению источников видеосигнала и кабеля компьютерной сети к видеосерверу. Видеосервер комплектуется сетевым ПО с лицензи ей на неограниченное количество ра бочих мест.
На первом этапе инсталляции кли ентского ПО устанавливается плат форма Microsoft.NET Framework.
Microsoft.NET Framework это плат форма, упрощающая создание рас пределенных приложений.
Компания "ВИПАКС" предложила нам две версии клиентского ПО Domination (версии 1.1.7 и 1.1.8). И хо тя в версии 1.1.8 еще были недоработ ки, нам вдвойне было интересно проте стировать именно данную версию ПО.
С помощью ПО Domination можно просматривать видеоинформацию и Настройка чувствительности для тревоги.
CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕСТ ДРАЙВ которым назначаются окна для выво да видеоизображения. Это можно осуществить путем перетаскивания мышкой иконки с требуемым видео каналом на рабочий стол. Таким же способом можно менять расположе ние окон с выводимым видеоизобра жением в основном окне и изменять порядок расположения иконок видов.
Клиентское программное обеспе чение выполнено в виде одиночного приложения, в котором позволено просматривать как "живое" видео, так и воспроизводить архив. Из него же осуществляются и все настройки системы.
Важной особенностью интерфейса программы является то, что служеб ные окна никогда не заслоняют видео изображение. При вызове меню на строек окно вывода видеоизображе ния лишь смещается, и оператор сис Настройка вида.
темы не теряет из поля зрения ситуа цию на объекте. Расположение на эк печении реализованы алгоритмы авто действия (переключения от одного ви ране клиента окон с выводимым ви матической адаптации к производи да к другому, цифровое увеличение, деоизображением является совер тельности компьютера клиента, чтобы управление поворотными камерами, шенно произвольным. работа программного обеспечения ведение "горячей записи", сохранение Само программное обеспечение Domination не мешала работе в других снимков) пользователь может выпол Domination работает в режиме "поверх приложениях. нять, не меняя режима.
всех окон". Для вывода на экран любо Клиентское программное обеспече В отдельно сконфигурированном го другого приложения необходимо ние также может работать в полноэк для этого виде пользователь может свернуть окно программы Domination. ранном режиме, когда выводятся толь просматривать видеоархив с цифрово Режим работы "поверх всех окон" по ко ячейки с видеоизображениями (пе го видеосервера, а также экспортиро зволяет пользователю одновременно с реход по Alt+Enter) и в режиме, при ко вать его на требуемый носитель с воз выполнением задачи видеонаблюде тором вся площадь экрана, кроме можностью дальнейшего просмотра.
ния работать с различными офисными верхних двух строк с кнопками управ В то время как запись видеоизо приложениями. Данная функция необ ления, занято ячейками с видеоизо бражений на видеосервере ведется ходима пользователям, для которых бражениями. В этом режиме недоступ по настройкам телекамер, пользова видеонаблюдение является второсте ным становится лишь осуществление тель может также запустить (путем пенной задачей. В программном обес настроек системы, а все основные нажатия кнопки "REC" или горячей клавиши R) "горячую" запись только выбранной телекамеры. Архив при этом будет записан на жесткий диск компьютера клиента. "Горячая за пись" никак не связана с записью, ко торая осуществляется на видеосер вере, и ведется со скоростью получе ния кадров клиентом. Это удобно, ко гда пользователь в процессе монито ринга решил заархивировать наблю даемое им событие и не уверен в том, что на цифровом видеосервере орга низована непрерывная запись.
В последнее время обязательным ат рибутом систем видеонаблюдения яв ляется возможность управления пово ротными телекамерами. В клиентском программном обеспечение Domination управление поворотными телекамера ми осуществимо как с клавиатуры, так и с помощью мыши. Использование мы Потеря видеосигнала. ши очень удобно: смещение курсора от CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕСТ ДРАЙВ низовано по "кольцевому" способу, ко гда самая первая запись затирается, а ее место занимает текущая.
Каждый видеокадр захватывается в оперативную память, после чего, если необходимо, выводится на монитор видеосервера (режим Overlay при этом не используется), записывается на диск или передается по сети на уда ленные рабочие места с установлен ным клиентским ПО. Настройка ком прессии одинакова для записи и кли ентов. Изображение сжимается с уста новленным качеством, после чего за писывается и передается всем запра шивающим его клиентам.
В видеосервере существует воз можность настройки автоматического изменения разрешения, степени сжа тия и скорости записи индивидуально для каждого видеоканала, в зависимо Экспорт видеоархива. сти от событий и текущего времени, что позволяет гибко подобрать соот центра изображения задает направле вер, отдельно телекамеры и аудиока ношение качество/размер архива со ние, а величина смещения скорость налы. Кратко перечислим основные гласно потребностям пользователя.
поворота. Также с помощью мыши до настройки: настройка прав доступа к Пользователю предоставлена воз ступно управление функцией приближе серверу и списка пользователей, на можность экспорта записей из опе ния и фокусировкой телекамеры. С кла стройка расписания работы цифрово ративного архива видеосервера за виатуры, помимо функций управления, го видеосервера (временные зоны), любой промежуток времени на любой доступна ещё и работа с предустановка сетевые настройки цифрового видео носитель информации, что позволяет ми. Из клиентского программного обес сервера, настройка монитора сервера создавать архивы длительного хране печения возможна и работа со встроен (задается вид мультикартины на мони ния на компьютерах клиентах, фай ным меню телекамеры. При данных воз торе, подключенном непосредственно ловых серверах и т.п., а в дальнейшем можностях отпадает необходимость в к серверу), просмотр состояния встро просматривать экспортированный приобретении дорогостоящего пульта енных носителей. архив. В клиентском ПО Domination управления. Что касается основных настроек данный архив называется локальным Для выполнения действий по на телекамеры, то они представлены хранилищем.
стройке системы пользователь должен разграничением прав доступа к теле ПО видеосервера и видеоклиента авторизоваться под именем с доста камере, параметрами изображения, обеспечивает быстрый поиск записей точным уровнем доступа. Большая общими настройками телекамеры, по дате, времени, событиям, мгновен часть настроек системы выполняется настройками видеодетектора движе ный выход на заданную точку воспро из основной панели настроек. ния и тревоги, настройками степени изведения. Пользователю доступно Основная панель настроек вызы компрессии и разрешения, настрой ускоренное, замедленное, синхрон вается и убирается с помощью кноп ками режимов записи телекамеры и ное, покадровое воспроизведение за ки в строке меню программы. Основ настройками длительности удержа писи вперед назад. Еще одной осо ная панель настроек делится на две ния в режиме тревоги. бенностью системы видеонаблюдения части: в верхней отображаются ви Отдельно настраиваются аудиока Domination является обеспечение син деосерверы Domination, присутству налы и ряд других параметров. Поль хронизированного воспроизведения ющие в сети, и подключенное к ним зователь может сохранить все на записей не только между телекамера оборудование, в нижней доступные стройки и конфигурации. ми, но и между несколькими видео настройки в зависимости от выбран Особо следует отметить, что в кли серверами, а также экспортированны ного объекта. Положение раздели ентском ПО настройки яркости/конт ми архивами. Эта функция незамени тельной черты между верхней и ниж раста осуществляются отдельно для ма, например, при анализе событий, ней частью может быть настроено с цифрового видеосервера и для клиен когда объект перемещался из поля помощью мыши. Так же может быть та. Настройки декодера клиента никак зрения телкамер одного сервера в по изменена ширина панели настроек. не влияют на изображение записывае ле зрения телекамер, подключенных к Панель настроек имеет привычную мое или передаваемое другим клиен другому серверу.
древовидную структуру. Нажатие на там, зато позволяют подстроить изо Что касается организации записи, то значок "+" открывает подчиненные бражение под субъективные пожела в системе видеонаблюдения Domination пункты, нажатие на значок " " свора ния пользователя. предложена следующая концепция.
чивает. Непрерывное ведение записи на Пользователь задает до 4 времен Отдельно настраивается видеосер встроенный архив видеосервера орга ных зон. Несколько временных зон CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕСТ ДРАЙВ позволяют в дальнейшем индивиду При тестировании многоканальных разрешение около 200 ТВ линий. Для ально для каждой из них настроить видеосерверов мы использовали ви каждого из разрешений можно вы работу детектора движения, скорость деосигнал с тестового генератора со брать индивидуальный уровень ком записи и отображения и ряд других статичным изображением тестовой прессии из 9 предложенных, что от параметров. таблицы и динамическое видеоизо разится на качестве видеоизображе Для выбранной временной зоны бражение с телевизионной телекаме ния и размере кадра.
можно задать любой из трех режимов ры. Поскольку при равных условиях Результаты тестирования сведены в записи: "Всегда", "Движение", "Тре оба цифровых видеосервера по одина отдельную таблицу. При этом можно вога". Далее задается требуемая ско ковым параметрам давали одинаковые сказать, что все они оказались вполне рость записи, разрешение и уровень результаты, мы решили провести бо предсказуемыми и стабильными. Сис компрессии. И это все по каждому ви лее глубокое тестирование цифрового тема, как и предполагалась, всецело деоканалу в отдельности. К примеру, видеосервера MV 8. зависит от пропускной способности требуется организовать охрану авто Установленные в видеосервер пла сети, загруженности ресурсов как са мобиля. В настройках видеодетекто ты видеоввода и оцифровки поддер мих видесерверов, так и клиентских ра движения задается зона по всей живают только режим мультиплекси рабочих мест. Что касается горизон площади автомобиля, зона тревога, рования, что дает суммарную скорость тального разрешения, то максималь а вокруг автомобиля обрисовывается 16 к/с на один чип оцифровки. Систе ное значение в 340 ТВ линий является зона активность. Далее мы можем ма выполняет автоматический деин хорошим результатом при использова настроить видеоканал таким обра терлейсинг. Работая с одним видеока нии режекторного фильтра для видео зом, что вся активность вокруг авто налом при выбранном разрешении стандарта PAL. По сведениям, полу мобиля записывается с одним качес "Высокое" (768х576 пикселей), клиент ченным от разработчиков, в перспек твом и скоростью, а при тревоге каче ское ПО декодирует видеоизображе тиве планируется переводить систему ство и скорость записи увеличивают ние с максимальной скоростью 12 к/с. на платы видеоввода, на которых будут ся. Таким образом, мы имеем запи Такая же скорость и при отображении установлены АЦП с гребенчатым филь санные в архив все действия, пред видеоизображения. При этом эффект тром для видеостандарта PAL. Пере шествующие тревоге и после нее. гребенки не наблюдается, а макси ключение в настройках видеоканала с Также отдельно задается время удер мальное горизонтальное разрешение цветного видеоизображениия на чер живания режима тревоги. цветного изображения составляет 340 но белое на результатах тестирования Просмотр записи, которая велась с ТВ линий. При выборе "Среднего" раз не отразилось. По всем тестируемым высокой скоростью, немного медлен решения (768х288 пикселей) скорость параметрам, остались такие же значе нее вследствие ограничений, наклады декодирован ия, как и скорость отоб ния, которые имели место для цветно ваемых каналом связи и ограниченнос ражения, возрастает до 25 к/с. В дан го видеоизображения.
ти ресурсов сервера. Когда ведется ной конфигурации горизонтальное Мы высоко оценили логичное по просмотр архива, остальные задачи разрешение остается без изменения, строение и алгоритмы взаимной рабо (захват, компрессия, запись, передача а вертикальное соответственно падает ты многоканальных видеосерверов и по сети другим клиентам) не останавли ввиду того. Выбирая значение разре клиентских рабочих мест с установлен ваются. При этом зачастую запись вос шения "Низкое" (384х288 пикселей), ным на них ПО Domination. Интерфейс производится неравномерно. Неравно пользователь получает все ту же ско программного обеспечения прост и мерности легко избежать, принуди рость 25 к/с на декодировании и на от интуитивно понятен. Предоставляя тельно установив скорость просмотра. ображение, а также и горизонтальное удобное рабочее место оператора, производители также постарались максимально сократить возможность влияния человеческого фактора, пере водя работу системы в автоматичес кий режим. Хочется отметить опера тивность ответов представителей ком пании на заданные нами вопросы, а также достаточную информативность всех предоставленных материалов. И особенно поблагодарить ведущего программиста проекта Domination Но викова Сергея за проведение теле фонных консультаций по функциональ ности как тестируемых видеосерве ров, ПО, так и системы в целом. От дельную благодарность мы выражаем руководству компании "ВИПАКС" в ли це Осинина Андрея за оперативно предоставленное для тестирования оборудование.
Просмотр видеоархива.
CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕСТ ДРАЙВ Горизонтальное разрешение:
размер кадра 768х576, уровень компрессии 4 (наибольшая), 0, 4 (наименьшая);
размер кадра 384х288, уровень компрессии 4 (наибольшая), 0, 4 (наименьшая).
Для разрешения Высокое (768х576 пикселей) горизонтальная разрешающая способность составляет порядка 340 ТВ линий.
4 0 4 4 0 Для разрешения Низкое (384х288 пикселей) менее 200 ТВ линий.
Реальная сцена Количество Уровень Разрешение каналов компрессии Высокое Среднее Низкое скорость размер кадра скорость размер кадра скорость размер кадра отображения КБ отображения КБ отображения КБ к/с к/с к/с 1 4 12 19 25 9 25 3 12 24 25 12 25 2 12 28 25 14 25 1 12 31 25 15 25 0 12 36 25 17 25 1 12 41 25 21 25 2 12 48 25 26 25 3 12 74 25 36 25 4 12 145 25 70 25 8 4 2 21 7 10 8 3 2 28 7 13 8 2 2 31 7 15 8 1 2 35 7 17 8 0 2 41 7 20 8 1 2 49 7 24 8 2 2 55 7 28 8 3 2 77 7 39 8 4 2 161 7 78 8 Тестовая таблица Количество Уровень Разрешение каналов компрессии Высокое Среднее Низкое скорость размер кадра скорость размер кадра скорость размер кадра отображения КБ отображения КБ отображения КБ к/с к/с к/с 1 4 12 24 25 12 25 3 12 29 25 15 25 2 12 35 25 17 25 1 12 40 25 20 25 0 12 44 25 22 25 1 12 51 25 26 25 2 12 60 25 30 25 3 12 80 25 40 25 4 12 150 25 78 25 8 4 2 28 3 14 7 3 2 35 3 17 7 2 2 41 3 20 8 1 2 46 3 23 8 0 2 52 3 26 8 1 2 60 3 30 8 2 2 69 3 35 8 3 2 91 3 46 8 4 2 167 3 85 8 CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / Беспроводные сети.
Серия стандартов 802.11.
