Adaptive Noise Reduction Filter — адаптивный снижающий шумы фильтр, так называется технология, но ANFR это целых четыре буквы! А нам то надо три! Поэтому — знакомьтесь DNR или 3DNR — Dimensional Noise Reduction — iшумоподавление в нескольких измерениях или трёхмерное шумоподавление. В целом, технология DNR, проводит исключительно временной анализ сигнала видео.
Алгоритм работы заключается в том, что сравнивает один кадр с другими и устраняются крошечные особенности отдельного кадра, которые и портили качество картинки. Подбирается оптимальный вариант из правильного течения видеоряда. Другими словами, с помощью данной технологии определяются именно те пиксели, которые изменяются из кадра к кадру, не имея на то основательных причин. Суть заключается в том, что смешивание позволяет снизить уровень шума, удалив лишние пиксели.
Ну да ладно, не будем о ней, тем более, что в современных камерах уже давно 3D DNR — последнее поколение технологии цифрового шумоподавления.
3D DNR – цифровое шумоподавление – снижает до минимума уровень шума, который возникает на участках видео в условиях низкой освещённости. Подавление шумов происходит за счёт сравнения кадров и обработки каждого из них несколько раз, а не один как в предыдущей версии DNR. 3D DNR может быть использовано для повышения качества изображения и сохранения пропускной способности, тем самым снижая ее размер.
3D DNR — Digital Noise Reduction — Цифровое шумоподавление
В ходе эксплуатации камер видеонаблюдения возникают помехи, которые снижают качество изображения. Помехи и искажения вызываются, как сторонним оборудованием (любое электрическое оборудование или даже кабель), так и самой камерой, в которой происходит постоянное течение электрического тока. Вследствие помех детали изображения могут остаться незамеченными. Особенно это касается объектов с большим количеством техники, создающей помехи. В зависимости от вызывающих их причин помехи бывают нескольких видов:
- Импульсные, которые визуально отображаются в виде точек белого цвета. Их можно представить в виде одной дельта-функции . Помехи в виде пятен белого или серого цвета. Представляют собой 2 дельта-функции.
- Гауссовы шумы , вызывающие снижение чёткости картинки, изменение цветности. Обычно причина их появления связана с токами внутри самой видеокамеры.
Следует отметить, что, очищая изображение от шумов, можно его испортить. Процедура очистки может исказить цветопередачу или привести к размытию изображения. Это необходимо помнить при применении этой технологии и при настройке оборудования, иногда достаточно подправить уровень снижения шума, чтобы исправить помехи на картинке.
Источник: dzen.ru
Алгоритмы фильтрации шумов в видеонаблюдении. Отличие 3D-DNR от DNR.
DNR расшифровывается как Digital Noise Reduction. Это один из самых популярных алгоритмов, созданных специально для подавления шумов в системах видеонаблюдения. Дело в том, что именно DNR позволяет избавиться от шумов я связанных с недостаточным освещением. В итоге готовое видео попадает на сжатие и обработку в чистом виде, что значительно отражается на его качестве. Именно поэтому компания Microdigital использует его на своих камерах типа MDS-H309-2H.
ЧТО ТАКОЕ DNR? ЗАЧЕМ DNR НУЖНА В КАМЕРАХ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ?
Два способа подавления шумов
В современных системах видеонаблюдения используется два способа подавления шумов. Они основаны на использовании одинаковых алгоритмов, но имеются и комплексные отличия. Поэтому стоит рассмотреть каждый из них отдельно, чтобы получить общее представление для последующего сравнения.
DNR
Стандартный DNR очень часто называют 2D DNR. Это двумерное подавление шума, которое было очень распространено в современных системах безопасности и используется до сих пор. У него есть один существенный недостаток, который для некоторых становится камнем преткновения при выборе модели. Дело в том, что после обработки сигнала изображение получается намного расплывчатым.
2D DNR разделяют на пространственное и временное подавление шума. Они также имеют определенные отличия.
Пространственное шумоподавление
Данный тип алгоритма 2D DNR производит анализ исключительно пространственной область сигнала. Временной фактор при этом не учитывается. Фактически выполняется обработка объема изображения с устранением дефектов и размытых зон.
Временной фильтр
Этот алгоритм обработки производит анализа пикселей в разном временном направлении. Общее пространство при этом игнорируется. Выделяют два способа подобного анализа:
Адаптивный. Выполняется изучение пикселей, которые занимают одни позиции в разных кадрах.
Компенсационный. Производится анализ траектории движения пикселей. Оценка изображения при этом производится по фактическим результатам.
3D DNR
Этот тип фильтра более прогрессивный. Он использует реальные преимущества стандартных методов анализа пространственного и временного алгоритма, полностью устраняя их недостатки.
При использовании 3D DNR система подавления шумов снижает даже эффект аддитивного гауссовского влияния. Это достигается путем исследования большого количества последовательных кадров, но при этом применяется временная фильтрация.
