Камеры видеонаблюдения 700 ТВЛ. Процессоры DSP Sony Effio. Матрицы CCD из мира 960H.

Основные термины и ключевые понятия

Аббревиатура Effio

Аббревиатура "Effio" (Enhanced Features and Fine Image) Processor обозначает - "Процессор с Расширенными Возможностями и Прекрасным �зображением". Новые процессоры Sony с и новые ПЗС матрицы 960H обеспечивают увеличенное разрешение, повышенное отношение сигнал/шум, более глубокую и четкую цветопередачу выводя на новый уровень CCTV аналоговые камеры видеонаблюдения.

ПЗС матрица разрешения 960H

Термин 960H определяет количество эффективных пикселей в горизонтальном направлении CCD матрицы, а следовательно и качество изображения, формируемого камерой видеонаблюдения по горизонтали. В вертикальном направлении количество пикселей остается неизменным, и предопределено стандартом развертки аналогового видеосигнала, и в частности для системы PAL используемой на Украине, оно составляет 582 видимых строки.

По сравнению с предыдущими матрицами формата 760H, новый формат матриц 960H характеризуется увеличенным на 30% числом пикселей. В результате этого повышается четкость изображения видеокамеры и становятся видимыми ранее неразличимые детали.

Ниже приведена таблица соответствия между форматом матрицы и количеством эффективных пикселей, для камер видеонаблюдения стандарта PAL:

	Формат 960H CCD	Формат 760H CCD	Формат 510H CCD
Общее кол-во пикселей по горизонтали (H) и по вертикали (V)	1020 (H) x 596 (V)	795 (H) x 596 (V)	537 (H) x 597 (V)
Эффективное кол-во пикселей по горизонтали (H) и по вертикали (V)	976 (H) x 582 (V)	752 (H) x 582 (V)	500 (H) x 582 (V)
Общее / эффективное кол-во пикселей на ПЗС, округленное	610 / 570 тысяч	470 / 440 тысяч	320 / 290 тысяч

Горизонтальное разрешение до 700 ТВЛ

Разрешение по горизонтали представляет уровень детализации в горизонтальном направлении изображения, большее число указывает на более высокую четкость кадра, и как правило, измеряется в телевизионных линиях - ТВ линий, ТВЛ (англ. TV Line, TVL).
�спользуемый метод измерения ТВЛ называется JEITA (ТТК-4602B).

Процессор обработки изображения DSP Effio

Новые достижения в области технологии обработки видеосигнала повысили горизонтальное разрешение 600 ТВЛ даже на традиционных матрицах формата 760H, что впервые было получено на процессорах видеообработки ISP 4- и 7- поколений. Однако новый формат ПЗС матрицы 960H, которая является "глазом" камеры видеонаблюдения, позволяет достичь еще более естественного изображения повышенной четкости, что в сочетании с новыми технологиями обработки видеосигнала процессоров DSP Effio и хорошей "мегаписксельной" оптике обеспечивает горизонтальное разрешение до 700 ТВЛ.

�стория развития марки Effio

• 10 Августа 2009

  Начало производства "Effio" - выпущен первый процессор "Effio-E" и новые ПЗС матрицы для систем PAL и NTSC в линейке высокочувствительной технологии "Super HAD CCD II" - матрицы 960H.

• 1 Р�юля 2010

  Корпорация Sony начинает активную рекламную компанию в Японии и Азии продукта "Effio-E" - первого представителя "Effio", а также ПЗС матриц 960H.

• 31 Августа 2010

  Выпущены обновленные и улучшенные версии процессора "Effio-E", а также начато производство ПЗС матриц 960H повышенной чувствительности в инфракрасном (�К) диапазоне - "EXview HAD CCD II", что позволяет строить камеры видеонаблюдения разрешения до 700 ТВЛ, эффективно работающими в �К подсветке.

• 1 Января 2011

  Корпорация Sony начинает активную рекламную компанию в Японии и Азии новых продуктов "Effio-P" и "Effio-S" расширяющих возможности серии "Effio".

