Видеотехника

Перевод Система удалённого мониторинга рабочих мест на базе 360-градусной камеры и Raspberry Pi

02.04.2021 12:23:26 |

Автор: admin

Я создал прототип системы удалённого мониторинга рабочих мест. Эта система позволяет организациям, адаптирующимся к ограничениям, связанным с COVID-19, осуществлять наблюдение за сотрудниками и проводить виртуальные инспекции рабочих мест.

Система, о которой я хочу рассказать, представляет собой роботизированную панорамную камеру. Проект основан на Raspberry Pi. Здесь, ради простоты, используются панорамные фотографии, а не видеозаписи или потоковая передача сигнала. Опыт, полученный в ходе работы с сотнями компаний, использующих камеры с обзором в 360 градусов (эти компании, в целом, провели миллионы виртуальных проверок сотрудников), и анализ рынка, подсказывают мне, что сейчас, в начале 2021 года, чаще всего встречаются именно решения, основанные на панорамных фотографиях.

Я, исследуя ситуацию, пользовался материалами форума, посвящённого использованию API Ricoh Theta, и тем, что удалось узнать при личном общении с представителями бизнеса в ходе онлайн-встреч с ними.

Требования к проекту

Я остановился на следующих требованиях к проекту, касающихся его аппаратной составляющей и инфраструктуры:

Гибкое позиционирование камеры с помощью робота.
Использование одноплатного компьютера Raspberry Pi 4 с 4 Гб памяти для управления камерой и роботом.
Ориентация системы на съёмку 360-градусных фотографий.
Применение прозрачного корпуса камеры.
Организация связи камеры с системой управления камерой по Wi-Fi.

Раскрою некоторые подробности, касающиеся вышеозначенных требований.

1. Гибкое позиционирование камеры

Использование робота для позиционирования камеры позволяет организовать удалённое наблюдение за рабочим местом сотрудников, что актуально во время эпидемии COVID-19. Это, кроме того, позволяет использовать камеру в составе систем, рассчитанных на работу в опасных для человека условиях, например это могут быть системы для анализа радиационной обстановки. В моём проекте используется игрушечный гусеничный робот. Благодаря этому стоимость компонентов проекта невелика, поэтому создать соответствующий прототип смогут все, кому он может понадобиться. При этом те же механизмы управления камерой, которые используются в прототипе, легко можно адаптировать к применению в подобных системах, основанных на промышленных роботах.

2. Raspberry Pi 4

На Raspberry Pi 4 можно установить, кроме прочих ОС, специализированную операционную систему Robot Operating System (ROS). Я решил использовать в проекте стандартную ОС Raspberry Pi. Благодаря этому он будет доступнее для заинтересовавшихся им разработчиков и организаций.

3. 360-градусные фотографии

Самым популярным форматом выходных данных 360-градусных камер являются именно фотоснимки. Они, в сравнении с видео, дают более высокое разрешение изображения и хранятся в файлах гораздо меньшего размера. Работать с фотографиями значительно легче, чем с видео. В результате у проекта, который создаётся в расчёте на использование фотоснимков, больше шансов на успешное завершение.

4. Прозрачный корпус камеры

Прозрачный корпус защищает камеру от дождя, от пыли и промышленных загрязнителей. Имеется растущий тренд использования камер потребительского уровня, вроде Ricoh Theta, в крупномасштабных коммерческих проектах. В результате растёт потребность в защите таких камер от физических повреждений, от загрязнений, от плохой погоды. Одна из задач моего проекта заключается в исследовании воздействия прозрачного корпуса на качество изображений.

5. Wi-Fi-соединение между камерой и контроллером

Хотя надёжнее было бы организовать управление камерой по USB, используя Picture Transfer Protocol (PTP) и применяя библиотеку libptp, я решил выбрать API Google Open Spherical Camera (OSC) и связываться с камерой по Wi-Fi. API OSC, которое в документации Ricoh называется Web API, легче реализовать, что позволяет быстрее перейти к практическим испытаниям проекта.

Снимок, сделанный камерой, смонтированной на гусеничном роботе и заключённой в прозрачный корпус, отличается минимальными искажениями

Преимущества фотоснимков перед потоковой передачей видео

Я дополнил то, что можно найти о системах наблюдения в интернете, пообщавшись с людьми, которые работают с такими системами. В частности, поговорил с инженерами из компаний fulldepth, и Unusly. Первая компания занимается глубоководными системами наблюдения, вторая специализируется на системах, предназначенных для сферы недвижимости. Меня интересовал опыт инженеров, касающийся роботизированных систем.

Компания fulldepth тестировала потоковую передачу видео с 360-градусной камеры, смонтированной на роботе, который предназначен для работы на глубине в 300 метров.

Продукция компании fulldepth

Одна из моих ранее опубликованных статей посвящена потоковой передаче 360-градусного видео. Хотя этот подход весьма популярен в сфере прототипирования систем наблюдения, и хотя он находит применение в определённых коммерческих проектах, в интернет-обсуждениях больше внимания приковано к панорамным снимкам, которые используются для целей мониторинга и для организации виртуальных туров.

Изначально я хотел реализовать в описываемом тут проекте возможность потоковой передачи видео с Raspberry Pi на Windows 10-компьютер с применением RTP. Специалисты из fulldepth поделились со всеми желающими методологией потоковой передачи 360-градусного видео с Raspberry Pi. Используя их спецификации и программный код я, наверняка, смог бы реализовать нечто подобное и в своём проекте.

Но я, в итоге, остановился именно на фотоснимках. На моё решение сильнее всего повлияло то, что устройствами для получения подобных фотоматериалов очень сильно интересуются компании, занимающиеся продажей подержанных машин, фирмы, которые занимаются недвижимостью, строительные компании. Речь идёт о том, что таким организациям нужно воссоздать привычный порядок работы в условиях эпидемии COVID-19. Вот почему подобные компании отдают предпочтение фотографиям:

Разрешение фотоснимков больше, чем разрешение видео. Фотографии лучше выглядят с точки зрения людей, а системы искусственного интеллекта могут использовать их для определения параметров объектов.
При съёмке фотографий можно лучше контролировать параметры изображения такие, как выдержка (изображение можно делать светлее или темнее) и цветность.
Возможность создания HDR-изображений (High Dynamic Range, расширенный динамический диапазон), позволяющая корректировать неблагоприятные условия освещённости (нечто вроде слишком светлых фрагментов изображений, появление которых вызывает, например, яркий солнечный свет, проникающий в комнату через окно). При создании HDR-изображений делают несколько кадров одной и той же сцены, используя разную выдержку, после чего эти кадры объединяют, выбирая с каждого из них участки с наиболее удачной экспозицией.

Планируя проект я, кроме того, пообщался с представителем международной автомобильной компании, где потоковая передача видеоданных с 360-градусной камеры используется для контроля взаимодействия людей со встроенными в транспортное средство OLED-панелями. На картинке, которая получается при потоковой передаче видео, панели выходят слишком светлыми, а то, что на них выводится, оказывается невидимым.

Хотя будущее, конечно, за потоковой передачей видеоданных, и к этой теме я ещё вернусь, я решил, что те задачи, которые ставит перед нами 2021 год, нужно решать с привлечением фотографии и роботов.

Управление камерой

Для того чтобы упростить работу с камерой с робота, основанного на Raspberry Pi 4, я, на языке Dart, создал библиотеку и приложение, рассчитанное на работу в командной строке. Для написания библиотеки я выбрал именно Dart из-за того, что при таком подходе код библиотеки я мог бы многократно использовать во Flutter-приложениях, рассчитанных на Android и iOS. Dart-код компилируется в нативные бинарники, которые запускаются на Raspberry Pi без необходимости установки Dart SDK. Соответствующие инструменты командной строки, созданные для Raspberry Pi, можно использовать из bash-скриптов, что позволяет автоматизировать управление камерой.

Для того чтобы управлять камерой с Raspberry Pi, можно воспользоваться простым bash-скриптом. Ниже приведён пример такого скрипта, в котором выполняются следующие действия:

Настройка различных параметров камеры (отключение автоматического перевода камеры в режим сна или автоматического выключения камеры).
Деактивация встроенного таймера.
Вывод параметров камеры в консоль для их проверки.
Удаление из текущей директории, предназначенной для выгрузки изображений, всех старых изображений, снятых камерой Ricoh Theta, что приводит к тому, что в папке будут храниться только свежие изображения.
Запуск процесса съёмки 500 фотографий.
Передача изображений с камеры на Raspberry Pi с применением Wi-Fi-соединения.
Загрузка изображений на удалённый облачный сервер. Просмотр этих изображений организован с помощью веб-сервера Apache.

#!/usr/bin/bash# отключение offDelay./theta offDelay --off# отключение sleepDelay./theta sleepDelay --off# выключение встроенного таймера./theta exposureDelay --seconds=0# уменьшение громкости звука срабатывания затвора./theta shutterVolume --low# подтверждение настроек./theta getOptionssleep 1s# ЭТА КОМАНДА УДАЛИТ ВСЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ, ХРАНЯЩИЕСЯ В ПАПКЕ СКРИПТАrm R00*.JPGecho start timelapse photography loop testecho images will be viewable at http://45.xx.xx.xx/robot/# Пример цикла, в котором делается 500 снимков, позволяющих# наблюдать за развитием некоего процесса во времени.# Для того чтобы снять другое количество фотографий, нужно изменить# число, используемое ниже, например - так: {1..300}for counter in {1..500}do./theta takeAndDownloadecho that was picture $counter((counter++))# если снимки нужно делать с интервалом в 30 секунд# sleep 30secho 'waiting 10 seconds for the next shot'sleep 10s# если снимки нужно делать с интервалом в 5 минут# sleep 5mecho '*** Will Start Upload to Digital Ocean Hosting ***'scp -r *.JPG craig@45.xx.xx.xx:/home/craig/robot/`date +"%Y%m%d%H%M"`.JPGecho completed uploadecho deleting all RICOH THETA images from current directoryrm R001*.JPGdoneecho timelapse doneecho go to http://45.xx.xx.xx/robot/ to view images

Инструмент командной строки, используемый в этом bash-скрипте это бесплатный опенсорсный проект. Я публикую подробности о нём здесь. Например, в этом материале речь идёт о некоторых наблюдениях, сделанных в ходе использования описываемой в этой материале системы.

Проблемы проекта, выявленные в ходе полевых экспериментов

В этом разделе я хочу поделиться основными выводами, которые я сделал после того, как перенёс робота из офиса в полевые условия, оснастив автономной системой питания, и поэкспериментировал с ним.

Офисные эксперименты

Проблема электропитания автономного робота

Собственный источник питания робота слишком слаб для того чтобы эффективно обеспечивать энергией Raspberry Pi и всё сопутствующее оборудование. Подробности об энергопотреблении Raspberry Pi можно почитать в этом материале.

Обычно я тестировал систему, подключив её к настенной электрической розетке. Перевод робота на автономное питание вызвал у меня, так сказать, культурный шок. В результате я сделал вывод о том, что мне, когда робот питается от батарей, нужно внимательнее относиться к энергопотреблению дополнительного оборудования, вроде Wi-Fi-адаптера, подключённого к Raspberry Pi.

В полевых условиях на первый план выходят вопросы автономного питания устройства

Решение проблем мобильной связи

В офисе робот подключается к Wi-Fi-роутеру, а в поле к мобильному хот-споту, выводящему устройство в интернет через LTE-сеть. Наладка работы системы в таких условиях вызвала неожиданные сложности. В качестве хот-спота я использовал не специализированное устройство, а телефон Pixel 2. Для того чтобы узнать IP-адрес Raspberry Pi, мне, на Pixel 2, пришлось воспользоваться Termux и командой ip neigh. Потом я воспользовался ноутбуком для того чтобы подключиться к Raspberry Pi по SSH и настроить скрипты, ответственные за управление камерой. Если интересно вот моя статья о выполнении Linux-команд на Android-устройствах с использованием Termux.

Маршрутизация на Raspberry Pi

После загрузки Raspberry Pi с двумя Wi-Fi-интерфейсами автоматически были созданы два стандартных, конфликтующих друг с другом шлюза. Мне понадобилось вручную удалить стандартный маршрут к камере и перенаправить к камере трафик из подсети 192.168.1.0 Raspberry Pi.

Настройка двойного Wi-Fi-подключения на роботе без пользовательского интерфейса

Неожиданная польза, которую принёс этот проект моей компании

Робот, о котором я рассказываю, это экспериментальный проект, направленный на проверку различных идей. Я использую его в учебных целях. Отмечу, что не ожидал того, что работа над этим проектом хорошо отразится на оптимизации операций, которые в компании, где я работаю, выполняются вручную. Меня удивило то, что благодаря моему роботу ускорилась работа над проектами, которые даже с ним не связаны. Например, инструмент для тестирования API камеры, предназначенный для использования из командной строки на Raspberry Pi, стал широко применяться в компании для тестирования API камеры на Windows и Mac. Это стало возможным благодаря тому, что для разработки этого инструмента было решено использовать язык Dart (а так же благодаря существованию команды dart compile).

Ещё одной приятной неожиданностью стало то, что мы начали использовать при работе с этим инструментом bash-скрипты, направленные на проведение автоматизированных тестов API камеры. Это благотворно сказалось на наших мобильных разработчиках. API камеры это REST-подобное HTTP-API, в Dart-программах можно пользоваться JSON-данными. Это позволяет создавать тесты, которые подойдут тем разработчикам, которые пишут на Swift, Kotlin или Java. Я проверял робота, запуская тесты на Raspberry Pi. Однажды, отвечая на какой-то вопрос с форума, я просто показал свои результаты. В итоге оказалось, что то, что я сделал, заинтересовало разработчиков мобильного приложения. Теперь мы пользуемся WSL2 в Windows 10 для запуска bash-скриптов с соответствующих компьютеров.

Итоги

Разработка собственного робота это потрясающий способ превращения идей в нечто осязаемое. При этом исследование робота в разных условиях, например, в поле, когда он питается от батарей и подключён к интернету через мобильный телефон, позволяет выявлять проблемы проекта, ранее незаметные, вроде слишком высокого энергопотребления и сложностей, связанных с дистанционной настройкой системы. Справляться с подобными проблемами очень интересно, а когда удаётся их решить, в награду нам достаётся не только работающее устройство, но и чувство глубокого удовлетворения.

Если вы решите сами сделать нечто подобное примите во внимание то, что вам, помимо решения сетевых проблем и проблем электропитания робота-камеры, может понадобиться создать собственную библиотеку, учитывающую особенности датчиков, которые есть у робота. Возможно, вам понадобится построить серверную систему, поддерживающую работу проекта. Если вы, создавая своего робота, воспользуетесь универсальными технологиями, применимыми в компьютерных системах вашей организации, то подобный проект может оказать неожиданное положительное влияние на работу организации. И это вдобавок ко всему тому интересному, что ждёт создателей роботов, погружённых в увлекательные эксперименты, позволяющие взглянуть на будущее робототехники.

Хотите создать собственную 360-градусную камеру, смонтированную на каком-нибудь роботе?

Подробнее..

Категории: Блог компании ruvds.com , Разработка , Видеотехника , Разработка на raspberry pi , Raspberry pi , Ruvds_перевод

Перевод Запуск Netflix на телевизорах и приставках. Лишние 40 миллисекунд

15.12.2020 20:09:12 |

Автор: admin

Приложение Netflix работает на сотнях умных телевизоров, стиков и телевизионных приставок. Я один из инженеров, которые помогают производителям запустить наше приложение на их устройствах. В этой статье обсудим особенно сложный вопрос, который помешал выходу одной телеприставки на европейский рынок.

Таинственная проблема

В конце 2017 года меня позвали на созвон, чтобы обсудить проблему с приложением Netflix на новой телеприставке. Это было новое устройство Android TV с поддержкой 4K, на базе Android Open Source Project (AOSP) версии 5.0, Lollipop. Я уже несколько лет работал в Netflix и помог выпустить несколько девайсов, но это был моё первое устройство Android TV.

На связи были все четыре стороны: крупная европейская компания платного ТВ, запускающая устройство (оператор), подрядчик, интегрирующий прошивку (интегратор), поставщик системы-на-чипе (поставщик чипов) и я (Netflix).

Интегратор и Netflix уже завершили строгий процесс сертификации Netflix, но во время внутреннего испытания у оператора руководитель компании сообщил о серьёзной проблеме: воспроизведение Netflix лагало, то есть видео воспроизводилось очень короткое время, затем пауза, затем снова, затем пауза. Это происходило не всегда, но стабильно начинало лагать через нескольких дней после включения приставки. Они показали видео, оно выглядело ужасно.

Интегратор нашёл способ воспроизвести проблему: несколько раз запустить Netflix, начать воспроизведение, а затем вернуться в UI. Они предоставили скрипт для автоматизации процесса. Иногда это занимало целых пять минут, но скрипт всегда надёжно воспроизводил баг.

Тем временем инженер из компании-поставщика чипов диагностировал основную причину: приложение Netflix для Android TV под названием Ninja не успевало доставлять аудиоданные. Лаги вызваны опустошением буфера в аппаратном звуковом конвейере. Воспроизведение останавливалось, когда декодер ждал от Ninja часть аудиопотока, а затем оно возобновлялось, когда поступали новые данные. Интегратор, поставщик чипов и оператор все думали, что проблема понятна. И все они смотрели на меня: Netflix, у вас есть ошибка в вашем приложении, и вы должны её исправить. Я слышал напряжение в голосе представителя оператора. Выпуск устройства задерживался и выходил за рамки бюджета, и они ожидали от меня результатов.

Расследование

Я был настроен скептически. Это же самое приложение Ninja работает на миллионах устройств Android TV, включая умные телевизоры и другие телевизионные приставки. Если в Ninja ошибка, то почему она происходит только на этом устройстве?

Я начал с того, что сам воспроизвёл проблему с помощью скрипта от интегратора. Я связался с коллегой из компании-производителя микросхем и спросил, видел ли он что-нибудь подобное (не видел). Затем начал изучать исходный код Ninja. Нужно было найти точный код, который отвечает за доставку аудиоданных. Я во многом разобрался, но начал теряться в коде, который отвечает за воспроизведение, и мне нужна была помощь.

Я поднялся наверх и нашёл инженера, который написал аудио- и видеоконвейер Ninja, он познакомил меня с кодом. После этого я сам ещё некоторое время изучал его, чтобы окончательно понять главные части и добавить свои логи. Приложение Netflix сложное, но в упрощённом виде оно получает данные с сервера Netflix, в течение нескольких секунд буферизует видео- и аудиоданные на устройстве, а затем доставляет видео- и аудиокадры по одному на аппаратные декодеры.

Рис. 1. Упрощённый конвейер воспроизведения

Давайте на минутку поговорим об аудио/видеоконвейере в приложении Netflix. До буфера декодера он абсолютно одинаковый на каждой приставке и телевизоре, но перемещение данных A/V в буфер декодера устройства это процедура, специфичная для конкретного устройства. Она выполняется в собственном потоке. Задача этой процедуры состоит в том, чтобы поддерживать буфер декодера полным, вызывая следующий кадр аудио- или видеоданных через API от Netflix. В Ninja эта работа выполняется потоком Android. Существует простая машина состояний и некоторая логика для обработки различных состояний воспроизведения, но при нормальном воспроизведении поток копирует один кадр данных в API воспроизведения Android, а затем сообщает планировщику потока подождать 15 мс перед следующим вызовом обработчика. При создании потока Android можно запросить повторный запуск потока, словно цикле, но именно планировщик потоков Android вызывает обработчик, а не ваше собственное приложение.

На максимальных 60 FPS устройство должно отображать новый кадр каждые 16,66мс, поэтому проверки через 15мс хватает в любом случае. Поскольку интегратор определил, что проблема в аудиопотоке, я сосредоточился на конкретном обработчике, который доставлял аудиосэмплы в аудиослужбу Android.

Нужно было понять, откуда берутся лаги, то есть задержка. Я предположил, что виновата какая-то функция, вызванная обработчиком, поэтому разбросал сообщения журнала по всему обработчику и собирался легко найти код, ставший причиной лагов. Вскоре стало ясно, что в обработчике нет ничего плохого, и он несколько миллисекунд работает даже тогда, когда воспроизведение лагает.

Ага, озарение

В конце концов я сосредоточился на трёх числах: скорость передачи данных, время вызова обработчика и время передачи управления от обработчика обратно Android. Я написал скрипт для анализа выходных данных журнала и сгенерировал график ниже, на котором виден ответ.

Рис. 2. Визуализация пропускной способности аудиопотока и тайминги обработчика

Оранжевая линия это скорость перемещения данных из буфера потоковой передачи в аудиосистему Android (байт в миллисекунду). На этой диаграмме три различных сценария:

Две области с высокими пиками, где скорость передачи данных достигает 500байт в миллисекунду. Эта фаза буферизация перед началом воспроизведения. Обработчик копирует данные быстро, как только может.
Область посередине это нормальное воспроизведение. Аудиоданные перемещаются со скоростью около 45 байт в миллисекунду.
Область лагов находится справа, когда аудиоданные перемещаются со скоростью около 10 байт в миллисекунду. Это недостаточно быстро для поддержания воспроизведения.

Неизбежный вывод: оранжевая линия подтверждает выводы инженера из компании-производителя чипов. Действительно, Ninja недостаточно быстро доставляет аудиоданные.

Чтобы понять причину, давайте внимательнее изучим жёлтые и серые линии.

Жёлтая линия показывает время, проведённое в самой процедуре обработчика, вычисленное по меткам времени, записанным в начале и по завершению процедуры. Как в нормальной, так и в лагающей области время в обработчике одинаковое: около 2мс. Всплески показывают случаи, когда время оказалось медленнее из-за выполнения других задач на устройстве.

Истинная первопричина

Серая линия время между вызовами обработчика говорит о другом. При обычном воспроизведении обработчик вызывается примерно каждые 15 мс. В случае лагов справа обработчик вызывается примерно каждые 55мс Между вызовами возникают лишние 40мс, и в такой ситуации он никак не может угнаться за воспроизведением. Но почему?

Я сообщил о своём открытии интегратору и поставщику чипов (смотрите, виноват планировщик потоков Android!), но они продолжали настаивать, что решать проблему должен Netflix. Почему бы при каждом вызове обработчика не копировать больше данных? Это была справедливая критика, но реализация такого поведения повлекла бы глубокие изменения, на которые я не хотел идти, поэтому продолжил поиски первопричины. Я нырнул в исходный код Android и узнал, что потоки Android это конструкция пользовательского пространства, а планировщик потоков для синхронизации использует системный вызов epoll(). Я знал, что производительность epoll() не гарантирована, поэтому подозревал, что нечто систематически на него влияет.

В этот момент меня спас другой инженер из компании-поставщика чипов, который обнаружил баг, уже исправленный в следующей версии Android (Marshmallow). Оказывается, планировщик потоков Android изменяет поведение потоков в зависимости от того, работает приложение на переднем плане или в фоновом режиме. Потокам в фоновом режиме назначается дополнительная задержка 40мс (40000000нс).