Фактически это выглядит так:
- производится сравнение пикселей в стоящих рядом кадрах;
- параллельно выполняется и анализ векторов движения с наложением предыдущих и последующих кадров;
- на основании полученных данных за определенный отрезок выполняется сравнение с форматируемым кадром;
- далее рассчитываются результаты по среднему «весу» пикселей в основном кадре, принимая во внимание пнализ пикселей второго кадра;
- после этого учитывается результат обнаружения и оценки движения для создания компенсации движения и последующей оценки самого шума, чтобы можно было вносить корректировку.
Иными словами фильтр просто просматривает серию кадров, а если учесть то, что шумы являются нестатичными и не ярко выраженными, то пиксели с их присутствием будут сильно отличаться даже на соседних кадрах. Если такой анализ произвести несколько раз, то по количеству совпадений станет понятно, какой пиксель оставить, а какой необходимо убрать на финальном кадре.
Дополнительный эффект
В неблагоприятных условиях ведения съемки качество изображения сильно страдает от шумов. Они создают дополнительную нагрузку на матрицу и воспринимаются в качестве своеобразного информационного потока. Таким образом увеличивается объем файла записи.
При использовании фильтра 3D DNR достигается не только улучшение качества картинки, но и снижения размера файла. При использовании формата JPEG такая экономия может достигать 40%, а если вы ведете запись в MPEG, то это значение доводится до 70%.
Вместо вывода
На основании данных о разных алгоритма фильтрации шумов можно сделать вывод, что наличие системы DNR на устройствах видеонаблюдения просто необходимо. Ухудшение условий освещения может произойти моментально, а наличие такого фильтра позволяет получать качественную картинку даже в экстремальных условиях.
Рассмотренные две системы фильтрации сравнивать между собой не имеет смысла, поскольку 3D DNR является эволюционным продолжением линии DNR. Фактически это новое поколение алгоритма обработки сигнала, взявшее от своего прародителя все самое лучшее, оставив недостатки далеко позади. Поэтому вопрос выбора для многих очевиден.
Источник: mytechnoline.ru
3DNR (3D DNR) — что это такое? Шумоподавление
В ходе эксплуатации камер внутреннего или наружного видеонаблюдения возникают помехи, которые снижают качество изображения. Вследствие этого какие-то детали могут остаться незамеченными. Особенно это касается объектов с усиленным режимом охраны и мест с большим количеством техники, создающей помехи.
Помимо стороннего оборудования (станков, электроприборов, кабелей, антенн и т. д.), помехи и искажения вызываются и самой камерой, в которой происходит постоянное течение электрического тока. Функция 3DNR (3D-DNR) предназначена для уменьшения искажений до приемлемого уровня или их полного устранения.
В зависимости от вызывающих их причин помехи бывают нескольких видов:
- Импульсные, которые визуально отображаются в виде точек белого цвета. Их можно представить в виде одной дельта-функции.
- Помехи в виде пятен белого или серого цвета. Представляют собой 2 дельта-функции.
- Гауссовы шумы, вызывающие снижение четкости картинки, изменение цветности. Обычно причина их появления связана с токами внутри самой видеокамеры.
Особенности и преимущества технологии
Использование технология 3DNR — способ уменьшить сторонние шумы. Она основана на сравнении отдельных кадров друг с другом. В автоматическом режиме проверяются объекты на снимках и различия в их расположении, величине и других параметрах.
Система сама анализирует их и отличает естественные процессы (перемещение человека, увеличение размера авто при его приближении и другие) от вызванных помехами (цветные точки, рябь). Сторонние детали в таких случаях удаляются, картинка приводится к максимально корректному виду.
Раньше повсеместно использовалась методика DNR — первая версия, предназначенная для выделения наиболее грубых ошибок. Однако она могла работать лишь с элементами, приближенными к камере. Все, что вдали, воспринималось в качестве фона и обработке не подвергалось. Нередко бывали случаи, когда система проводила анализ неверно и только ухудшала качество изображения.
В 3-DNR все ошибки были исправлены, и теперь она является незаменимым помощником каждого оператора видеонаблюдения. Ее преимущества:
- удается обработать все объекты на картинке;
- значительно повышается четкость изображения, снижается «зернистость»;
- уменьшается размер кадра — экономится дисковое пространство для хранения;
- улучшается видимость в условиях недостаточного освещения;
- детектор движения начинает работать более эффективно.
Область применения 3DNR
Каждый специалист в области видеонаблюдения знает, что это 3-DNR. Об этой технологии полезно услышать и владельцам всех объектов, где она может быть использована:
- крупные склады;
- объекты с большой территорией;
- подъезды жилых домов, иные места со слабым освещением;
- объекты с особым режимом охраны.
Что значит 3-DNR для организации видеонаблюдения у вас на предприятии, дома или в ином месте?
В первую очередь, это возможность контролировать обстановку при любых условиях — ночью, во время грозы, при наличии иных помех. Камера слежения с этой опцией способна прослужить не один год. Достаточно правильно выбрать место установки и правильно настроить систему. Поручить это желательно специалисту, способному предоставить гарантии качества выполнения работ.
Источник: telecomsb.ru