Все мы уже привыкли к тому, что все имеют в охранном телевидении, также, соответствия требованиям японских большее количество продуктов CCTV как и в других сферах. Продажи растут, регулирующих организаций, то шансы использует подключение по беспро так как все большее количество компа самой группы MMAC на столь же широ водным сетям (Wireless LAN WLAN), ний оценили преимущества беспро кое распространение ее стандартов число инсталляций с использованием водных сетей. существенно уменьшаются.
беспроводных сетей также возрастает. Росту их популярности также спо В рамках серии стандартов IEEE's Популярность и удобство беспровод собствовала ассоциация WECA (the 802.11 существует несколько специ ных коммуникаций между компьютера Wireless Ethernet Compatibility Alliance), фикаций, часть из которых находится ми, маршрутизаторами и цифровыми которая обеспечивает тестирование еще в процессе разработки. Пользова устройствами захвата и обработки ви совместимости и взаимодействия обо телям необходимо сделать свой вы део заставляют производителей выпу рудования различных производителей. бор, производителям решить, какие скать более совершенные и дешевые Эта группа, в которую входят более 130 стандарты применять в своей продук решения с завидной частотой. За по компаний, уже вынесла положительное ции, дистрибьюторам выбрать, какие следние годы мы видели уже немало заключение о соответствии стандарту продукты поддерживать и рекомендо несовместимых между собой решений 802.11b 185 продуктам, выдав им свой вать покупателям, а инсталляторам оп и неэффективных стандартов, но, на фирменный знак "Wi Fi". ределиться с тем, какое оборудование конец, индустрия определилась с под Другие организации, занимающие устанавливать на объектах.
держкой одной серии стандартов для ся стандартизацией, тоже уделяют беспроводных сетей, а именно серии внимание стандартам беспроводных Что такое 802.11?
стандартов 802.11, разработанной Ин сетей. Европейский институт стандар IEEE 802.11 или Wi Fi определяет ститутом инженеров по электротехни тов по телекоммуникациям ETSI набор стандартов для беспроводных ке и электронике (IEEE, Institute of (European Telecommunications сетей, разработанный группой 11 IEEE Electrical and Electronics Engineers). Standards Institute) разработал стан 802. Иногда термин используют для Эти новые стандарты определяют пе дарт HyperLAN/2 для беспроводных обозначения первоначального стан редачу по беспроводным сетям (wire сетей 5 ГГц. Этот стандарт соответ дарта, который во избежание ошибок less Ethernet, WLAN), по отношению к ствует нормам работы в диапазоне ра также именуют традиционным 802. ним также употребляется термин Wi Fi диочастот, который в Европе традици (802.11 legacy).
(Wireless Fidelity). онно используется радарами, хотя еще В настоящее время семейство Впрочем, существует много вариа и не сумел завоевать рынок, как стан 802.11 включает три отдельных прото ций стандартов 802.11. Некоторые из дарты IEEE. кола кодирования (a, b, g). Изначально этих вариаций более "зрелые", чем В Японии группа MMAC (Multimedia функции безопасности были включены другие. Сейчас все более важно не Mobile Access Communication) разра в эти протоколы, но в дальнейшем они просто разбираться в номенклатуре батывает спецификации для усовер развивались как отдельные стандарты этих стандартов, но и понимать, каки шенствованных типов беспроводных (например, 802.11i). Другие стандарты ми возможностями они обладают и ка систем. Впрочем, поскольку IEEE вне в этом семействе (c f, h j, n) являются кое практическое применение они дряет дополнительные стандарты для сервисными улучшениями и дополне CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕОРИЯ В ФОКУСЕ ниями или исправлениями предыду метров, хотя некоторые утверждают, В разных странах имеются различ щих спецификаций. Первым стандар что им удавалось добиться дальности ные идеи по поводу регулирования ис том, который получил широкое рас действия до 80 120 километров в зоне пользования радиочастот, хотя прове пространение, оказался 802.11b. За прямой видимости. денная в 2003 году международная кон ним, как это ни странно, последовали Обычно это делается для замены ференция по вопросам радио и теле стандарты 802.11a и 802.11g. Частоты дорогих выделенных линий или очень коммуникаций несколько упростила де радиоволн, используемые в серии громоздкого микроволнового комму ло в этой сфере. В середине 2003 года стандартов 802.11, принадлежат к никационного оборудования. Совре решением Федеральной комиссии свя СВЧ диапазону и в большинстве своем менные сетевые карты поддерживают зи США был расширена полоса частот, подлежат минимальному регулирова передачу данных со скоростью 11 доступных каналам стандарта 802.11a.
нию со стороны контролирующих орга Мбит/с, но автоматически снижают Этот стандарт не получил широкого нов. В большинстве стран для исполь скорость до 5.5, а затем до 2 и 1 Мбит/с распространения из за популярности зования этого спектра радиочастот не при падении мощности сигнала. стандарта 802.11b, а также из за огра требуются специальные разрешения. Для протокола 802.11b предусмот ниченного радиуса действия, так как в рен ряд расширений (например, объ частотном диапазоне 5 ГГц 802.11a не Традиционный стандарт единение каналов (channel bonding) и может работать на таком же расстоя 802.11 (802.11 legacy) пакетная передача данных (burst trans нии, как 802.11b, при прочих равных Первоначальная версия стандарта mission)) для увеличения скорости пе (например, те же самые ограничения IEEE 802.11, появившаяся в 1997 году и редачи данных до 22, 33 и 44 Мбит/с. по мощности передатчика);
сигнал иногда называемая 802.1y, определяла Все эти расширения протокола являют стандарта 802.11a также более легко две скорости передачи данных (1 и 2 ся разработками отдельных компаний, поглощается препятствиями.
Мбит/с). Передача должна была осу которые используют их в своем обору Большинство производителей обо ществляться в инфракрасном диапазо довании, и, соответственно, официаль рудования 802.11a, чтобы хоть как то не или на полосе частот 2.4 ГГц, предна но расширения не поддерживаются со компенсировать непопулярность стан значенной для использования в про стороны IEEE. Многие компании назы дарта на рынке, начали выпускать сете мышленных, научных и медицинских вают эти улучшенные версии вые карты, поддерживающие два диа целях. В последующих версиях стан протокола пазона и два или три стандарта. Эти се дарта отказались от инфракрасного ди тевые карты могут работать в сетях апазона, поскольку реального приме 802.11a и b или нения этот диапазон не нашел в стан дарте, а сам стандарт не мог конкури ровать с устоявшимся протоколом IrDA.
Традиционный стандарт 802.11 был бы стро заменен стандартом 802.11b.
Стандарт 802.11b Дальность действия стандарта составляет около 50 метров при ис пользовании ненаправленных ан тенн с малым усилением, которые обычно применяются в устройствах 802.11b+.
802.11b. Максимальная пропускная Первое широко распространен способность 11 Мбит/с. Впрочем, ное коммерческое применение стан 802.11a, b и значительная часть ее расходуется на дарта 802.11b было реализовано ком g, автоматически определяя нужный непроизводительные затраты, а мак панией Apple Computer под торговой стандарт. Также доступны точки досту симальная пропускная способность на маркой AirPort. па, одновременно поддерживающие практике составляет около 5.5 Мбит/с. все эти стандарты.
Металл, вода и толстые стены способ Стандарт 802.11a ны поглощать сигналы 802.11b и суще В 2001 году на рынке стал доступен Стандарт 802.11g ственно уменьшают дальность дей более скоростной стандарт 802.11a, хотя В июне 2003 года был принят третий ствия. Стандарт работает на полосе утвержден он был еще в 1999 году. Этот стандарт 802.11g. Как и 802.11b, этот частот 2.4 ГГц и использует в качестве стандарт оперирует в частотном диапа стандарт работает в частотном диапа метода доступа к среде передачи мно зоне 5 ГГц с максимальной скоростью 54 зоне 2.4 ГГц, но со скоростью жественный доступ с контролем несу Мбит/с. На практике максимально дости Мбит/с, что на практике дает пример щей и предотвращением конфликтов жимая скорость составляет около 25 но 24.7 Мбит/с, как и в стандарте CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access Мбит/с. При необходимости скорость 802.11a. 802.11g полностью обратно with Collision Avoidance). уменьшается до 48, 36, 34, 18, 12, 9 и 6 совместим с 802.11b, используя те же При использовании внешних антенн Мбит/с. В стандарте 802.11a использу самые частоты. Процесс принятия с высоким коэффициентом усиления ются 12 неперекрывающихся между со стандарта затянулся в основном из за этот протокол можно применять для бой каналов: из них 8 предназначены для необходимости сделать 802.11g со установления двухточечного соедине работы внутри помещения, а 4 для по вместимым с 802.11b. Впрочем, при ния с дальностью действия до 8 кило строения двухточечного соединения. сутствие оборудования 802.11b авто CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕОРИЯ В ФОКУСЕ матически снижает скорость передачи 802.11b и 802.11g делят весь час 802.11a также предоставляет большую сети 802.11g до скорости стандарта тотный диапазон на 14 перекрываю скорость передачи данных в 54 Мбит/c, 802.11b. щихся каналов по 22 МГц каждый. Ка но несовместим с 802.11b, если не Стандарт 802.11g будоражил умы налы 1, 6, 11 и 14 имеют минимальное брать тех случаев, когда в оборудова любителей новинок еще с января 2003 перекрытие, и их (или аналогичный ряд нием поддерживаются оба стандарта.
года, то есть задолго до принятия. неперекрывающихся каналов) можно Корпоративные пользователи выжида использовать, когда несколько сетей Сертификация ли, а Cisco и другие крупные произво мешают работе друг друга. Только ка Поскольку IEEE только устанавлива дители оборудования ждали принятия налы 10 и 11 могут работать во всех ча ет спецификации стандартов, но не те стандарта. К лету 2003 года анонсы стях света, так как Испания и Франция стирует оборудование на соответствие стали появляться один за другим. не разрешили использование на своей им, торговая группа Wi Fi проводит Большинство двухдиапазонных про территории каналы с 1 по 9 для стан программу сертификации, которую оп дуктов 802.11a/b превратились в двух дарта 802.11b. Приведем полный спи лачивают ее участники. Теоретически диапазонные и трехстандартные, под сок частот из IEEE STD 802.11b все компании, производящие обору держивая a, b и g на одной сетевой 1999/Cor 1 2001. дование стандартов 802.11 являются карте или точке доступа. участниками программы сертифика Теперь некоторые точки доступа Стандарт 802.11n ции. Торговая марка Wi Fi, принадле поддерживают новую возможность В январе 2004 года IEEE анонсиро жащая группе и использующаяся толь под названием Super G, которая за вал разработку нового стандарта для ко на совместимом оборудовании, счет объединения каналов (channel глобальных беспроводных сетей. Ре должна гарантировать взаимную со bonding) способна повысить скорость альная скорость будет 100 Мбит/с (да вместимость. В настоящее время Wi Fi передачи до 108 Мбит/с. Эта возмож же 250 Мбит/с на физическом уровне), может обозначать любой из стандар ность может препятствовать работе что в 4 5 раз быстрее чем у 802.11g и, тов 802.11a, b или g. С осени 2003 года других сетей, а также быть несовмес может быть, в 50 раз быстрее чем у Wi Fi также включает в себя стандарты тимой с некоторыми сетевыми карта 802.11b. Предполагается, что 802.11n защиты информации WPA (Wi Fi ми стандартов b и g. Кроме того, тех также повысит и дальность действия Protected Access). Потом маркой Wi Fi нология пакетной передачи данных по сравнению с существующими стан также будут обозначать оборудование, (burst transmission) также доступна в дартами. Принятие стандарта ожида в котором применяется стандарт за некоторых продуктах и чипсетах, что ется к концу 2005 года. щиты информации 802.11i (WPA2). На значительно повышает скорость пере продуктах с торговой маркой Wi Fi обя дачи данных. Продукты с этой техноло Кто первым сойдет со сцены зательно должен быть указан частот гией также могут быть несовместимы IEEE 802.11a, оперирующий в час ный диапазон, в котором они работа ми с некоторым оборудованием. тотном диапазоне 5 ГГц, без каких либо ют: 2.4 или 5 ГГц.
Первым крупным производителем, помех и ограничений может работать в внедрившим стандарт 802.11g в свои США и Японии. В странах ЕС этому Небольшие продукты, снова оказалась компания стандарту пришлось дольше ждать беспроводные сети Apple, которая использовала для этого разрешения, так как европейские регу С быстрым распространением ка стандарта торговую марку AirPort лирующие инстанции рассматривали бельных модемов и DSL появляется Extreme. возможность применения европейско все больше людей, которые хотят на го стандарта HIPERLAN. 802.11a был строить небольшие сети у себя дома, Каналы и совместимость в разрешен к использованию в Европе чтобы предоставить свой высокоско международном масштабе примерно в середине 2002 года. ростной доступ в Интернет в общее пользование.
Канал МГц США Канада Европа Испания Франци Япония Япония Беспроводные офисные сети зачас X10 X20 ETSI X30 X31 я X32 X40 X тую ничем не защищены или защище 1 2412 x x x x ны только WEP, а этот протокол защиты 2 2417 x x x x информации достаточно прост для 3 2422 x x x x взлома. Эти сети часто позволяют "лю дям с улицы" получить доступ в них и в 4 2427 x x x x Интернет. То же самое относится и к 5 2432 x x x x небольшим домашним сетям.
6 2437 x x x x 7 2442 x x x x Защита информации В 2001 году группа из университета 8 2447 x x x x Беркли (Калифорния) представила до 9 2452 x x x x кумент описывающий уязвимость в 10 2457 x x x x x x стандарте 802.11b (Fluhrer, Mantin, and Shamir "Weaknesses in the Key 11 2462 x x x x x x Scheduling Algorithm of RC4"). За этим 12 2467 x x x вскоре последовали публичные заяв 13 2472 x x x ления Адама Стабблфилда (Adam 14 2484 x Stubblefield) и компании AT&T, под CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕОРИЯ В ФОКУСЕ Следующие стандарты и группы существуют в рамках рабочей группы IEEE 802. Х IEEE 802.11 Первоначальный стандарт (2 Мбит/с, 2.4 ГГц) Х IEEE 802.11a 54 Мбит/с, 5 ГГц стандарт (1999, на рынке с 2001) Х IEEE 802.11b Усовершенствованный 802.11 с увеличением скорости 5.5 и 11 Мбит/с (1999) Х IEEE 802.11d Стандарт определяет требования к передаче информации от точек доступа на пользовательские устройства по разрешенным радиоканалам и с допустимым уровнем мощности сигнала.