Ошибка глубоко в ядре Android означала, что это дополнительное значение таймера сохранялось при перемещении потока на передний план. Обычно поток обработчика звука создавался, когда приложение на переднем плане, но иногда немного раньше, когда Ninja всё ещё находилась в фоновом режиме. Если такое случалось, воспроизведение начинало лагать.

Полученные уроки

Это не последняя ошибка, которую мы исправили на платформе Android, но её было труднее всех отследить. Она находилась вне приложения Netflix и даже вне конвейера воспроизведения, а все исходные данные указывали на ошибку в самом приложении Netflix.

История иллюстрирует аспект моей работы, которую я люблю: невозможно предсказать все проблемы, которые наши партнёры сбросят на меня. И я знаю, что для их решения нужно понимать множество систем, работать с отличными коллегами и постоянно подталкивать себя к изучению нового. То, что я делаю, оказывает непосредственное влияние на реальных людей и на их удовольствие от отличного продукта. Когда люди наслаждаются просмотром Netflix в своей гостиной, я знаю, что являюсь частью команды, которая сделала это возможным.

Подробнее..

Категории: Работа с видео , Разработка под android , Компьютерное железо , Видеотехника , Netflix , Android tv , Потоки android , Android thread

KODI. Как я собирал свой самый удобный и функциональный медиацентр для дома. Часть 1

24.03.2021 02:04:36 |

Автор: admin

Содержание:

Лирическое отступление
Мои требования к медиацентру
Аппаратная часть, программная платформа:
1. Неттоп
2. Пульт ДУ
Операционная система
1. Подготовка и установка Kubuntu 20.04 LTS
2. Первичная настройка, удаление лишнего и установка пакетов для работы с системой
3. Монтирование основного диска для хранения данных
4. Сетевые каталоги
5. Установка и настройка VNC-сервера
6. Настройка профиля HDMI в PulseAudio
Установка и базовая настройка KODI
IPTV. Как установить и настроить, какой сервис выбрать
Библиотека KODI. Что это такое и как настроить
Elementum и Burst. Настраиваем просмотр контента торрент-онлайн

1. Лирическое отступление

Еще во времена своего первого телевизора со Smart TV часто ловил себя на мысли, что все это не то, неудобно, не всегда красиво А еще когда это все сопровождалось долгим откликом встроенной ОС, вылетами, требующие перезагрузок, начались поиски решения.

DLNA на какое-то время удовлетворял все потребности, хотя неудобств в его использовании хватало. Не устраивали лишние телодвижения для просмотра фильма, а особенно необходимость иметь компьютер, на котором хранится библиотека и просмотр только оффлайн контента.

Поиски продолжались и первым программным решением на базе самого телевизора был популярный тогда Fork Player, для установки которого еще нужно было поиграться с прошивкой самого телевизора, а после еще и с настройкой самого плеера. Здесь уже был получен онлайн-просмотр контента и IPTV. Работало все не очень стабильно, а интерфейс и юзабилити оставляли желать лучшего, и постоянно выводил из себя, живущих во мне эстета и перфекциониста.

И вот, практически год назад, было найдено и собрано ровно под свои нужды решение на базе KODI. Год использования и вылизывания всех нюансов дали мне понять, насколько великолепно это решение, насколько огромны возможности и насколько я сожалею о том, что не нашел его раньше.

Публикаций, подобных этой, на тему как я строил свой медиацентр в сети достаточно. Но все же, целью я ставлю донести в массы, в очередной раз, о том, что смотреть телевизор и любимый сериал можно не только в предустановленном на телевизоре приложении Netflix.

Да и просто хочется поделиться всем своим пройденным путем, по порядку, в одном месте. Мне бы такой гайд, когда я начинал знакомство с KODI, точно бы пригодился, потому как информацию черпал обрывками и в разных источниках А возможно и старый пользователь KODI почерпнет что-то новое.

2. Мои требования к медиацентру

Прежде, чем я начал погружаться в тему домашних медиацентров, я составил перечень задач, которые хотел бы на него возложить, а также общих требований как аппаратных, так и программных.

Вот мой список:

Просмотр IPTV. Как бы для некоторых это не было странно в 2021 году, но телевизор в первую очередь должен быть телевизором. С хорошим набором каналов с EPG на борту и в хорошем качестве. Архив передач приветствуется, но не обязателен.
Торрент-видео. Обязательна интеграция с популярными русскоязычными трекерами, просмотр на лету, скачивание во время просмотра.
Приятный интерфейс и юзабилити. Что бы все домочадцы без труда смогли самостоятельно посмотреть очередную серию Маша и Медведь или любимого сериала, а кто-то и новости по ТВ.
Встроенная библиотека. С возможностью загружать информацию о фильме/сериале из внешних источников.
Торрент-качалка. Обязательно внешнее управление.
Аппаратные требования. Платформа x86-64. Работа 24/7/365, бесшумность, управление аэромышью.
Требования к ПО. Полноценная ОС, желательно семейства GNU/Linux. Удаленный доступ. Внешнее управление, желательна поддержка android-устройств. Обновления.

3. Аппаратная часть, программная платформа

Все знакомства проводил на виртуальных машинах или мобильном телефоне с Android на борту. Когда поиски были завершены и выбор пал на KODI, нужно было определиться с платформой. На этапе знакомства были испробованы и готовые сборки, с отчасти урезанной ОС, типа LibreELEC и на базе Windows 8/10. Из-за желания использования медиацентра, как полную замену всей начинки телевизора и использования его, лишь как экрана, от Windows пришлось отказаться. Нужна была работа 24/7/365 включил телевизор включился экран, а KODI уже готов к работе, он и не выключался. Из-за надежности, стабильности и небольших навыков в работе, остановился на Ubuntu с окружением рабочего стола KDE Plasma Kubuntu 20.04 LTS.

К слову, вариант с одноплатным компьютером, например Raspberry Pi, не рассматривал. Учитывая ARM-платформу, не высокую производительность и SD-карту под хранилище, с моими задачами не справился бы.

3.1. Неттоп

Был приобретен мини-ПК на AliExpress, благо выбор различных исполнений и комплектующих огромен. Накопители в комплект не входили - из собственных запасов. Меньший по объему отдал под ОС, больший под основное хранилище. Габариты неттопа очень компактные, блок питания внешний. Охлаждение пассивное, корпус выполнен из металла и сам по себе является большим радиатором. Учитывая отсутствие воздушного охлаждения и даже жестких дисков, мой медиацентр не будет издавать ни малейшего шума или щелчков головки HDD. Полная тишина.

Характеристики, внешний вид и внутреннее устройство:

ЦП - Intel Celeron J1900, 4 ядра, 4 потока, 2 ГГц
ОЗУ - 4 Гб DDR3L 1333 МГц
SSD - 500 Гб (SATA III)
SSD - 64 Гб (mSata)
LAN 1 Гбит/с
HDMI 1.4
VGA
2xUSB 2.0
2xUSB 3.0

Забегая немного вперед, с уверенностью могу сказать, что такая конфигурация даже избыточна. В самые пики, максимальное значение LA, которое мне удалось увидеть редко превышало 3. Оперативной памяти 4 Гб также с большим запасом чуть более 3 Гб это максисимум, сколько могла загрузить система. По температурам также все отлично, в простое 36-40 С, при нагрузках 48-52 С.

Покупка на то время обошлась в 110 долларов с доставкой в г. Минск.

3.2. Пульт ДУ

Для управления нужна была аэромышь, и она же пульт вкл/выкл телевизора (ИК), дабы не плодить количество устройств и все управление совместить в одном. Там же, в поднебесной, был заказан пульт G10 со встроенным гироскопом, голосовым вводом и подсветкой кнопок. Адаптер USB в комплекте, с подключением не возникло никаких проблем.

Единственное, что не смог подружить головой ввод и Ubuntu. На Android все работает из коробки. Если к-то смог с этим делом разобраться поделитесь.

Все кнопки управления работали по своему предназначению, конфликтов с Ubuntu и KODI не было. Необходимо было только запрограммировать кнопку вкл/выкл на нужный ключ, чтобы им управлять питанием телевизора Samsung. Для этого удерживая кнопку вкл/выкл на аэромыши поднести пульт от телевизора и также зажать кнопку вкл/выкл. LED-индикатор медленно замигает это будет означать, что пульт закончил обучение.

Уже потом, в ходе эксплуатации, обратил внимание на слишком большие шаги кнопок регулировки громкости. Этот параметр также можно подкорректировать.

Регулировка скорости клавиш управления звуком:

От медленной к быстрой: нажмите и удерживайте кнопки "OK" и "Volume+". Скорость регулируется на быструю, пока горит LED-индикатор.
От быстрой к медленной: нажмите и удерживайте кнопки " OK " и "Volume-". Скорость регулируется на медленную, пока горит LED-индикатор.

4. Операционная система

Так как с операционной системой я определился в предыдущем разделе, перейдем к ее установке и настройке.

4.1. Подготовка и установка Kubuntu 20.04 LTS

Являясь пользователем Windows на домашнем ПК, готовил загрузочный flash-накопитель с помощью Rufus. Скачать последнюю версию, в том числе и портативную, всегда можно с официального сайта rufus.ie. Сам ISO-образ загружаем по ссылке kubuntu.org, я использовал 64-битную версию системы с длительной поддержкой (20.04.2 LTS).

Не думаю, что стоит подробно описывать ход установки ОС. Инструкция со скриншотами доступна в разделе Wiki на сайте Ubuntu. Для Kubuntu актуальной версии отличия будут лишь незначительные и то косметические в интерфейсе.

По завершении установки обязательно выполнить обновление системы

sudo apt-get update && sudo apt full-upgrade

4.2. Первичная настройка, удаление лишнего и установка пакетов для работы с системой

Устанавливаем минимальный набор программ для работы с системой. Я использую файловый менеджер midnight commander со строенным текстовым редактором mcedit, htop утилита мониторинга, ssh для удаленного управления, net-tools утилита для работы с сетевыми интерфейсами, landscape-common - отображает системную информацию в приветствии, при подключении по SSH

sudo apt-get install mc htop ssh net-tools landscape-common

Изначально, сетевой интерфейс работает по DHCP. Рекомендую сразу же присвоить статический IP-адрес, дабы в какой-то момент времени он не сменился, и вы не потеряли доступ к своему медиацентру.

Определяем все доступные сетевые интерфейсы в системе

ifconfig

Вывод:

kodi@kodi-pc:~$ ifconfigenp1s0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500        inet 192.168.0.19  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168        inet6 fe80::8461:dcf8:d2c6:2d48  prefixlen 64  scopeid 0x20        ether 40:62:31:0a:11:a5  txqueuelen 1000  (Ethernet)        RX packets 3417519  bytes 5024924041 (5.0 GB)        RX errors 0  dropped 2  overruns 0  frame 0        TX packets 1059086  bytes 169628765 (169.6 MB)        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

В моем случае интерфейс enp1s0, ему назначен IP-адрес 192.168.0.19.

Назначим ему статический адрес 192.168.0.50 и будем дальше работать именно с ним, для этого необходимо отредактировать файл конфигурации netplan:

sudo mcedit /etc/netplan/00-installer-config.yaml

Привести к виду:

network: ethernets:  enp0s3:   addresses:    - 192.168.0.50/24   gateway4: 192.168.0.1   nameservers:    addresses: [192.168.0.1, 1.1.1.1]   optional: true version: 2 renderer: networkd

Где:
addresses IP-адрес, который будет назначен нашему сетевому интерфейсу
gateway4 IP-адрес нашего роутера
nameservers DNS сервера. Первый - наш роутер, 1.1.1.1 общедоступный DNS от Cloudflare

Сохраняем изменения и для надежности перезагружаем систему и проверяем (командой ifconfig). IP-адрес должен быть 192.168.0.50.

Для удобства, дальше работу продолжаю с домашнего ПК под управлением Windows 10 с помощью утилиты PuTTY по SSH-протоколу. SSH у нас уже установлен, используем порт 22.

SSH/SFTP-клиент для android-устройств

Среди домашних гаджетов у меня в обиходе есть планшет под управлением Android, который также иногда использую для администрирования. Могу порекомендовать очень удобного, но, к сожалению, платного клиента Termius.

Удаляем ненужные медиацентру приложения

sudo apt remove libreoffice-draw skanlite okular kpat ksudoku kmahjongg kmines kdeconnect konversation krdc ktorrent thunderbird firefox elisa vlc libreoffice-math libreoffice-calc libreoffice-writer usb-creator-kde kwalletmanager

Удаляем неиспользуемые пакеты из кэша, очищаем кэш утилиты apt и ненужные зависимости

sudo apt autoclean && apt clean && apt autoremove

Устанавливаем Google Chrome на замену Firefox

wget https://dl.google.com/linux/direct/google-chrome-stable_current_amd64.debsudo dpkg -i --force-depends google-chrome-stable_current_amd64.deb

В качестве торрент-клиента использую qBittorrent. Устанавливаем

sudo apt install qbittorrent

4.3. Монтирование основного диска для хранения данных

В моем медиацентре используется два SSD-накопителя (64 и 500 Гб). Меньший по объему уже используется и размечен под систему и приложения. Хранить все медиа-данные, торренты буду на накопителе большего объема. Для этого смонтируем его в файловую систему.

В моем случае накопитель sda1 отформатирован и имеет один раздел (ext4). Определяем его UUID

ls -l /dev/disk/by-uuid

Вывод:

lrwxrwxrwx 1 root root 10 мар 14 18:01 40792859-581c-46cb-be9d-ad9d9e6ce843 -> ../../sdb1lrwxrwxrwx 1 root root 10 мар 14 18:01 4f311605-04ff-4e66-8121-187f270a51f4 -> ../../sdb5lrwxrwxrwx 1 root root 10 мар 14 18:01 760198b6-694e-4d6f-b21c-ea0c530398c3 -> ../../sda1lrwxrwxrwx 1 root root 10 мар 14 18:01 c53e5dd8-c36a-48b1-8591-3aeb4bce60a0 -> ../../sdb7lrwxrwxrwx 1 root root 10 мар 14 18:01 f09293e9-209e-4dce-ba4f-56d2e33657e8 -> ../../sdb6

Все устройства на медиацентре буду монтировать в каталог /mnt. Вложенный каталог (например, kodi), куда непосредственно необходимо смонтировать раздел, создаем вручную и назначаем права

sudo mkdir /mnt/kodisudo chmod -R 0777 /mnt/kodi

Открываем для редактирования fstab

sudo mcedit /etc/fstab

и в конец файла добавляем параметры монтирования для нашего накопителя

UUID=760198b6-694e-4d6f-b21c-ea0c530398c3 /mnt/kodi ext4 rw,nosuid,nodev,relatime 0 0

Все, можно перезагрузить систему и проверить, что накопитель автоматически монтируется при старте.

4.4. Сетевые каталоги

Так как медиацентр, в моем случае, предполагает работу 24/7, удобно использовать его как общий ресурс для обмена данными между всеми домашними устройствами.

Я использую два каталога:

/mnt/smb каталог для обмена между устройствами. Удобно для обмена файловой информации между домашним ПК, ноутбуками и android-устройствами. На ПК с Windows 10 каталог примонтирован в систему, как сетевой диск. На мобильном телефоне использую файловый менеджер X-Plore, в котором также примонтирован этот каталог, всегда быстро и удобно скопировать информацию.
/mnt/kodi/qbittorrent каталог для загрузки торрентов с помощью qBittorrent (не забыть настроить сам qBittorrent на использование этого каталога, по умолчанию используется стандартный каталог загрузок). Так как загружать планирую не только видео-контент для просмотра на телевизоре, удобно использовать медиацентр как торрент-качалку, работающую 24/7. А забрать скачанную информацию всегда можно по средствам все того же смонтированного сетевого диска в Windows 10.

Создаем каталоги и назначаем права на чтение и запись

sudo mkdir /mnt/smbsudo mkdir /mnt/qbittorrentsudo chmod -R 0777 /mnt/smbsudo chmod -R 0777 /mnt/qbittorrent

Для расшаривания каталогов необходимо установить samba

sudo apt-get install samba

Конфигурируем samba

sudo mcedit /etc/samba/smb.conf

Так как секретную информацию держать там не планирую и все находится в домашнем окружении, гостевой доступ без пароля разрешаю для простоты авторизации и подключения сетевых дисков. В конец конфигурационного файла вставляем:

[smb]comment = smbpath = /mnt/smbbrowsable = yeswritable = yesguest ok = yesread only = noforce user = nobodyforce group = nogroupforce create mode = 0777force directory mode = 0777[kodi-qbittorrent]comment = kodi-qbittorrentpath = /mnt/kodi/qbittorrentbrowsable = yeswritable = yesguest ok = yesread only = noforce user = nobodyforce group = nogroupforce create mode = 0777force directory mode = 0777

И перезапускаем сервис samba

sudo /etc/init.d/smbd restart

Можно проверить с других устройств доступность каталогов и наличие прав на чтение и запись.

4.5. Установка и настройка VNC-сервера

Для администрирования и работ в системе медиацентра не планирую использовать собственные клавиатуру и мышь. SSH-протокола не всегда достаточно и иногда хорошо бы иметь доступ к рабочему столу. Этим и займемся.

Решено было использовать VNC-сервер, устанавливаем

sudo apt install x11vnc

Устанавливаем пароль

x11vnc -storepasswd "kodi" /etc/x11vnc.passsudo chmod ugo+r /etc/x11vnc.pass

Запускаем сервер

/usr/bin/x11vnc -noxdamage -shared -dontdisconnect -many -noxfixes -rfbauth /etc/x11vnc.pass -bg

Для подключения я использую Real VNC Viewer для Windows или Android. Порт по умолчанию - 5900.

К сожалению, после перезагрузки системы VNC-сервер автоматически сам не запустится. Добавим в автозагрузку вручную.

Создаем крипт

sudo mcedit /usr/bin/VNCserver-start

Вставляем содержимое

#!/bin/sh/usr/bin/x11vnc -noxdamage -shared -dontdisconnect -many -noxfixes -rfbauth /etc/x11vnc.pass -bg

Делаем скрипт исполняемым

sudo chmod u+x /usr/VNCserver-start

Реализовать автозапуск VNC-сервера с помощью systemd так и не удалось. С автозапуском любого другого скрипта проблем нет, именно с VNC не смог разобраться с авторизацией.

Поэтому сделал не совсем красиво, но вариант рабочий. Параметры системы -> Рабочая среда -> Запуск и завершение -> Автозапуск. Добавить, как сценарий наш скрипт /usr/VNCserver-start.

4.6. Настройка профиля HDMI в PulseAudio

У меня телевизор подключен к мини-ПК через HDMI, а аудио разъем акустической системы подключен к разъему для наушников телевизора, но PulseAudio настаивает на том, что он отключен. Вручную в микшере можно выбрать выходное устройство. Все корректно, но после ближайшей перезагрузки системы профиль снова слетает. Решить проблему можно иначе - отключить модуль switch-on-port-available в конфигурационном файле PulseAudio

sudo mcedit /etc/pulse/default.pa

Закомментировать параметр

#load-module module-switch-on-port-available

После этих изменений с выводом звука не было никаких проблем.

Будем считать, основа нашего медиацентра ОС в лице Kubuntu 20.04 готова. Можно приступать к установке и запуску KODI!

5. Установка и базовая настройка KODI

Переходим непосредственно к KODI. Он есть в официальных репозиториях Ubuntu, но я бы рекомендовал использовать репозиторий стабильных версий сообщества XBMC (так до 2014 года назывался медиацентр). Например, на момент написания этого материала в середине марта 2021 года, в репозиториях Ubuntu версия KODI была 18.7, тогда как в репозитории сообщества уже была версия 19.0 Matrix.

Добавляем репозиторий, обновляем список пакетов и устанавливаем KODI

sudo add-apt-repository ppa:team-xbmc/ppasudo apt updatesudo apt install kodi

KODI установлен, запускаем. Нас приветствует стартовая страница медиацентра и несколько предложений включить неактивные дополнения. Отвечаем Yes только на дополнении PVR IPTV Simple Client, остальные отклоняем. Также будет предложено сразу настроить это дополнение пропускаем, им займемся позже.

Первым делом меняем язык, благо KODI поддерживает различные языки интерфейса, русский/белорусский/украинский не исключение.

Settings/Interface/Regional/Russian

Попутно во всех разделах устанавливаем уровень настроек в Экспертный, это даст чуть больше параметров для настройки.

В настройках стиля включаем:

Использовать скользящую анимацию. Интерфейс будет больнее привлекательно сменять страницы, диалоговые окна и выводить уведомления.
Включить автопрокрутку для сюжетов и обзоров. В библиотеке и видеодополнениях информация о фильме/сериале/серии длинное описание будет плавно прокручиваться.
Режим касания. Добавит кнопки управления на экран. Необходимо, при использовании мыши/аэромыши.
Выбрать рейтинг для показа мультимедийных элементов Рейтинг. В медиатеке и видеодополнениях на эскизе фильма/сериала/серии будет добавлена пиктограмма с рейтингом TVDB (чуть позже установим и его).

Настройки/Интерфейс/Стиль/Настроить стиль

Установим и настроим дополнение погоды. В этом же разделе включаем Показывать сведения о погоде на верхней панели. Вы будете направлены на страницу выбора дополнения, нажимаем Еще и устанавливаем Gismeteo.

Установка дополнения Gismeteo

После установки будет предложено сразу и настроить. Вводим название города, выбираем его из списка. Информация о погоде должна отображаться сверху под часами и на главном экране в разделе Погода. Если сразу этого не произошло перезапустите KODI.

Раздел погода на главном экране

Возвращаемся к настройке стиля и в разделе Элементы главного меню. Отключаем лишнее. Я оставил лишь фильмы, сериалы, ТВ, дополнения, избранное.

Настройки/Интерфейс/Стиль/Настроить стиль/Элементы главного меню

В разделе Картинки можно выбрать и установить набор фанартов из стандартного репозитория. Это фоновые изображения всех страниц медиацентра. Можно установить любой из понравившихся в списке с префиксом Skin Backgrounds - .

Настройки/Интерфейс/Стиль/Настроить стиль/Картинки

Какое-то время у меня был установлен набор Darkwood Design. Со временем, из нескольких официальных наборов репозитория Kodi.tv собрал самые удачные в дополнение, которое можете также установить себе - resource.images.skinbackgrounds.arbuzov.zip.

Что касаемо самих стилей, их предостаточно даже в официальных репозиториях. Но перебрав их все, остался на стиле по умолчанию Estuary, с цветовой схемой Midnight.

Оставшиеся параметры системы оставляем по умолчанию, кроме Настройки/Система/Дополнения Неизвестные источники. Этот параметр включить обязательно. Потребуется для установки некоторых дополнений из файлов.

Параметры Проигрывателя я также оставлял без изменений.

Переходим в раздел Настройки/Службы. В Управлении разрешаем удаленное управление по HTTP и устанавливаем пароль. Это нам понадобится для управления KODI с других устройств. Чуть позже разберемся, как это сделать.

Настройки/Службы/Управление

В разделе Сведения о системе можно наблюдать за состоянием вашего медиацентра. Здесь и общая информация о системе, накопителях, температурах, сети, а также о каналах PVR.

