Funcionalidad ampliada de las cámaras modernas.
El uso de procesadores de señales digitales (DSP) en los circuitos de las cámaras analógicas modernas ha hecho posible no solo mejorar la calidad de la imagen generada, es decir, aumentar la claridad, la sensibilidad y el presupuesto dinámico, pero también implementar una serie de funciones adicionales teniendo en cuenta las características específicas de la industria.
No hay tantos fabricantes de DSP para cámaras CCTV en el mundo. En primer lugar, se trata, por supuesto, de los gigantes de la electrónica Sony, Panasonic, Samsung Techwin y Sharp. Los procesadores producidos por estas empresas se distribuyen por todo el mundo y son utilizados por numerosos fabricantes de cámaras de seguridad.
Sin embargo, esto no significa que todas las cámaras tengan las mismas características. El desarrollador tiene la oportunidad de jugar con cada función, determinar los límites de la configuración, rechazar algún parámetro o, por el contrario, seleccionarlo. Sin embargo, las características generales inherentes a las funciones de un DSP en particular son claramente visibles.
Las funciones de una cámara analógica moderna con procesamiento de señal digital son tan numerosas que la tesis de que una cámara IP está en el límite de la perfección puede ser criticada. Particularmente impresionantes son los éxitos de algunas empresas de desarrollo de DSP que han iniciado los primeros intentos de introducir detectores analíticos en cámaras analógicas. Esto puede aumentar la intensidad de la competencia entre los sistemas analógicos y digitales, especialmente en relación con la actual situación económica en el mundo.
Menú OSD, detección de movimiento, estabilización de imagen, reducción de ruido, inversión de imagen, compensación de píxeles muertos, zonas de enmascaramiento de imagen, títulos, interfaz de control remoto de la cámara RS-485 o mediante cable coaxial: esta no es una lista completa de las funciones disponibles que se pueden encontrar en las especificaciones de una cámara moderna. Esta publicación describe las características más comunes que se encuentran en modelos de varios fabricantes de cámaras.
El menú de visualización en pantalla es una función característica de las cámaras modernas con señal digital procesamiento, brindando la capacidad de mostrar gráficamente los parámetros y configuraciones de la cámara. El menú OSD proporciona no solo una interfaz de usuario conveniente, sino también la capacidad de configurar sistemáticamente muchos parámetros, lo cual es físicamente imposible de implementar usando interruptores DIP.
La función de inversión de imagen (voltear/espejar) le permite voltear la imagen, cambiar de lado: izquierda/derecha o arriba/abajo. Esta función es útil cuando se instala la cámara en el techo boca abajo y detrás de un vehículo en movimiento.
El zoom digital no es una función inútil, a pesar de la opinión crítica de muchos expertos. Para las cámaras PTZ con lente de zoom, el uso de esta función brinda una oportunidad adicional de ver mejor un objeto pequeño (por ejemplo, una matrícula). Por supuesto, con un aumento razonable de 4-8x. Para las cámaras fijas, el zoom digital está limitado a 1,5–2x y se puede utilizar para corregir ligeramente el ángulo del campo de visión de una lente seleccionada incorrectamente. Por supuesto, el zoom digital conlleva pérdidas en la calidad de la imagen, pero para una cámara de alta resolución (500-600 líneas de TV) que realiza la tarea de ver un área relativamente pequeña, las pérdidas no son tan críticas.
La estabilización de imagen es una función diseñada para compensar el movimiento de los objetos en el encuadre y mejorar la calidad de la imagen debido a una menor borrosidad. Las cámaras CCTV suelen utilizar estabilización digital. Esta es una solución menos costosa que la estabilización óptica con un elemento estabilizador en la óptica. Por supuesto, también es menos eficaz. De hecho, la estabilización electrónica le permite compensar la imagen borrosa con velocidades de obturación altas. También existen algoritmos para compensar las vibraciones de frecuencia industrial al instalar la cámara en las paredes de edificios industriales o salas de transformadores.
El enmascaramiento de privacidad es una función que apareció en las cámaras de televisión hace varios años y cuenta con el respaldo legislativo de varios países europeos. La función le permite crear varias áreas opacas en la imagen y así ocultar áreas privadas a los ojos del operador. Las zonas de ocultamiento están diseñadas principalmente para proteger la privacidad en una gran ciudad, donde la proximidad de hogares y edificios comerciales equipados con cámaras PTZ con óptica potente facilita el seguimiento de los residentes. Las zonas pueden ser bidimensionales o incluso tridimensionales, lo que permite ocultar cualquier objeto con la mayor precisión posible.
La compensación de píxeles «muertos» es una función que implementa un algoritmo para calcular automáticamente los píxeles defectuosos de la matriz de la cámara y reemplazar cada uno de ellos con una señal de un píxel vecino. La función requiere un procedimiento especial: se cierra la lente de la cámara, se activa un algoritmo para buscar píxeles que no funcionan a través del menú OSD (se pueden ver en la pantalla del monitor como puntos de luz blanca sobre un fondo negro) y luego En unos segundos la imagen ya no es defectuosa.
Compensación de brillo máximo o HLC (compensación de luz alta): esta función resuelve el problema de reducir el brillo máximo en la imagen. Las fuentes de luz brillante, como los faros de los automóviles, se vuelven grises, lo que le permite ver el número de placa de un automóvil que ingresa al estacionamiento. La reducción de ruido de imagen o SSNR (Samsung Signal Noise Reduction) es una función que le permite reducir el ruido de la imagen en condiciones de poca luz. Esta función no solo mejora subjetivamente la calidad de la imagen por la noche, sino que también le permite aumentar objetivamente la sensibilidad de la cámara. El ruido en la imagen aumenta a medida que aumenta la señal en la cámara y disminuye la luz sobre el sujeto. El nivel de ganancia está limitado a 24–30 dB. En este caso, el ruido de la imagen es aceptable. En cámaras con función SSNR, la ganancia alcanza los 37 dB. En este caso, la sensibilidad es máxima y el ruido en la imagen sigue siendo subjetivamente aceptable.
Detección de movimiento: las funciones de detección de movimiento de la cámara han ido y venido en modelos de diferentes fabricantes a lo largo de los años. Con la proliferación de sistemas de grabación digital, en los que la función de detector de vídeo se implementa para cada canal, se abandonaron los detectores integrados en las cámaras. Pero no por mucho tiempo. Los detectores de seguimiento de objetos aparecieron por primera vez en las cámaras domo PTZ y ahora varios fabricantes han anunciado la implementación de detectores analíticos en cámaras analógicas. Hablamos de detectores de objetos abandonados y movidos, dirección de movimiento y cruce de líneas. ¿Cómo informa la cámara de un evento que ha ocurrido? Todo a través del mismo cable coaxial (protocolo Coaxitron), par trenzado (RS-485) o cerrando el contacto integrado en la cámara.
Como se señaló anteriormente, el rango de funcionalidad de una cámara moderna depende directamente de las capacidades del procesador de señal digital. Hoy en día, el factor determinante en la competencia entre fabricantes no es el modelo de matriz CCD, sino el DSP. En consecuencia, las empresas de desarrollo de procesadores pueden ocupar una posición de liderazgo en el ranking de fabricantes de CCTV y brindar nuevas oportunidades a la industria y nuevas tecnologías a las cámaras.