• 8 Марта 2011

  На Токийской выставке Tokyo Big Sight корпорация Sony презентовала новые процессоры видеообработки "Effio-P" и "Effio-S", которые стали дальнейшим усовершенствованием первого процессора "Effio-E", а также продемонстрировала работу камеры видеонаблюдения разрешения до 700 ТВЛ на их основе.

Процессоры DSP Sony Effio

Под торговой маркой "Effio" корпорация Sony продвигает в первую очередь процессора видеообработки - DSP Effio

Надеемся, что приведенная ниже информация позволит потребителям более осознанно подходить к покупке камер видеонаблюдения из линейки Effio, а также избежать недобросовестных продавцов.

Модельный ряд DSP Effio для камер видеонаблюдения

Модель	Код процессора	Основное применение
"Effio-P"	CDX4129GG	CCTV камеры High-end класса DSP поддерживает расширенный динамический диапазон (WDR), 3D и 2D шумоподавление (3D-NR), режим Sense-UP увеличения выдержки. Совместим с ПЗС матрицами 960H и 760H.
"Effio-S"	CDX4130GG	Многофункциональные CCTV камеры. DSP поддерживают 3D и 2D шумоподавление. Совместим с ПЗС матрицами 960H и 760H.
"Effio-E"	CDX4127GG	CCTV камеры начального уровня. Совместим с ПЗС матрицами 960H, 760H и 510H.

Сравнение функциональных возможностей процессоров серии DSP Effio

Процессор DSP Sony "Effio-P"

"Effio-Р" (CXD4129GG) является процессором обработка видеосигнала (LSI) для построения цветных камер видеонаблюдения на основе комплементарной ПЗС матрицы. Он поддерживает CCD матрицы 960H и 760H, с обычным и с расширенным динамическим диапазоном (WDR). Матрица WDR позволяет вести наблюдение за высоко контрастными сценами, а также наблюдение во встречном свете. Отличием процессора DSP "Effio-P" является упаковка в один корпус собственно процессора и памяти для видеообработки, что дает возможность реализовать такие функции, как цифровое увеличение (E-Zoom), медленный затвор - повешение чувствительности за счет увеличения времени выдержи (режим Sense-UP), функцию 3D фильтра шумоподавления, и многие другие. Особенности DSP Sony "Effio-P" поддержка ПЗС матриц формата 960H и 760H камеры видеонаблюдения обеспечивают горизонтальное разрешение до 700 ТВЛ при матрице 960H, и до 600 ТВЛ при матрице 760H расширенный динамический диапазон - WDR (Wide Dynamic Range) улучшенное адаптивное воспроизведение цвета - ATR-EX (Adaptive Tone Reproduction) 2D и 3D шумоподавление (2D & 3D-NR / Noise Reduction) цифровая стабилизация изображения детектор движения приватные зоны компенсация зон высокой яркости - HLC (High Light Compensation) медленный затвор - повышение чувствительности (Sense-UP) цифровое увеличение - E-Zoom экранное меню - OSD встроенный системный контроллер для управления камерой видеонаблюдения

Процессор DSP Sony "Effio-S"

"Effio-S" (CXD4130GG) - процессор обработка видеосигнала (LSI) для построения цветной видеокамеры на основе комплементарной ПЗС матрицы. Позволяет обрабатывать изображение от CCD матрицы 960H и 760H. В корпусе одной микросхемы "Effio-S" упакован процессор DSP Effio и память видеообработки, что позволяет реализовать такие функции, как цифровое увеличение (E-Zoom), медленный затвор (режим Sense-UP), 3D фильтр шумоподавления, и несколько других. По-сравнению с "Effio-P" набор функций несколько сокращен, в частности не поддерживается режим WDR. Возможности процессора DSP Effio-S работа с ПЗС матрицами формата 960H и 760H камеры видеонаблюдения обеспечивают горизонтальное разрешение до 700 ТВЛ для матриц 960H, и до 600 ТВЛ - для 760H улучшенное адаптивное воспроизведение цвета - ATR-EX (Adaptive Tone Reproduction) 2D и 3D шумоподавление (2D&3D-NR) детектор движения приватные зоны компенсация зон высокой яркости - HLC (High Light Compensation) медленный затвор - повышение чувствительности (Sense-UP) цифровое увеличение - E-Zoom экранное меню - OSD