В разделе Сведения есть счетчик общего времени наработки KODI. Любопытная информация. Мой медиацентр уже наработал 284 дня.

Настройки/Сведения о системе/Сведения

Раздел с наиболее значимой информацией Оборудование. Из коробки температура ЦП у меня отображалась также, как и сейчас частота ЦП - -1C. Частоту побороть так и не смог, а вот с температурой разобраться удалось.

Настройки/Сведения о системе/Оборудование

Необходимо KODI указать, где брать информацию о температуре. Настраивается в конфигурационном файле advancedsettings.xml. В нем вообще много чего интересного, можно прочесть на официальной странице KODI/Wiki.

Если файла нет создаем его самостоятельно

mcedit /home/имя_пользователя/.kodi/userdata/advancedsettings.xml

<advancedsettings><cputempcommand>sed -e 's/\([0-9]*\)[0-9]\{3\}.*/\1 C/' /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp</cputempcommand></advancedsettings>

После перезапуска KODI, температура отображается верно. Какой параметр использовать, например, для Raspberry Pi можно прочесть здесь.

6. IPTV. Как установить и настроить, какой сервис выбрать

Для вещания IPTV в KODI потребуется дополнение PVR IPTV Simple Client, которое мы согласились включить при первом запуске.

Что делать, если при первом запуске дополнение не было предложено включить и сейчас его вообще нет в списке дополнений или было включено, но не запускается и отмечено, как неактивное, а попытки запустить вручную завершаются ошибкой?

Ошибка при попытке включить дополнение PVR IPTV Simple Client

Трудно сказать с чем связано, но на этапе тестирования на виртуальных машинах и установке на боевой сервер год назад у меня возникли проблемы с его запуском из коробки (при первом запуске KODI ничего не предложил и в списке моих дополнений его не было).

Установку выполнил вручную. Обязательно использовать последнюю версию deb-пакета. Смотрим актуальную версию здесь - pkgs.org/download/kodi-pvr-iptvsimple. Не забыть верно выбрать дистрибутив и архитектуру.

В моем случае последняя версия 7.5.0 скачиваем для Ubuntu 20.04 LTS (Focal Fossa) и устанавливаем

wget http://ppa.launchpad.net/team-xbmc/ppa/ubuntu/pool/main/k/kodi-pvr-iptvsimple/kodi-pvr-iptvsimple_7.5.0-1~focal_amd64.debsudo dpkg -i ./kodi-pvr-iptvsimple_7.5.0-1_focal_amd64.deb

После установки запускаем KODI, проверяем установлен и запущен ли наш PVR IPTV Simple Client.

Прежде, чем перейдем к настройкам клиента, необходимо определиться с сервисом. На просторах сети их достаточно большое количество, как платных, так и бесплатных, с архивами и без, хороших и плохих. Какое-то время пользовался бесплатными самообновляемыми плейлистами. Мне показалось это дорогой в никуда. Много не рабочих каналов, иногда и вовсе не работал ни один, низкая скорость передачи, постоянная буферизация, особенно в вечернее время и на выходных. К набору каналов, особенно в HD качестве, также есть вопросы.

Был найден оптимальный вариант - ILookTV. Сервис платный 1$/месяц. За эту неподъемную сумму я получил просто огромный список каналов, чуть более 100 из которых в HD-качестве. За год использования не было ни одного сбоя в работе. Что касается скорости передачи, то при моем интернете 25 Мбит/с - проблем не возникало ни разу. Каналы открываются мгновенно, без буферизации. Также хочется отметить качественные логотипы каналов. У других сервисов с этим явные проблемы, во всяком случае, у тех которыми пользовался я.

С регистрацией и оплатой, думаю, проблем возникнуть не должно. Описывать подробно это не буду. Первые сутки, кстати, можно попробовать бесплатно.

В личном кабинете в разделе Плейлист рекомендую выбрать только нужные вам группы каналов (много зарубежных, не русскоговорящих). Помимо выбора групп, также рекомендую пройтись и по самим каналам и отключить не нужные. Это сделать можно в разделе Конструктор. Так, например, изначально мой плейлист составлял 1800+ каналов. После выключения лишних осталось 593 канала.

Будем считать плейлист готов, можно подключать в KODI. Переходим в личном кабинете в раздел Плейлист/Скачать. Использовать можно как ссылку, так и m3u8-плейлист. При использовании ссылки возможны проблемы с доступом к сервису из-за блокировок провайдера. Скачиваем плейлист.

IPTV-плейлист готов, скачиваем

Переходим к настройкам клиента Дополнения/Мои дополнения/Клиенты PVR/PVR IPTV Simple Client.

В разделе Основные указываем локальное расположение нашего плейлиста

В разделе EPG указываем ссылку на программу передач (ГИД):

http://epg.it999.ru/edem.xml.gz

При некорректном взаимодействии с часовыми поясами и разницей во времени, можно вручную настроить смещение +/- в часах.

В разделе Channel Logos расположение не трогаем, для Channel logos from XMLTV установить Предпочтительно M3U.

Применяем настройки и перезапускаем KODI. При старте KODI выполнит сканирование плейлиста и обновит программу передач. Об этом будет информировать нас в верхнем правом углу. По завершении переходим в раздел ТВ и наблюдаем все наши каналы, наслаждаемся просмотром.

Раздел "ТВ" на главном экране KODI

Список каналов, справа подробная информация

ТВ-программа

В разделе Сведения о системе/Служба PVR также должна появиться общая информация о каналах

7. Библиотека KODI. Что это такое и как настроить

Библиотека KODI великолепна по своему функционалу и автоматизации всех процессов. Для меня это просто находка. Она структурирует по разделам Фильмы/Сериалы/Музыка и т.д. ваши медиа-данные, загружая автоматически со сторонних ресурсов трейлеры, постеры, информацию о сюжете, актерах, рейтинг и прочее, прочее... Лично я не использую офлайн-медиа, так как локально у меня не хранятся ни фильмы, ни сериалы. Но библиотека отлично взаимодействует и с другими видеодополнениями для просмотра онлайн, в частности с Elementum, который установим чуть позже.

Прежде, чем будем настраивать библиотеку, необходимо установить несколько дополнений с источниками сведений. Мой медиацентр работает с TVDB и КиноПоиск.

Дополнения KinoPoisk в официальных репозиториях нет. Необходимо установить сторонний репозиторий Seppius (скачиваем по ссылке). В браузере дополнений выбрать установку из файла ZIP и указать путь к только что скачанному архиву.

По завершении установки репозитория, возвращаемся назад и выбираем Установить из репозитория/Все репозитории/Источники сведений и устанавливаем в разделе Сведения о сериалах TVDB (new), а в разделе Сведения о фильмах - KinoPoisk.

Дополнения установлены, переходим к настройке библиотеки. Создаем два каталога, для раздельного хранения информации о фильмах и сериалах, например:

/mnt/kodi/library/Movies библиотека фильмов
/mnt/kodi/library/Shows библиотека сериалов

Далее переходим в Настройки/Медиа/Медиатека/Видео и нажимаем добавить Видеоисточник. Добавляем каталог с фильмами, даем произвольное название источнику.

В типе содержимого указываем, что этот каталог содержит фильмы, источник сведений KinoPoisk. Параметры сканирования, как на скриншоте.

Аналогично поступаем и с источником для сериалов. Обратите внимание на отличие в настройках и параметрах сканирования, это важно.

Настройка библиотеки завершена. Пока она пуста, после установки Elementum сможете добавить в нее несколько фильмов/сериалов и проверить, верно ли все настроено. Таким же образом вы можете добавить и локальные (или сетевые) каталоги с фильмами/сериалами/клипами/музыкой, KODI просканирует ваши медиафайлы, и они уже будут отображаться на главном экране в соответствующих разделах. Не забудьте только для работы с клипами и музыкой установить нужные дополнения источников сведений.

8. Elementum и Burst. Настраиваем просмотр контента торрент-онлайн

Это, наверное, самый важный функционал всего медиацентра, из-за которого все и затевалось. Elementum видеодополнение, которое у нас будет работать с торрент-трекерами. Дополнение отлично справляется не только с проигрыванием онлайн торрент-контента, но и с поиском, отличным отображением всей информации о фильмах и сериалах с постерами, актерами и их фотографиями. В общем, просто не заменимая вещь. Burst дополнение к Elementum провайдер, который непосредственно взаимодействует с трекерами.

Итак, все по порядку. В официальных репозиториях Elementum нет. Его необходимо скачать с сайта разработчика - elementum.surge.sh, выбрав платформу (у нас Linux x64).

Устанавливаем также из файла ZIP, как устанавливали репозиторий для Кинопоиска, при подготовке библиотеки. По завершении установки KODI сам предложит установить дополнение Burst соглашаемся.

Переходим к настройкам Elementum. Привожу свои настройки на скриншотах. Обязательно указать пути для загрузок, торрентов, включить интеграцию с библиотекой KODI и указать путь к самой библиотеке (ее создавали в предыдущем разделе).

Что касается настроек загрузок, то мой накопитель в 500 Гб совершенно не лимитирует. Я установил параметры в использование файлов, максимальное. Файлы автоматически не удаляются после просмотра. Их периодически удаляю вручную.

Настройки BitTorrent оставил по умолчанию. Торренты загружаются и сидируются без ограничений по скорости. Прокси-сервер не включаем, это важно.

Переходим к настройкам провайдера Burst в Дополнения/Программные дополнения. Прокси также не используем. В разделах Разрешение и Качество выбрал только 1080p/720p и качество выше Screener/SCR, так как телевизор не поддерживает 2K/4K, а экранки не смотрю.

Настройки Elementum Burst

И самое главное, указываем трекеры, с которыми будем работать. Я использую следующие (остальные отключил, так как большее количество трекеров увеличит время поиска и, как показала практика, ничего стоящего они дают в выдачах):

Открытые:
MegaPeer

Закрытые (нужна регистрация на сайте, в настройках Burst указать логин/пароль):
Rustorka
NNM-Club
RuTracker
Кинозал

Этого небольшого списка трекеров хватает с головой. За все время использования и множества просмотренных фильмов лишь несколько раз не были найдены раздачи. Но, если у кого-то есть инвайты на самые закрытые трекеры буду рад принять.

Применяем настройки и запускаем Elementum.

Главное меню дополнения Elementum

Перейдите, например, в раздел Фильмы/Самые просматриваемы и выберите любой фильм.

Если все верно настроено Burst просканирует, указанные вами трекеры, и предложит выбрать стрим.

Список раздач

Выбрав стрим, Elementum буферизирует порядка 20-50 Мб (в зависимости от общего размера фильма) и начинает его воспроизведение.

Если завершить просмотр, согласно нашим настройкам, скачивание продолжится в фоновом режиме, информация о прогрессе будет в верхнем правом углу. Этот параметр можно отключить в настройках Elementum, тогда при остановке просмотра, загрузка будет останавливаться (или останавливаться и удаляться торрент + файл).

Для того, чтобы добавить фильм/сериал из Elementum в библиотеку из контекстного меню выбрать Добавить в библиотеку.

Котекстное меню фильма/сериала в Elementum

Все добавленные фильмы и сериалы в библиотеку будут доступны из главного экрана, в соответствующих разделах. Автоматически отмечаются просмотренные фильмы/серии/сезоны, загружаются постеры, рейтинг и описание.

"Сериалы" на главном экране

Список серий в разделе "Сериалы"

Раздел "Фильмы" на главном экране

На главном экране будут отображаться лишь недавние и просматриваемые. После того, как фильм/сериал просмотрен, он пропадает с главного экрана и находится уже в общей библиотеке, в соответствующем разделе. Указывается общее количество фильмов и сериалов, режим отображения и сортировки можно настроить под себя.

Все фильмы библиотеки

На данном этапе основные настройки выполнены, медиацентром уже можно пользоваться и получать удовольствие от просмотра.

В следующей публикации поговорим о возможности внешнего управления KODI/Elementum и qBittorrent с помощью веб-интерфейса и Android-устройств. А также внедрим в наш медиацентр функцию учета трафика с возможностью отображения и анализа в веб-интерфейсе. Не забудем и о резервном копировании, как операционной системы, так и самого KODI.

Подробнее..

Категории: Работа с видео , Diy или сделай сам , Настройка linux , Видеотехника , Ubuntu , Kodi , Vnc-server , Iptv , Samba , Xbmc , Kubuntu , Pvr iptv simple client , Elementum , Burst

KODI. Как я собирал свой самый удобный и функциональный медиацентр для дома. Часть 2

24.03.2021 18:04:11 |

Автор: admin

Продолжаем "изобретать" свой медиацентр. Начало здесь - KODI. Как я собирал свой самый удобный и функциональный медиацентр для дома. Часть 1.

Содержание:

Просмотр YouTube
Внешнее управление медиацентром и системой
1. Управление qBittorrent (веб-интерфейс и мобильное приложение для Android)
2. Управление KODI Android-устройством (Yatse, Kore)
3. Веб-интерфейс KODI и Elementum
Учет трафика медиацентра (vnStat + веб-интерфейс)
Резервное копирование KODI

1. Просмотр YouTube

Было бы странно иметь современный медиацентр без возможности просмотра роликов на самом популярном видеохостинге - YouTube. Для этого есть одноименное дополнение из официального репозитория. Дополнение отлично взаимодействует и синхронизирует историю, каналы, подписки и прочее. Все как у всех. Что-то особо описывать и обозревать не вижу смысла.

Единственное, с чем могут возникнуть проблемы с авторизацией на сервисе. Для этого необходимо в консоли приложений Google создать API-проект и получить идентификатор клиента, ключ API и cсекретный код клиента. Только имея эти данные вы сможете авторизовать дополнение. На просторах сети достаточное количество пошаговых инструкций. Например, одна из них на overclockers.ru.

Но есть куда более элегантный, удобный и быстрый способ проигрывания YouTube-роликов на медиацентре KODI с помощью мобильного телефона и стандартного приложения YouTube в нем. Никаких дополнений и настроек в самом медиацентре, при этом, не требуется. К этому мы вернемся чуть позже, когда будем рассматривать управление медиацентром с помощью мобильного телефона.

2. Внешнее управление медиацентром и системой

Построив такой умный медиацентр, было бы не лишним иметь возможность управлять всеми процессами не только с самого медиацентра и подключенного в него пульта ДУ или клавиатуры/мыши.

Возможность удаленного администрирования Ubuntu по SSH-протоколу реализовали, VNC-подключение есть. Все исправно работает как с Windows, так и c Android-устройств (если пропустили, смотрите разделы 2 и 5 предыдущей публикации).

2.1. Управление qBittorrent (веб-интерфейс и мобильное приложение на Android)

Не забываем, что медиацентр у нас, по совместительству, фоновая и круглосуточная торрент-качалка. И, чтобы не мешать домочадцам смотреть мультики или новости можно спокойно управлять своими загрузками. Никто этого даже и не заметит.

Для этого в настройках qBittorrent включить использование веб-интерфейса, задав логин/пароль и порт. Я указываю 8081, если помните порт 8080 мы указывали в настройках KODI, он уже занят.

Теперь можем проверить доступность веб-интерфейса. Он полностью повторяет интерфейс самого приложения, работает без нареканий - рекомендую!

Помимо веб-интерфейса, использую и приложение на android-устройствах - qBittorrent Controller. Настроить подключение к вашему серверу не сложно. Вам понадобиться все тот же порт, логин и пароль.

2.2. Управление KODI Android-устройством (Yatse, Kore)

С управлением системой и торрент-качалкой разобрались, осталось самое главное управление KODI. С этим у вашего медиацентра будет полный порядок.

Для Android-платформ на выбор есть два варианта:
Kore официальное бесплатное приложение;
Yatse стороннее платное ($3.56). Большинству будет достаточно и бесплатного функционала.

Оба варианта отлично справляются со своими задачами. Для подключения используется порт 8080 и логин/пароль, заданный при первоначальной настройке KODI. Оба приложения позволяют управлять просмотром IPTV и контента из библиотеки, дополнениями. Библиотека кэшируется и доступна без подключения к медиацентру, просматривать информацию о фильмах и сериалах можно за пределами домашней сети. Хочется отметить, что Yatse с этим справляется немного лучше. Например, моя библиотека, наполненная исключительно онлайн контентом из Elementum, отображается со всеми постерами и изображениями, Kore отображает только локальные. С логотипами каналов из m3u8-плейлиста IPTV не справляется ни одно приложение, если логотипы локальные отобразят оба.

Из отличительного функционала обоих приложений, хотелось бы выделить интеграцию с Android. На любом медиафайле из контекстного меню можно выбрать пункт Воспроизведение на медиацентре KODI. Итого, любую фотографию, видео или аудиофайл, буквально в несколько кликов вы можете отправить на большой экран вашего телевизора. Еще более приятно - из приложения YouTube на своем телефоне/планшете вы можете нажать Поделиться и также выбрать Воспроизведение на медиацентре KODI - видеоролик мгновенно начнет воспроизведение на вашем телевизоре. По этой причине, кстати, я не использую дополнение YouTube, о котором недавно шла речь, хоть оно установлено и подключено к аккаунту. Гораздо удобнее и быстрее проигрывать ролики с телефона, чем из дополнения.

Виджеты рабочего стола поддерживает только Yatse. Только он еще, кстати, умеет отправлять текст на медиацентр. Удобно при необходимости набора текста на телефоне куда быстрее набрать, чем вводить с экранной клавиатуры, даже аэромышью.

Какое выбрать решать вам. Лично я отдаю предпочтение Yatse. Больше возможностей даже в бесплатной версии, гибкие настройки и более привлекательный интерфейс.

Скриншоты Yatse

Таким не хитрым способом можно проиграть любой медиа-файл с вашего телефона на телевизоре. Это же работает и в приложении YouTube

Скриншоты Kore

2.3. Веб-интерфейс KODI и Elementum

Также для удаленного управления у медиацентра есть и веб-интерфейс. Для доступа необходим все тот же порт (8080) и логин/пароль. Функционал довольно-таки ограниченный, но его вполне достаточно для просмотра и запуска контента из библиотеки и IPTV. Взаимодействие с дополнениями также поддержано. Внешний вид веб интерфейса можно изменить, доступно несколько вариантов из стандартного официального репозитория KODI.

Свой веб-интерфейс также имеет и дополнение Elementum. Позволяет просматривать текущее состояние торрентов, добавлять новые из файла или magnet-ссылки, а также удалять уже имеющиеся. Из него также можно напрямую запустить воспроизведение торрента на медиацентре.

Скриншоты веб интерфейсов KODI и Elementum

3. Учет трафика медиацентра (vnStat + веб-интерфейс)

Мониторинг объемов входящего/исходящего трафика для медиацентра, конечно, не совсем актуален, но на длинной дистанции - любопытная информация. Для реализации этой задачи существует множество программ, в том числе и для Ubuntu. Если оставить в этом списке лишь те, которые имеют в своем составе графический интерфейс (веб, например) и анализ данных подходящего совсем немного, из-за своей масштабности, так как это будут полноценные приложения администрирования сети с огромным набором возможностей и, как следствие, высокой ресурсоемкостью. Нагружать медиацентр, ненужными в домашних условиях инструментами, не хотелось бы.

Для простого учета и отображения статистики отлично подойдет vnStat - легковесная программа для мониторинга сетевого трафика для операционной системы Linux с использованием интерфейса командной строки. Программа будет следить не за нашим KODI, а за сетевым интерфейсом. Это именно то, что нужно, так как помимо KODI, работает еще и qBittorrent.

Из коробки поставляется без веб-интерфейса, но благодаря энтузиастам, в сети есть несколько вариантов, отлично взаимодействующих с vnStat. Мне понравился вариант jsvnstat. На сайте разработчика также есть раздел Demo, в котором можно пощупать, как это выглядит и работает.

jsvnstat разработан в далеком 2013 году и, к сожалению, с тех пор не обновлялся. В связи с этим, актуальную версию самого vnStat веб-интерфейс не поддерживает. Не проблема нам будет достаточно возможностей и более старых версий.

Методом перебора нашел последнюю поддерживаемую версию vnStat 1.14. В репозиториях Ubuntu ее уже нет. Можно скачать из репозитория моего GitHub.

Скачиваем и устанавливаем нужную версию

wget https://github.com/arboozov/kodi/raw/master/vnstat_1.14-1ubuntu2_amd64.debsudo dpkg -I vnstat_1.14-1ubuntu2_amd64.deb

Блокируем обновление пакета vnstat, дабы при обновлениях системы не получить самую свежую версию и остаться без работающего веб-интерфейса

sudo apt-mark hold vnstat

Создаем БД для нашего сетевого интерфейса (в моем случае это enp1s0)

vnstat -i -u enp1s0

Устанавливаем и запускаем веб-сервер

sudo add-apt-repository ppa:ondrej/phpsudo apt-get updatesudo apt-get install apache2 php5.6 php5.6-gd wget libapache2-mod-php5.6sudo service apache2 restart

Теперь необходимо загрузить и разместить сам веб-интерфейс на нашем медиацентре. Можно использовать оригинальный вариант с сайта разработчика, либо немного измененный мой вариант. Глобальных правок я не вносил, но немного подправил внешний вид, цвета, убрал лишнее и скорректировал расчет суммарного объема входящего/исходящего трафика в ТБ.

Загружаем, например, мой вариант

wget https://github.com/arboozov/kodi/raw/master/jsvnstat.zip

Распаковываем архив по пути /var/www/html/stat/

unzip jsvnstat.zip -d /var/www/html/stat/

Задаем параметру $interface наш сетевой интерфейс, с которым будем работать, сохраняем изменения

mcedit /var/www/html/stat/settings.php

Настройка завершена, переходим по адресу http://IP-адрес_вашего_медиацентра/stat/. Если все сделано верно отобразится наш веб-интерфейс с анализом трафика с момента установки пакета. БД по умолчанию будет обновляться автоматически каждые 5 минут.

4. Резервное копирование KODI

Медиацентр с KODI на борту, обросший дополнительными возможностями на базе Kubuntu 20.04, полностью настроен и готов к работе. На этом этапе стоит задуматься над резервным копированием и сохранением всего, что сделано, в этом первоначальном состоянии. Не будем недооценивать стабильность и надежность работы нашей операционной системы, но на случай выхода из строя аппаратной части, того же SSD-накопителя, например, хотелось бы иметь возможность быстро восстановить работу, причем в том же состоянии, с наименьшими усилиями. С нуля производить установку и настройку снова сомнительное удовольствие.

Рекомендую иметь хотя бы одну копию (например, первоначального состояния) всей системы. Я сохранил образ диска с помощью Clonezilla. Имея такую копию, без особого труда, можно сказать в пару кликов, меняем накопитель и поднимаем Kubuntu со всеми настройками. Подробно описывать порядок снятия или установки образа не буду. Кто не сталкивался с работой Clonezilla хорошая инструкция на русском языке со скриншотами на losst.ru.

Что касается резервирования самого KODI, то я выполняю копирование с помощью программного дополнения Backup из официального репозитория в автоматическом режиме 1 раз в неделю. Никакого участия от меня в этом не требуется, нужно лишь один раз все правильно настроить.