Х IEEE 802.11e Дополнительные улучшения: QoS, в т.ч. Пакетная передача Х IEEE 802.11f Inter Access Point Protocol (IAPP) Стандарт 802.11f содержит рекомендации по применению протоколов обмена информацией между точками доступа."
Х IEEE 802.11g 54 Мбит/с, 2.4 ГГц стандарт (обратно совместим с b) (2003) Х IEEE 802.11h пополнит возможности стандарта IEEE 802.11а функциями управления мощностью передатчика (ТРС) и динамического выбора канала/частоты (DCS/DFS).
and Transmit Power Control (TPC) for European compatibility Х IEEE 802.11i (принят 24 июня 2004) содержит описание новых функций, предназначенных для защиты информации Х IEEE 802.11j Набор рекомендаций для использования на территории Японии Х IEEE 802.11n Усовершенствования для повышения скорости передачи данных тверждающие возможность взлома. В жет стать серьезной альтернативой центраторы располагались бы рядом с результате им удалось перехватить пе для построения беспроводных локаль персональным компьютером и обраба редаваемые данные и получить не ных сетей, так как в ближайший год бу тывали бы обычный и беспроводной санкционированный доступ к беспро дет выпущено много устройств с под трафик. Компания 3Com уже разраба водной сети. держкой Bluetooth. Впрочем, специа тывает такую систему концентраторов.
IEEE выделила отдельную рабочую листам по информационным техноло Джадж также считает, что до сих пор группу для разработки нового стан гиям придется подумать дважды, неясно, будет ли Bluetooth серьезной дарта защиты информации 802.11i. прежде чем использовать Bluetooth, проблемой. "Возможно, что всплески Прежде такие работы велись в рамках так как 802.11b и Bluetooth используют активности Bluetooth будут редки и не разработки более широкого стандарта одинаковый частотный диапазон для смогут напрямую мешать объемному 802.11e, призванного оптимизировать передачи данных, то возможность вза трафику 802.11b".
уровень контроля доступа к среде имных помех нельзя не учитывать. В ближайшее время незначительный (MAC уровень). Группа Wi Fi анонсиро Такая ситуация заставляет многих радиус действия устройств Bluetooth вала промежуточную спецификацию специалистов по информационным будет существенно увеличен. TDK под названием WPA (Wireless Protected технологиям очень осторожно оцени Systems тестирует новую керамическую Access), которая основывалась на чер вать возможность использования уст антенну, которая увеличит радиус дей новых набросках из IEEE. Эта специфи ройств Bluetooth в беспроводных сетях ствия устройств Bluetooth с 10 до 50 ме кация стала появляться в продуктах с до тех пор пока этот стандарт не укоре тров, что позволит сравняться с устрой середины 2003 года. Стандарт 802.11i нится более глубоко. Питер Джадж ствами 802.11b. Но TDK, которая также (WPA2) был принят в июне 2004 года и (Peter Judge), аналитик компании производит и компоненты для беспро использует улучшенный стандарт ши Infonetics, утверждает: "Вряд ли ком водных сетей, надеется, что даже в фрования AES (Advanced Encryption пании, устанавливающие беспровод этом случае Bluetooth не составит кон Standard) вместо RC4, который ис ные локальные сети, всерьез рассчи куренции стандарту 802.11b. Как гово пользовался в WEP и WPA. тывают на применение технологии рит Ник Ганн (Nick Hunn ), директор от Bluetooth в ближайшее время. Многие дела исследований и разработок в TDK А что же Bluetooth? специалисты подумают дважды, преж Systems Europe: "Радиус действия до Если предложить создать локальную де чем устанавливать оборудование статочно неточный параметр. Куда важ беспроводную сеть, то большинство стандарта 802.11b в тех местах, где нее учитывать скорость передачи дан специалистов по информационным предполагается использовать боль ных, которая в беспроводных сетях в технологиям остановят свой выбор на шое количество устройств Bluetooth". настоящее время легко достигает 3 оборудовании стандарта 802.11b, и Появление концентраторов, способ Мбит/с, что несравнимо с 200 Кбит/с у лишь немногие подумают о технологии ных обрабатывать оба типа трафика Bluetooth. Уверен, что в будущем Bluetooth, которая также предназначе могло бы решить проблему. Такие кон Bluetooth в офисах будет использовать на для передачи по радиочастотам на Стандарт Метод передачи Частоты Скорость передачи небольшое расстояние.
данных (Мбит/с) Причина такого пренебрежения за 802.11 FHSS, DSSS, ИК 2.4 ГГц, ИК 1, ключается в том, что Bluetooth всегда позиционировалась как технология 802.11b DSSS, HR DSSS 2.4 ГГц 1, 2, 5.5, для соединения таких устройств как 802.11b+ DSSS, HR DSSS 2.4 ГГц 1, 2, 5.5, 11, 22, 33, (нестандартизован) (PBCC) мобильные телефоны, телефонные гарнитуры, компьютеры, цифровые 802.11a OFDM 5.2, 5.5 ГГц 6, 9, 12, 18, 24, 36, 42, 48, фотоаппараты и другая периферия, но не для построения локальных сетей.
802.11g DSSS, HR DSSS, 2.4 ГГц 1, 2, 5.5, 11;
6, 9, 12, 18, Впрочем, технология Bluetooth мо OFDM 24, 36, 42, 48, CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕОРИЯ В ФОКУСЕ ся в основном для передачи голосового стандартом 802.11b снижению цен на Guderian), директор по маркетингу трафика, а 802.11b для передачи дан устройства и компоненты Bluetooth. компании Spectralink "Проблема кон ных". Ганн также подчеркнул, что сущес Spectralink, производитель, который фликта при передаче данных будет ре твуют возможности взаимодействия специализируется на производстве го шена. Специалисты по информацион различных сетей и миграции от одной лосовых продуктов для беспроводных ным технологиям уже давно не при технологии к другой. По его мнению, сетей, уверен, что конкуренция со сто держиваются мнения "поживем уви большое количество телефонных аппа роны Bluetooth не представляет угро дим", так как они знают, что беспро ратов с поддержкой Bluetooth сделает зы. "В лагере сторонников Bluetooth водные сети 802.11b уже широко до стандарт более популярным и приведет допускают, что это не сетевой прото ступны сейчас".
к более быстрому по сравнению со кол", заявляет Бен Гудериан (Ben Стандарт Скорость Модуляция Защита Преимущества/Недостатки передачи данных и диапазон IEEE 802.11 до 2 Мбит/с, FSSS или DSSS WEP и WPA Получил дальнейшее развитие в 802.11b 2.4 ГГц IEEE 802.11a до 54 Мбит/с, OFDM WEP и WPA Продукты, которые соответствуют этому стандарту (Wi Fi) 5 ГГц получают сертификат Wi Fi. 8 доступных каналов. Менее подвержены радиочастотным помехам чем 802.11b и 802.11g. Лучше чем 802.11b поддерживают мультимедийные видео и аудиоприложения при большом количестве пользователей. Меньший чем у 802.11b радиус действия. Несовместим с 802.11b.
IEEE 802.11b до 11 Мбит/с, DSSS с CCK WEP и WPA Продукты, которые соответствуют этому стандарту (Wi Fi) 2.4 ГГц получают сертификат Wi Fi. Несовместим с 802.11a. Для покрытия больших зон требуется меньше точек доступа чем в 802.11a. Высокоскоростной доступ в пределах метров от базовой станции. 14 каналов, из которых только 3 непересекаются.
IEEE 802.11g до 54 Мбит/с, DSSS с CCK при WEP и WPA Продукты, которые соответствуют этому стандарту (Wi Fi) 2.4 ГГц скорости менее получают сертификат Wi Fi.Может заменять 802.11b.
20 Мбит/с, Улучшенная защита по сравнению с 802.11. 14 каналов, из OFDM при которых только 3 непересекаются.
скорости более 20 Мбит/с Bluetooth до 2 Мбит/с, FHSS PPTP, SSL, VPN Нет встроенной поддержки IP, поэтому плохая поддержка 2.45 ГГц TCP/IP и беспроводных сетей. Лучше всего подходит для соединения КПК, мобильных телефонов и компьютеров на небольшом расстоянии.
Home RF до 10 Мбит/с, FSSS Независимые IP Home RF более не поддерживается ни одним 2.4 ГГц адреса для каждой производителем или рабочей группой. Предназначен для сети. Данные использования в домашних, но не корпоративных, сетях.
шифруются 56 Оборудование относительно недорого для установки и битным ключом. эксплуатации. Качество голосовой передачи всегда сохраняется высоким за счет резервирования части полосы пропускания для голосовых сервисов. Хорошая защита от помех.
HiperLAN/1 до 20 Мбит/с, CSMA/CA Шифрование каждой Используется только в Европе. Только в режиме ad hoc, не (Европа) 5 ГГц новой сессии и требуется конфигурирования и центрального контроллера.
индивидуальная Не обеспечивает реальной синхронности сервисов.
аутентификация Достаточно дорого для установки и обслуживания. Нет гарантированной полосы пропускания.
HiperLAN/2 до 54 Мбит/с, OFDM Улучшенная защита с Используется только в Европе. Разработан для передачи (Европа) 5 ГГц шифрованием каждой пакетов IP, FireWire, ATM и оцифрованного голоса от новой сессии и мобильных телефонов. Лучшее качество сервиса, чем индивидуальной HiperLAN/1. Гарантированная полоса пропускания.
аутентификацией.
CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕОРИЯ В ФОКУСЕ Распознавание лиц достаточно увлеченно рассказывать о преимуще тации самой идеи автоматического тривиальная задача, с которой мы ствах систем распознавания лиц, на распознавания лиц.
сталкиваемся регулярно, но автомати деляя эти технологии совершенно Парадоксально, но те же самые лю зация этого процесса, как и многих фантастическими возможностями. Та ди во многом способствовали и фор других процессов, характерных для кие энтузиасты готовы верить любым мированию противоположного мнения высшей нервной деятельности являет рекламным сказкам и с полной серь о системах распознавания лиц как о ся крайне сложной задачей, которая, езностью рассуждать о возможности "дорогих игрушках", не имеющих прак возможно, никогда не будет решена использования систем распознавания тического применения. Этот скепти полностью. лиц для таких актуальных для систем цизм является своего рода защитной В настоящее время на рынке до распознавания лиц задач, как поиск реакцией потребителя на недобросо ступно достаточное количество систем террористов в метро. Список этих за вестную рекламу.
распознавания лиц, чтобы не говорить дач можно продолжать до бесконечно Мы не придерживаемся ни того, ни о них как об уникальном явлении. Все сти, но рассказы о том, как "космичес другого мнения. Как это часто бывает, они могут получать изображения лица кие корабли бороздят просторы Боль истина находится где то посередине.
с кадров от телекамеры или из статич шого театра" или "вовремя закуплен Системы распознавания лиц имеют ной фотографии. При этом на началь ные в достаточном количестве систе свои сферы применения, может быть и ном этапе происходит локализация ли мы распознавания лиц способны были не столь широкие, как хотелось бы ца в кадре, а затем после предвари предотвратить американскую траге многим, но в этих сферах автоматиче тельной обработки специальные алго дию 11 сентября" находятся в одном ское распознавание уже зарекомендо ритмы выделяют набор параметров, по логическом ряду. Самое любопытное, вало себя как удобный инструмент.
которому происходит сравнение полу что такие утверждения не являются Практически каждый разработчик ченной фотографии с наборами пара досужими домыслами самих энтузиа систем распознавания лиц имеет уже метров других фотографий, содержа стов, а активно подпитываются недоб готовое решение в сфере контроля до щихся в базе данных. росовестной рекламой. Можно с уве ступа. И это закономерно, так как кон Системы распознавания лиц уже ренностью утверждать, что такая не троль доступа изначально является перешагнули тот порог, который отде добросовестная реклама целиком и сферой, для которой и разрабатыва ляет область научной фантастики от полностью лежит на совести нечис лись технологии автоматического рас практической сферы применения, но топлотных менеджеров по продажам и познавания лиц.
до сих пор существование подобных рекламе систем распознавания лиц, а Целью любой системы контроля до систем окружено некой мистической сами разработчики не имеют к этому ступа является предоставление лю завесой. Несмотря на то, что системы ни малейшего отношения. Вполне по дям, имеющим соответствующие пра распознавания лиц в настоящее вре нятно желание менеджера побыстрее ва, возможность доступа в определен мя можно встретить практически на продать товар, не вдаваясь в подроб ные зоны, поэтому использование сис любой более менее крупной выстав ности и руководствуясь принципом: тем распознавания лиц для идентифи ке, посвященной безопасности, и "Не обманешь не продашь". Но при кации или аутентификации абонентов каждый желающий может ознако этом ради сиюминутной выгоды в вполне закономерно и имеет то пре миться с демонстрацией их возмож жертву приносится не только репута имущество перед другими биометри ностей, до сих пор господствуют два ция самого продавца, но также, как ческими системами, которые исполь диаметрально противоположных мне правило, и разработчика системы. Не зуют отпечатки пальцев, узор радуж ния относительно применимости дан останавливаясь на достигнутом, такие ной оболочки или сетчатки глаз, распо ных систем на практике. специалисты рекламного дела про ложение кровеносных сосудов, голоса С одной стороны, многие энтузиас должают свои рекламные компании, и т.д., что не требуют установки допол ты новых, и в первую очередь инфор которые на практике превращаются в нительного оборудования для иденти мационных, технологий готовы часами компании по долгосрочной дискреди фикации, кроме телекамер, и работа CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕОРИЯ В ФОКУСЕ ют относительно незаметно для поль по настоящему эффективного контро на работу системы распознавания лиц.
зователя, не требуя от него дополни ля выдачи документов потребуется ус А все эти системы в большей или тельных действий. Функция распозна танавливать системы распознавания меньшей степени чувствительны к ос вания лиц, применяемая в сфере конт лиц в масштабах целой страны, а до вещению, но особенно требователь роля доступа, может быть основной, то этого еще далеко. ны они к повороту или наклону голо есть система распознавания лиц пол Зачастую продавцы систем распо вы. В идеальных условиях человек ностью отвечает за контроль доступа знавания лиц (в отличие от самих раз должен "предъявлять" свое лицо сис (режим идентификации, при котором работчиков) на первое место ставят теме, как документы: "прямо и в раз происходит сравнение полученной фо такие второстепенные факторы, как вернутом виде". При этом системе тографии со всеми фотографиями, со одобрение системы пользователями потребуется некоторое время, для то держащимися в базе данных системы). (то есть система не должна вызывать у го чтобы получить несколько фотогра Но также функция распознавания лиц пользователя чувства дискомфорта и фий лица и выбрать из них фотогра может быть вспомогательной, когда быть простым в использовании), забы фию с наиболее удачным ракурсом.