Процессор DSP "Effio-E"

"Effio-E" (CXD4127GG), первый из линейки и наиболее простой процессоре серии "Effio", который предназначен для работы с форматом ПЗС матрицами 960H, 760H и 510H. Процессор не содержит встроенной памяти видеообоработки, за счет чего упакован в миниатюрный LFBGA корпус размером 8х8 мм, но при этом характеризуется самым малым энергопотреблением. Особенности процессора DSP Effio-E поддержка ПЗС матриц всех форматов 960H, 760H, 510H горизонтальное разрешение камеры видеонаблюдения соответственно 700 ТВЛ, 600 ТВЛ, 420 ТВЛ адаптивное воспроизведение цвета - ATR (Adaptive Tone Reproduction) 2D шумоподавление (2D-NR) детектор движения приватные зоны компенсация зон высокой яркости - HLC (High Light Compensation) экранное меню - OSD

Сравнение функций процессоров DSP Effio

Ниже приведена таблица, дающая общее представление о возможностях процессоров DSP Effio. Символ "<<" в таблице указывает на то, что процессор реализует функцию старшей модели.

Наименование	Effio-P	Effio-S	Effio-E
Тип процессора	CXD4129GG	CXD4130GG	CXD4127GG
Поддерживаемые ПЗС матрицы	960H, 760H Обычная CCD и WDR CCD	960H, 760H Обычная CCD	960H, 760H, 510H Обычная CCD
Разрешение: - для 960H - для 760H - для 510H	700 ТВЛ 600 ТВЛ нет	700 ТВЛ 600 ТВЛ <<	700 ТВЛ 600 ТВЛ 420 ТВЛ
Функция WDR	Есть	Нет	<<
Режим ATR	ATR-EX	<<	ATR
Шумоподавление	2D, 3D-NR	<<	2D-NR
День-ночь	Есть	<<	<<
Приватные зоны	до 20	<<	до 8
E-zoom	Есть	<<	Нет
Медленный затвор (режим Sens-up)	Есть	<<	Нет
Цифровая стабилизация изображения	Есть	Нет	<<
HLC - подавление высокой яркости	Есть	<<	<<
AF детектор	Есть	<<	<<
Детектор движения	Есть	<<	<<
OSD меню	Есть	<<	<<

�з таблицы видно, что "Effio-E" является наиболее простым процессором без встроенной видеопамяти, поэтому реализуется только 2D-NR режим шумоподавления, а также не поддерживает режим медленного затвора (Sense-UP) - повышения чувствительности в ночном режим за счет увеличения времени выдержки.

В дополнение к возможностям "Effio-E" процессор DSP "Effio-S" оборудован встроенной памятью, что позволяет реализовать режимы Sens-UP, и 3D-шумоподавление. Кроме этого процессор обеспечивает режимы цифрового увеличения (E-Zoom), улучшенного адаптивного воспроизведение цвета (ATR-EX).

Наиболее прогрессивным процессором является DSP "Effio-P", который в дополнение к режимам работы "Effio-S" обеспечивает работу с ПЗС матрицами расширенного динамического диапазона (WDR), режим цифровой стабилизации изображения, а также оборудован встроенным микроконтроллером для реализации дополнительных функций сложных CCTV видеокамеры High-End класса.