Так как у меня медиацентр работает и подключен к сети круглосуточно, работу планировщика настроил на еженедельное копирование всех данных KODI в понедельник в 4:00 с хранением двух копий в архиве. То есть, условно, на третей неделе, при резервном копировании будет удалена самая старая копия (с первой недели).

Но где же хранить резервные копии? Хранить под собой на том же диске выстрел себе в ногу, на такой бэкап можно даже не тратить время. Сетевой каталог на другом домашнем хосте в моем случае не вариант, ночью все ПК выключены, днем тоже нет постоянного графика. Включать, например, в ночь каждого понедельника (по моему расписанию) домашний компьютер сомнительная автоматизация. Хотелось бы не участвовать в этом процессе от слова совсем.

Dropbox

Дополнение поддерживает интеграцию с этим популярным файловым хостингом. Подключение не сложное. Необходимо через консоль в личном кабинете сервиса создать приложение для работы с API, предоставить ему необходимый доступ (чтение, запись и удаление), а полученные ключи указать дополнению и авторизоваться. Для авторизации Backup сгенерирует ссылку, перейдя по которой Dropbox сгенерирует код валидации для подтверждения. Работает все очень хорошо, за одним исключением. Авторизации хватает на одну сессию. После перезапуска KODI авторизоваться необходимо повторно. Без авторизации, понятное дело, резервная копия не будет загружена на хостинг. Как итог, процесс опять же требует нашего вмешательства вариант нам не подходит.

Яндекс.Диск

Дополнение не поддерживает работу с этим облачным сервисом, но ведь никто нам не мешает примонтировать его в систему и указать его в настройках Backup, как локальную директорию, а о том, что она не локальная, знать дополнению не обязательно. Этот вариант нам подходит приступаем к работе.

В разделе Управление аккаунтом Яндекс.Диска создаем пароль приложения по WebDAV API.

Для работы с WebDAV API в Ubuntu, устанавливаем в систему пакет davfs2

sudo apt-get install davfs2

Создаем каталог, куда будем монтировать наш Яндекс.Диск и назначаем права

sudo mkdir /mnt/yandex.disksudo chmod -R 0777 /mnt/yandex.disk

Добавляем аккаунт нашего Яндекса в davfs2, где:
логин имя пользователя в сервисе Яндекс, без @домена
пароль ID, созданный в паролях приложений аккаунта Яндекс.Диск

echo "https://webdav.yandex.ru логин пароль" >> /etc/davfs2/secrets

Монтируем в директорию /mnt/yandex.disk

sudo mount -t davfs https://webdav.yandex.ru /mnt/yandex.disk

Конфигурируем fstab, чтобы монтирование Яндекс.Диска в наш каталог происходило автоматически, при старте системы

sudo mcedit /etc/fstab

Вставить в конец файла

https://webdav.yandex.ru:443 /mnt/yandex.disk davfs user,rw,_netdev 0 0

Осталось лишь указать наш каталог в настройках дополнения Backup.

Не будем дожидаться ближайшей ночи понедельника и запустим создание резервной копии вручную. После года работы KODI, объем данных для резервирования у меня составляет 1.61 Гб, после архивации 1.35 Гб. В верхнем правом углу будет выводиться информация о ходе выполнения резервной копии.

Google Drive

По аналогии можно настроить бэкап KODI и на сервис от Google. Отличие будет лишь в монтировании его в систему. Приступаем.

Нам понадобится пакет google-drive-ocamlfuse. Добавляем в систему репозиторий, обновляем список пакетов и устанавливаем

sudo add-apt-repository ppa:alessandro-strada/ppasudo apt-get updatesudo apt-get install google-drive-ocamlfuse

Создаем директорию, куда будем монтировать и назначаем права

sudo mkdir /mnt/google.drivesudo chmod -R 0777 /mnt/google.drive

Теперь необходимо из-под пользователя (не sudo), авторизованного в системе из консоли выполнить команду

google-drive-ocamlfuse /mnt/google.drive

Вы будете перенаправлены в браузер для авторизации. По ее завершении Google у вас спросит разрешить ли KODI управлять вашим диском подтверждаем.

Готово, можно перейти в директорию /mnt/google.drive и увидеть там свои файлы в облаке.

Как и в случае с Яндекс.Диском, Google Drive после перезапуска системы автоматически не смонтирует ваш диск. Настроим автомонтирование самостоятельно.

Создаем скрипт

mcedit /usr/bin/gdfuse

Вставляем содержимое

#!/bin/bashgoogle-drive-ocamlfuse -label $1 $*exit 0

Назначаем права на выполнение и копируем в root

sudo chmod +x /usr/bin/gdfusesudo cp -r /home/имя_пользователя/.gdfuse /root/

Осталось лишь сконфигурировать fstab

sudo mcedit /etc/fstab

Вставляем в конец файла

gdfuse#default /mnt/google.drive fuse allow_other 0 0

Теперь ваш облачный диск всегда будет монтироваться в систему автоматически.

В завершении темы о резервном копировании KODI, хочется добавить, что, помимо стандартных данных для резервирования, можно добавить и свой каталог. С единственным ограничением каталог должен быть по пути /home/имя_пользователя/.kodi/. Например, у меня там находится каталог wiki с какими-то моими заметками, скриптами и настройками. Для этого в настройках дополнения Backup в Типы файлов сменить режим с Simple на Advanced и добавить нужный каталог он теперь также будет добавлен в архив резервной копии.

Таким образом, при наличии небольшого количества времени и навыков, получаем мультимедийный комбайн с дополнительными возможностями домашнего сервера и множеством комфортных способов управления, способного работать 24/7/365, аналога которому я пока не нашел, возможно лишь по тому, что и не искал он целиком и полностью устраивает меня и моих домочадцев.

P.S. В планах на втором телевизоре также поднять KODI (вероятно на Raspberry Pi 3/4) и синхронизировать оба устройства с помощью MySQL. Публикация о проделанной работе в этом направлении обязательно будет.

Подробнее..

Категории: Работа с видео , Diy или сделай сам , Настройка linux , Видеотехника , Ubuntu , Youtube , Kodi , Google drive , Iptv , Яндекс.диск , Xbmc , Qbittorrent , Yatse , Kore , Vnstat

KODI собираем удобный и функциональный медиацентр для дома. Часть 6. Синхронизация медиатеки. MariaDB

12.04.2021 02:07:50 |

Автор: admin

Лирическое отступление

Уже более года в качестве медиацентра использую KODI. Начиналось всё с каких-то базовых вещей, но даже от такого функционала я был в полном восторге. Просмотр ТВ, фильмов и сериалов теперь не выглядит каким-то квестом, а все мои домашние также полюбили KODI, и я даже не представляю, как раньше могли справляться без него.

Но я все больше погружался в его возможности и постепенно наращивал функционал. Реализовал, казалось бы, простые вещи, но, если сложить все мелкие детали воедино понимаешь, насколько все комфортно, логично и продумано, а главное - функционально. Именно такую оценку я даю всему конечному результату. Для кого-то это будет вовсе не так, конечно, ведь у всех свои фломастеры. Но после первых публикаций я получил массу положительных откликов от аудитории и гостей хабра, и понял, что кому-то пригодился мой опыт. Это приятно. Поэтому, хочется продолжать.

Если вы пропустили предыдущие публикации обязательно загляните в них, возможно и для вас найдется что-то интересное. Если в двух словах установили и настроили с нуля ОС и KODI, настроили просмотр торрент-контента, YouTube, IPTV. Поговорили об управлении с других устройств, резервном копировании, анализе трафика и даже научили KODI запускать ретро-игры.

Все предыдущие публикации:

KODI: собираем удобный и функциональный медиацентр для дома. Часть 1
KODI: собираем удобный и функциональный медиацентр для дома. Часть 2
KODI: собираем удобный и функциональный медиацентр для дома. Часть 3. Ретро-игры
KODI: собираем удобный и функциональный медиацентр для дома. Часть 4. Архив IPTV
KODI: собираем удобный и функциональный медиацентр для дома. Часть 5. Яндекс.Музыка

Зачем это все затевалось?

Среди медиаустройств, в моем домашнем обиходе два телевизора. Основной в гостиной работает с KODI, второй на кухне под управлением Tizen OS. Мысль о том, что последнего также нужно посадить на KODI возникла спустя пару недель после запуска медиацентра на основном телевизоре. Но руки все никак не доходили

Каждый раз, переключая ужасного качества каналы кабельного ТВ на кухне, я вспоминал о своей затее. И вот пришло время воплотить ее в жизнь. Для этой задачи в поднебесной был заказан Raspberry Pi 3 и все та же аэромышь, как и для основного телевизора (подробнее о ней в первой части).

Итого, в гостиной KODI на базе неттопа с Kubuntu 20.04 на борту, на кухне LibreELEC на базе третьей малинки.

Кухонный медиацентр должен выполнять всего две задачи:
просмотр IPTV. Буду использовать все тот же сервис ilook и дополнение PVR IPTV Simple Client. К слову, сервис позволяет использовать плейлист на двух устройствах без дополнительной платы за тариф.
просмотр торрент-видео. Потому как локальной библиотеки фильмов и сериалов у меня нет.

О том, как установить LibreELEC на малинку описывать, думаю, не стоит. А как подключить IPTV и Elementum для просмотра торрентов я рассказывал в другой публикации.

Общее понимание архитектуры есть, причем же здесь MariaDB в заголовке? Представьте, вы смотрите фильм в гостиной, идете обедать на кухню и продолжаете просмотр ровно с того места, на котором остановились. Здорово, не правда ли?

KODI позволяет реализовать синхронизацию медиатеки на разных устройствах. Для этого потребуется MySQL-сервер, на котором и будет храниться эта медиатека. Сервер может быть поднят на совершенно сторонней машине, хоть под управлением Windows. В моем случае, основной медиацентр работает 24/7, аппаратные ресурсы позволяют сервером назначает его, на нем и будем поднимать базу данных.

Надеюсь, суть и прелести такой архитектуры домашних медиацентров понятна.

Подготовка серверной части. MariaDB

Прочитав Wiki на официальном сайте KODI, решил, что все довольно просто и понятно бери и делай. Но на практике оказалось все иначе БД не наполняется моей медиатекой, в логах ошибки не поддаются пониманию или записей нет вообще, от того понять, что сделано не так достаточно трудно. Второе устройство подключать к БД смысла нет синхронизировать нечего.

В комментариях к предыдущей публикации был затронут этот вопрос и @vyacheslavteplyakov дал понять, что Wiki не обновляется и информация, вероятно, устарела. Но и указал на основные подводные камни и как их обойти.

Особенности:

Использовать MariaDB;
Медиатека должна быть размещена в сетевом каталоге;
Все пути к медиатеке на всех устройствах должны быть абсолютные;
Сетевые каталоги NFS или SMB, если вынуждены использовать NTFS, то только с авторизацией по учетной записи с паролем;
Версии KODI на всех устройствах должны быть одинаковы.

С задачей и подводными камнями разобрались приступаем к работе. Напомню, сервером у нас будет KODI на неттопе с Kubuntu 20.04.

Устанавливаем сервер MariaDB

sudo apt updatesudo apt install mariadb-server

Cледующим шагом является запуск встроенного скрипта безопасности. Этот скрипт меняет ряд наименее защищенных опций, используемых по умолчанию, для таких функций, как, например, удаленный вход для пользователя root и тестовые пользователи.

Запускаем скрипт безопасности

sudo mysql_secure_installation

Откроется серия диалогов, где можно внести некоторые изменения в параметры безопасности установки MariaDB. Параметры установите, исходя из собственной безопасности. Учитывая, что моя БД будет наполняться лишь медиатекой и находится она в изолированной домашней сети сделал так:

root@kodi-pc:/# sudo mysql_secure_installationNOTE: RUNNING ALL PARTS OF THIS SCRIPT IS RECOMMENDED FOR ALL MariaDB      SERVERS IN PRODUCTION USE!  PLEASE READ EACH STEP CAREFULLY!In order to log into MariaDB to secure it, we'll need the currentpassword for the root user.  If you've just installed MariaDB, andyou haven't set the root password yet, the password will be blank,so you should just press enter here.Enter current password for root (enter for none):

Пароль не задаем, нажимаем ENTER.

Setting the root password ensures that nobody can log into the MariaDBroot user without the proper authorisation.Set root password? [Y/n]

Отклоняем (N).

By default, a MariaDB installation has an anonymous user, allowing anyoneto log into MariaDB without having to have a user account created forthem.  This is intended only for testing, and to make the installationgo a bit smoother.  You should remove them before moving into aproduction environment.Remove anonymous users? [Y/n]

Удаляем (Y).

Normally, root should only be allowed to connect from 'localhost'.  Thisensures that someone cannot guess at the root password from the network.Disallow root login remotely? [Y/n]

Отклоняем (N).

By default, MariaDB comes with a database named 'test' that anyone canaccess.  This is also intended only for testing, and should be removedbefore moving into a production environment.Remove test database and access to it? [Y/n]

Удаляем (Y).

Reloading the privilege tables will ensure that all changes made so farwill take effect immediately.Reload privilege tables now? [Y/n]

Соглашаемся (Y).

Теперь создадим пользователя, из-под которого будут работать с БД наши медиацентры. Для создания пользователя kodi с паролем kodi запускаем оболочку MariaDB и выполняем команду

sudo mariadbGRANT ALL ON *.* TO 'kodi'@'localhost' IDENTIFIED BY 'kodi' WITH GRANT OPTION;

Разрешаем доступ с любого хоста ко всем базам данных на сервере для пользователя kodi

GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO kodi@'%' IDENTIFIED BY 'kodi';

Очищаем привилегии, чтобы они были сохранены и доступны в текущем сеансе

FLUSH PRIVILEGES;

Оболочку MariaDB можно закрывать, выполнив команду

exit

Для организации доступа вне локального хоста, необходимо указать порт 3306 и bind-address 0.0.0.0. Открываем конфигурационный файл MariaDB

sudo mcedit /etc/mysql/mariadb.conf.d/50-server.cnf

Раскомментировать параметр

port = 3306

Для параметра bind-address установить 0.0.0.0 (вместо 127.0.0.1)

bind-address = 0.0.0.0

Для применения изменений перезапускаем MySQL-сервер

sudo service mysql restart

На данном этапе можно проверить, верно ли мы все сделали. Для этого лучше всего подключиться к нашему серверу со сторонней машины. Это гарантирует работоспособность доступа к БД вне локального хоста.

Как вариант - MySQL Workbench.

Создаем новое подключение:
Connection Method - Standart (TCP/IP)
Hostname 192.168.0.50 (заменить на адрес вашего сервера)
Port 3306
Username kodi (имя пользователя, если создавали своего)

Нажимаем Test Connection, вводим пароль и в случае, если все корректно получаем соответствующее сообщение:

Подключение к серверу также должно быть успешным. Вы должны увидеть ничего. Это тоже хороший знак. Сейчас мы и займемся наполнением БД.

Подготовка серверной части. KODI

Как и говорил выше, медиатека должна быть размещена в сетевом каталоге, так как она будет одна на все устройства. В моем случае библиотека фильмов и сериалов состоит не из локальных медиафайлов, а наполняется из торрент-трекеров дополнения Elementum.

Библиотеку мы настраивали еще в первой части. Никуда ее не переносим, пути оставляем прежние:
/mnt/kodi/library/Movies библиотека фильмов
/mnt/kodi/library/Shows библиотека сериалов

Необходимо лишь расшарить каталог /mnt/kodi/library. Конфигурируем samba

sudo mcedit /etc/samba/smb.conf

В конец конфигурационного файла вставляем:

[library]comment = librarypath = /mnt/kodi/library/browsable = yeswritable = yesguest ok = yesread only = noforce user = nobodyforce group = nogroupforce create mode = 0777force directory mode = 0777

И перезапускаем сервис samba

sudo /etc/init.d/smbd restart

Теперь наша библиотека будет доступна всем устройствам в домашней сети.

Важно! В источниках медиатеки также необходимо указать абсолютный путь к директории с файлами библиотеки! Хоть она и находится локально на этом устройстве (сервере).

Переходим в Настройки/Медиа/Медиатека/Видео и в существующих источниках Movies и Shows изменяем пути на нужные, выбрав Добавить сетевой адрес. В качестве логина и пароля используйте данные вашей учетной записи в Kubuntu.

После изменения путей, источники будут отображаться и в KODI, как сетевые.

Теперь дадим понять KODI, что мы хотим работать с базой данных. Для этого в файле advancedsettings.xml (/home/имя_пользователя/.kodi/userdata/) добавить:

<advancedsettings>  <videodatabase>    <type>mysql</type>    <host>192.168.0.50</host>    <port>3306</port>    <user>kodi</user>    <pass>kodi</pass>  </videodatabase>  <videolibrary>    <importwatchedstate>true</importwatchedstate>    <importresumepoint>true</importresumepoint>  </videolibrary></advancedsettings>

Если файл advancedsettings.xml отсутствует создайте его вручную. Параметры изменить в соответствии с вашими настройками, где:
Host IP-адрес вашего MySQL-сервера;
User имя пользователя MariaDB;
Pass пароль пользователя MariaDB.

На стороне сервера всё готово. Можно проверить. Перезапускаем KODI и, в зависимости от объема вашей медиатеки, ждем какое-то время, пока KODI ее обработает.

Информация о моей медиатеке:
Фильмов 322
Сериалов 68

Размер - 380 Кб

Общее количество файлов (nfo и strm) 3826

Моя медиатека обрабатывалась порядка 10 минут. По завершении обновления медиатеки давайте посмотрим на нашу БД. Снова подключаемся к серверу с помощью MySQL Workbench.

Как видим, KODI самостоятельно создал БД MyVideos119 и наполнил ее всеми нашими фильмами и сериалами. Например, в таблице Movie - фильмы. Значит, мы все сделали правильно.

После завершения импорта медиатеки в БД, можно еще оценить и ее ресурсопотребление. Моя медиатека заняла в ОЗУ чуть более 100 Мб. Это дает понять, что, даже значительный рост количества фильмов и сериалов, не скажется на производительности основного моего медиацентра.

Настройка клиентской части

Настройки других устройств, которые необходимо синхронизировать с сервером, очень просты:

advancedsettings настраиваем, также как на сервере;
добавляем источники в Настройки/Медиа/Медиатека/Видео также, как и на сервере, указывая абсолютные сетевые пути;
если вы, как и я используете дополнение Elementum в его настройках также изменить пути на абсолютные до сервера (путь к библиотеке и путь к торрент-файлам). Таким образом, где бы вы не начали смотреть (скачивать) фильм, сохранится он на сервере. Да и в моем случае, не рационально было бы для малинки иметь свое файловое хранилище.

Для упрощения настройки своей малинки я просто перенес конфигурационные файлы с основного медиацентра:

/home/kodi/.kodi/userdata/advancedsettings.xml
/home/kodi/.kodi/userdata/sources.xml
/home/kodi/.kodi/userdata/addon_data/plugin.video.elementum/settings.xml
/home/kodi/.kodi/userdata/addon_data/script.elementum.burst/settings.xml

По завершении настройки, перезапускаем KODI и наблюдаем, как пустая библиотека начинает наполняться и полностью соответствует библиотеке на основном медиацентре, вплоть до просмотренных или не просмотренных серий, а также просматриваемые сейчас и даже с временной меткой, на которой был остановлен просмотр.

Проделав этот путь, понимаешь, что все было так просто, но в тоже время не так и очевидно с первого взгляда. Надеюсь, кому-то мой опыт поможет избежать зря потраченных сил и времени.

Если мой медиацентр обзаведется еще какими-то интересными возможностями - обязательно сделаю отчет в следующих публикациях.

Всем хорошего времяпрепровождения с медиацентром KODI!

Подробнее..

Категории: Работа с видео , Diy или сделай сам , Настройка linux , Видеотехника , Ubuntu , Mysql , Kodi , Raspberrypi , Samba , Mariadb , Xbmc , Kubuntu , Elementum , Libreelec

Motion Amplification или диагностика состояния промышленного оборудования и сооружений с помощью видеоаналитики

10.05.2021 12:10:00 |

Автор: admin

Motion Amplification (англ.) усиление движения.

Прямых доказательств, связывающих рождение технологии Motion Amplification с силовыми ведомствами США, у нас нет, но косвенных достаточно. Не случайно среди примеров использования есть немало кейсов из аэрокосмической и оборонной отраслей. Измерение уровня вибрации вертолета во время полета важная, но очень непростая задача. С Motion Amplification она решается довольно быстро и просто

Диагностика состояния вертолета во время полета - YouTube

Не менее важно знать и состояние инфраструктурных объектов и промышленных активов - оборудования, резервуаров, трубопроводов и т.д. Как можно оперативно оценить состояние моста, чтобы гарантировать безопасное перемещение техники по нему? Оказалось, что без инноваций решить эту задачу проблематично.

История

В конце 2014 года изобретатель Jeff Hay (основатель компании RDI Technologies) получил два патента под названием Бесконтактный мониторинг состояния мостов и гражданских сооружений и Аппарат и метод визуализации периодических движений механических компонентов. Пытливые умы могут почитать подробные материалы по ссылке, а для остальных кратко расскажем в чем заключается основная идея изобретения.

Если взять дорогую высокочастотную камеру и записать видео (например, тысячу кадров в секунду), то даже за 5 секунд мы получим внушительный массив данных. При движении объекта в объективе камеры происходят изменения пикселей изображений во время записи. Зная частоту съемки (fps), фокусное расстояние объектива и расстояние от камеры до объекта, можно выполнить точные измерения амплитуды движения. Фиксируя даже незначительное движение объекта в кадре, проприетарные алгоритмы при обработке видео усиливают это движение, делая его заметным каждому.

Воплощение идеи потребовало серьезных научных и практических изысканий, и первое решение под названием IRIS M появилось на рынке только в сентябре 2016 года. Функционал программного обеспечения версии 1.0 был прост запись видео и усиление движения. Только в декабре 2016 года (v.1.1) появилась возможность делать измерения. Несмотря на ограниченный функционал, экспертное сообщество и крупные корпоративные заказчики в США встретили новинку с большим энтузиазмом. Решение получило признание American Society of Civil Engineers в 2016г., а также было отмечено вторым призом престижного конкурса Vision Systems Design в 2017г.

Секрет успеха

Получить признание у консервативной и взыскательной аудитории, тем более в короткие сроки, рядовому изобретению явно не по силам. IRIS M объединил в себе плюсы динамично развивающихся технологий видеоаналитики и достоинства традиционной вибродиагностики. Возможность бесконтактным способом оценить состояние объекта, оперативно выполнить измерения и показать реальную картину окружающим оказалась востребованной заказчиками.

Давайте сравним процесс оценки состояния обычного насоса традиционным способом и с помощью IRIS M. Сбор данных традиционным способом осуществляется обычно с помощью виброанализатора по ограниченному набору точек контроля.

Затем специалист по вибродиагностке выгружает данные в специальное ПО для анализа. По результатам анализа специалист формирует отчет и представляет его коллегам, отвечающим за техническое обслуживание и ремонты.