используются дополнительные сред вая о том что система должна точно Обычно допустимый поворот или на ства для установления личности, чаще выполнять свою основную функцию, то клон лица не превышает 15 20 граду всего карточка (режим верификации, есть находить в базе данных соответ сов, в противном случае вероятность при котором происходит сравнение ствующую фотографию и не путать распознавания лица резко снижается.
полученной фотографии с одной из разные фотографии. Все остальные Что бы не утверждали сами разработ фотографий базы данных). Эти два факторы играют второстепенную роль чики, любая система распознавания сценария применения систем распо и не могут служить доказательством лиц будет в той или иной мере чув знавания лиц для контроля доступа работоспособности системы, если сам ствительна к изменению лица с воз можно назвать классическими, и они алгоритм распознавания лиц имеет су растом, а также к наличию бороды, уже с успехом зарекомендовали себя, щественные недостатки. усов и очков, а вероятность распозна так как низкий уровень ошибок обус В качестве показателей надежности вания будет неизбежно снижаться.
ловлен тем, что люди, пытающиеся по систем распознавания лиц могут слу Впрочем, здесь уже многое будет за лучить доступ, заинтересованы в том, жить вероятности ошибок первого и висеть от конкретного алгоритма рас чтобы система распознала их лицо, но второго рода. Эти показатели изна познавания лица, кроме того, задача так может быть далеко не всегда. чально использовались для характери распознавания лица в этом случае Например, еще одним вариантом стики биометрических систем контро значительно возрастает и для челове применения систем распознавания ля доступа, но так как системы распо ка, не говоря уже о самих системах.
может быть использование их в ситуа знавания лиц в первую очередь приме Сейчас во многих странах ведутся ции прямо противоположной рассмот няются именно в системах контроля исследования того, как человек рас ренной выше, то есть не для пропуска доступа, то использование этих пока познает лица, и то, каким образом "нужных" людей при ограниченном до зателей вполне закономерно. это происходит, до сих пор доподлин ступе, а для блокирования доступа не Ошибки первого рода определяют но неизвестно. Но одно с увереннос желательных посетителей при общем вероятность ложного отказа (FRR, тью можно сказать, в процессе рас неограниченном доступе. Наиболее False Rejection Rate), то есть система познавания лиц в мозгу не произво распространенным примером, иллюс распознавания лиц не сумела найти дятся трудоемкие вычисления, также трирующим такое применение, явля правильное соответствие в базе дан как и не происходит построение ется установка систем распознавания ных, хотя нужная фотография в ней со сложной математической модели ли лиц в казино, клубах и других увесели держится. Ошибка второго рода отве ца, то есть принципы работы систем тельных и публичных заведениях для чает за вероятность ложного сравне распознавания лиц и человеческого отсева нежелательных посетителей. В ния (FAR, False Acceptance Rate) и про мозга различны. Поэтому сейчас тех этом случае количество ошибок распо являются в том случае, когда система, нологии автоматического распозна знавания будет значительно выше, так грубо говоря, обозналась, то есть ут вания лиц только пытаются прибли как корректные условия работы для си верждает идентичность фотографий зиться по эффективности распозна стемы не всегда удастся обеспечить, а двух разных лиц. Также системы рас вания к возможностям человеческого сами посетители, тем более попадаю познавания лиц можно характеризо мозга, но до этого еще очень далеко.
щие в группу нежелательных посетите вать уровнем равной вероятности Сейчас можно точно сказать, что тех лей, постараются максимально за ошибок первого и второго рода (EER, нологии автоматического распозна труднить работу системы распознава Equal Error Rates) точкой, в которой вания лиц, несмотря на очевидные ния лиц, как только узнают о ее сущес вероятность ошибки первого рода рав успехи, еще только делают первые твовании или даже заметят установ на вероятности ошибки второго рода. шаги, и впереди предстоит огромная ленные телекамеры. Например, уровень равной вероятнос работа по их совершенствованию, Еще одной перспективной сферой ти ошибок первого и второго рода в возможно, даже по пути подражания применения систем распознавания один процент означает, что из 100 по работе мозга человека. До тех пор лиц является борьба с подделкой доку пыток распознания в одном случае си пока этого не произойдет, системы ментов. В настоящее время в США в стема не сможет распознать то лицо, распознавания лиц будут иметь очень некоторых департаментах полиции ус которое она должна узнавать, или ограниченную сферу применения, танавливаются системы распознава ошибочно распознает одно лицо. обусловленную очень жесткими тре ния лиц для контроля выдачи води Впрочем, такая методика не отражает бованиями, которые такие системы тельских прав. Но для установления массы факторов, которые могут влиять предъявляют к изображению лица.
CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕСТ ДРАЙВ ZN SmartEye (Viisage FaceFinder) Первой системой распознавания те установки системы необходимо по готовых системных блоков, что значи лиц, с которой мы хотели бы вас по стоянно контролировать доступ и тельно облегчает процесс установки.
знакомить, была выбрана SmartEye, вести мониторинг системы, иначе ни Более того, компания производитель производства немецкой компании какой пользы, кроме сбора статистики готова поставлять вместе с системой ZN Vision Technologies AG. Компания посещений, от установленной системы SmartEye все необходимое для ее ра была основана в 1993 году на базе Рур не будет. Впрочем, это достаточно оче боты, включая телекамеры и мониторы.
ского университета (Бохум, Германия) видные требования, присущие практи Такое решение также позволяет не за и Южно Калифорнийского универси чески всем системам распознавания ниматься подбором оптимальной кон тета (Лос Анджелес, США). Кстати, лиц, о более специфических требова фигурации, а полностью доверить этот уже через три года после основания, в ниях мы расскажем немного позже, выбор разработчикам системы. Сама 1996 году, ZN получила премию немец сейчас же посмотрим, что представля система SmartEye фактически пред кой промышленности за инновации. ет собой система SmartEye. ставляет собой обычный компьютер, Не так давно американская компания Система распознавания лиц хотя и серверной конфигурации (в нем Viisage, также специализирующаяся на SmartEye поставляется не в виде от имеется даже стример для резервного технологиях распознавания лиц, при дельного программного обеспечения, копирования данных), работающий под обрела ZN, которая стала ее филиалом как это можно было ожидать, а в виде управлением операционной системы в Европе, поэтому в настоящее время рассматриваемую систему можно встретить на рынке под новым назва нием Viisage FaceFinder. Впрочем, пусть это никого не смущает, так как кроме логотипа компаний и названий никаких серьезных изменений в этом продукте не произошло.
Система распознавания лиц SmartEye способна находить лицо в ка дре телекамеры и проводить проверку на совпадение с уже имеющимися фо тографиями в базе данных. В качестве потенциальной сферы применения SmartEye можно перечислить такие за ведения, как клубы, казино, а также об щественные места, например, аэро порты, стадионы, и т.д. Этот список можно значительно расширить, так как систему можно применять везде, где есть возможность установки телекаме ры для получения четких снимков лиц Пример удачного распознавания лица. Вероятность совпадения составляет 89 %. Но, как входящих людей. Очевидно, что в мес видно, две предшествующие попытки были менее удачными.
CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕСТ ДРАЙВ семейства Windows. Для ввода сигнала от телекамеры используется однока нальная плата видеоввода. Эта плата достаточно проста по сравнению с те ми платами видеоввода, к которым мы привыкли, но для такой задачи как рас познавание лиц, вероятно, не требует ся особо сложное устройство для вво да видеоизображения. На самой плате фактически установлен только АЦП BT848 с режекторным фильтром, по следствия работы которого видны не вооруженным глазом. Впрочем, вопрос о качестве изображения в данном слу чае является второстепенным, так как его вполне хватает для того, чтобы по лучить отчетливую фотографию лица.
В нашем распоряжении оказалась конфигурация предыдущей версии си стемы SmartEye, сделанная на базе двухпроцессорного компьютера с про цессорами Intel Pentium III, тогда как в Построение графов в системе распознавания лиц ZN SmartEye. Как видно на фотографии внизу, настоящее время предлагаются и мно базовые точки графа определены системой не вполне корректно (смещены из за наклона лица).
гопроцессорные конфигурации на ба зе Intel Pentium 4. На новых моделях ус трехмерной модели выполняется на очень сложная математика, которая и танавливается операционная система клиентских компьютерах, а сравнение требует мощных многопроцессорных Windows XP, хотя в нашем случае ком лиц на сервере. Также могут присут конфигураций. Весь процесс распо пьютер работал под управлением опе ствовать и отдельные станции для про знавания лица можно разбить на 3 эта рационной системы Windows NT. Вер смотра результатов и администриро па: обнаружение лица в кадре, постро сия программного обеспечения вания системы. Взаимодействие меж ение трехмерной модели лица, кото SmartEye была одна из последних (ZN ду компонентами осуществляется по рая здесь называется "графом", по SmartEye 2.0.1).Также следует заме сети. В стандартной конфигурации двухмерной фотографии и сравнение тить, что мы имели дело с самой про максимально предусмотрено 8 клиент полученного графа с графами фото стой конфигурацией, в которой все ских компьютеров, впрочем, это не графий, содержащихся в базе данных.
процессы исполнялись на одном ком предел, и возможны нестандартные Кстати, если посмотреть в админист пьютере, но существуют многоканаль конфигурации под заказ. раторских настройках системы, то ные конфигурации с более сложной Принципы работы системы распо можно увидеть 3 программных модуля, распределенной архитектурой, в рам знавания лиц SmartEye достаточно которые соответственно называются ках которой поиск лица и построение просты и очевидны, но за ними стоит "обнаружение", "моделирование лица" и "распознавание". Четвертый про граммный модуль "рабочее место" вы полняет функцию оболочки для первых трех модулей.
На первый взгляд все выглядит до статочно просто, но это обманчивое впечатление, и, если вы подумали, что SmartEye сделана по популярному в операционных системах семейства Windows принципу Plug'n'Play, то, ско рее всего, вас ждет разочарование.
Забегая вперед, скажем, что система распознавания лиц SmartEye требует очень точной настройки для адапта ции к внешним условиям, таким как освещение и фон. А если эти условия меняются, то каждый раз придется проводить дополнительную под стройку системы, что, учитывая боль шое количество различных опций и настроек, может оказаться достаточ но долгим процессом. Поэтому, если Пример неправильного построения графа. Несмотря на то, что базовые точки определены у вас не было опыта общения с анало правильно, граф значительно меньше размеров лица.
CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕСТ ДРАЙВ ми потребуется немного практики.
Построение трехмерной модели лица начинается с поиска опорных точек. В графе используется три опорные точки: два зрачка и середи на рта. Все остальные точки (а их при мерно 60), используемые в графе, вычисляются, по трем опорным точ кам, а также по другим особенностям лица. Использование небольшого ко личества точек, по сравнению со зна чительно более сложной структурой лица, позволяет нивелировать влия ние различного рода причесок, боро ды, усов и очков на распознавание лица, хотя очевидно, что челка, спа дающая на глаза, или очень густая борода могут создать серьезную проблему, так как будет прикрыта од на из опорных точек. При добавлении новых фотографий в базу данных не обходимо внимательно следить за Элементы визуализации настройки системы распознавания лиц.
тем, чтобы система правильно гичными системами, то при настройке белая рубашка, блики на двери, что строила граф. Если же граф был потребуется помощь квалифициро выражается в дополнительной за построен неправильно, то он может ванного специалиста, несмотря на то, грузке процессора, но в итоге систе охватывать не все лицо или наоборот что в SmartEye предусмотрен очень ма правильно определяет лицо и не выходить за пределы лица. Такую фо удобный интерфейс с элементами ви ошибается. тографию нельзя добавлять в базу зуализации настройки (можно срав Впрочем, для корректного "захва данных, так как она может значитель нить с аналогичными элементами ви та" лица потребуется еще провести но ухудшить возможность распозна зуализации, например, выделение дополнительную настройку в пункте вания лица. В этом случае можно за контуром, которые используются при меню "фрагментация" (параметры дать три опорные точки вручную, и настройке детектора движения). "цвет", "контраст", "форма", а также если граф после этого будет постро На первом этапе система постоян локальный и глобальный порог сраба ен правильно, то фотография может но ведет анализ содержания кадра и тывания). Эти параметры достаточно быть добавлена в базу данных. Для пытается найти в нем любые предме очевидны, за исключением, пожалуй, улучшения качества распознавания ты, хотя бы отдаленно напоминаю формы лица (этот параметр позволя рекомендуется добавлять несколько щие человеческое лицо. Чтобы об ет адаптировать систему для распо фотографий в базу данных под одним легчить эту задачу системе, так как знавания неевропеоидных лиц), но именем. Также для добавления мож процесс весьма ресурсоемкий в чтобы освоиться с этими параметра но использовать оцифрованные фо пункте меню настроек "фрагмента ция" можно задать зону наблюдения, то есть зону, в которой система будет искать лица, а также указать макси мальный и минимальный размер ли ца, то есть два квадрата, которые мо жет занимать лицо в кадре. Как ви дим, аналогии с настройкой детекто ра движения продолжаются, что, впрочем, неудивительно, так как в поиске лица задействован детектор движения, чтобы исключить возмож ность ложного распознавания фото графии вместо живого лица, хотя проверку на движение можно и от ключить. В процессе настройки вид но, что система в первую очередь об ращает внимание на движущиеся объекты примерно круглой формы. В режиме настройки видно, что систе ма "отрабатывает" не только лицо, но и другие области в кадре, такие как Элементы визуализации настройки системы распознавания лиц.
CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕСТ ДРАЙВ дит с одной и той же персоной, то новые кадры не отображаются, хотя и участву ют в процессе распознавании лица.
Особое внимание нужно обратить на требования к освещению, которые достаточно строгие. Освещение должно быть равномерным, и лицо не должно быть слишком ярким или слишком затемненным. Это, впро чем, очевидно, так как по слишком темной или засвеченной фотографии и человек трудно будет распознать, но учитывая особенности алгоритма распознавания, это еще более кри тично. Более того, если освещение неравномерно, допустим, одна часть лица хуже освещена, чем другая, а это в первую очередь касается ниж ней половины лица, когда источник света находится сверху, как это обыч но и бывает, то лицо с большой долей вероятности не будет опознано. Бли Настройка общего порога распознавания.