ПЗС (CCD) матрицы формата 960H

Не смотря на то, что процессора "Effio" могут работать с ПЗС матрицами предшествующих форматов 760H и 510H, наибольший интерес представляют новинки увеличенного формата 960H, дающие возможность строить камеры видеонаблюдения горизонтального разрешения до 700 ТВЛ. �сторически первой появилась матрица 960H изготовленная по хорошо отработанной на тот момент технологии Super HAD II, после чего, в результате усовершенствования светофильтра и оптической части матрицы появилась новая ее версия выполненная по технологии EXview HAD II, светочувствительность которой, несмотря на уменьшенный размер пикселей, сравнима с чувствительностью матриц Super HAD II формата 760H (в частности с ICX639BKA). Ниже приведена сравнительная характеристика ПЗС матриц 960H для камер видеонаблюдения разрешения 700 ТВЛ, работающих в система PAL (такая система используется в Украине).

Наименование	ICX673AKA	ICX663AKA	ICX669AKA
Технология Sony	EXview HAD CCD II	Super HAD CCD II	Super HAD CCD II
Размер ПЗС матрицы	1/3" (диагональ 6 мм)	1/3" (диагональ 6 мм)	1/4" (диагональ 4,5 мм)
РљРѕР»-РІРѕ пикселей:  - общее  - эффективное	610Рљ 570K	610Рљ 570K	610Рљ 570K
Горизонтальное (H) Рё вертикальное (V) разрешение:  - общее  - эффективное	1020 (H) x 596 (V) 976 (H) x (582)	1020 (H) x 596 (V) 976 (H) x (582)	1020 (H) x 596 (V) 976 (H) x (582)
Размеры пикселя, мкм	5.0 (H) x 6.25 (V)	5.0 (H) x 6.25 (V)	3.75 (H) x 5.56 (V)
Унифицированная светочувствительность по методике Sony , мВ (F5.6)	2400	1600	1350
Уровень насыщения, мВ	1400	800	540
Уровень темнового шума, дБ (F5.6)	-110	-105	-105
Напряжения питания, В	+15 / -7.0	+15 / -7.5	+15 / -7.5
Сигнал управления переносом зарядов, В	3,3	3,3	3,3
Совместимость с процессорами	"Effio-P" "Effio-S" "Effio-E"	"Effio-P"	"Effio-P"

Тенологии SONY для производства ПЗМ матриц 960H

Технология Super HAD CCD II

"Super HAD CCD II" является торговой маркой компании Sony Corporation.

"Super HAD CCD II" - высокопроизводительный сенсор от Sony - CCD HAD (Hole-Accumulation Diode) с типичной чувствительностью 1000 мВ и более на единицу площади пикселя - 1 мкм2 (цвет при F5.6 / черно-белый: F8 - в режиме эквивалентном накоплению заряда на протяжении 1 сек).

Технология Super EXview HAD CCD II

"EXview HAD CCD II" является торговой маркой компании Sony Corporation.

"EXview HAD CCD II" - высокопроизводительный сенсор от Sony - CCD HAD (Hole-Accumulation Diode) с типичной чувствительностью 1000 мВ и более на единицу площади пикселя - 1 мкм2 (цвет при F5.6 / черно-белый: F8 - в режиме эквивалентном накоплению заряда на протяжении 1 сек) с улученной светочувствительностью в инфракрасном и близком к нему диапазоне, как и предшествующая структура "EXview HAD CCD".

О реалиях сегодняшнего дня ...

Здесь следуют отметить, что когда продавец (особенно �нтернет магазины) указывает, что он продает камеру видеонаблюдения "Effio", то по меньшей мере это не полная информация, это как сказать что "автомобиль ездит на бензине, не назвав необходимую марку". Камера видеонаблюдения в таком случае может быть построена на любом из DSP Effio, в т.ч. и обладающем минимальны набором функций - "Effio-E", без поддержки Sens-UP, WDR, ATR-EX и прочих.

Но что еще более страшно - в камере видеонаблюдения может применяться ПЗС матрица не максимального формата 960H, которая именно и определяет все преимущества нового поколения камер видеонаблюдения разрешения 700 ТВЛ, а обычная матрица формата 760H с разрешением до 600 ТВЛ.