При наличии проблем могут возникать серьезные дискуссии относительно степени их развития и влияния на работоспособность оборудования. Отсутствие живой картинки, иллюстрирующей неисправности, существенно усложняет коммуникации.

Motion Amplification (МА) сочетает в себе преимущества традиционной вибродиагностики, фазового анализа и использования специализированного программного обеспечения ODS (Operational Deflection Shape) для анимации:

можно собрать в тысячи раз больше данных, чем традиционным способом;
все данные собираются одновременно, а не последовательно
данные для анализа фаз собираются за одну съемку, а не отдельно (как при традиционном подходе)
каждая точка изображения может быть использована для измерения уровня вибрации
обработанное видео является наглядным отчетом, понятным людям даже без специализированных знаний и опыта.

На видео для наглядности показаны обычная и обработанная видеозаписи. Давайте посмотрим на видеоотчет о диагностике состояния насоса с помощью МА

Диагностика насоса - YouTube

Решение IRIS M не только позволило увидеть, то что кажется невидимым человеку, но и помогло определить первопричину проблем с оборудованием трещину в раме. Короткое и наглядное видео выглядит гораздо убедительнее традиционных бумажных отчетов.

Чувствительность системы 0,25 микрона с расстояния 1 метр при использовании объектива с фокусным расстоянием 50 мм. Пара человеческих глаз не выдерживает конкуренцию.

Варианты решений

Помимо первого решения IRIS M, которое закрывает основные потребности заказчиков, на рынок были выпущены решение IRIS MX в 2018г. и IRIS CM в 2019г.

IRIS M делает 120 кадров в секунду в HD-разрешении и до 1300 в сокращенном, что позволяет уверенно диагностировать проблемы в частотном диапазоне от 0 до 520 Гц.

IRIS MX расширяет возможности базового решения и позволяет работать и в более высокочастотной области до 11600 Гц (1400 fps при HD-разрешении и 29000 fps при сокращенном разрешении), что позволило успешно диагностировать турбомашины.

Решение IRIS CM (continuous monitoring) хорошо подходит для мониторинга состояния активов на удаленных объектах, на которых нет специалистов по вибродиагностике. Несколько видеокамер можно объединить в сеть, чтобы получать видеоданные с разных ракурсов. Пользователи могут инициировать запись видео и данных на основе внешних триггеров (например, данных с акселерометров) при достижения пороговых значений вибрации.

Даташиты решений можно найти по ссылке РЕШЕНИЯ VIMS (motionamplification.ru)

Интерфейсы

Пакет приложений решений RDI, установленных на ноутбуке, содержит 4 программы. По ссылкам можно увидеть их интерфейсы:

1. Motion Explorer хранение и менеджмент файлов

Управление контентом Motion Explorer - YouTube

2.RDI Acquisition запись видео

Программа для записи видео RDI Acquisition - YouTube

3. MotionAmplification аналитика и измерения

Аналитическое приложение MotionAmplification - YouTube

4. Motion Studio редактор видео

Редактор видео Motion Studio - YouTube

Как видите, для любого пользователя windows интерфейсы достаточно привычные и удобные. Даже не имея квалификацию вибродиагноста, можно стать сертифицированным оператором системы.

Возможности решения

Подробную информацию о функционале программного обеспечения и его развитии в 2016-2020 гг. можно найти по ссылке

Обзор программного обеспечения MotionAmplification v1.0-3.0 - YouTube

Диагностика насосов это типовая задача для традиционной диагностики. Но что делать, если перед нами большой резервуар, трубопровод или большая конструкция? Motion Amplification открывает специалистам по диагностике новые возможности по решению этих сложных задач.

Диагностика состояния огромных конструкций - YouTube

Периодически мы слышим новости о технологических авариях. Особенно печально, что в результате аварий страдают не только люди, но и окружающая природа. Целостная диагностика крупных активов и наглядная картинка по ее итогам позволяют намного быстрее принимать верные решения, чтобы не допустить возникновения аварий. Уже никто не осмелиться сказать, что с этим резервуаром все в порядке

Диагностика резервуаров - YouTube

Добывающие отрасли исторически развиты в России, используется много дорогого оборудования. Давайте посмотрим на состояние этой мачты буровой установки

(1) Диагностика мачты буровой установки - YouTube

А вот пример диагностики состояния фрагмента трубопровода на нефтеперерабатывающем заводе. А ведь будешь мимо проходить и даже не подумаешь, что есть столько проблем

Вибрация трубопровода на НПЗ - YouTube

Часто важно измерить показатели вибрации во время изменения нагрузочного или скоростного режима работы оборудования. Посмотрите на изменение состояния прокатного стана на металлургическом предприятии при прокатке металла.

Диагностика состояния прокатного стана - YouTube

Теперь понятны причины быстрой деградации подшипниковых узлов.

Бывает так, что сложное оборудование имеет несколько неисправностей на разных узлах. Чтобы разобраться с этим пригодится функция частотной фильтрации видео.

Диагностика виброгрохота и насоса. Частотная фильтрация видео. - YouTube

Функциональные возможности решения быстро расширялись последние годы. Так в версии 3.0 программного обеспечения в 2020 году появились:

усиление движения в режиме реального времени (Live MA), которое отлично подходит для быстрого сканирования состояния активов
векторы движения
тепловая карта движения (по частотам)
измерения движущихся объектов

Важно, что производитель в самом начале разработки успешно решил вопрос стабилизации видео, записанного в условиях повышенной вибрации. Это существенно расширило возможности практического применения решения на реальных производственных площадках.

Заключение

Если все так хорошо, то почему эти решения не используются на каждом крупном российском предприятии? Причин тут видится несколько:

запрет в США на продажу решений двойного назначения в Россию, под который до 2021г. попадали и решения Motion Amplification
даже успешным на западных рынках решениям необходимо время, чтобы зарекомендовать себя на новом рынке
длительные циклы принятия решений и выделения бюджетов в корпорациях
в России по-прежнему доминирует планово-предупредительное обслуживание оборудования, диагностику на производствах во многих отраслях недооценивают и недофинансируют.

В последние годы много сказано и написано про цифровизацию на промышленных предприятиях. В романтическом порыве некоторые авторы провозглашают скорое наступление эры полностью автоматизированных и даже безлюдных производств. При этом часто остается без ответа один важный вопрос а кто будет нести ответственность за принятие решений и последствия.

Мне представляется, что спрос на квалифицированных экспертов в узких предметных областях, таких как диагностика, будет по-прежнему высоким в ближайшие годы. Экспертно-ориентированные решения Motion Amplification существенно расширяют возможности по диагностике промышленных активов. Спектр применения и количество отраслей, использующих решения семейства IRIS, постоянно растут. С помощью этих решений процессы диагностики, технического обслуживания и ремонты на предприятиях становятся более эффективными и прозрачными.

Подробнее..

Категории: Работа с видео , Алгоритмы , Обработка изображений , Видеотехника , Промышленность , Машинное зрение , Видеоаналитика , Металлургия , Диагностика оборудования , Диагностика электродвигателей , Диагностика генераторов , Промышленное оборудование , Промышленное зрение , Промышленная безопасность

Из песочницы Как я собирал голограмму

20.11.2020 12:14:59 |

Автор: admin

Решил собрать голограмму своими руками, но в итоге вместо картинки я получил разочарование. Стоило ли вообще в это лезть?

И всё же, если вы надумайте собрать дома голограмму, то далее я опишу какие ошибки я допустил, чтобы вы уж точно их не допустили.

Маленькое уточнение!

Голограмма объёмное изображение, полученное голографическим методом, именно так написано в толковом словаре Ожегова. В современном толковом словаре русского языка Т.Ф. Ефремовой говорится, что голограмма это объемное изображение предмета на фотопластинке, полученное методом голографии. Выходит, голограмма это нечто плоское, но имитирующая объём.

К чему я это? А к тому, что сегодня в этой сфере огромная путаница с терминами! Сегодня многообразие объёмных и аэрозольных дисплеев, различного рода проекций обычно называют голограммами для того чтобы обыватели быстро вникали о чём пойдёт речь. Поэтому когда в новостях говорят про то, как голограмма известного человека появилась на сцене, то обычно, речь идёт о самой банальной проекции.

Бывают более продвинутые проекции, это уже аэрозольные экраны.

Речь в статье пойдёт об объёмных дисплеях, которые могут показывать объёмную картинку со всех ракурсов. Объёмные дисплеи условно делят на 2 типа:

Static volume в этих устройствах нет макроскопических подвижных деталей (экранов или зеркал) Классическим примером являются светодиодные кубы, когда в каждой точке пространства вокселем является светодиод. В настоящий момент такие кубы распространяются как игрушки.

Swept volume тип дисплеев с подвижным экраном, который работает за счёт персистенции. Такой тип я и пытался собрать.

Принцип работы

Персистенция, она же инерция зрения это способность глаза, соединять быстро сменяющиеся изображения в одно неподвижное. Представьте себе 2 картинки. Если они будут быстро сменять друг друга, то они сольются в одну. Наглядный пример это тауматроп:

Подвижные экраны подобных объёмных дисплеев могут быть прямоугольными, дискообразными или с винтовым поперечным сечением. Главное, экран должен двигаться так быстро, что куча статичных картинок сливаются в одну объёмную.

Создание

Самый доступный для меня вид подвижного экрана вращающийся. Для этого разобрался старый вентилятор.

Поначалу экран был тяжёлый и большой. Но затем делал всё меньше и меньше, ибо двигатель вентилятора был очень слабым. А одно из главных условий быстрая скорость, поэтому, не рекомендую двигатель от вентилятора. В итоге экран сделал из прочной согнутой шпильки, на которую натянул полупрозрачный материал из старой занавески. Такой материал хорошо просвечивается и продувается, не создавая лишнее давление при вращении.

Когда я начал проецировать тестовые картинки, то я увидел радугу.

Дело в том, что уcтройство DLP проектора с одной матрицей основано на использовании вращающегося диска, выполняющего роль светофильтра. Он размещен между лампой и матрицей и поделен на три равных сектора: красного, синего и зеленого цветов. Проходя через окрашенный сектор, свет попадает на матрицу, отражается от микрозеркал, проходит через объектив и формирует на экране изображение соответствующего цвета. Затем свет проходит через следующий сектор фильтра и т. д. Изображение на экране воспринимается цветным за счет эффекта инерции зрения (персистенция). Если цвет изображения обновляется менее чем за 30 мс, человеческий глаз воспринимает его как равномерно окрашенное. Теперь мне стало понятнее почему рабочие образцы дисплеев так бедны на цвета.

Далее отказался от двух цветов RGB, начал проецировать и тут мои полномочия всё.

Одно из условий на каждый момент вращения, должна быть своя картинка. Но проецирование сбоку на вращающийся экран не даст стабильную картинку, потому что видеомаппинг на быстродвижущиеся объекты это очень сложно.

Тогда я добавил зеркало, которое тоже вращалось бы с экраном, но уже с меньшей скоростью. По задумке, мне нужно было проецировать статичную развертку, которое бы маленькое зеркало во время движения собирало бы в целую картинку. На деле же, подвижность зеркала растягивала картинку, делая проекцию искаженной.

Затем я попробовал сделать развёртку мерцающей, но из-за несовпадения частоты вращения и мерцанием, картинка всегда проецировалась в разных местах:

Тогда я взял лист бумаги, поднёс его к вращающемуся экрану и записал количество ударов по нему во время вращения. Каждый щелчок это пик на аудиозаписи. Каждый щелчок, это один оборот. Затащил в программу для видеомонтажа и сделал мерцание сответственно оборотам. На деле же, сделать штык в штык не получилось. В итоге никакой разницы. Далее я пошёл на крайний шаг. Залепил зеркало бумагой, оставив тонкую полоску.

В теории, такая проекция должна была создать цилиндр. На деле из-за слишком яркой развертки для зеркала, светом заливалось так много площади, что разглядеть что либо давалось с трудом. Второе, из низкой частоты мерцания проектора, вместо цилиндра были маленькие полоски.

Одной из главных ошибок было проецировать всю развёртку. На деле надо было половину окружности, ибо из-за прозрачности экрана изображение повторялось. Но в итоге получить нормальную стабильную картинку не получилось. Весь эксперимент в дальнейшем хочу записать в виде видео. Поэтому если я где-то что упустил и есть ещё идеи как проецировать на экран, то буду рад любым ответам в комментариях

Подробнее..

Категории: Diy или сделай сам , Сделай сам , Видеотехника , Голограмма , Проектор , Объемный дисплей

KODI собираем удобный и функциональный медиацентр для дома. Часть 3. Ретро-игры

27.03.2021 22:10:41 |

Автор: admin

Продолжаем строить домашний медиа-комбайн на Kubuntu с KODI на борту. О том, как разворачивался медиацентр, как его настраивали и какими дополнительными возможностями он оброс, можно прочесть в предыдущих публикациях:

KODI: собираем удобный и функциональный медиацентр для дома. Часть 1
KODI: собираем удобный и функциональный медиацентр для дома. Часть 2

Сегодня добавим нашему медиацентру еще одну обязанность запуск ретро-игр. Причем, играть будем прямо из KODI и из его библиотеки игр. Загружать сами игры будем там же.

Воплотить идею в жизнь нам поможет RetroArch. Он работает на основе LibRetro API и объединяет множество эмуляторов и игровых движков, а также отлично взаимодействует с KODI то, что нам и нужно. Каких-то особых трудностей в реализации этой связки нет, но учитывая платформу Linux, есть некоторые нюансы, зная которые вы легко сможете повторить установку и настройку на своем медиацентре. Приступаем!

Первым делом необходимо установить сам RetroArch. Устанавливать рекомендую с помощью snap-пакета, потому как RetroArch включает в себя некоторые необходимые зависимости, которые не удовлетворяет (но это не точно) установка из deb-пакета. Если вы не хотите столкнуться, как я, с некорректным отображением кодировки, кривого интерфейса и ручными правками конфигурационных файлов RetroArch используйте установку именно из snap-пакета.

К слову, даже исправив все видимые проблемы и загрузив все эмуляторы - KODI отказывался запускать игры и жаловался на отсутствие эмуляторов.

Так выглядит первый запуск после установки из deb-пакета

Устанавливаем RetroАrch. Если демон для управления snap-пакетами snapd отсутствует в системе будет установлен автоматически

sudo snap install retroarch

Установка завершена, запускаем RetroArch, выполнив в терминале одноименную команду

retroarch

Так выглядит первый запуск RetroArch, если все установлено корректно. Сравните со скриншотом выше...

Первым делом переходим в раздел Главное меню/Онлайн и обновляем всю конфигурацию:
Обновить информационные файлы ядер;
Обновить ассеты;
Обновить профили контроллеров;
Обновить читы;
Обновить базы данных;
Обновить оверлеи;
Обновить GLSL шейдеры.

Обновляем все доступные конфигурации

В разделе Главное меню/Load Core/Загрузить ядро загрузить необходимые ядра. Под ядром понимаем эмулятор игровой платформы. Для надежности я загрузил все доступные ядра, решив, что хуже точно не будет. Особенно, учитывая большое количество поддерживаемых платформ в KODI, выбирать и искать нужные займет больше времени, чем загрузка и установка всех эмуляторов.

Загружаем все доступные ядра

Все остальные настройки оставил по умолчанию, кроме Настройки/Драйверы/Оконный режим - Запускать в полноэкранном режиме.

Подготовка RetroArch завершена, можем его закрывать. В дальнейшем KODI будет сам его вызывать при запуске игр, автоматически выбирая нужное ядро (эмулятор).

Переходим к настройке KODI. Для управления играми и их запуска нам потребуется дополнение Internet Archive Game Launcher. Устанавливаем из файла ZIP репозиторий Zach Morris Add-ons, а уже из него нужное нам дополнение.

Если при установке дополнения сталкиваемся с ошибкой Требуемое дополнение vfs.libarchive версии 0.0.0 не найдено - не пугаемся!

Ошибка при установке Internet Archive Game Launcher

Закрываем KODI и устанавливаем его вручную из терминала Kubuntu

sudo apt-get install kodi-vfs-libarchive

По завершении установки запускаем KODI и он сам спросит, включить ли дополнение соглашаемся и повторно пробуем установить дополнение Internet Archive Game Launcher. Ошибок уже быть не должно.

Дополнение установлено, все успешно, можем перейти к его настройке.

Для начала запускаем мастер настройки Setup Wizard. Сообщаем дополнению, что у нас нет аккаунта archive.org, в качестве лаунчера использовать Kodi Retroplayer и соглашаемся с установкой эмуляторов по умолчанию, а также подтверждаем загрузку всех списков игр.

Далее в настройках указываем размер хранилища для игр, в зависимости от ваших ресурсов (zero кэш выключен, игра будет загружаться каждый раз). Я бы рекомендовал не скупиться и все же использовать кэш, особенно тем, кто решит играть в тяжелые игры от Playstation, например. Размер их исчисляется в ГБ, а скорость загрузки там не самая высокая.

В разделе External Launchers выбираем Linux и указываем пути:
/snap/bin/retroarch/
/home/имя_пользователя/snap/retroarch/423/.config/retroarch/retroarch.cfg

Если у вас не будет возможности указать путь к конфигурационному файлу, расположенному в скрытой директории (.config), то включите эту возможность в системе Настройки/Медиа/Общие/Показывать скрытые файлы и папки.

На этом настройка завершена, запускаем дополнение и проверяем. Сразу хочу оговориться, что запускаются не все типы платформ. Например, при запуске из категории Gameboy, KODI будет жаловаться, что не найден эмулятор. Но проверив несколько десятков игр на других популярных платформах (Dendy, SEGA, SEGA Dreamcast, Nintendo, Playstation, PSP) все успешно запускается, можно ностальгировать.

Как и говорил, загрузка "тяжелых" игр, объемом даже 500-600 Мб, занимает довольно много времени, вне зависимости от вашего канала связи. Вероятно, ограничение сервера на отдачу. При запуске KODI автоматически вызывает нужный эмулятор. С учетом запуска в полноэкранном режиме, кажется, что игра запускается прямо в KODI.

Геймпад, за его отсутствием, не подключал. Но уверен, никаких проблем с подключением и, при необходимости, переназначением кнопок возникнуть не должно.

Хорошего времяпрепровождения!

Подробнее..

Категории: Diy или сделай сам , Open source , Linux , Настройка linux , Игры и игровые приставки , Видеотехника , Ubuntu , Kodi , Sega , Xbmc , Retroarch , Libretro , Internet archive game launcher , Retro games , Emulators

KODI собираем удобный и функциональный медиацентр для дома. Часть 5. Яндекс.Музыка

07.04.2021 12:05:29 |

Автор: admin

Продолжаем изобретать домашний медиацентр с помощью Kubuntu и KODI. В предыдущих публикациях рассмотрели, как с чистого листа установить и настроить ОС и сам KODI, подключили отличное IPTV с программой передач, возможностью перемотки и просмотра архива IPTV. Также получили возможность играть в ретро-игры прямо на телевизоре с помощью все того же KODI. Ну и конечно просмотр торрент-контента.

Все это и многие другие плюшки подробно рассмотрели ранее. Если пропустили обязательно загляните в эти публикации:
KODI: собираем удобный и функциональный медиацентр для дома. Часть 1
KODI: собираем удобный и функциональный медиацентр для дома. Часть 2
KODI: собираем удобный и функциональный медиацентр для дома. Часть 3. Ретро-игры
KODI: собираем удобный и функциональный медиацентр для дома. Часть 4. Архив IPTV

Сегодняшняя публикация будет совсем короткая, но надеюсь многим полезная. Особенно тем, кто не имеет локальной библиотеки музыки, но не прочь ее слушать на домашнем медиацентре, с подключенной к нему хорошей аудиосистемой.

Речь пойдет о достаточно популярном сервисе Яндекс.Музыка. В особом представлении, думаю он не нуждается. Для интеграции KODI с этим сервисом нам потребуется одноименное дополнение.

Для его установки в KODI версии 19.0 Matrix скачиваем ZIP-файл репозитория Dandy's Kodi Repository (Matrix). Для версии 18.0 Lea - Dandy's Kodi Repository (Lea).

Репозиторий установлен - устанавливаем аудиодополнение Яндекс.Музыка.

Никаких сложных действий далее от нас не требуется. Нужна лишь авторизация. Без авторизации треки играют по 30 секунд (ограничение Яндекса).

В поле логин указать только имя пользователя (без @ и домена).

После авторизации в дополнения становится доступным раздел Моя музыка.

Также доступны:

Поиск (только исполнители)
Новые плейлисты
Новые релизы
Чарт

Интерфейс дополнения довольно прост и не перегружен лишним. В списках треков с сервиса также подгружаются изображения альбомов. Все выглядит довольно эстетично, проигрываемый трек отображается в верхнем правом углу.

Также дополнение поддерживает удаленное управление (Yatse/Kore).

Приятного прослушивания музыки!

Подробнее..

Категории: Diy или сделай сам , Open source , Настройка linux , Видеотехника , Ubuntu , Kodi , Яндекс.музыка , Xbmc , Kubuntu

Очень трудно искать чёрную кошку в тёмной комнате, особенно, если там её нет

20.04.2021 16:13:49 |

Автор: admin

Дочь занимается изготовлением украшений из полимерной глины и как-то пришла ко мне с просьбой. Хочу, говорит, снимать рекламные ролики своих изделий на видео, и публиковать их в Инстаграме.

После уточнения всех её хотелок и нескольких экспериментов были сформированы примерные требования к проекту видеосъемка для интернета:

Съемка видео должна выполняться с использованием штатива (в противном случае на видео заметны движения оператора)
Требуется поворотный стол для экспозиции небольших предметов (так как камера располагается на штативе, а необходимо показать изделия со всех сторон).
Съемка должна вестись на камеру мобильного телефона, т.к. одно из мест для публикации, это Instagram, в котором опубликовать видео можно только с мобильника

Собственно, после этого и начинается курьезная история о том, как я делал вращающийся предметный стол для съемок видеороликов, и что получается, когда сильно увлекаешься поиском решения, не разобравшись в сути проблемы.

Внимание, дальше картинки и видео!

Первый подход

У меня давно пылится на полке без дела старый циклоп 3D сканер, который уже имеет круглый поворотный стол подходящего размера.

Изначальная конструкция сканера рассчитана на ручную сборку, поэтому за пару вечеров он превратился вот в такой компактный вращающейся предметный столик.

В моей версии сканера используется кастомная плата, аналогичная плате Ардуино Nano, но на ней дополнительно установлен драйвер шагового двигателя и ключи для управления лазерами.

Посмотрел документацию на драйвер, вызвонил нужные пины у микроконтроллера и накидал несколько строк кода, в которых захардкодил вращение шагового двигателя с одной постоянной скоростью на микрошаге.