ки от очков, даже небольших, тоже тографии, при этом сохраняются все Еще одно наше замечание касается влияют на качество распознавания, те же требования, которые предъяв выбора фотографии для сравнения из хотя сами очки не оказывают значи ляются к фотографии лица, взятой из последовательности кадров. Было за тельного влияния. Следует также из видеопоследовательности. мечено, что система далеко не всегда бегать резких перепадов в освеще Особое требование система распо выбирает лучший из возможного ра нии и прямых источников света в кад знавания лиц предъявляет к ракурсу курс, так как обычно выбираются пер ре. Дополнительные движущиеся лица. Лицо человека для успешного вые кадры, и если среди них не ока объекты в кадре, как, например, те же распознавания должно быть направле жется кадра в фас, то распознавание блики, также затрудняют процесс но строго в телекамеру. Допустимые будет невозможно, хотя в дальнейшем распознавания.
отклонения лица влево/вправо и человек может повернуть лицо в сто Еще один интересный момент, на вверх/вниз не должны превышать 15 рону телекамеры. котором хотелось бы остановиться, градусов. В противном случае Впрочем, первые кадры отобража это то, каким образом система выво SmartEye не сможет построить пра ются на мониторе, а система продолжа дит результаты сравнения. В процес вильный граф, и исправить ситуацию ет работать со всеми кадрами, которые се поиска полученный граф сравни не удастся, даже если вручную зада она получает от телекамеры. Если же вается с имеющимися в базе, и затем вать три опорные точки. Здесь уже по замечено, что сравнение лица происхо на выбор выдаются похожие фото требуется помощь оператора, которо му придется просматривать все нерас познанные фотографии. Они сохраня ются в специальный журнал с помет кой о дате и времени, когда было за фиксировано лицо.
Исходя из упомянутой особенности, для работы системы распознавания лиц нужно создавать условия, когда человек хотя бы ненадолго (примерно 1 секунда) посмотрит в объектив теле камеры, для того чтобы получить каче ственную фотографию анфас. Также для работы системы нужно исключить возможность быстрого перемещения лица в кадре, так как если слишком бы стро пройти перед телекамерой, не го воря уже о том, чтобы пробежать, то система может вообще ничего не за фиксировать. Эти условия можно обеспечить, но об этом нужно позабо титься до установки системы Поиск в базе данных.
SmartEye.
CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕСТ ДРАЙВ графии, под которыми указывается процент соответствия.
При неудачном стечении обстоя тельств (плохой ракурс и освещение, несоответствующее требованиям) из 4 фотографий, предложенных на выбор, может не оказаться ни одной даже приблизительно похожей с точ ки зрения человека фотографии, хо тя система будет "настаивать" на идентичности с вероятностью до процентов. Также нужная фотогра фия может иметь наименьшую веро ятность соответствия из всех ос тальных фотографий, предложенных на выбор.
Впрочем, мы рассматривали усло вия работы системы далекие от иде альных. Если же обеспечить коррект ные условия для работы системы рас познавания лиц SmartEye, то поиск и сравнение в базе производятся до Статус работы модулей системы.
статочно уверенно. Система находит в базе лица с уверенностью распозна SmartEye вполне функциональная и ся создать идеальные условия, а в вания 70 90%. На практике можно работоспособная система, которую первую очередь это касается даже ставить порог срабатывания 70%, и вполне можно применять для огра не требований к освещению, кото ошибка ложного распознавания будет ничения доступа нежелательных лиц. рые достаточно несложно обеспе исключена, хотя возможность нерас Основные требования системы к ос чить, а получение качественного познавания в любом случае будет со вещению и ракурсу лица накладыва снимка лица в фас, то SmartEye смо храняться, так как нельзя гарантиро ют определенные ограничения на жет полностью раскрыть все свои вать того, что человек обязательно бу сферу применения системы возможности.
дет смотреть в телекамеру и не кру SmartEye, то есть систему не Для того чтобы повысить вероят тить при этом головой достаточно получится применить для поиска лиц ность получения качественной фото продолжительное для распознавания в толпе, так как там не удастся со графии лица в фас, можно предло время. здать идеальные условия ее работы, жить следующий вариант. Телекаме В итоге после знакомства с систе и качество распознавания будет на ра, подключенная к системе распо мой мы пришли к выводу, что очень низком уровне. Если же удаст знавания лиц, устанавливается на стойку или стол рядом с сотрудником службы безопасности или любым дру гим сотрудником, который будет об ращаться ко всем входящим с опре деленным вопросом. При ответе по сетитель обычно смотрит спрашиваю щему прямо в лицо, и в этот момент правильно расположенная телекаме ра, допустим, слева или справа от спрашивающего, может переслать системе хороший снимок. Очевидно, что для работы с такой системой по требуется обученный персонал, кото рый в случае неуверенного распозна вания лица будет принимать сам ре шения на основе предложенных сис темой на выбор фотографий, а не со глашаться с первой предложенной.
Также следует всегда помнить о необ ходимости иметь качественную базу фотографий и производить очень тщательную настройку системы (или Система распознавания лиц предоставляет несколько возможностей для резервного прибегнуть для этого к услугам квали копирования данных. В данном случае копирование возможно на жесткий диск и на фицированного специалиста).
встроенный стример.
CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕСТ ДРАЙВ Модуль распознавания лиц в интегрированной системе ITV Интеллект (Cognitec Systems GmbH) Мы выбрали столь сложное название модуль, разработанный компанией Asia Принципы работы модуля распо для нашего тест драйва вовсе не из Software из Казахстана, был интегриро знавания достаточно просты, если от любви к громоздким наименовани ван в систему Интеллект первым и уже бросить стоящую за ними математику.
ям, которых предостаточно на отече достаточно давно находится в продаже. Остановимся подробнее на принципах ственно рынке систем безопасности, а Его работу демонстрировали на разно работы этой патентованной техноло для точности. Ни для кого уже, навер образных выставках и, поэтому для на гии от Cognitec, которая называется ное, не секрет, что компания ITV сейчас шего тестирования мы выбрали второй FaceVACS. Обрабатываются 8 битные активно занимается интегрированием модуль распознавания лиц, разработан черно белые изображения (256 града в свою систему Интеллект разнообраз ный немецкой компанией Cognitec. ций яркости). Цветные изображения ного оборудования и технологий, до Здесь мы снова оказались, как говорит предварительно приводятся к этому ступных на рынке. ся, "впереди планеты всей", и наши чи формату. Весь процесс распознавания Это стремление, конечно, похваль татели смогут одними из первых позна лиц разбивается на следующие этапы.
но, но, как правило, приводит к тому, комится с работой модуля распознава 1. Локализация лица. При этом про что, сделав ставку на одну технологию, ния лиц от Cognitec, интегрированного в изводится анализ изображения, где компания, занимающаяся интеграцией, систему Интеллект. определяются размер и положение од "забывает" о других технологиях, конку Сама система предоставляет толь ного или более лиц. Для простоты объ рирующих с первой. Даже если изна ко удобный интерфейс для модуля яснения далее будет предполагаться, чальная ставка на определенную техно распознавания лиц, но сама по себе что система обнаружила только одно логию и была верна, расстановка сил никакой новой функциональности ему лицо на изображении. Для локализа достаточно быстро меняется особенно не добавляет и не участвует в процес ции лица формируется так называемая в сфере интеллектуальных технологий, се распознавания. пирамида изображений, которая пред к которой, безусловно, относятся тех нологии распознавания лиц. Не исклю чено, что спустя некоторое время вы бранная технология, бывшая прежде одним из лидеров, утратит свои пози ции и окажется в хвосте прогресса. В результате конечный пользователь ли шается свободы выбора и приобретает, фактически навязанную ему связку про дуктов, которая не всегда является оп тимальной для его целей.
Впрочем, оставив в стороне грустные размышления о последствиях техничес кого прогресса, нужно заметить, что в систему Интеллект в настоящее время интегрировано два модуля распознава ния лиц, что позволяет пользователю сделать хотя бы какой то выбор. Первый Пример удачного распознования лица CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕСТ ДРАЙВ ставляет собой несколько копий ис ходного изображения с различным разрешением. Эти копии изображения сканируются специальной маской, ко торая определяет вероятность нахож дения лица в каждой позиции маски.
Если эта вероятность достаточно вели ка, то предполагается, что в данной по зиции маски на копии определенного разрешения исходного изображения присутствует лицо. Исходя из данных о позиции лица и разрешения копии, рассчитывается позиция и размер ли ца на исходном изображении.
2. Локализация глаз. Определяется положение центров глаз. Они и будут опорными точками при дальнейшем анализе лица. Первое определение Очки особо не влияют на вероятность удачного распознования лица положения глаз рассчитывается при близительно на локализованном на вырезается из основного изображе выделяются характерные черты, по ко предыдущем этапе лице. Затем по со ния, масштабируется и разворачива торым можно отличить одно лицо от седству с двумя приблизительными ется таким образом, что полученная другого. Выделение характерных при позициями производится поиск точно фотография имеет стандартные раз знаков начинается с того, что к задан го положения глаз. Этот поиск очень меры и положение центров глаз для ным зонам фотографии лица применя похож на поиск положения лица за ис удобства последующего сравнения. То ются преобразования (например, ам ключением того, что копии изображе есть зрачки глаз располагаются на од плитуды определенных простран ния в пирамиде имеют более высокое ной заранее определенной горизон ственных частот в заданных зонах ли разрешение, чем копии в пирамиде тальной линии, которая будет одинако ца), достаточные для того, чтобы по для поиска лица. Позиции, которые ва для всех таких фотографий. Кроме ним можно было различать разные ли имеют наибольшую вероятность того, того, фотография выравнивается по ца. Результаты сводятся в векторной что в них находятся глаза, и берутся за центру таким образом, что ее центр форме. К полученным результатам основу для последующих расчетов. лежит на половине отрезка, соединяю применяется глобальное преобразо 3. Оценка качества. Проверяется щего центры двух глаз на фотографии. вание. Параметры этого преобразова качество лицевой фотографии, чтобы В параметрах конфигурации модуля ния были определены эксперимен установить, возможны ли следующие можно задавать минимальное и макси тально на основе большой базы дан шаги. Чтобы фотография оказалась мальное расстояние между глазами. ных фотографий, чтобы уверенно от пригодной, она должна соответство 5. Предварительная обработка. личать разные фотографии и в то же вать ряду критериев. Например, фото Нормализованное изображение про время, определять сходство разных графия лица не должна быть слишком ходит предварительную обработку фотографий одного лица с учетом ре размытой или слишком зашумленной. стандартными методами, такими как альных условий. Результаты глобаль Если качество фотографии окажется гистограммная эквализация, нормали ного преобразования также выража неподходящим, то распознавание ли зация яркости и т.д. ются в векторной форме в многомер ца прекращается. 6. Выделение характерных черт ли ном пространстве.
4. Нормализация. Фотография лица ца. В обработанном изображении лица 7. Создание набора признаков. В процессе регистрации характерных черт лица (обычно по нескольким фо тографиям) они собираются в набор признаков, который также называется "биометрический шаблон". В генери руемый набор признаков могут вхо дить несколько фотографий (до 5) для того, чтобы учесть возможные ракурсы лица. Полученный набор признаков представляет собой центры кластеров результатов предшествующего гло бального преобразования. Эти усред ненные значения и используются в по следующем сравнении.
8. Сравнение. Сама функция срав нения наборов признаков достаточно проста, что ускоряет вычисления и позволяет проводить быстрое срав Распознование возможно даже при неудачном освещении CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕСТ ДРАЙВ принимающее промежуточные значе ния от 0 до 1). Цвет фона этого поля за висит от того, насколько высока веро ятность совпадения. "Зеленый" веро ятность очень низка. "Желтый" веро ятность совпадения достаточно высо ка, но возможна ошибка. "Красный" очень высокая вероятность совпаде ния. В верхней части окна выводятся название фотографии в базе данных и время обнаружения. Это окно будет присутствовать на экране до тех пор, пока пользователь его не закроет или система не обнаружит новое совпаде ние, после чего появится то же окно, но с новыми фотографиями. Также интер фейс модуля распознавания лиц по Распознование по фотографии возможно, но не всегда проводится удачно зволяет просматривать содержащиеся в базе данных фотографии, подключать нение даже по очень большим базам После запуска системы Интеллект с новые базы данных, добавлять новые данных.При идентификации один на интегрированным модулем распозна фотографии из тех, что попали в кадр бор признаков, полученный из изо вания лиц помимо основного окна, в или импортировать фотографии из бражения, сравнивается с наборами котором выводится изображение теле файлов. Как уже было сказано выше, признаков, которые содержатся в ба камер, мы видим еще и дополнитель сам модуль распознавания лиц работа зе данных. При верификации получен ное окно Face monitor, в котором выво ет с черно белыми фотографиями, но ный набор признаков сравнивается дятся все изображения, зафиксиро это не значит, что цветные фотографии только с одним набором признаков, ванных системой лиц. Вначале это окно нельзя добавлять в базу данных. Неза который содержится в базе данных. В пустое, но при появлении людей в кад висимо от того, цветная или черно бе обоих случаях из базы данных выби ре станет быстро заполняться, так как лая фотография, на стадии обработки рается тот набор признаков, который модуль распознавания лиц выбирает будет "вырезано" черно белое изобра имеет наибольшую вероятность со не один предположительно самый жение. Для удобства самого пользова впадения с полученным набором при удачный кадр, а набирает несколько ка теля мы бы рекомендовали добавлять знаков. Порог сравнения, то есть на дров с разными ракурсами лица, что из файла именно цветные фотографии, именьшая вероятность совпадения, упрощает поиск соответствия в базе. так как цвет лица тоже может быть от задается пользователем. При этом в основном окне процесс об личительным признаком (например, в Переходя к самому тестирования, наружения и отслеживания лиц показы США, где таким образом можно сразу мы пропустим вопросы, связанные с вается визуально рамкой, очерчиваю визуально отличать европеоидов, не установкой модуля и конфигурирова щей границы лица. В случае обнаруже гроидов и монголоидов). Хотя цвет ли нием его по следующим причинам. ния совпадения появляется еще одно ца и не учитывается системой при Разработчики из ITV предоставили в всплывающее окно, в правой части ко сравнении, сам пользователь все же распоряжение нашей тестовой лабо торого находится фотография из базы будет его различать.
ратории уже готовую систему распо данных, а в левой фотография лица, Как видно на иллюстрации, пользо знавания лиц. Но даже если бы это обнаруженного в кадре. Под ними ука вательский интерфейс сделан макси было не так, добавление одного моду зана вероятность совпадения (число, мально простым. Настолько же про ля в систему не представляется серь езной проблемой. Что касается кон фигурирования модуля распознава ния лиц, то, к сожалению, мы вынуж дены заметить, что настроек обнару жить не удалось, так как разработчики из ITV в процессе интеграции модуля в систему Интеллект решили не де лать их доступными для пользовате лей и ограничились только самыми необходимыми параметрами. Моти вация этого решения была самая что ни на есть благородная, поскольку разработчики стремились макси мально облегчить жизнь пользовате лю, но это значительно сужает воз можности по адаптации системы к различным условиям эксплуатации.
