Camera elements

Технология развертки изображения

В настоящее время для считывания и отображения информации с датчиков изображения доступны две технологии: чересстрочная развертка и построчная развертка. Чересстрочная развертка используется в основном в ПЗС. Построчная развертка используется и в ПЗС-датчиках, и в КМОП-датчиках. В сетевых камерах могут использоваться обе развертки. (Однако, для передачи изображения по коаксиальному кабелю и отображению его на аналоговых мониторах, аналоговые камеры могут использовать только чересстрочную развертку.)

Чересстрочная развертка

После создания ПЗС-датчиком изображения формируются два полукадра строк: полукадр, отображающий нечетные строки, и второй полукадр, отображающий четные строки. Однако для создания нечетного полукадра используется объединенная информация и из четных, и из нечетных строк. То же самое происходит для четного полукадра. Информация и из четных, и из нечетных строк объединяется, чтобы создать изображение каждой другой строки.

При передаче изображения с чересстрочной разверткой в единицу времени передается только половина строк изображения (чередование четных и нечетных строк). Это приводит к снижению использования полосы пропускания в два раза. Монитор, например, обычный телевизор, тоже должен использовать технологию чересстрочной развертки. Сначала отображаются нечетные строки изображения, затем — четные. Затем все происходит в обратном порядке с частотой 25 (PAL) или 30 (NTFS) кадров в секунду. Человек воспринимает это как полное изображение. Аналоговые видеоформаты и некоторые современные HDTV-форматы используют чересстрочную развертку. Хотя чересстрочная технология приводит к артефактам или искажениям в результате «потери» данных, на мониторе с чересстрочной разверткой они не очень заметны.

Однако при воспроизведении изображения с чересстрочной разверткой на экранах с построчной разверткой, например, компьютерных мониторах, которые развертывают строки изображения последовательно, артефакты становятся заметны. Артефакты, которые проявляются как «подрывы» изображения, обусловлены небольшой задержкой между обновлением четной и нечетной строки, так как только половина строк не отстает от движущегося изображения, а вторая ожидает обновления. Это особенно заметно при остановке видео и анализе стоп-кадра.

Построчная развертка

Слева - изображение с чересстрочной разверткой, отображаемое на мониторе с прогрессивной разверткой (компьютерном). Справа - изображение с прогрессивной разверткой на экране компьютерного монитора.

Если матрица видеокамеры поддерживает прогрессивную развертку, значения пикселов в каждой строке видеоизображения считываются последовательно, образуя полнокадровое изображение. Другими словами, изображение не делится на полукадры, как при чересстрочной развертке.

При прогрессивной развертке каждый кадр изображения передается по сети целиком, и при выводе на компьютерный монитор с прогрессивной разверткой строки изображения отображаются в правильном порядке. Благодаря этому при прогрессивной развертке движущиеся объекты лучше отображаются на экране компьютерного монитора.

В видеонаблюдении возможность подробно рассмотреть движущийся объект (например, убегающего человека) может быть очень важна. Именно прогрессивная развертка применяется в большинстве сетевых камер Axis.

  • Слева: полноразмерное изображение в формате JPEG (704x576 пикселов) с аналоговой камеры, использующей чересстрочную развертку.
  • Справа: полноразмерное изображение в формате JPEG (640x480 пикселов) с сетевой камеры Axis, использующей прогрессивную развертку.

Обе камеры имеют объективы одинакового типа; скорость автомобиля также одинакова - 20 км/ч (15 миль/ч). Фон на обоих изображениях чистый. При этом водитель четко виден только на изображении с прогрессивной разверткой.

Следующая тема: Обработка изображений

Обработка изображения