За исходник сейчас не ручаюсь, может быть там были и другие таймауты, но суть в том, что это простейший код, в котором нет ничего интересного

#include <Arduino.h>#define DIR 13#define STEP 12#define ENABLE 9void setup() {  pinMode(DIR, OUTPUT);  pinMode(STEP, OUTPUT);  pinMode(ENABLE, OUTPUT);    digitalWrite(ENABLE, LOW);  digitalWrite(DIR, LOW);}void loop() {    digitalWrite(STEP, LOW);    delayMicroseconds(1);    digitalWrite(STEP, HIGH);    delayMicroseconds(3000);}

Интересное началось после съемок первых видеороликов. На видео видно неравномерное вращение предметного стола, которые создают неприятные дергающие эффекты.

Понятно, что такое видео больше раздражает, а не привлекает, поэтому пришлось засесть за подбор параметров вращения двигателя и опытным путем был выявлен неприятный факт.

На очень медленной скорости вращения, ниже определенного порога, становятся заметна дискретность переключения шагов. А за счет жесткой связки вала с предметным столом становятся заметны и дерганье стола, которые возникают при переключении обмоток шагового двигателя с низкой частотой.

Но, если сделать скорость вращения чуть выше порога, то визуальное дерганье пропадает, но само вращение стола становится довольно быстрым и рассматривать предметы с такой скоростью вращения становится не комфортно. В результат первый вариант в лоб пришлось забраковать и думать над доработками.

Второй подход

Немного подумав, решил, что самым простым выходом в моей ситуации будет понижающий редуктор между валом двигателя и предметным столом. Пусть шаговый двигатель вращается быстро, но плавно, а за счет понижающего редуктора предметный столик будет вращаться с приемлемой для видеосъемок скоростью.

Заказывать редуктор в Китае не хотелось, чтобы потом еще и ждать несколько недель доставку, а хотелось сделать побыстрее. Но готовых миниатюрных редукторов с моем городе так же не нашлось. Поэтому изучив возможные решения на просторах интернета, остановился на понижающем hand-made редукторе из подшипника вращения. Наподобие вот такого

Небольшая сложность возникла, когда нужно было сделать торцевой упор непосредственно на шарики подшипника. Но тут на помощь пришла пластмасса, которая формуется в горячей воде прямо руками, а потом немного дорабатывается напильником.

Получилось вот такая конструкция:

Правда в итоге, толку от такого решения тоже оказалось не много.

Хотя редуктор и выполнял свою роль, а стол стал вращаться более плавно, за счет работы двигателя выше скорости дрыганья, но нагрузку такой редуктор держал совсем мизерную. Достаточно совсем небольшого усилия, и стол останавливался или еще хуже, начинал дергаться из-за периодической потери сцепления в шарикоподшипнике.

В результате от вариант с самодельным редуктором пришлось отказаться.

Тут у меня уже включился азарт, и захотелось сделать вращающийся стол во что бы то ни стало. И если не рассматривать замену шагового двигателя или покупку редуктора, то выбор остался не велик, или попробовать доработать ПО с принципиальной схемой привода, в надежде, что удастся сделать ход шагового движка на низких оборотах более плавным (например, за счет коммутации нескольких обмоток одновременно или использования ШИМ), или установить какой нибудь демпфер для сглаживания возникающих колебаний.

Третий подход

Установка демпфера, который снижает эффект дерганья за счет своей массы, мне показалось более простым решением, чем модификация печатной платы, и я решил реализовать его в первую очередь. А потом вспомнил, что в изначальной конструкции сканера был установлен массивный шарикоподшипник в основании стола. Он скорее всего и служит как раз для этой же цели снизить механические колебания при вращении во время работы сканера.

Обозвав себя идиотом, т.к. убрал тяжеленный шарикоподшипник из конструкции во время экспериментов с понижающим редуктором, я вернул его на место. Вращение стола действительно стало более плавным.

Решив не останавливаться на достигнутом, еще немного доработал конструкцию, заменив жесткую механическую связь вала двигателя со столом на кусок упругой резины, который должен немного гасить мелкие вибрации.

И из такой же резины сделал крепление шарикоподшипника к основанию стола вырезал круг, размером чуть большего внутреннего диаметра, чтобы он вставал враспор, а потом ~~прибил~~ прикрепил резину к пластмассовому основанию.

Такая конструкция с одной стороны допускает небольшой люфт и не дает предметному столу заметно дергаться, а большая масса шарикоподшипника гасит небольшие колебания.

Эпик фейл

После того, как конструкция была опробована и протестирована, я с гордостью передал предметный столик дочке на испытания, предварительно рассказав, как данным агрегатом пользоваться (вставляешь вилку в розетку и все заработает само ;-) ).

Какого же было мое удивления, когда на снятом видео вместо плавного вращения так и остались заметны конвульсивные дерганья.

И только теперь мне стало понятно, что дело было не в работе шагового двигателя (хотя и ему не доставало плавности вращения), но основную часть проблем с дрыганьем на видео создавал старый мобильный телефон, который из-за небольшой производительности процессора, то ли при записи, то ли при конвертировании видео перед публикацией, автоматически преобразовывал записанный видеоролик в такой формат, что в дальнейшем при его воспроизведении даже изначально плавное вращение становилось дерганным.

В результате, проблема плавного вращения на видеороликах решилась заменой старого мобильного телефона на новый, который снимал видео ролики с более высоким качеством (хотя и на новом телефоне иногда проскакивают дрыгающие эффекты).

Эпилог

Эта история случилась более года назад. Я долго думал, стоит ли рассказывать, как чрезмерно увлеченный человек может искать решение надуманной проблемы, в ней не разобравшись.

Но потом решил, что финал истории все таки поучительный, ведь конечная цель достигнута и все остались довольны! (я много вечеров занимался решением интересной задачи, а дочь получила новый мобильный телефон и возможность снимать видеоролики).

А то, что дурная голова рукам покоя не дает, может быть у каждого. Самое главное не зацикливаться на случившимся конфузе, а спокойно отнестись к этому и сделать соответствующие выводы.

Подробнее..

Категории: Diy или сделай сам , Программирование микроконтроллеров , Видеотехника , Юмор , Разработка электроники , Блог компании timeweb , Видео , Продвижение в интернете

Смотрим в оба как мы сделали технологическое видеонаблюдение для завода

29.04.2021 10:23:13 |

Автор: admin

Есть производственная площадка, все агрегаты работают по часам, соблюдается техпроцесс, в котором участвуют очень опасные или горючие вещества. За всем этим наблюдает дежурный персонал, он работает посменно. По классике, у них есть мнемопанель с лампочками на рисунках, манометрами и датчиками, которые сигнализируют о состоянии оборудования.

Если что-то пошло не так, начинается звуковая и световая индикация. Значит, надо действовать: вносить корректировки в техпроцесс или даже резко всё отключать. Но датчики могут давать сбои или вообще не срабатывать. И, конечно, никто не застрахован от ложняков, которые тоже надо отслеживать.

Чтобы повысить безопасность и ускорить время реагирования, как раз и нужна система технологического видеонаблюдения. С её помощью специалист может понять, реальная проблема или нет. Или, например, первым увидеть изменение цвета дыма из трубы, а не дожидаться момента, когда бдительные жители соседнего населенного пункта оценят изменения воздуха в соцсетях и через СМИ.

Дальше под катом я расскажу о том, как мы создаем системы технологического видеонаблюдения и какие особенности есть при их внедрении.

Забудьте всё, чему учили в школе

В КРОК я работаю в департаменте инженерных и мультимедийных систем, занимаюсь проектированием и внедрением систем безопасности на разных объектах. Иногда на простых офисы, банки, торговые центры. Иногда на сложных стадионы, аэропорты, заводы. В последнее время мы стали часто работать именно с промышленными площадками, там востребовано видеонаблюдение не только в целях безопасности, но и для контроля технологических процессов. В одном из таких проектов по реализации системы технологического видеонаблюдения (СТВН), оказался настоящий джентльменский набор сюрпризов и неожиданностей:

массасоставляющих, определяющих выбор оборудования и технических решений;
проведение работ в условиях повышенной опасности;
взаимодействие с рядом служб предприятия;
~~очень~~ много бюрократии.

Поэтому мой рассказ о технологии будет перекликаться с некоторыми организационными моментами, с которыми нам пришлось столкнуться.

Для начала немного об особенностях СТВН. Возьмём для сравнения систему охранного телевидения для офиса или учебного корпуса. Для нас как инженеров это обычный проект, несмотря на то, что все здания и помещения разные. Первым делом смотрим на внешние факторы температурные режимы, степень освещения, особенности архитектуры. Затем определяем объекты и области, за которыми надо вести наблюдение. Дальше остаётся подобрать технические параметры камеры разрешение матрицы, объектив, возможно цвет корпуса. Последнее, кстати, может быть важно не только для заказчика, но и для региона инсталляции. Например, камеры чёрного цвета одного известного вендора имеют свойство быстро перегреваться на южном солнце. Ну и напоследок приправить все программной оболочкой, северной частью и инфраструктурой для связи и проект готов.

Но как только ты попадаешь на объект, где нужна взрывозащищенная система технологического видеонаблюдения, начинается тема Забудьте все, чему вас учили в школе. Приоритеты меняются, на многие вещи типа эстетики камер закрываются глаза, а реально значимыми становятся только два фактора безопасность и надежность. Причем безопасность уже в другом смысле, чем в обычных зданиях. Здесь необходимо сохранить безопасность объекта во время работы и инсталляции оборудования, то есть мы не должны навредить своими камерами, кабелями и прочими штуками заводу. Как следствие цена выбора неподходящего оборудования очень высока.

Противогаз есть? Есть!

Тут сделаю первое отступление и расскажу, что на самом деле нельзя просто так прийти и начать делать свою работу, скажем, на нефтеперерабатывающем предприятии. Сначала мы должны были потратить один день на прохождение инструктажа и получение пропусков. Для этого мы 5 (пять!) часов в компании 100 любезных господ с вахты стояли в очереди на улице, чтобы прослушать важную информацию. Настрой был слегка негативный, но инструктаж на удивление оказался полезным: основные правила ОТ и ТБ мы, естественно, знаем, но на предприятии своя специфика ~~и ее много~~. В дальнейшем всё это помогло нам сэкономить весьма крупную сумму на штрафах. Правила ТБ на таких предприятиях закон, и словить 50k штрафа вообще не проблема. Поэтому слушаем, расписываемся и бежим за пропуском.

Уже в следующий приезд мы заранее договорились, чтобы нас ждал начальник установки, иначе мы просто рисковали сразу уехать домой. Приехать и пойти на установки нельзя, в лучшем случае просто отберут пропуск. И, кстати, в таких проектах можно не волноваться про полезные для здоровья 20k шагов в день они точно будут. Площадки разбросаны по большой территории, и всё обойти сложно даже за два дня. Ещё и поэтому, кстати, СТВН и нужна: если оператор побежит осматривать установку, на это уйдёт немало времени.

Далее проходим ещё один инструктаж на месте, приматываем к себе противогаз и... никогда с ним на объекте не расстаёмся, иначе штраф. Но как показала практика, противогаз на предприятии действительно нужен.

Фото забавное, но сразу сделаю оговорку, что так на предприятии ходить было нельзя)) Противогаз просто должен быть с собой

Что для меня еще оказалось интересно, так это то, что промышленное предприятие живой и буквально бурлящий организм. Можно, например, столкнуться с ситуацией, когда эстакаду, на которой основывалась половина проекта, снесли, пока шло проектирование. А колонну размером с шестиэтажный дом перенесли в другое место. И да, то единственное здание на площадке, куда вы всё сводили, перестроили к концу проекта. Так что я вывел правило всегда интересоваться планами заказчика не только на текущий, но и на следующий год. Чтобы не получилось так, что при выходе на реализацию мы имеем дело с совсем другой площадкой. Ну и честно скажу, что ещё один из наших таких проектов был изменен в ходе работ по проектированию на 30-40%.

Подготовительный этап

Итак, вернемся к СТВН. Она должна повысить уровень безопасности на предприятии, быстро снять спорные вопросы и дать полную картину, что сейчас происходит на агрегате или узле. Мы помним, что такие системы, как правило, создаются на предприятиях, где безопасность играет ключевую роль. И иногда действительно всё решают минуты.

В случае с СТВН обследований объекта обычно бывает три-шесть, а не одно на два часа, как с обычным проектом. Затем приходится нырять в горы бумаг, так как многие вопросы рождаются по ходу обследования и проектирования. В таких проектах мы каждый раз штудируем матчасть, закидываемся книжками и, например, нормативами по взрывозащите, вспоминаем институтский курс химии и читаем, какие на конкретном заводе есть вещества и что с ними происходит. Так как мне в принципе интересно погружаться в технологии, то я даже поверхностно прошёлся по всем техпроцессам на разных установках. Но это было после того, как закончилась битва с нормативкой и правилами устройства электроустановок))

Что еще важно при создании СТВН?

Изучая всю нормативную документацию по требованиям к данному объекту или системе, надо помнить, что неважных пунктов тут нет. А цена изменений в проектном решении очень высока, так как мы работаем со специфическим и дорогим оборудованием. И тут просто поменять камеру не получится.

Нужно погружение в объект и много вопросов на месте: А что тут вас? А здесь что храните? А это опасная зона? А почему вы так делаете?. В таком проекте невозможно оградиться от всего, что окружает систему видеонаблюдения, да и камеры могут повлиять на всю среду.

Третье: надо спрашивать у персонала, что и как они хотят с помощью СТВН мониторить. В случае с обычными проектами мы часто лучше охранников знаем, как и что им нужно смотреть. С технологическим видеонаблюдением так не выйдет, потому что у каждого предприятия и каждой конкретной установки своя специфика: где-то надо смотреть на задвижку, где-то на дверь печи. И не должно быть ситуаций, когда нужная труба в правом верхнем углу на срезе, а выход из неё виден на 2 см. Иногда такое встречается, и как результат персонал просто не хочет с такой системой работать, так как нужно напрягать зрение, а полезной информации минимум.

Тут нужно снова сделать отступление и сказать, что на крупных промышленных комплексах начальник каждой установки это царь, который решает практически всё и нянчится со своей площадкой, как считает нужным. Поэтому он может очень сильно ускорить нашу работу и решить многие вопросы, а может накинуть проблем и мыслей, чтобы подумать. И если ты приедешь к нему, такой клёвый парень, и скажешь: Мне вообще всё равно, что у вас творится. Скажите, куда камеры ставить и как кабель класть, думаю, как минимум возникнет лёгкое недопонимание.

Технологии и решения: что мы использовали

В нашем проекте мы использовали оборудование только во взрывозащищенном исполнении это оптимальное решение для завода, где есть горючие вещества. Подбирали специальные кожухи для камер, брали коммутаторы в специальных корпусах.

В итоге у нас на проекте было:

80 камер во взрывозащищенных кожухах типа Ex tb IIIС T80C. Они подбирались по специальным требованиям среды на площадках. Главная опасность пары горючих веществ и взрывоопасный газ. Мы выбрали специальное исполнение кожуха с герметичными вводами, чтобы даже в местах входа кабеля ничего не могло просочиться к нашему оборудованию. При это стоит особое внимание обратить именно на кабельные вводы, так как они отличаются в зависимости от типа используемого кабеля, его оплётки и брони. К каждому кожуху подходят питание и сам информационный кабель.

Внешний вид взрывозащищенного кожуха

30 взрывозащищенных коммутаторов. Аналогично камерам выбирали и линейное оборудование. Все очень большое и тяжёлое, как мы любим, поэтому заранее требовалось подобрать и места для креплений. Как правило, нужны крепкие металлические или бетонные опоры. Вешали такие коммутаторы втроём. Для сравнения: есть боксовые уличные коммутаторы по сути, герметичная пластиковая коробка весом в 10 кг. Такую легко повесит и один человек. С кабельными вводами ещё интереснее теперь ты уже можешь ошибиться не на один вход в камеру, а на 6-8, так как это оборудование агрегации. И после подбора ещё пару ночей я просыпался в поту, что где-то ошибся на 2 мм, и кабель будет болтаться или не влезет.

Коммутатор во взрывозащищенном кожухе

4 км оптического и 6 км медного кабеля и порядка 1,5 км лотков. Лоток есть лоток бери больше, кидай дальше. Но специфика предприятия в том, что надо всё делать на специальных эстакадах, а кроме нас там ещё 100500 устройств и линий. А поскольку эстакады высокие, нам нужен подъемник + куча согласований, план работ, и всё по ТБ. И да, красную ленточку для ограждения тоже не забываем, а то минус круглая сумма (в некоторые моменты реально задумываешься, что если бы люди знали, сколько штрафов они могли бы получить, то даже не подумали бы там работать. Но зато потом, уже прожжённым ~~(плохое слово для завода)~~ опытом, им ничего не страшно.
серверы, стойки, АРМ на всех площадках

около тонны дополнительных подвесов и металлоконструкций. Как я уже говорил, работа на таком объекте процесс творческий, и монтажники со всей фантазией собирают линии. Иногда экономия идет, а иногда один кронштейн выходит, как творение для выставки конструкций из металла.

Особенности инсталляции: крутить гайки можно, жечь нельзя

Инсталляция СТВН на предприятии, где есть горючие вещества, это отдельная история. На любое действие с использованием электрооборудования или с повышением температуры необходимо не только оформлять бумаги, но и останавливать работу установки или оборудования. Это все делать очень не любят, поэтому приходится искать разные пути решения и по минимуму прибегать к огневым работам. И, конечно, надежды, что просто_получится_все_присверлить в таком проекте нет.

Например, одна из главных сложностей это кронштейны. Их просто нет для такого формата, надо придумывать и выпиливать под каждую опору соответствующий агрегат. В большинстве своем они представляют собой металлический профиль, стянутый шпильками. В итоге выглядят они примерно вот так, как на этом фото из Интернета:

С кабелем была интересная история. Большую его часть необходимо прокладывать в лотке, но не везде его физически можно было смонтировать. При этом рядом мы нашли лотки с силовым кабелем и КИП. Но при первой же попытке согласовать прокладку кабеля по чужим трассам и лоткам столкнулись с необходимостью неделю выяснять, кому это всё принадлежит, так как на площадке было несколько структур одного предприятия. Но если попробовать и положить кабель без согласования, через пару дней сразу появится ответственный, который с радостью его оттуда выкинет. Классика жанра)

Как решали? Бригадир монтажников очень адекватно подошел к задаче много сам ходил и общался со службами на объекте. Где-то договаривались, где-то делали с нуля, иногда подключали заводское управление.

Что получилось

Как итог вся система была смонтирована и запущена за 6 месяцев на нескольких площадках завода. Пусконаладка шла параллельно с монтажом, поэтому заняла не более 15 дней по завершению работ. Это ещё один пример экономии времени, так как первичную настройку оборудования делал квалифицированный бригадир, а инженеры выезжали для поднятия серверов и центрального ПО только на заключительных этапах.

Предприятие получило несколько абсолютно самостоятельных кластеров с технологическим видеонаблюдением. Теперь операторы на местах с помощью видео контролируют и оценивают обстановку и по необходимости передают информацию в службы контроля. По тревоге, какой бы она ни была, человеку не нужно делать марш-бросок на 2 км по площадке и затем обратно, чтобы просто посмотреть или оценить обстановку. Также система предусматривает вывод особо важных зон в единый мониторинговый центр заказчика.

Если остались вопросы по теме поста, пишите в комментарии, постараюсь ответить. Моя почта IVoloshin@croc.ru

Подробнее..

Категории: Инженерные системы , Безопасность , Видеотехника , Блог компании крок , Видеонаблюдение , Промышленность , Инженерные решения , Видеокамеры

Тру-истории из жизни инженера по AV-системам экран в бассейне, финский гараж и особенности ПНР в пандемию

13.04.2021 10:07:06 |

Автор: admin

С мультимедийными системами часто бывает так: в пяти разных помещениях офиса,просто из-за разницы в годах создания систем, используются разные интерфейсы. Как итог, условный Пётр знает, как работать на первом этаже, но без понятия, как сделать то же самое на восьмом. Саппорт, в свою очередь, не хочет, чтобы ему задавали вопросы по переговорной комнате и тем более смотреть, почему комп, выдающий сигнал с HDCP, не работает и нет контента в ВКС.

Мы в КРОК как раз и делаем всё, чтобы таких ситуаций не было. Работаем со всем, что относится к аудио и видео от больших стадионов до крохотных переговорных комнат. Но прежде чем заказчик получит новую классную игрушку в свои руки, на проектах случаются разные интересные истории. Вот они-то как раз под катом.

История первая: Иркутск, пандемия, больница, пусконаладка

В пандемию был случай, когда наш инженер руководил процессом из инфекционной больницы. Дело было в марте 2020-го. Нормальный здоровый мужчина прилетает из своего планового горнолыжного отпуска в горах Европы, и его сразу посылают по работе в Иркутск.

Ничего не подозревающий, простуженный в первый же день командировки инженер (Иркутск зимой не самое дружелюбное место) как ответственный человек идет к врачу, чтобы проверить, всё ли с ним в порядке. В результате его ~~без объявления войны~~ отправляют в местную инфекционную больницу до выяснения обстоятельств. Чем параллельно саботируют процесс ПНР.

Из палаты нашего координатора работ и главного по железкам никто никуда не выпускает. И даже не говорят, когда выпустят. Бежать особо некуда, да и страшновато, когда за окном примерно такая картина.

А бежать очень хочется, ведь внутри картина не лучше:

Кое-как на пятый день нам удалось пробиться в больницу и вручить ему компьютер и какие-то личные вещи. И это позволило отыграть своё. Надев визор (позвонив монтажнику), мы поставили в сеть ноутбук, прикрутили web-камеру, чтобы хоть как-то снимать ответы с железок. По сути, мы сделали недвижимого дрона, которого из комнаты в комнату двигал еще один Дрон (монтажник Андрей).

Но одной больницей в этом проекте дело не обошлось. Сверив график поступления мебели с нашим таймингом работ (всей мебели на 9-ти этажное здание площадью больше 10 тысяч квадратных метров!), прибавив еще четыре недели на всякие передряги, мы спланировали работу на май. Но получилось так, что подрядчик по мебели смог обеспечить её завоз только в сентябре.

Разумеется, заказчик не мог столько ждать и попросил нас сделать все без неё. А это не очень просто, учитывая что 30% оборудования врезные инсталляции в ту самую мебель.

На совместном брифинге было принято решение монтировать и делать ПНР так, как есть, то есть на коленке или на полу. Примерно так и родились царства пакетов и, как я это назвал, консерв. Аккуратненько ножиком открываешь, а на тебя смотрит готовая система. Просто добавь ~~воды~~ мебель.

История вторая: светодиодный экран в бассейне

Ставили мы как-то большой (семь метров в длину) светодиодный экран в бассейн. Вот как-то просто все прозвучало: просто экран в просто бассейн. Мы тоже посмотрелина архитектурные чертежи и особенного значения этому факту не придали. Спроектировали всё, как положено, и ждали себе спокойно старта работ. И только потом до нас постепенно начало доходить, насколько это была интересная затея без шансов на провал.