Недостаточное освещение может привести к ошибочному распознованию CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕСТ ДРАЙВ ста и настройка модуля распознава ния лиц, которая осуществляется в меню конфигурации системы Интел лект. В пункте меню "Оборудование" добавляется сервер распознавания лиц, которому можно указать, какой модуль использовать (от Cognitec или Asia Software). Также можно указать минимальный порог при сравнении фотографий. В нашем случае один сервер распознавания лиц поддержи вал 4 детектора лиц, которые настра иваются отдельно. При их настройке можно указать, к какой телекамере осуществить привязку детектора лиц, и задать обработку всех кадров или только каждого 2, 3 и т.д. Это снижает нагрузку на центральный процессор За лицо система может принять любой объект отдаленно напоминающий лицо, но ошибочного распознавания не происходит компьютера, но может привести к то му, что системе потребуется больше времени для того, чтобы захватить нужное для сравнения количество ка дров. Здесь же можно определить размеры площади, которое может за нимать в кадре лицо (от 1.0 до 3.0).
Рекомендованное значение 1.4 пре красно подходит для большинства случаев, но если лицо человека ока зывается слишком близко к телекаме ре и может занимать значительную часть кадра, то это значение лучше увеличить. Хотелось бы, конечно, ви деть больше возможностей для на стройки модуля распознавания лиц, и, в первую очередь возможность на стройки нескольких зон обнаружения, таких как, например, в привычных Добавление фотографий в базу данных всем детекторах движения, но таких возможностей нет. Также имело бы появится в следующих версиях. Как следующая:
смысл для определенных сфер при говорится, "поживем увидим". Процессор Intel Pentium 4 3.00 ГГц менения выводить не одну, наиболее Модуль распознавания лиц мы ре 512 МБ оперативной памяти похожую фотографию, а несколько в шили тестировать в помещении при Видеокарта Radeon порядке убывания вероятности со искусственном освещении. Конфигу Системная плата Asus P4P800SE впадения. Не исключено, что все это рация тестового компьютера была Операционная система Microsoft Windows XP Professional Version Servise Pack Поскольку любое тестирование в нашем журнале носит исключительно практический характер, мы поставили перед системой следующую задачу.
Допустим, мы хотим ограничить до ступ в нашу тестовую лабораторию, разрешив его только определенным сотрудникам, а все остальные лица приравниваются к нежелательным по сетителям. Делается это таким обра зом. Каждый сотрудник, которого не обходимо занести в базу, садится на против телекамеры и смотрит в нее.
Система получает несколько снимков лица в разных ракурсах, из которых вы бирается лучший, то есть такой, где ли Пример неудачного сравнения фотографий CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕСТ ДРАЙВ влияния на уверенность распознава ния (снижение вероятности распозна вания в пределах 3%). Как с очками, так и без них, система распознавала лицо практически одинаково, хотя солнцезащитные очки или постоянные блики в обычных очках не дадут прове сти сравнение, так как система не най дет зрачки. Это уже неизбежно, так как модулю распознавания лица требуется точно определить положение зрачков.
Разработчики из Cognitec утвержда ют, что их модуль может распознать даже частично прикрытое или засло ненное лицо. Мы не сумели найти под тверждения их словам и пришли к вы воду, что лицо должно быть обязатель Пример удачного сравнения фотографий но открыто. Кроме того, даже незначи тельное изменение мимики лица цо отчетливо видно, повернуто ровно в поворота 90 градусов), но распознава (улыбка, закрытые глаза) немного сни сторону телекамеры, выражение лица ние будет невозможно. Что касается жает уверенность распознавания (в естественное. Таким образом, мы вво наклона головы, то к нему система в пределах 5 процентов), если же изме дим 10 фотографий. Чтобы несколько целом менее чувствительна, чем к по нения в мимике будут более значи усложнить задачу, мы вводим в базу вороту головы. Это, вероятно, связано тельными (гримасы), то модуль может данных еще 20 фотографий (цветных) с тем, что при подъеме или наклоне го обнаружить с уверенностью до 50% известных политиков, звезд эстрады и ловы изменяется освещенность лица, сходство лица с фотографией, ничего кино. Вряд ли кто нибудь из них мог а к изменению освещения модуль рас общего на первый взгляд с таким ли оказаться в нашей тестовой лаборато познавания лиц от Cognitec оказался цом не имеющее.
рии и помешать эксперименту. малочувствителен, что можно оцени Также выяснился ряд любопытных Все фотографии, попавшие в базу вать как значительный плюс в первую моментов. Во первых, система не данных, соответствовали минималь очередь именно этого алгоритма рас столь уж чувствительна к резкости фо ным требованиям, предъявляемым к познавания лиц. тографии: мы специально вводили фо фотографиям для успешного распо В рамках тестирования мы вводили тографии из кадра, полученного с рас знавания: фотография четкая, рассто в базу данных и засвеченные фото фокусированной телекамеры, и качес яние между зрачками превышает 32 графии, и специально засвечивали тво распознавания снижалась совсем пиксела, контраст лица и фона превы лицо в кадре, при этом вероятность незначительно (до 10% при самом раз шает 64 градации. Эти требования совпадения не снижалась более 5 мытом изображении). Конечно, если оказались вполне обоснованными. Так процентов, хотя, например, человеку полностью расфокусировать объектив как при небольшом размере лица в ка уже сложно было опознать даже свое телекамеры, то не только система рас дре фотографии (то есть примерно собственное лицо по такой фотогра познавания лиц, но и человек ничего менее 50 пикселов в ширину модуль фии, так как человек не видит проме не увидит. Во вторых, некачественное распознавания лиц продолжает отсле жуточного кадра после этапа предва изображение с большим количеством живать лицо, но сравнение лиц не про рительной обработки. шумов особенно при недостаточном изводится, хотя фотографии и остают Головные уборы, очки не оказывают освещении делает невозможным рас ся в системе. Впрочем, чтобы несколь ко усложнить задачу, мы добавили в базу данных и два рисунка, сделанных от руки, а также две размытые фото графии, так как в реальности при рабо те с большими базами данных в них может оказаться фотографии самого разного качества.
Еще одно требование, предъявляе мое к фотографиям, связано с макси мально допустимым углом поворота головы. Как и многие другие системы распознавания лиц, модуль от Cognitec допускает поворот головы влево или вправо на 15 градусов. Если этот угол будет превышен, то модуль все равно локализует лицо (оконча тельно он его потеряет только при угле Загрузка процессора невелика в режиме поиска лица CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕСТ ДРАЙВ времени это не более чем реклам ный миф. То есть это возможно, но в тех случаях, когда лицо не измени лось, или изменилось незначительно, но такие совпадения будут скорее ис ключением, чем правилом.
В заключение мы провели еще один достаточно любопытный и показатель ный тест. В базу данных были введены 2 фотографии иракского диктатора Саддама Хусейна. Первая была сдела на достаточно давно, вероятно, еще времен так называемой "войны в Зали ве" в 1991 году, вторая накануне по следней войны в Ираке. Между фото графиями присутствует легко видимая человеческим глазом разница, но лю При появлении лица в кадре загрузка процессора резко возрастает бой уверенно скажет, что на фотогра фии изображен один и тот же человек.
познавание, хотя человек без проблем бумаги и нарисовать на нем схематич Модуль распознавания лиц ничего об опознает лицо в кадре. В этом аспекте но лицо, а потом поднести листок те щего между ними не нашел. Тогда мы требования к качеству изображения лекамере, то и его система восприни взяли третью фотографию, сделанную будут такими же, как у многих яркост мает как лицо человека, хотя, конечно, в то время, когда американские воен ных детекторов движения. и не спутает его ни с одной фотогра ные захватили в плен Саддама. Эта В процессе тестирования модуль фией в базе данных. фотография обошла весь мир, и, мно распознавания очень уверенно срав Чтобы посмотреть, как система ра гие помнят изображенного на ней нивал всех наших сотрудников с их фо ботает с различными возрастными иракского диктатора с огромной боро тографиями, но при этом на практике изменениями на фотографиях, мы пы дой. Думаю, не каждый человек тогда никогда нельзя получить 100% или да тались сравнивать старые и новые смог бы уверенно сказать, что амери же 90 % вероятности совпадения. Ве фотографии (в пределах 10 лет) с до канцы захватили именно Саддама Ху роятности варьируются в следующих кументов. Впрочем, стабильных ре сейна. Когда мы поднесли эту фото пределах: 15 40% (фотографии непо зультатов получить нам не удалось. В графию к объективу телекамеры сис хожи либо ракурс выбран неудачный), редких случаях уверенность сравне тема уверенно сравнила фотографию 40 55% (фотографии немного похожи, ния у системы доходила до 50%. Но с более поздней (65%), лишний раз но ошибка вероятна), 55 70% (фото все же можно с уверенностью сказать, подтвердив, что был захвачен все таки графии очень похожи, ошибка малове что все рассказы о том, как различные иракский диктатор. Впрочем, система роятна), 70 75% (полное совпадение, системы распознавания лиц уверенно не сочла его похожим на более раннюю ошибка исключена). Разработчики ре находят совпадения на фотографиях, фотографию (всего только 28%). Но комендуют устанавливать порог рас сделанных с большим интервалом как мы уже и говорили, это всего лишь познавания 50% (0.5). Впрочем, в ре зультате тестирования мы пришли к выводу, что для целей точного распо знавания можно поставить порог 70% (0.7), хотя для этого человеку придется немного дольше находиться перед те лекамерой. Любопытно, что интервал вероятности распознавания при срав нении человека с его фотографией, сделанной незадолго до этого, оказы вается один и тот же (70 75%).
Настройки позволяют выставить распознавание лиц по 4 каналам Технология FaceVACS от Cognitec поддерживает дополнительную про верку на "объемность" изображения в кадре, чтобы исключить распознава ние фотографии, поднесенной к теле камере. В нашем случае эта проверка была отключена, поэтому при поднесе нии фотографии к телекамере, систе ма опознает фотографию как лицо, хо тя и не так уверенно, как настоящее ли цо. Вероятность распознавания будет ниже. Более того, если взять листок Меню конфигурации модуля распознавания лиц CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕСТ ДРАЙВ исключение из правила и не стоит да стема еще справляется с обработкой 1 конфигурациями (возможно, скорость же думать о серьезном применении канала. На самом деле, хотя в настрой обработки автоматически регулирует системы распознавания лиц в крими ках системы было указано обрабаты ся в модуле). Но при этом обеспечива налистике для идентификации. вать каждый кадр темп ввода кадров ется нормальная работа других моду Отдельно следует сказать о загруз составлял не 25 к/с, а только 12 к/c. лей. Также не рекомендуется устанав ке процессора. Мы ожидали, что алго Хотя это не оказывало существенного ливать на одном компьютере модули ритм распознавания лиц будет весьма влияния на процесс распознавания, но захвата лиц и модуль распознавания ресурсоемким, так как обязательно бу для работы модуля распознавания лиц лиц, то есть рекомендуется создавать дет требовать огромного количества на каждом кадре при скорости ввода распределенные конфигурации.
вычислений. Но загрузка центрального 25 к/с даже на одном канале потребу Также нужно учитывать, что модуль процессора превзошла даже все наши ется вдвое более производительный распознавания лиц, если соблюдены смелые предположения. Она оказа процессор, не говоря о том, чтобы ве все требования, способен одновре лась просто гигантской. На тестовом сти распознавание лиц по 4 каналам менно находить в кадре более одного компьютере, который оказался в на одновременно. Можно, конечно, сни лица (удалось находить 4 5 лиц), но шем распоряжении, был установлен жать темп ввода кадров или обрабаты при этом системе потребуется больше вполне современный центральный вать модулем распознавания не все ресурсов, так как количество вычисле процессор Intel Pentium 4 с частотой 3 кадры, а только, допустим три кадра в ний будет возрастать пропорциональ ГГц и поддержкой технологии Hyper секунду. Но при этом нужно учитывать, но количеству распознаваемых лиц.
Threading, которую, кстати, поддержи что слишком низкая скорость обработ Сама компания Cognitec в первую вала и сама система распознавания ки кадров модулем распознавания лиц очередь применяет свою патентован лиц, иначе бы никакой пользы от этой затрудняет его работу, так как алгорит ную технологию распознавания лиц в технологии не было. До тех пор пока в му потребуется больше времени для системах контроля доступа, и, разуме кадре не появлялся объект, который получения удачных с точки зрения рас ется, FaceVACS в первую очередь оп система интерпретировала как лицо, познавания ракурсов. тимизирована именно для этой сферы загрузка процессора была минималь По информации от разработчиков, применения, как это и подтвердили ной. С появлением в кадре лица за загрузка процессора мало зависит от результаты тестирования. Попытки грузка моментально возрастала до самого процессора, так как модуль применения в другой сфере потребуют 90%. То есть, казалось бы, загрузка всегда дает загрузку около 90 100% значительной адаптации и оптимиза процессора достаточно высока, но си даже в случае с двухпроцессорными ции этого модуля.
CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕОРИЯ В ФОКУСЕ От аналогового к цифровому Хотя мы все в той или иной сте вать компрессию, а это означает, что влечься, засыпав слушателей форму пени понимаем, что представляют оно будет цифровым. лами и терминами, которые имеют собой аналоговые и цифровые си Технологии массового хранения из смысл только для специалистов по ко гналы, Джон Уоткинс (John Watkins) компьютерной области в сочетании с смическим технологиям. Эта статья не из компании Snell&Wilcox в этой технологиями сжатия видеоизображе для них. Она написана для обычных статье подробно объясняет тео ния позволяют создавать полноценное людей, которые хотят самостоятельно рию, на которой основывается при видео по запросу, где выбор телезри принимать решения, но не оказаться обретающий все большее значение телей передается на сервер по обрат погребенными под лавиной деталей.
мир цифрового видео. ной связи. Эта обратная связь дает Поэтому здесь нет никакой математи возможность осуществлять покупки, ки, а специальная терминология ис Мир телевидения и телевещания не выходя из дома, и устраивать инте пользуется только тогда, когда можно становится цифровым. Есть сущест рактивные телепередачи. Персональ объяснить, что она обозначает, а не венные причины, по которым это про ные компьютеры уже сейчас способны для того, чтобы показать, каких успе исходит, и которые мы рассмотрим принимать телевизионное изображе хов мы добились на этой стезе.