На сегодняшний день такая "подмена" не может быть обнаружено визуально по качеству изображения формируемого камерой видеонаблюдения. Причина этого - использование в современных системах видеонаблюдения оцифровки видеосигнала с разрешением 720H.

Будьте внимательны и требуйте от продавцов предоставления полной информации о камере видеонаблюдения: типе установленной ПЗС матрицы и серии примененного процессора "Effio".

Технологии видеообработки в DSP Effio

Являясь лидером в производстве ПЗС матриц, корпорация Sony до выпуска процессора "Effio" отставала в производстве систем видеобработки для камер видеонаблюдения. Поэтому все функции реализованные в процессоре Effio-E, и в его последующих моделях "Effio-S" и "Effio-P" не новы, и были ранее реализованы в ISP 4 и 7 поколений других производителей. Такие процессора и матрицы 760H наше предприятие использует для производства камер видеонаблюдения разрешения 600 ТВЛ.

Теперь несколько слов о "новых" технологиях, примененных в DSP Effo.

Высокое разрешение 700 ТВЛ

Обеспечивают процессора "Effio-P", "Effio-S" и "Effio-E" только с ПЗС матрицей 960H.

Главным новшеством в "Effio" является именно ПЗС матрица 960H с увеличенным разрешением до 700 ТВЛ - основа для дальнейшего развития аналоговых CCTV камер видеонаблюдения.

Представленное изображение получено Sony на реальной камере видеонаблюдения в соответствии с методом измерения JEITA (TTR-4602B).

По информации Sony ей удалось подтвердить увеличение разрешения до 700 ТВЛ при использовании матрицы 960H, процессора DSP "Effio-E", "мегапиксельного" объектива и соответствующей системы отображения (оцифровки) видеосигнала. Последнее замечание принципиально важно, т.к. все видеорегистраторы на сегодняшний день выполняют оцифровку в формате 720H (от 704 до 720 пикселей), что не позволяет отобразить всех возможностей нового поколения компонентов: процессора DSP Effio и ПЗС матрицы 960H с количество эффективными пикселями - 976 шт.

Подавление шумов

Обеспечивают процессора "Effio-P", "Effio-S" и "Effio-E" не зависимо от формата ПЗС матрицы. Функция 2D-NR впервые была реализована в процессорах ISP 4 поколения, а 3D-NR в процессорах IPS 7 поколения.

Снижение шума - функция, которая уменьшает шумы на изображении с целью улучшения его качества. В частности, шум проявляется, когда камера видеонаблюдения работает при низкой освещенности и ночью, а также в других условиях, сопровождающихся высоким коэффициентом усиления.

"Effio-E" (CXD4127GG) не содержит видеопамяти, поэтому выполняет только функцию пространственного шумоподавления по строке (2D-NR), процессора же DSP "Effio-Р" (CXD4129GG) и DSP "Effio-S" (CXD4130GG) оборудованы видеопамятью, поэтому в дополнение к 2D-NR выполняются также временную фильтрацию (3D-NR) совмещенную с режимом накопления (увеличением времени выдержки Sense-UP).

Пример работы функции 2D-NR

Пример работы функции 3D-NR

Особенностью видеообработки является независимая регулировка фильтров шумоподавления для сигнала яркости и цветности, что дает возможность получать цветное изображение даже в ночном режиме работы.

Отличная цветопередача

Обеспечивают процессора "Effio-P", "Effio-S" и "Effio-E" не зависимо от формата ПЗС матрицы. Функция впервые были реализована в процессорах ISP 4 и 7 поколения.

Отличное воспроизведение цвета в условиях различных источников света. При этом возможный диапазон температур белого колеблется от 1800 К до 10500 К.

OSD Меню

Обеспечивают процессора "Effio-P", "Effio-S" и "Effio-E" не зависимо от формата ПЗС.