От момента, как был изготовлен подиум и на него установлена видеостена, до ~~момента запуска рыбок~~ строительства самого бассейна прошло почти три недели. Фактически бассейн надстроили к видеостене. То есть все эти самые вкусные для техники работы монтаж чаши из нержавейки, тестирование чаши на протечки (все кабельные коммуникации, как им и положено, заходили из подвалов), распил искусственного камня, а затем очень длительное и грязное его шлифование наше оборудование должно было спокойно отстоять.

Закрывали экран полиэтиленом мы после включения так делают, чтобы набралось немного статики, и плёнка приклеилась. Но и это не смогло на 100% уберечь экран от пыли, поэтому уже после всех работ пришлось пылесосить стену и прибегать к лизунам . Это такие специальные пылесобиратели, похожие на детские игрушки.

На фото наш инженер, ещё не знающий, что всё пыльно, вскрывает плёнку экрана по щиколотку в воде. Нарушения ТБ, кстати, тут нет, всё отключено от электропитания, а сапоги вообще проверены в лаборатории:

Совсем забыл уточнить. Экран гнутый. Радиус изгиба 6999 мм. Хотя это после его соседства с бассейном может показаться уже не таким интересным. Сам по себе изгиб на огромных экранах уже давно не редкость, но если мы говорим про шаг в 1,9, то и сейчас такие экраны почти не встретить, а тогда это было едва ли не эксклюзивом.

История третья: финский гараж, или немного Хельсинки платформу для коллаборативной работы

Поступила задача от заказчика: найти, понять, разобрать, затем собрать и запустить платформу для коллаборативной работы в одном очень модном офисе.Найдено было много всевозможных решений, но все их объединяло одно: они работали облачно. А в данном случае это никак не вписывалось в парадигму нашего клиента.

Пристально изучив всё, что есть на европейском и североамериканском рынке, решили попробовать Multitaction прежде всего как разработчика ПО, а уж потом как поставщика аппаратного решения.

Тут расписал немного о самом решении

Прежде всего, Multitaction это коллаборативный софт. Он состоит из двух продуктов.

Canvas

Уже из названия понятно, что это за полотно. Мы можем делать с ним всё. Ну или почти всё. Например, спикер может дать возможность команде расползтись по полотну и работать со своими архивами, папками и документами или собрать всех в кучку и показывать что-то конкретное с позиционированием всех экранов команды на том месте полотна, на котором ему нужно быть в этот момент.

Showcase

Эта часть больше подходит для подготовленных мероприятий. Тут можно задействовать смежные системы или просто вести курс лекций, например в музее. Основное преимущество в том, что мы заранее готовим скрипт презентации, причем для каждого спикера это своя презентация. Она почти мгновенно подгружается, достаточно просто поднести QR-код, распечатанный, скажем, на визитной карточке.

Итак, кинут жребий, зачехлены чемоданы, и вот мы уже в самолёте в Хельсинки. Это, кстати, действительно интересно: компания, сфокусированная на американском рынке и понимающая специфику работы там (а у нас она, на мой субъективный взгляд, очень схожа), базируется в Хельсинки и выросла из практически гаражной компании. А все мы знаем, кто ещё вырос из гаража.

Люди, которые делают эти панели, действительно крутые. Вот пример: курс, как монтировать и как запускать систему, для нас проводил инженер-конструктор корпусов панелей и руководитель группы программистов. Такое бывает нечасто, обычно обучение проводят нанятые преподаватели. Но так как Multitaction компания, у которой нет лишних людей, то все делают всё.

Лекции были или непосредственно в цеху сборки, или на кухне. Как раз на ней стоит оптимальная, на мой взгляд, конструкция 4х1 из панелей 55 дюймов:

Что интересного в этих панелях: там не ИК-рамка и не резистивный дисплей. Там 32 видеокамеры за матрицей, которые и считывают все наши прикосновения. И поэтому они понимают не только количество пальцев, но и на какой руке эти пальцы, где стоит человек, они могут разобрать предметы, QR коды и прочее (то есть практически всё, что мы им показываем, если предварительно немного их научить).

Эта штука называется ClearSight (машинное зрение через экран). Она действительно работает так, как ничто другое. Это сложно объяснить на словах, но есть, например, вот такое видео. И да, отклик у панелей на действия именно такой.

Жалко, нельзя передать напиток через видео))

Кстати, самое интересное в Хельсинки это их пиво. Да, в каждом приличном баре можно найти свой гозе. И это именно то, что нужно, чтобы после встречи с производителем обсудить всё за бокальчиком пенного.Ну а пока у нас закрытые границы, обсудить можно здесь:)

Подробнее..

Категории: Звук , Видеотехника , Блог компании крок , Байки , Видео , Мультимедиа-устройства , Мультимедиасистемы , Аудиовизуальные технологии , Командировки

Перевод Ковыряемся внутри умной тепловой камеры с микроболометром

15.12.2020 20:09:12 |

Автор: admin

Китайская компания Hikvision один из ведущих поставщиков камер наблюдения на мировом рынке, капитализация которого в прошлом году выросла до 20 миллиардов долларов.

Спрос на системы видеонаблюдения резко вырос в последние несколько лет как в Китае, так и во всем мире. Руководители многих регионов и корпораций считают, что камеры незаменимы при строительстве так называемых умных городов с повсеместным наблюдением.

Тепловая камера от Hikvision, выпущенная в 2016 году, привлекла внимание специалистов из System Plus Consulting по одной простой причине: ИИ.

Hikvision создала первую камеру со встроенной системой ИИ, объединив в своем продукте как программные, так и аппаратные решения. Это побудило System Plus Consulting, подразделение Yole Dveloppement, заглянуть под капот этой камеры, чтобы понять какие технологические решения за ней стоят.

Наиболее примечательно то, что в этой камере воплощено все лучшее из миров востока и запада китайские микроболометр и процессор вместе с не-китайскими аналоговыми компонентами и устройствами для ИИ.

Среди конкурентов Hikvision по этой специальности можно выделить Dahua и Uniview, базирующиеся в Китае, Bosch (Германия) и Axis (Швеция).

Hikvision отличается от них тем, что эта компания может разрабатывать и производить собственные продукты. Китайская компания имеет собственную линию по производству МЭМС, занимается их упаковкой и тестированием, занимается поверхностным монтажом и осуществляет окончательную сборку компонентов.

Intel, Hikvision и Movidius (теперь компания Intel) поставляют три ключевых компонента, уникальных для обсуждаемой камеры:

Настраиваемый модуль от Intel с компонентом Пельтье отвечает за цифровую обработку сигналов после передачи показаний микроболометра и управление температурой
Сама Hikvision разработала чип для обработки сигналов изображения, кодирования и шифрования видео и сетевой функциональности
Процессор от Movidius обеспечивает работу ИИ для обработки изображений

Далее по тексту специалисты из System Plus Consulting разберут эту камеру и расскажут о ней в подробностях.

Тепловая камера

Тепловая камера способна обнаруживать тепло, выделяемое человеческим телом, и преобразовывать его в изображение с помощью сложного процесса анализа сигналов. Изображения воспроизводятся посредством определения и анализа температур. В последние несколько лет тепловидение нашло свое применение в недорогих приложениях благодаря микроболометрам.

Микроболометры это датчики, обнаруживающие инфракрасное излучение. Они состоят из сетки чувствительных точек (называемых пикселями), состоящей из разных слоев и различных абсорбирующих материалов, таких как оксид ванадия или аморфный кремний (-Si).

В разговоре с System Plus Consulting мы обсудили технические и структурные аспекты сетевой тепловизионной камеры Hikvision DS-2TD2166-15 / V1. Технические специалисты из System Plus Consulting рассказали об электронной и аппаратной структуре оборудования системы, выделив различные элементы, из которых она состоит.

Тепловизионная сетевая камера Hikvision DS-2TD2166-15 / V1 оснащена датчиком изображения на основе неохлаждаемых матриц фокальной плоскости из оксида ванадия (рисунок 1). В нем реализована поддержка интеллектуальных алгоритмов анализа для нескольких критически важных инфраструктур, таких как аэропорты, железные дороги и т.д. Эта тепловизионная камера основана на нескольких наборах микросхем, таких как микроболометр RTD6171MR с разрешением 640 512 пикселей (шаг 17 мкм); FPGA Cyclone V 550MHz 224I / O (FBGA484); SDRAM 2 ГБ (128Mx16) 800 МГц 13,75 нс (TFBGA96); Контроллер температуры для модуля Пельтье (TQFN48); Система на чипе для профессиональных IP-камер HD; Процессор машинного зрения 2x32Bit RISC Proc. 4Gb LPDDR3; и DDR4 DRAM 8 ГБ (512Mx16) 2400 Мбит / с.

Технические и конструктивные характеристики делают эту камеру идеальной для предотвращения пожаров и быстрого обнаружения перегрева и температурных изменений на предприятиях и в производственных процессах.

Методы анализа изображения в этой камере позволяют обнаруживать события в пространстве и времени по непрерывному видеопотоку. В камере встроены 4 типа правил для анализа видеоконтента (пересечение линии, вторжение, вход в регион и выход из региона) и могут быть внедрены еще 4.

Камера получает тепловые изображения, которые позволяют пользователям обнаруживать людей, предметы и аварии в полной темноте и в сложных условиях. Поскольку камера чувствительна только к инфракрасному излучению, исходящему от тел, на ее способность просматривать и записывать изображения не влияет свет в записываемой сцене.

Также камера может измерять фактическую температуру контролируемого пятна. Устройство подает сигнал тревоги, когда температура превышает пороговое значение. Давайте взглянем на аппаратную часть этой камеры.

Рисунок 1: Сетевая тепловизионная камера Hikvision DS-2TD2166-15 / V1.

Аппаратура Hikvision

Тепловизор состоит из 6 плат, каждая из которых предназначена для выполнения определенной цели. Разберем некоторые части (рисунки 2 и 3). FPGA Cyclone V SoC построена по 28-нм техпроцессу TSMC с низким энергопотреблением (28LP); Она состоит из двухъядерного процессора ARM Cortex-A9 MPCore, множества периферийных устройств и многопортового контроллера SDRAM. Использование этой схемы обеспечивает снижение энергопотребления и поддерживает пиковую пропускную способность более 100 Гбит / с и согласование передачи данных между процессором и FPGA.

Рисунок 2: Некоторые платы от Hikvision.

Рисунок 3: Электронная плата 2 Hikvision.

Компонент формирования/усиления сигнала состоит из различных микросхем, в частности усилителя общего назначения AD8605ARTZ-REEL, двойного усилителя LT6203IMS8 100 МГц и дифференциального усилителя LT1994IMS8 70 МГц. AD8605ARTZ отличается очень низким напряжением смещения, низким входным напряжением и уровнем шумов, а также высокой пропускной способностью. В нем используется запатентованная Analog Devices, Inc. техника подстройки DigiTrim, которая регулирует характеристики схемы путем программирования источников тока.

LT6202 имеет шумовое напряжение 1,9nV/Hz и потребляет только 2,5 мА на усилитель. Этот усилитель сочетает в себе низкий уровень шума и потребляемого тока с шириной полосы усиления 100 МГц, скоростью нарастания 25 В/мкс, а также он оптимизирован для систем с низким уровнем формирования входного сигнала. Гармонические искажения составляют менее -80 дБс на частоте 1 МГц, что делает эти усилители пригодными для использования в системах сбора данных малой мощности таких как эта тепловая камера.

LT1994 идеально подходит для сигналов со сдвигом уровня для управления дифференциальным входом и АЦП с однополярным питанием. Синфазное выходное напряжение LT1994 не зависит от напряжения и регулируется путем подачи напряжения на вывод VOCM, как описано в его техническом описании.

16-разрядный АЦП ADS1112IDGSR и LT3042IDD поддерживают согласованный обмен данных с FPGA. DS1112 разработан для приложений, требующих измерений с высоким разрешением, где необходимо учитывать память и энергопотребление. LT3042IDD это линейный стабилизатор с низким падением напряжения, предназначенный для питания чувствительных к шуму радиочастотных приложений. На платах 3 и 1 есть и другие интегральные схемы для поддержки питания соответствующих интегрированных подсистем, таких как линейные регуляторы и понижающие преобразователи.

Основная деталь, определяющая 80% стоимости микроболометр (оксид ванадия). Он поддерживается компонентом Пельтье со схемой контроля температуры.

Линзы

Основной модуль, поддерживающий микроболометр, состоит из различных линз для оптимизации ИК-лучей на датчиках. На рисунках 4 и 5 мы видим линзу из германия диаметром 19,6 мм и две линзы из триселенида мышьяка (As2Se3) разного диаметра 17,6 мм и 27,6 мм.

Рисунок 4: Модуль камеры.

Рисунок 5: Модуль объектива.

В оптике существует такое понятие как диафрагменное число (иногда называемое фокусным отношением или относительной апертурой), которое выражает область восприятия света. То есть фокусное расстояние, деленное на диаметр апертуры.

Объектив с большим диаметром апертуры пропускает больше света или инфракрасного излучения. Следовательно, большее количество инфракрасного излучения улучшает измерения с точки зрения соотношения сигнала к шуму. Параметр, позволяющий определить качество измерения, называется NETD или Разница температур, эквивалентных шуму. Обычно он выражается в милли-Кельвинах (мК) и выражает насколько хорошо детектор теплового изображения может различать небольшие различия в изображении теплового излучения. Типичные значения для неохлаждаемых тепловизионных камер детектора с микроболометрами составляют порядка 45 мК.

Микроболометр

Сетки пикселей-резисторов образуют неохлаждаемые датчики. Такие датчики называют микроболометрами. Любое излучение, попадающее на поглотитель повышает его температуру выше температуры резистора. Чем выше потребляемая мощность, тем выше повышение температуры. Значение резистора меняется в зависимости от падающего излучения, (особенно сильно влияние инфракрасного излучения, нагревающего поверхность). Каждый пиксель представлен входной ячейкой CMOS (считывающая интегральная схема -ROIC) и обрабатывается микросхемой для создания изображения на компьютере или мониторе с помощью FPGA (рисунки 6 и 7). Обычно структура микроболометров оптимизирована для более высокой чувствительности в спектральном диапазоне 814 мкм. В Hikvision DS-2TD2166-15 / V1 используется датчик IRAY RTD6171MR с разрешением 640 512 пикселей (шаг 17 мкм), частотой 60 Гц (аналоговый выход) и SMD.

Рисунок 6: Микроболометр IRAY RTD6171MR.

Рис. 7. Микроболометр RTD6171MR 17 мкм разборка.

Газопоглотитель значительно снижает выделение газа и поддерживает низкое давление в полости корпуса.

System Plus выделила физические характеристики микроболометра, кратко изложенные ниже:

Площадь кристалла: 175,2 мм (13,6 x 12,8 мм)
Площадь пикселя: 96,4 мм (10,9 x 8,85 мм)
Пиксельная матрица: 641 x 520
Матрица активных пикселей: 640 x 512
Количество подложек: 107
Соединение проводов: 32

Анализируя его изнутри, мы можем увидеть, что отражатель расположен под поглощающий материалом и находится в контакте с подложкой, которая перенаправляет свет, чтобы оптимизировать сигнал. Поглощающий материал подвешен к подложке для обеспечения теплоизоляции, в то время как сетка пикселей герметизирована в вакууме для повышения долговечности и надежности. В большинстве микроболометров, используемых в тепловых камерах, в качестве абсорбирующего материала используется оксид ванадия из-за лучшего теплового контраста, который обеспечивает более точные и четкие изображения.

Детекторы на основе оксида ванадия имеют импеданс около 100 кОм для среднего резистора, в отличие от детекторов -Si, которые обычно имеют импеданс около 30 МОм. В этих условиях оксид ванадия имеет более низкое напряжение шума Джонсона, и поэтому измерения будут менее шумными. Напряжение шума Джонсона зависит от трех условий: номинала резистора, полосы пропускания цепи и температуры.

Камера оснащена компонентом с эталонной температурой и системой стабилизации температуры Пельтье, оснащенной четырехканальным 14-разрядным ЦАП AD5645RBRUZ со встроенным эталоном и контроллером температуры MAX1978ETM + T для компонента Пельтье.

Элементы Пельтье это недорогие термоэлектрические устройства, используемые для генераторов энергии, охлаждения и точного контроля температуры и, как в случае с этой камерой, для поддержания постоянной температуры объекта на заданном уровне. Элементы Пельтье основаны на термоэлектрических явлениях. Эти явления основаны на образовании разницы уровней напряжения в PN-переходах двух разных металлических материалов.

MAX1978 имеет встроенные силовые полевые транзисторы и схему терморегулирования, которая позволяет минимизировать количество внешних компонентов при сохранении высокой эффективности. Усилитель-прерыватель со сверхмалым дрейфом обеспечивает стабильность температуры 0,001 C. Датчик температуры находится на линзовом модуле и основан на термисторе NTC / PTC. Дополнительный цифровой датчик температуры, TMP75AIDRG4, контролирует системную тепературу (окружающей среды), напрямую управляемую FPGA.

В отличие от других типов оборудования для обнаружения инфракрасного излучения, микроболометры из оксида ванадия не нуждаются в охлаждении. Оксид ванадия ведет себя по-разному в зависимости от температуры. Стекло с покрытием блокирует инфракрасное излучение (но не видимый свет) при определенных температурах, позволяя электронике камеры обрабатывать изображение из электромагнитного спектра и воспроизводить его в псевдоцветах.

Прочие модули

Тепловая камера поддерживает передачу RS232 (через SP3232EEN-L) для промышленных интерфейсов и передачу по Ethernet с поддержкой RTL8201FI-VC-CG. Плата 6, как показано на рисунке 2, включает в себя систему питания переменного / постоянного тока с диодами подавления переходных напряжений для защиты электронных схем от переходных процессов и электростатических разрядов.

Рисунок 2: Некоторые из плат от Hikvision.

Также в тепловую камеру встроен интерфейс PoE, который поддерживается TPS2378DDDAR PoE High-Power PD Interface и контроллером от Texas Instruments TL2845BDR-8. Последний обеспечивает все функции, которые необходимы для реализации схем управления в режиме постоянного тока с фиксированной частотой в автономном режиме или постоянного тока с минимальным количеством внешних компонентов.

Низкое внутреннее сопротивление переключателя (0,5 Ом) TPS2378DDAR в сочетании с улучшенным тепловыделением корпуса PowerPAD позволяет системе PoE непрерывно обрабатывать до 0,85 A. Power over Ethernet (PoE) это технология, которая передает электроэнергию через Ethernet-кабель: устройство, обеспечивающее питание, называется источником питания (PSE), а устройство с питанием питаемым (PD). Когда питаемое устройство подключается к источнику, стандарт PoE определяет пусковой ток для предотвращения сильных всплесков. Кроме того, стандарт PoE обеспечивает аналоговое рукопожатие (классификацию) между источником питания и питаемым устройством для согласования мощности.

Работа с видео у камеры обеспечивается системой на чипе HI3519 V111 SoC. Она использует кодек сжатия видео H.265, и отличается низким энергопотреблением и архитектурным дизайном. Hi3519 V101 поддерживает поворот на 90 или 270, коррекцию искажений объектива с помощью оборудования, алгоритмы для различных моделей IP-камер и аудиокодеки. Эта SoC оснащена двумя парами памяти DDR4 4 Гб каждая и GD5F2GQ4UB9IGR Flash NAND 2 Мб SPI.

Процессор Intel Movidius MA2450 VPU 2x32Bit RISC Proc. LPDDR3 4Gb на частоте 933 МГц расположен на плате 4 (рис. 2) и позволяет системе быстро распознавать объекты и людей, анализировать численность людей, проверять производимые продукты ие многое другое. Система компьютерного зрения использует глубокое обучение для формирования нейронных сетей, которые руководят системами при обработке и анализе изображений.

Разнообразные тепловые камеры с охлаждаемыми и неохлаждаемыми датчиками выделяются на рынке. Тепловизоры с охлаждаемыми датчиками стоят дороже. У многих современных тепловых камер имеются встроенные датчики с криокулерами.

Благодаря микроболометру тепловизионная камера обеспечивает хорошую точность при невысокой стоимости. Камера измеряет температуру поверхности тепла, излучаемого объектом, и проецирует его в виде изображения.

Первая в России серийная система управления двухтопливным двигателем с функциональным разделением контроллеров
В современном автомобиле строк кода больше чем
Бесплатные онлайн-курсы по Automotive, Aerospace, робототехнике и инженерии (50+)
McKinsey: переосмысляем софт и архитектуру электроники в automotive

Вакансии

НПП ИТЭЛМА всегда рада молодым специалистам, выпускникам автомобильных, технических вузов, а также физико-математических факультетов любых других высших учебных заведений.

У вас будет возможность разрабатывать софт разного уровня, тестировать, запускать в производство и видеть в действии готовые автомобильные изделия, к созданию которых вы приложили руку.

В компании организован специальный испытательный центр, дающий возможность проводить исследования в области управления ДВС, в том числе и в составе автомобиля. Испытательная лаборатория включает моторные боксы, барабанные стенды, температурную и климатическую установки, вибрационный стенд, камеру соляного тумана, рентгеновскую установку и другое специализированное оборудование.

Если вам интересно попробовать свои силы в решении тех задач, которые у нас есть, пишите в личку.

О компании ИТЭЛМА

Мы большая компания-разработчик automotive компонентов. В компании трудится около 2500 сотрудников, в том числе 650 инженеров.

Мы, пожалуй, самый сильный в России центр компетенций по разработке автомобильной электроники. Сейчас активно растем и открыли много вакансий (порядка 30, в том числе в регионах), таких как инженер-программист, инженер-конструктор, ведущий инженер-разработчик (DSP-программист) и др.

У нас много интересных задач от автопроизводителей и концернов, двигающих индустрию. Если хотите расти, как специалист, и учиться у лучших, будем рады видеть вас в нашей команде. Также мы готовы делиться экспертизой, самым важным что происходит в automotive. Задавайте нам любые вопросы, ответим, пообсуждаем.

Список полезных публикаций на Хабре

Бесплатные онлайн-курсы по Automotive, Aerospace, робототехнике и инженерии (50+)
[Прогноз] Транспорт будущего (краткосрочный, среднесрочный, долгосрочный горизонты)
Лучшие материалы по взлому автомобилей с DEF CON 2018-2019 года
[Прогноз] Motornet сеть обмена данными для роботизированного транспорта
Компании потратили 16 миллиардов долларов на беспилотные автомобили, чтобы захватить рынок в 8 триллионов
Камеры или лазеры
Автономные автомобили на open source
McKinsey: переосмысляем софт и архитектуру электроники в automotive
Очередная война операционок уже идет под капотом автомобилей
Программный код в автомобиле
В современном автомобиле строк кода больше чем

Подробнее..