здесь. Просто так никто не переходит ние и воспроизводить диски со сжа на цифровые технологии. Возможно, тым видеоизображением. Что значит "оцифрованный" это сейчас считается престижным, но Поэтому, если вы только не собира Оцифрованный телевизионный си должны быть более серьезные причи етесь открыть овцеферму, то вопрос гнал это всего лишь еще одно пред ны, например, экономические. Здесь об использовании цифровых техноло ставление телевизионного сигнала, то все достаточно просто: правильно гий для вас не существует. Здесь ско есть сигнал представлен в цифровом спланированная система цифрового рее стоит вопрос, когда и до какой сте виде. На рисунке 1 показано, как обыч телевидения обходится дешевле в пени их использовать. ная аналоговая телевизионная систе повседневной эксплуатации, чем С помощью цифровых технологий ма разбивает время на кадры и поля, а аналоговая система, выполняющая те можно выполнить ту же работу, что и с затем разбивает поля на строки. Оба же самые функции. Цифровая систе помощью аналоговых, но несколько эти процесса называются дискретиза ма имеет меньшее время простоя и иным образом и с большим удобством. цией: представление чего либо непре требует меньше запланированного и Если относится к цифровому оборудо рывного через периодические дис незапланированного технического ванию как к аналоговому, то ничего хо кретные измерения. В цифровом теле обслуживания. рошего из этого не выйдет, а удобство видении мы просто продолжаем про Экспериментальная фаза заверше в работе пропадет. Если относится к цесс дискретизации в третье измере на, и теперь, когда цифровые техноло нему правильно, то вы пожнете все ние таким образом, что телевизионные гии достигли зрелости, что выразилось плоды. Одной из задач этой статьи линии разбиваются на точки, которые в разработке надежного и экономичес объяснить, что значит "правильно". называются пикселями. На рисунке 1b ки эффективного оборудования, имен Мир цифровых технологий сложен, показано, каким образом телевизион но аналоговые технологии неожиданно и математики могут неплохо пораз ная строка разбивается на пиксели.
оказались нерентабельными. Меняет 1 кадр ся не просто оборудование, изменяет с) ся сама природа телевидения.
Мир телевидения изменился с изо бретением видеомагнитофонов. Зри строка тели смогли записывать телепереда чи и просматривать их позже или по купать видеокассеты по своему выбо ру. Так появилась ранняя форма ви део по запросу (Video on Demand). 2 е поле а) Когда наступило время конкуренции от кабельного и спутникового телеви 1 е поле дения, снова произошли изменения.
Сейчас на какой то период времени все успокоилось.
Соотношение сторон кадра изме b) нится с 4:3 на 16:9. На экранах наших телевизоров появится более качест венное изображение за счет улуч Рис. 1а. В аналоговом телевидении время разбивается на поля, и каждое поле разбивается шенных стандартов сигналов. По эко вертикально на строки. Если разбить каждую строку (b), то формируется матрица пикселов.
номическим выкладкам, новое теле Такая матрица пикселов получается из аналогового телевизионного сигнала при видение вынуждено будет использо дискретизации строки по времени (c).
CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕОРИЯ В ФОКУСЕ Обычный кадр (NTSC) содержит при мерно 1/3 миллиона пикселов. В ком пьютерной графике размеры пиксела Этот бит представляет Этот бит представляет число У1Ф по горизонтали и вертикали зачастую число У4Ф совпадают, что дает так называемый "квадратный пиксел". В вещательных телевизионных системах пикселы не Старший бит Младший бит совсем квадратные по причинам, кото рые мы изложим ниже. После того как кадр разбит на пикселы, значение каж Примеры дого пиксела представляется числом.
01012 = Этот бит представляет Этот бит представляет На рисунке 1c показано, как оцифро число У8Ф число У2Ф 11112 = вывается аналоговая телевизионная 10012 = строка. Это похоже на рисование на бумаге в клетку. Горизонтальная ось Рис. 2. В двоичном формате можно хранить и передавать любое число в тех системах, которые отображает количество пикселов на могут иметь два состояния.
экране. Вертикальная ось показывает размах видеосигнала. Высокое График нашего видеосигнала те Уровень Электрическая система Низкое перь можно передать куда угодно, по напряжения следовательно указав только значе ния по вертикальной оси для каждого пиксела. В результате видеосигнал будет представлен последовательно Магнитная система стью целых чисел, иначе говоря, по током данных.
Таким образом может быть оцифро ван любой сигнал. В случае с аналого вым телевизионным сигналом присут Оптическая система ствует только один сигнал на канал.
Когда оцифровывается телевизионный сигнал, то он, включая цветность, про сто выражается числами. Цифровое Механическая система телевидение по прежнему имеет такие Рис. 3. На рисунке три показано несколько способов представления двоичного потока данных.
же характеристики, как и аналоговое.
Если используется аналоговый ком понентный видеосигнал, то будут при Шум сутствовать три синхронных сигнала на канал. Потребуется три конвертора Уровень среза для получения трех потоков данных для представления RGB или цветораз ностных компонент.
После преобразования видео или Чистый сигнал аудиосигналов в данные мы можем Срез зашумленного использовать различные информаци сигнала происходит онные технологии хранения, обработ здесь ки и передачи данных. Цифровая пе редача данных имеет преимущество перед аналоговой в том, что она по зволяет избавиться от шумов и дро Срез чистого сигнала жания сигнала. Если мы конвертиру происходит здесь ем целые числа представляющие ви деосигнал в двоичный формат, как это показано на рисунке 2, то получивши еся в результате двоичные цифры, то Дрожание сигнала из за шума есть биты, могут быть 0 или 1. Эти два состояния могут быть представлены в любой системе (электрической, опти ческой, магнитной или механичес Рис. 4. Преимущество сигнала в двоичном формате заключается в том, что за счет сравнения кой), в которой существует два состо напряжения сигнала с эталонным значением отбрасывается значительная часть шумов. В яния. На рисунке 3 изображено, каким результате остается только дрожание сигнала, которое устраняется схемой фазовой образом двоичное число может быть синхронизации.
CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕОРИЯ В ФОКУСЕ логовыми входами и выходами, анало Входной сигнал с го цифровым преобразователем дрожанием (АЦП), цифрово аналоговым преобра зователем (ЦАП) и цифровым видео магнитофоном с цифровыми входами Чистый сигнал на и выходами. Сигнал, выходящий из Дискре выходе тизатор АЦП восстанавливается и записывает ся цифровым видеомагнитофоном на пленку. При воспроизведении с пленки сигнал снова восстанавливается для Схема фа зовой син устранения шумов пленки и дрожания.
хронизации Вся информация, считанная с пленки и имеющая потери данных, перед от правлением на ЦАП будет восстанов Синхроимпульсы, лена благодаря системе коррекции свободные от дрожания ошибок. На ЦАП происходит оконча Рис. 5. В результате работы такой схемы на выходе получается сигнал, идентичный тому, тельное восстановление данных, и по который был в передатчике.
лученный сигнал будет идентичен то представлено электрическим спосо Фильтрация шума с ограничением му, который выходил из АЦП.
бом (двумя разными напряжениями), по максимуму и минимуму в сочетании В результате качество видеоизо магнитным (различным намагничива со схемой фазовой синхронизации в бражения системы определяется толь нием), оптическим (чередованием англоязычной литературе называется ко качеством АЦП и ЦАП. АЦП может прозрачных и непрозрачных зон в за "reclocker". В результате работы такой быть соединен напрямую с ЦАП, то писи) и механическим (углубления на схемы на выходе получается сигнал, есть цифровой видеомагнитофон бу поверхности лазерного диска). идентичный тому, который был в пере дет работать в сквозном режиме в об Так как присутствует только два со датчике. Шум и дрожание исключают ход пленки. При этом качество изобра стояния, то шум легче отфильтровать, ся, поэтому потери данных при пере жения не изменится. Это будет верно в чем в любой другой системе. На ри даче не происходит. Кроме того, эти том случае, если не используется ком сунке 4 это показано на примере схемы мы можем использовать в паре прессия изображения, а информация электрического интерфейса. Хотя из или каскадно и в любом случае на вы не испорчена избыточным шумом и по начально сигнал поступает чистым, но ходе у нас будет чистый сигнал, как по терями настолько, что восстановление когда он дойдет до приемника, то в казано на рисунке 5. сигнала и коррекция ошибок станут не нем появятся шум и дрожание. В при В цифровых системах такие схемы возможными в цифровом видеомагни емнике происходит сравнение напря используются повсеместно. В цифро тофоне.
жения сигнала с эталонным значени вых видеомагнитофонах они отфильт Таким образом, имея дело с цифро ем, которое находится посредине ровывают шум и дрожание сигнала. выми системами, следует обращать между максимальным и минимальным Также они используются в жестких ди внимание на следующие две вещи:
значением. Любое напряжение выше сках, проигрывателях компакт дисков, 1. ЦАП и АЦП определяют качество эталонного уровня рассматривается маршрутизаторах и т.д. Причина такой изображения, поэтому нужно исполь как 1, ниже как 0. В этом процессе популярности заключается в том, что зовать самые лучшие из доступных.
отбрасывается значительная часть они предотвращают ошибки при реге Экономия на ЦАП и АЦП ни к чему хо шумов, и сигнал снова восстанавли нерации сигнала. рошему не приведет.
вается в первоначальном двоичном Одна из основных причин примене 2. ЦАП и АЦП определяют качество формате. ния цифровых систем заключается в изображения только в том случае, если Но таким способом мы сможем от том, что качество сохраняется в неза нет ошибок данных, поэтому всегда фильтровать только шум, но не дро висимости от количества этапов запи нужно следить за целостностью дан жание сигнала. Для этого потребует си и передачи. Впрочем, это справед ных.
ся другой способ. На рисунке 4b по ливо в том случае, если мы не исполь Целостность данных невозможно казано, как дрожание сигнала иска зуем компрессию данных. На рисунке измерить с помощью обычного анало жает его, случайным образом произ 6 показана простейшая система с ана гового измерительного оборудования.
водя смещения по временной оси в Сквозное воспроизведение его колебаниях. Впрочем, среднее время большого количества колеба ний останется неизменным. Схема Воспроизвед фазовой синхронизации позволяет Вход Выход АЦП Запись ЦАП ение усреднить время большого количест ва колебаний и воссоздать стабиль ный сигнал. Принцип работы пример но такой же, как и у маховика с порш Записывающая головка Воспроизводящая головка нем. Маховик усредняет импульсы от поршня, чтобы обеспечить плавное Рис. 6. В простом цифровом видеомагнитофоне с коррекцией ошибок качество изображения вращение.
при воспроизведении записи будет таким же, как и при сквозном воспроизведении.
CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕОРИЯ В ФОКУСЕ ку можно минимизировать выбрав Диапазон достаточное количество интервалов.
напряжения В 8 битном преобразователе имеет ся 256 интервалов квантования, пото му что это количество интервалов можно выразить 8 битным числом.
Это позволяет получить невзвешен ное соотношение сигнал/шум около 50 дБ. 10 битный преобразователь дает 1024 интервала и соотношение сигнал/шум на 12 дБ больше.
Оборудование отличается в зави симости от формата данных, с кото рым оно может работать. Более ста рое оборудование, работающее толь ко с форматом D1, обрабатывает битным значения. Более современ ное 10 битные.
Преобразование Фильтр На рисунке 7d показано, что для обратного преобразования из анало Рис. 7. Интуитивно понятно, что высокой частоты дискретизации будет достаточно. При низкой гового вида в цифровой потребуются частоте дискретизации происходит алиасинг, к ак на рисунке b). При квантовании (рисунок с) две операции.
диапазон напряжения сигнала разбивается на равные интервалы Q. Квантователь выдает Сначала генерируется напряже число, соответствующее интервалу, в которое попадает значение аналогового сигнала. d) ние пропорциональное каждому Числа преобразовываются обратно в импульсы напряжения, а фильтр восстанавливает непрерывный сигнал.
двоичному значению, которое про пускается через восстанавливаю Как преобразовать из Помимо процесса дискретизации щий фильтр. Этот фильтр восстанав аналогового в цифровой вид? в АЦП требуется квантователь для ливает из дискретного сигнала в не В этой главе мы расскажем об ана преобразования дискретных значе прерывный сигнал. Функции этого логово цифровом преобразовании, ний аналогового сигнала в двоичные фильтра понятны из его названия.
которое во многом определяет каче числа. На рисунке 7c показано, как Таким образом, в любой цифровой ство изображения в цифровых систе квантователь разбивает весь диапа системе видеоизображение, кото мах. В преобразователях применя зон изменения напряжения аналого рое мы видим, проходит через два ются три фундаментальных процес вого сигнала на фиксированное чис аналоговых фильтра. На практике са: фильтрация, дискретизация и ло равных интервалов, каждый из ко сигнал из цифрового в аналоговый квантование. торых представлен числом. Кванто вид и наоборот может конвертиро На рисунке 7a вы видите, что проис ватель выдает число, соответствую ваться несколько раз по определен ходит при правильной дискретизации. щее интервалу, в которое попадает ным причинам. При каждом новом Форма сигнала сохраняется. значение аналогового сигнала. преобразовании накладываются На рисунке 7b показано, что проис Точное положение аналогового си еще два фильтра, и любой недоста ходит, если взят сигнал, частота кото гнала в этих интервалах теряется, та ток в них будет суммироваться и на рого слишком велика для выбранной ким образом может появиться ошиб растать. Поэтому необходимо ис частоты дискретизации. В результате ка, называемая ошибкой квантова пользовать самые лучшие из до получен сигнал неправильной формы. ния. Так как ошибка не может превы ступных фильтры. Поэтому нет ника Полученное в результате неправиль шать интервал квантования, то ошиб кого смысла использовать дешевые ного выбора частоты дискретизации ложное отображение информации на Аналоговый АЦП с избыточной зывается алиасингом (aliasing). Этот фильтр дискретизацией эффект заметен в кино, когда крутя Вход щиеся колеса визуально останавлива ются и начинают крутиться обратно.
Частота, с которой крутятся спицы ко лес, слишком высока по сравнению со Пленка скоростью обновления кадров.
Алиасинг необходимо предотвра Аналоговый ЦАП с избыточной тить еще в преобразователях, что до фильтр дискретизацией стигается за счет использования спе Выход циальных фильтров до дискретиза ции сигнала. Этот фильтр отбрасыва ет частоты, которые выше половины Рис. 8. В преобразователе с избыточной дискретизацией частота дискретизации временно частоты дискретизации, что исключа увеличивается, чтобы облегчить работу аналоговых фильтров. Частота дискретизации ет появление алиасинга.
увеличивается и уменьшается на этапе цифровой обработки, где фильтрация проще.
CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕОРИЯ В ФОКУСЕ фильтры, так как все их дефекты тут брана одна частота дискретизации, В компонентных системах цвето же передадутся цифровой системе. привязанная к частоте строчной син разностные сигналы имеют меньшую Одним из способов борьбы с не хронизации. Для дискретизации ярко полосу пропускания. В аналоговых достатками этих фильтров является стного сигнала чаще всего использует компонентных системах (например, избыточная дискретизация. Как по ся частота 13.5 МГц. За такую совмес Betacam) цветоразностные сигналы казано на рисунке 8, это может быть тимость приходится расплачиваться имеют половину пропускной способ применено и к АЦП, и к ЦАП. При из тем, что пиксели не будут квадратны ности яркостного сигнала, поэтому быточной дискретизации в АЦП час ми. Обратите внимание, что в компо при дискретизации можно использо тота дискретизации временно удваи нентных цифровых системах записы вать вдвое меньшую частоту, чем при вается и аналоговый фильтр анти вается и передается только активная дискретизации яркостного сигнала, то алиасинга отбрасывает сигналы с ча строка.В оцифрованной активной есть 6.75 МГц. Также используется в стотой вдвое превышающую ту, кото строке содержится 720 пикселов, что четыре раза меньшая частота, чем при рую он бы отбросил без удвоения. немного превышает длительность ана дискретизации яркостного сигнала, и Вследствие избыточной дискретиза логовой активной строки, поэтому в эта частота, то есть 3.375 МГц, которой ции цифровой фильтр анти алиасин оцифрованную строку попадает и присвоено значение 1, является самой га более корректно выполнит свои часть интервала гашения (для NTSC). низкой из используемых на практике.
функции, чем смог бы любой анало говый фильтр. После этого частота дискретизации возвращается к стан дартному значению Каким образом работают Вспыш цифровые интерфейсы ка В этой главе мы рассмотрим стан Активная часть строки дарты существующие для обмена и пе редачи данных, представляющих со бой оцифрованные компонентные и композитные видеосигналы. Также бу Рис. 9. Пример оцифрованной строки NTSC дут рассмотрены вопросы состыковки компонентных и композитных видео сигналов. Для стандартного цифрово го композитного видеосигнала ис 10 бит 8 бит пользуется частота дискретизации, ко торая в четыре раза выше частоты под несущей. Для NTSC частота дискрети зации будет приблизительно равна Уровень белого 14.32 МГц. Это упрощает разделение яркостных и цветоразностных компо нент цифровыми фильтрами. На ри Уровень гашения сунке 9 показан сигнал, с учетверен ной частотой дискретизации. Обрати те внимание, что оцифровка произво дится с начала активной строки, так как цифровые видеомагнитофоны, рабо Рис. 10. Как полный сигнал NTSC укладывается в 8 и 10 битные диапазоны квантования.
тающие с композитным видеосигна лом (D 2 и D 3), не записывают строч ные интервалы гашения, а восстанав ливают их искусственно. Впрочем, ци фровые интерфейсы могут записывать и весь видеосигнал. На рисунке 10 по казано, каким образом полный сигнал NTSC укладывается в 8 и 10 битные 50% Активная часть диапазоны квантования. Дискретиза строки, ция производится по осям I и Q, и полу отсчетов яркости, ченные значения не пересекаются с отсчетов сигналами цветовой синхронизации.
122 отсчета цветности Дискретизация компонентных си гналов производится иначе, чем ком 858 отсчетов позитных. Для совместимости в обоих при 13.5 МГц форматах 525/60 и 625/50 была вы Рис. 11. Цифровой компонентный сигнал.
CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕОРИЯ В ФОКУСЕ уровней, то есть такие устройства очень дороги и не выпускаются в боль ших объемах. Как только стали доступ ными наборы микросхем для построе ния последовательного интерфейса, параллельный интерфейс стал уста ревшим, но только очень новое обору дование имеет входы и выходы после довательного интерфейса как стан дартные. Если у вас есть старое обору дование, в котором используется толь ко параллельный интерфейс, то и в этом нет ничего страшного, так как до статочно добавить переходник, преоб разующий параллельный интерфейс в последовательный.
Цифровой последовательный ин терфейс (SDI) позволяет передавать компонентный или композитный циф ровой видеосигнал по обычному коак сиальному кабелю. Вместо того чтобы пересылать все биты одновременно по нескольким жилам кабеля, интерфейс Рис. 12.a) Формат оцифровки 4:2:2.
SDI пересылает все биты по очереди b) Формат оцифровки 4:1:1 уменьшает горизонтальное цветовое разрешение.
по единственному проводу кабеля. Та с) Формат оцифровки 4:2:0 сохраняет горизонтальное цветовое разрешение, но теряет вертикальное цветовое разрешение.
кой режим передачи требует высокой частоты 270 миллионов бит при фор Частоте дискретизации 6.75 МГц соот Цветоразностные сигналы смещены мате дискретизации 4:2:2. При такой ветственно присвоено значение 2, а вверх, поэтому положительные и от частоте даже обычная последователь частоте 13.5 МГц 4. рицательные значения могут быть ная пересылка битов представляет Большинство компонентного циф представлены в нашем диапазоне сложность, так как некоторые последо рового оборудования использует фор двоичных чисел. вательности битов составляют такие мат дискретизации 4:2:2. В этом фор Стыковка цифровых потоков может сигналы, которые тяжело обработать.
мате записывают стандарты D 1, D 5 и быть осуществлена двумя способами: В качестве решения этой проблемы Digital Betacam. Его поддерживает и параллельным и последовательным. используется технология под названи цифровой последовательный интер Параллельные интерфейсы исполь ем "скремблирование", которая раз фейс SDI (serial digital interface). На ри зуют 25 штырьковый разъем типа В и бивает и преобразовывает "неудоб сунке 12a показано, как выглядит фор тяжелый многожильный кабель. Это ные" последовательности битов перед мат дискретизации 4:2:2 в двухмерном старая технология, которая не позво отправкой. В приемнике применяется пространстве. В каждом пикселе пред ляет передавать далее 50 метров, так обратный процесс, который называет ставлена только яркостная компонен как в противном случае биты в прием ся дескремблирование и полностью та. Цветоразностный сигнал представ ник не будут поступать синхронно. Но, восстанавливает изначальную после лен только в каждом втором пикселе вероятно, хуже всего то, что парал довательность битов. Сигналы интер по горизонтали. Два других формата лельный интерфейс коммутирует каж фейса SDI имеют очень высокую часто дискретизации применяются в основ дый бит и сигналы синхронизации от ту, и уже в самом кабеле может слу ном в системах, использующих ком дельно, а устройства, использующее читься значительное ослабление си прессию. На рисунке 12b при формате такой интерфейс, на самом деле весь гнала. Чем больше длина, тем сильнее дискретизации 4:1:1 цветоразностный ма сложные по организации и имеет 11 ослабевает сигнал, и тем больше бу сигнал представлен только в каждом четвертом пикселе по горизонтали. На рисунке 12c изображен формат дис 8 бит 10 бит кретизации 4:2:0, где расположение отсчетов цветоразностного сигнала по горизонтали такое же как и по вертика ли, что дает более "квадратный" цвет Уровень белого ной пиксел.
Уровень черного Рисунок 13 показывает, каким об разом компонентный сигнал уклады вается в 8 и 10 битное квантование.
Сигналы синхронизации могут ухо дить ниже 0 этой шкалы, так как мы используем только активную строку.
Рис. 13. Как компонентный видеосигнал умещается в 8 и 10 битном диапазоне квантования.
CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / ТЕОРИЯ В ФОКУСЕ дет проявляться дрожание сигнала.
а) Это вполне нормально, так как сигнал будет восстановлен, как это было опи Стандарт Предел длины кабеля Оптимальная длина кабеля сано в предыдущей главе. Впрочем, Композитный NTSC 400 м 320 м для восстановления сигнала, необхо Композитный PAL 360 м 290 м димо, чтобы сигнал не был ослаблен настолько, чтобы нельзя было опреде Компонентный 601 290 м 230 м лить высокий или низкий уровень. На Компонентный 16:9 210 м 170 м рисунке 14а показано, какие длины ка белей используются для интерфейса Тип кабеля: BICC TM3205, PSF1/2, Belden 8281 или любой SDI. Превышения не допускаются, и на другой с потерей 8.7 дБ/100 м при 100 МГц рисунке 14b видно, что происходит при превышении максимальной длины ка беля. После определенного порога ка чество передачи по интерфейсу резко снижается, поэтому для надежности b) лучше оставлять некоторый запас по длине кабеля. На практике этот запас определить очень просто. Достаточно 1 ошибка на кадр удлинить каждый кабель на 15 метров, если после этого система продолжает работать, то запаса хватает. В против ном случае потребуется заменить ка Композитный NTSC по бель или установить повторитель, но кабелю BICC TM3205, PSF1/2, Belden прежде нужно проверить, насколько правильно настроена схема фазовой синхронизации в приемнике. Последо вательный цифровой видеосигнал сам по себе несовместим с компонентным и композитным видеосигналами, так ошибка ошибка как они аналоговые. Впрочем, интер в минуту ошибка в час фейс SDI представляет собой всего в день 1 ошибка в секунду лишь поток данных, и в этом смысле отличие касается только скорости пе Длина кабеля редачи. Поэтому вполне возможно со здать оборудование двух стандартов, которое будет работать с композит ным и компонентным интерфейсом SDI. Такие устройства уже существуют.
Обычно, для того чтобы перейти от композитного к компонентному сигна лу, потребуется только нажать кнопку, Частота NTSC PAL Компонентный Компонентный которая изменит частоту. Это означает, ошибок 601 16: что если вы обновляете композитную 1 ошибочный 4.2 x 10Ц7 4.2 x 10Ц7 4.2 x 10Ц7 4.2 x 10 - систему до цифровой, то в будущем вы бит / поле сможете перейти и на компонентный 1 ошибочный 4.2 x 10Ц9 4.2 x 10Ц9 4.2 x 10Ц9 4.2 x 10 - сигнал.
бит / секунда Интерфейс SDI обрабатывает циф 1 ошибочный 4.2 x 10Ц10 4.2 x 10Ц11 4.2 x 10Ц11 4.2 x 10 - ровой видеосигнал, который пред бит / минута ставляет собой оцифрованный анало 1 ошибочный 4.2 x 10Ц12 4.2 x 10Ц12 4.2 x 10Ц13 4.2 x 10 - говый сигнал и имеет те же интерва бит / час лы, то есть в цифровом сигнале будут 1 ошибочный 4.2 x 10Ц14 4.2 x 10Ц14 4.2 x 10Ц14 4.2 x 10 - пробелы в данных там, где у аналого бит / день вого сигнала будут интервалы гаше 1 ошибочный 4.2 x 10Ц15 4.2 x 10Ц15 4.2 x 10Ц15 4.2 x 10 - ния. Эти пробелы можно использо бит / месяц вать для передачи дополнительных 1 ошибочный 4.2 x 10Ц16 4.2 x 10Ц16 4.2 x 10Ц16 4.2 x 10 - данных вместе с видеосигналом. Эта бит / год передача осуществляется абсолютно "прозрачно", а устройства, обрабаты Рис. 14. a) Максимальная длина кабеля, используемого с интерфейсом SDI. Превышать ее не вающие только видеосигнал, игнори рекомендуется.
руют дополнительные данные. Более b) После определенного порога качество передачи резко снижается, поэтому для надежности функциональные устройства опреде лучше оставлять некоторый запас по длине кабеля.
CCTV Focus / № 12 / 11 12.2004 / Ошибок в секунду ТЕОРИЯ В ФОКУСЕ ляют код, сигнализирующий о пере можно только в том случае, если оно них строках, когда фазовые соотноше даче дополнительных данных, и из тоже производится в трех измерениях. ния от строки к строке нарушены, что влекают их из видеосигнала. Допол Некоторые декодеры умеют делать и приводит к потере вертикальной чет нительные данные можно помещать и это. Для фильтрации во временном из кости, сопровождаемой появлением в оцифрованный композитный сигнал, мерении необходимо иметь одновре помехи от неотфильтрованной подне хотя они будут ограничены по време менный доступ к нескольким полям, сущей цветности (так называемые "ви ни интервалом синхронизации. что требует больших объемов памяти и сящие точки"). Обычно в декодерах эта соответственно удорожает стоимость проблема решается возвратом к ре Почему декодирование оборудования. Такие технологии могут жекторной фильтрации, что, впрочем, столь сложно? применяться только на стабильном ви приводит к снижению разрешения.
В идеальной аналоговой телевизи деосигнале, так как нестабильность В компании Snell and Wilcox разра онной системе процесс композитного нарушает фазовые отношения сигнала ботали и альтернативный способ кодирования тесно перемешивает час цветности в полях. В этом случае будет фильтрации Gate (Gate circuit), кото тоты яркости и цветности в трех изме присутствовать запаздывание видео рый заключается в том, что специаль рениях: по вертикали, по горизонтали сигнала, что для некоторых задач не ная схема Gate помещается после гре и во времени. Композитные сигналы, с приемлемо. Кроме того, спектр компо бенчатого фильтра. Эта патентованная которыми приходится сталкиваться на зитного сигнала близкий к идеальному система содержит режекторный практике, зачастую далеки от идеала. может быть получен только при отсут фильтр настроенный на частоту подне Редактирование видеоизображения ствии быстрого движения, а любое ре сущей, глубина и ширина которой мо и резкие цветовые переходы создают дактирование сигнала нарушает его жет варьироваться в широких преде такие высокие частоты, которые сме трехмерный спектр. Любой декодер, лах. "Щель" (notch) в спектре сигнала шиваются отнюдь неидеально. сравнивающий несколько полей, будет яркости контролируется в зависимос Такие сигналы практически и теоре воспринимать редактирование в ви ти от "прорыва" в него сигнала цветно тически невозможно декодировать деоизображении как ненормально бы сти за счет отдельного гребенчатого правильно, так как частоты яркости и строе движение, что создает опреде фильтра. Таким образом, высокочас цветности вторглись в пространство ленные сложности. тотная составляющая яркостного си друг друга и полностью разделить их Если трехмерная фильтрация по ка гнала не обязательно утрачивается.
не удастся. Композитный видеосигнал ким либо причинам не подходит для Разделение яркости и цветности не на самом деле является сво может проводится его рода сжатием с потеря при сравнении полей ми, так как позволяет переда или строк при неста вать цветное видеоизобра бильных сигналах, как жение в той же полосе частот, например от видеома что и черно белое. Эти случа гнитофонов. В этих ющиеся время от времени случаях обычные композитные сигналы, кото фильтры отключают рые невозможно правильно ся, и для разделения декодировать, можно срав яркости и цветности нить с артефактами, возника используется только ющими при сжатии видео фильтр Gate.
Pages: | 1 | 2 | 3 | Книги, научные публикации