Экранное меню уже более 5 лет используется в процессорах сторонних изготовителей, для наиболее точной настройки камеры видеонаблюдения под конкретные условия ее эксплуатации (место установки).

Экранное меню OSD (On-screen display) позволяет настроить параметры работы камеры видеонаблюдения используя монитор, подключенный к ней, без необходимости подключения внешнего контроллера или программатора. Меню DSP Effio поддерживает 8 языков, в т.ч. и Русский.

Режим ATR/ATR-EX

Обеспечивают процессора "Effio-P", "Effio-S" и "Effio-E" не зависимо от формата ПЗС.

ATR (Адаптивное Воспроизведение Тона) - функция обеспечивает выборочную компенсацию для улучшения контраста объектов, а также воспроизведения цветов, в случае когда в изображении есть области как с наличием очень ярких, так и сильно затемненных областей.

Функция ATR улучшает качество картинки камеры видеонаблюдения, выполняя оптимизацию цветной составляющий изображения с учетом яркостной составляющей сигнала в этой области.

WDR - широкий динамический диапазон

Обеспечивает только процессоре "Effio-P" с ПЗС матрицей 960H технологией EXview HAD CCD II. Однако такая функция реализована в процессорах ISP 4 и 7 поколения, в т.ч. и при использовании обычной ПЗС матрицы 760H с технологией Super HAD CCD II (например ICX639BKA).

Широкий динамический диапазон (WDR) - функция, которая позволяет сделать изображение камеры видеонаблюдения более естественным, за счет уменьшения яркости сильно освещенных участков, и повышения яркости областей находящихся в тени. Данная функция обеспечивается разным временем выдержки при формировании изображений для светлых и темных областей, с последующим их совмещением этих двух изображений в общее по средствам цифровой обработки.

Область использования DSP Effio и матриц 960H

Системные решения для видеонаблюдения 960H

Обеспечивает более высокое качество изображения при мониторинге в реальном времени, сохраняя высокую степень надежности системы видеонаблюдения.

Высокое качество изображения (разрешение 700 ТВЛ), высокая производительность процессора DSP Effio и наличие цифрового выхода позволяет использовать серию "Effio-P" для построения IP систем видеонаблюдения.

Технические преимущества "Effio" 960H

Увеличенное количество пикселей в ПЗС матрице 960H обеспечивает больший объем информации в входном каскаде камеры видеонаблюдения, что в сочетании с технологиями обработки сигнала в DSP Effio - гарантирует высокое разрешение 700 ТВЛ выходного сигнала, а следовательно позволяет получить новое качество в аналоговых камерах видеонаблюдения из мира 960H.

Однако, как видно из диаграммы, использование процессора Effio и матрицы 960H в сочетании с регистратором предыдущего поколения 720H (запись в формате D1) не дает существенных преимуществ в качестве записанного и наблюдаемого изображения. Хотя камеры видеонаблюдения 960H и обеспечивают более четкое изображение, за счет большей амплитуды высокочастотного сигнала.

Камеры НПП "Р�КАС-ВАРТА" на DSP Sony Effio разрешения 960H (700 ТВЛ)

В Мае 2011 наше предприятие приступило к выпуске CCTV камер видеонаблюдения на базе ПЗС высокого разрешения 960H и процессоров Effio. Все камеры оборудуются высококачественными "мегапиксельными" объективами, кабель подключения видеосигнала и питания оборудован джойстиком программирования процессора DSP Effio.

Уличные камеры видеонаблюдения

• DN-9770D - 700 РўР’Р›, процессор DSP Effio-E, матрица 960H EXView HAD CCD II, объектив f=2,8~12РјРј, широкоугольная Р�Рљ подсветка РґРѕ 15 Рј
• DN-9770ZD - 700 РўР’Р›, процессор DSP Effio-E, матрица 960H EXView HAD CCD II, объектив f=9~22РјРј, узкоугольная Р�Рљ подсветка РґРѕ 35 Рј