Категории: Научно-популярное , Производство и разработка электроники , Обработка изображений , Блог компании нпп итэлма , Automotive , Итэлма , Компоненты для автопроизводителей , Электроника для автотранспорта , Adas , Видеотехника , Connectivity , Connected cars , Сенсоры

Sousveillance наблюдение за наблюдающим

08.05.2021 14:13:54 |

Автор: admin

Чувствуете ли вы себя комфортно, когда вас снимают на камеру? Вряд ли, если не считать случаи, когда вы участвуете в съёмках ток-шоу или находитесь на дне рождения (свадьбе, корпоративе и т.п.). Если во время разговора собеседник включает камеру на смартфоне, люди рефлекторно становятся осторожнее и закрываются. Даже когда вы хорошо знаете собеседника и знаете причины видеосъёмки, вы все равно чувствуете себя открытым и незащищённым. Как рыбка в аквариуме, или приведу более грубое сравнение как бактерия под микроскопом, когда вы находитесь под постоянным видеонаблюдением: со стороны частной компании, на которую вы работаете, госучреждений, банков или любых других организаций.
Видеонаблюдение используется правительствами для сбора разведданных, предотвращения преступлений, слежки за порядком или расследования преступлений. Оно также используется и преступными организациями для планирования и совершения преступлений, а также частными предприятиями для сбора информации о клиентах, конкурентах или поставщиках.

Стив Манн предлагает перестать пассивно соглашаться быть просто наблюдаемым, и принять более активное участие и начать обратное наблюдение. Когда Большой Брат следит за тобой, начни следить за ним в ответ.

Отец носимых компьютеров

Профессор Университета Торонто Стив Манн считается человеком с самым большим опытом в ношении видеозаписывающих устройств. На протяжении четырёх десятилетий он носит различные варианты цифровых очков. Ещё будучи студентом Массачусетского технологического университета, где он был в числе инициаторов проекта носимых компьютерных устройств, Манн редко расставался со своей версией цифровых очков, постоянно экспериментируя с различными способами их применения, включая прямую трансляцию в интернете всего, что он видел (во времена, когда примеры живой трансляции в сети можно было пересчитать по пальцам). Кроме того, он придумал термин sousveillance (сувейлэнс), которым обозначает свои видео- и аудиозаписи, сделанные на территории организаций, оборудованных камерами видеонаблюдения.

Сувейлэнс является обратным наблюдением, по сравнению с сёрвейлэнс (surveillance). Surveillance это наблюдение с целью сбора информации с помощью электронного оборудования, такого как система видеонаблюдения (Сlosed Circuit Television, CCTV), или перехват информации, передаваемой в электронном виде, такой как Интернет-трафик. Он также может включать такие технические методы, как сбор разведданных и перехват почты. Правовые, этические и политические вопросы, связанные с личным надзором, в значительной степени еще предстоит изучить, но есть близкие параллели с социальными и правовыми нормами, связанными с записью телефонных разговоров. Когда одна или несколько сторон в разговоре записывают его, это и есть sousveillance, тогда как запись разговора лицом, не являющимся стороной в разговоре (например, тюремным охранником, нарушающим отношения между клиентом и адвокатом), это называется surveillance.

Стив Манн пропагандирует использование носимых компьютерных устройств для расширения собственных возможностей. Он считает, что постоянное включённое устройство позволяет человеку получать информацию, которая может очень пригодиться в будущем, причём даже несколько минут спустя. Чтобы продемонстрировать это, он экспериментирует с различными методами расширения человеческих чувств и памяти с помощью носимых устройств: например, он детализирует в увеличенном масштабе далеко расположенные объекты или проигрывает на медленной скорости видеозаписи, информацию в которых человеческий глаз физически не может распознать в режиме реального времени.

Но как вы отнесётесь к человеку, который все время ведёт видеосъёмку? Вы попросите его прекратить это или вы перестанете с ним общаться и отойдете в сторону? А если это ваш клиент и он ведёт съёмку для протокола? Может вам стоит снимать его в ответ? А вы стали бы снимать, допустим сотрудника полиции, который превысил свои полномочия? Одна из вещей, которая пролила свет на обратное наблюдение, это реакция охранников на электрические видящие устройства и аналогичные методы наблюдения. Поначалу казалось, что чем больше камер было в заведении, тем больше охранникам не нравилось использование электрических зрительных устройств, таких как очки EyeTap. Именно благодаря простому ношению электрических видящих устройств в качестве пассивного наблюдателя было обнаружено, что наблюдение и надзор могут вызвать конфликты, а иногда и конфронтацию. Это побудило некоторых исследователей выяснить, почему лица, осуществляющие надзор, с подозрением относятся к sousveillance, и, таким образом, определили понятие обратного наблюдения как новый и интересный аспект исследований в области sousveillance.

Стив Манн много раз встречал непонимание и негодование со стороны людей за то что постоянно ведет видеосъёмку: Я ношу систему компьютерного зрения в течении 34 лет и со мной всегда есть сопроводительное письмо от семейного врача. А также при мне всегда есть документация по этой системе, когда я путешествую Вечером 1 июля 2012 года мы с женой и детьми пошли в Макдональдс на авеню Елисейские поля, 140, Париж, Франция, Сотрудник Макдональдса напал на меня Он сердито схватил мои очки и попытался снять их с моей головы. Я показал ему письмо от врача и документы, которые я привёз с собой. Затем он [] привел меня к двум другим людям. После того, как все трое прочитали письмо и документацию, [он] сердито скомкал и порвал письмо моего врача. Вытолкнул меня за дверь на улицу.

На следующий день этот инцидент был опубликован на Reddit под заголовком Стив Манн, отец носимых компьютеров, подвергся физическому насилию со стороны McDonald's за ношение Digital Eye Glass, быстро заняв первое место на сайте. Последующее освещение в СМИ привело к тому, что Манн смог связаться с главой отдела обслуживания клиентов McDonald's, но получил только отказ, а не извинения. Манн запросил обзор записей видеонаблюдения с множества камер наблюдения в этом заведении McDonald's, но не получил дальнейших ответов от McDonald's. Впоследствии Манн отправил гораздо более короткое письмо на французском языке главе отдела обслуживания клиентов McDonald's, но также не получил ответа.

В результате этого инцидента, вместо того чтобы возбуждать судебный иск против McDonald's, Манн объединился с IEEE (крупнейшим в мире техническим сообществом), ACLU и некоторыми лидерами отрасли, такими как Пит Вассел, чтобы предложить закон Манна-Васселла в законодательный орган Нью-Йорка. Цель этой работы создать правовой, политический и социальный климат для противодействия действиям таких компаний, как McDonald's, которые могут оказать сдерживающее влияние на исследования и использование технологий дополненной реальности в повседневной жизни. В этом контексте Манн также формализовал концепцию McVeillance, как помещения людей под наблюдение, которым запрещено использовать свои собственные камеры. Точнее, McVeillance определялось как отношение (линейно) или разницы (логарифмически) между surveillance и sousveillance.

Применение обратного наблюдения

Есть ещё и обратный surveillance это подвид sousveillance как форма дознания или правовая защита, включающая запись, мониторинг и анализ систем наблюдения, сторонников наблюдения и также записи авторитетных деятелей и их действий. Обратный surveillance обычно представляет собой деятельность, предпринимаемую теми, кто обычно является объектом наблюдения, и, таким образом, может рассматриваться как форма этнографического или этнометодологического исследования (т.е. анализ обследуемых с точки зрения участника наблюдаемого общества). Sousveillance обычно является записью от первого лица, не обязательно вовлекая какую-либо конкретную политическую повестку дня, тогда как обратный (инверсивный) surveillance это форма наблюдения, которая обычно направлена на сбор данных для анализа и изучения государственной машины или корпораций (например, действия полиции или протестующих на митинге протеста). Sousveillance не обязательно должен быть против surveillance: оно может использоваться для противодействия силам наблюдения, или же может использоваться вместе с наблюдением для создания более полного наблюдения.

Более общая концепция sousveillance выходит за рамки просто обратного наблюдения и связанной с ним политической системы двадцатого века мы против них, когда граждане фотографируют полицейских, покупатели фотографируют владельцев магазинов, а пассажиры фотографируют водителей такси. Говард Рейнгольд в своей книге Умные мобы заметил, что это похоже на концепцию пешехода-водителя, то есть это роли, которые многие из нас время от времени принимают. Многие аспекты sousveillance были рассмотрены в рамках общей категории взаимной ответственности в научно-популярной книге Дэвида Брина Прозрачное общество 1997 года. Первый международный семинар по инверсному слежению (International Workshop on Inverse Surveillance, IWIS) состоялся в 2004 году под председательством доктора Джима Геммелла (MyLifeBits), Джой Ито, Анастасиоса Венетсанопулоса и Стива Манна.

К примеру успешного использования обратного наблюдения за государством можно отнести то, что со стороны граждан было решено множество проблем, таких как фальсификация и неправомерные действия на выборах, а также обеспечение надлежащего управления. Например, съёмки на камеру мобильных телефонов чиновников злоупотребляющих служебным положением и занимающихся запугиванием во время выборов. А в качестве эффективного применения sousveillance можно отнести видеорегистраторы на автомобилях, которые дополняют картину того, что снимают камеры видеонаблюдения на дорогах.

Область исследований, получившая развитие в IWIS, заключалась в установлении равновесия между sousveillance и surveillance. Современная теория эквивалентного наблюдения (Equiveillance) утверждает, что обратное наблюдение в некоторой степени снижает или устраняет необходимость в наблюдении. Преступления, например, могут быть раскрыты путем сотрудничества между гражданами, а не только путем наблюдения за гражданами сверху. Но это не так однозначно, как предполагает эта дихотомия. В частности, наблюдение граждан за своими соседями не есть хорошо.

Примеры гражданских организаций, занимающихся sousveillance:

Copwatch это сеть американских и канадских добровольческих организаций, которые следят за полицией. Группы Copwatch обычно занимаются мониторингом полиции, записывают на видео действия полиции и рассказывают общественности о неправомерных действиях полиции.
Dagbladet Information датская ежедневная газета и интернет-издание, анализирующее расположение камер наблюдения, поощряя читателей использовать бесплатное приложение для Android и iOS для фотографирования и геолокации камер.

И что нам это должно дать?

Sousveillance это ещё один способ добавить дальнейшего самоанализа к общему достоянию, который сохраняет общество открытым, но при этом делает мир безопаснее, пусть и делает при этом мир меньше. Таким образом, обратное наблюдение можно рассматривать как возможную замену surveillance. В этой замене можно рассмотреть оперативную социальную норму, которая требует, чтобы камеры были прикреплены к человеку-оператору. При таком сценарии любые возражения против камер видеонаблюдения могут быть высказаны другим человеком более легко, чем взаимодействовать с фонарным столбом, на котором установлена камера. Таким образом, аргумент состоит в том, что камеры, прикрепленные к людям, должны быть менее оскорбительными, чем камеры, прикреплённые к неодушевленным объектам, потому что присутствует по крайней мере одна ответственная сторона для управления камерой. Этот аргумент ответственной стороны аналогичен аргументу, используемому для управления автомобилем, где присутствует ответственный водитель, в отличие от дистанционного или автоматического управления автомобилем.

Но видеонаблюдение все же не панацея. Без ответственной и адекватной реакции на результаты съёмок толку не будет, мы получим лишь кучу записей, которые войдут в тематическую подборку роликов на YouTube с авариями, драками и т.д. Снять правонарушение на камеру это только начало, необходимо, чтобы и социум отреагировал на это.
К сожалению, в Кыргызстане и в других странах Средней Азии до сих пор практикуется похищение невест. Этот средневековый обычай по законам Кыргызской республики уголовно наказуем, но молодых ребят это не останавливает. 5-апреля 2021 года в городе Бишкек была похищена 27-летняя девушка своим бывшим ухажером. 7-апреля их обоих нашли мертвыми: парень убил её и покончил с собой. Камеры наблюдения зафиксировали момент похищения, в кадре были номер машины, в котором девушку похитили. Но из-за халатности правоохранительных органов поиски не были произведены. Впоследствии 44 сотрудника внутренних дел были уволены, но девушку к жизни это не вернуло. Это говорит о том, что наличие записи это ещё не всё, надо ещё своевременно принимать меры. И есть множество примеров того, как случайные прохожие или водители становились свидетелями похищений, они снимали это на видео (позже это станет доказательством в суде) и вмешивались, чтобы спасти человека от похитителей.

Существует потребность в эффективности и действенности sousveillance, которая может быть удовлетворена с помощью социальных сетей. Кроме того, что обратное наблюдение может помочь государственному надзору. Примеры включают мобильные приложения, которые помогают людям сигнализировать об угрозах общественности. Большой Брат иногда тоже нуждается в надзоре.

Sousveillance может изменить жизнь к лучшему и отдельно взятого человека. Начав с отслеживания всего, что снимает ваша камера, можно найти незамеченные детали вашего своего маленького мира. Сосредоточение внимания на себе и своем окружении возможно поможет вам соединиться с самим собой и окружающим большим миром.

На правах рекламы

Нужен сервер для хранения файлов или тех же видеофайлов с камер наблюдения? Эпичные серверы это надёжные серверы на Windows или Linux с мощными процессорами семейства AMD EPYC для абсолютно любых целей. Попробуйте как можно быстрее!

Подписывайтесь на наш чат в Telegram.

Подробнее..

Категории: Научно-популярное , Видеотехника , Носимая электроника , Терминология it , Видеонаблюдение , Блог компании vdsina.ru , Sousvelliance

Синтез суперсверхширокоугольного объектива (насадки) для инфракрасной области спектра

06.12.2020 14:23:35 |

Автор: admin

Введение

Расширение обозреваемого оптической системой пространства с целью повышения информативности и сохранением приемлемого качества изображения, всегда будет являться актуальной задачей оптиков-расчётчиков. Известны многочисленные подходы получения панорамных изображений, однако самыми доступными остаются центрированные линзовые системы. Наряду с этим, трудно не заметить бурный рост такого направления оптико-электронного приборостроения, как инфракрасные системы смотрящего типа, где основным функциональным элементом является матричный приемник излучения. Используемые материалы для создания оптических систем инфракрасного диапазона не без недостатков, но имеют широкие коррекционные возможности за счёт высоких показателей преломления и нетипичных коэффициентов дисперсии.

Синтез

После предварительного габаритного расчёта с учётом параметров приёмника излучения начальный этап синтеза дисторзирующего суперсверхширокоугольного объектива это создание панорамной оптической системы с полусферическим (полнокупольным) полем зрения 180360, формирующейся из афокальной насадки (конвертора) в виде телескопической системы Галилея и базового объектива, их дальнейшее совмещение через общую апертурную диафрагму и совместная оптимизация. [1, 2] При их создании и последующей коррекции аберраций наиболее эффективно использование композиционных методов [3]. Далее, со стороны пространства предметов, к полученной оптической системе присоединяется выпукло-вогнутый отрицательный (рассеивающий) мениск с высоким показателем преломления и невысоким значением оптической силы. Назовём этот компонент суперсверхширокоугольной насадкой. Следующий этап синтеза итерационное повышение углового поля до заданного при совместной оптимизации. В качестве переменных значений, с необходимыми конструктивными ограничениями, используются радиусы кривизны и толщины. Шаг увеличения углового поля порядка 2-0,5, с плавным уменьшением при достижении высоких значений и обновлением базовой целевой функции на каждом шаге оптимизации.

На одном из циклов оптимизации значение радиуса кривизны второй поверхности, а в последующем и первой поверхности суперсверхширокоугольной насадки, превысит значение светового полудиаметра. Таким образом, полученная линза будет гиперполусферической, что крайне нежелательно с конструктивной точки зрения. Пример шестилинзового объектива с гиперполусферическими элементами и угловым полем 320 по углу места и 360 по азимуту, показан на рис. 1.

Рис. 1. Объектив с гиперполусферическими радиусами кривизны

Для устранения этого эффекта, необходимо задать ограничивающую оценочную функцию, контролирующую радиус кривизны второй поверхности оптической системы. Для этих целей могут быть использованы встроенные операторы оптимизации (табл. 1). Подробно ознакомиться с используемыми операторами оптимизации можно в руководстве по эксплуатации программы Zemax. [4] Способ устранения гиперполусферичности при помощи соответствующего пункта в свойствах поверхности, для ряда случаев может некорректно работать одновременно для двух поверхностей, поэтому не рекомендуется к использованию.

Таблица 1. Фрагмент редактора целевой функции оптимизации

	Назначение	Оператор	Параметр 1	Параметр 2
1	Прогиб поверхности в плоскости XZ/YZ на расстоянии светового полудиаметра	SAG(X/Y)	2 (поверхность)
2	Кривизна поверхности	CVVA	2 (поверхность)
3	Обратная величина оператора	RECI	2 (операнд)
4	Разность двух операторов	DIFF	3 (операнд)	1 (операнд)
5	Ограничение минимальной величины оператора	OPGT	4 (операнд)

Особый интерес будет представлять оптическая система, работающая в двух режимах, когда при постоянном значении размера изображения и при минимальном ухудшении качества получаемого изображения, изменяется угловое поле с полусферического на заданное суперсверхширокопольное, без включения в схему суперсверхширокоугольной насадки и с её использованием, соответственно.

Для создания такой системы была применена следующая простая методика: в полученной оптической системе исключается из расчёта суперсверхширокоугольная насадка; производится оптимизация на угловое поле 2=180; вновь добавляется суперсверхширокоугольная насадка; система повторно совместно оптимизируется для заданного углового поля 2300 с переменными параметрами только для суперсверхширокоугольной насадки и её положения.

Тут важно отметить, что для получения максимальных результатов по оптимизируемости системы, наилучшим подходом будет, перед исключением суперсверхширокоугольной насадки, контроль угла падающего на третью поверхность в 90, используя соответствующие операторы.

Применение методики

Далее рассмотрен пример полученной таким образом оптической системы (табл. 2). В качестве исходных данных принят матричный фотоприёмный модуль средневолновой области инфракрасного спектра =3,64,9 мкм, формата 512512 (циркулярное исполнение) с шагом 15 мкм, в котором используется охлаждаемая диафрагма диаметром 8 мм и высотой 24 мм. Оптическая схема, с указанием хода главных и крайних лучей, представлена на рис. 2.

Таблица 2. Параметры оптической системы

Режим работы	Сверхширокопольный	Суперсверхширокопольный
Число компонентов, линз	4	5
Угловое поле 2, град.	180	300
Фокусное расстояние f', мм	3,2	1,9
Длина системы, мм	150	190
Диафрагменное число K	3
Размер изображения y, мм	7,68
Спектральный диапазон , мкм	3,64,9

Рис. 2. Панорамная оптическая система со сменной суперсверхширокоугольной насадкой. По ходу лучей в системе использованы следующие материалы оптических элементов: Si, ZnSe, ZnSe, Al2O3, ZnSe.

Ниже представлены результаты анализа оптической системы для двух режимов работы. Данные по функции концентрации энергии не менее 0,5 в размере элемента матричного приемника излучения (рис. 3). Модуляционная передаточная функция не менее 0,3 на частоте Найквиста (рис. 4). Среднеквадратическое значение (СКЗ) ошибок волнового фронта практически не превышает дифракционного предела (рис. 5). Пятно рассеяния выходит за пределы кружка Эйри незначительно (рис. 6). В идеальном приближении, относительная освещённость по полю не менее 95%, что во многом определяется совмещением апертурной диафрагмы (выходного зрачка) с охлаждаемой диафрагмой приемника излучения, для её 100% эффективности [5]. Влияние аберраций в зрачках отсутствует.

Рис. 3. Дифракционная функция концентрации энергии в квадратной зоне (быстрое преобразование Фурье (БПФ))

Рис. 4. Полихроматическая дифракционная модуляционная передаточная функция (БПФ)

Рис. 5. СКЗ ошибок волнового фронта в зависимости от поля

Рис. 6. Точечная диаграмма пятна рассеяния

Один из главных параметров дисторзирующих (дисторсирующих) объективов тип отображающей функции [6]. Обычно, в качестве идеального значения, приводится эквидистантная отображающая функция или F- дисторсия (в данном случае =), устанавливающая связь размера изображения в виде произведения фокусного расстояния и углового поля. В данном примере относительное значение отклонения этого параметра не превышает 25% (рис. 7). Стоит заметить, что для примера на рис.1, за счёт гиперполусферических поверхностей и при должной оптимизации, это значение практически равняется нулю, что является вполне ожидаемо.

Рис. 7. Кривизна поля и F- дисторсия

Такого рода системы возможно применять для обозрения полной сферы пространства предметов 360360, при использовании двух объективов с противоположно направленными визирными осями. Так, к примеру, по аналогичной методике созданный объектив в длинноволновой ИК области спектра в паре с вышеописанным, в итоге даст оптико-электронный комплекс, работающий одновременно в двух спектральных диапазонах в пределах боковых, наложенных друг на друга угловых полей зрения по 120, в сумме дающих 240 (рис. 8).

Рис. 8. Двухканальный всеобзорный оптико-электронный комплекс

Заключение

Рассмотренную методику можно использовать для синтеза исходных оптических систем широкопольных инфракрасных приборов.

Безусловно, сама методика и полученные с её помощью системы требуют дальнейших исследований и практической реализации для проверки полученных теоретических значений.

Очевидно, такие системы обладают низкой разрешающей способностью, ввиду их короткофокусности, ограничивая область применения на значительные дальности действия до систем работающих как теплопеленгационные. Кроме того, имеют место быть жёсткие допуски на изготовление и взаимное расположение элементов. Применяя специальные математические методы, частично эта проблема может решиться перебалансировкой допусков. Несомненно, столь высокие значения углового поля повысят значения эквивалентной шуму разности температур, и потоку видеоизображения придётся работать в режиме ограничения фоном. [7] Для того, чтобы это устранить, необходима коррекция на исправление эффекта Нарцисса [8], что потребует использование специальных типов поверхностей, или охлаждение элементов оптической системы. К недостаткам также можно отнести возможную потребность неравномерного распределения, от центра к краю, просветляющего покрытия на сферических поверхностях элементов.

Можно отметить отсутствие устоявшейся терминологии для описания этого типа объективов. Помимо приставки супер-, тут возможны вариации, такие как: гипер-, ультра-, экстра-, архи- и т.д.

Источники

Откупман Д.Г., Тимашова Л.Н. Синтез панорамного объектива тепловизионной системы среднего ИК-диапазона спектра // Научно-технический журнал "Контенант". 2018. Т. 17. 3. С. 47-54.
Откупман Д.Г., Тимашова Л.Н. Синтез особоширокоугольных объективов // Приложение к журналу Известия вузов Геодезия и аэрофотосъемка. 2018. Выпуск 9. 6. С. 74-75.
Русинов М.М. Композиция оптических систем М.: Кн. дом ЛИБРОКОМ, 2011. 384 с.
ZEMAX Optical design program. Users guide. Tucson, Arizona, USA: Zemax LLC, 2014. 879 p.
В.В. Тарасов, Ю.Г. Якушенков Инфракрасные системы смотрящего типа М.: Логос, 2004. 444 с.
C. Hughes, P. Denny, E. Jones, M. Glavin Accuracy of fish-eye lens models // APPLIED OPTICS. 2010. V. 49. 17. P. 3338-3347.
M. Vollmer, K-P. Mllmann Infrared Thermal Imaging. Fundamentals, Research and Applications. Second Edition, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2018.
J.W. Howard, I.R. Abel Narcissus: reflections on retroreflections in thermal imaging systems // APPLIED OPTICS. 1982. V. 21. 18. P. 3393-3397.

Подробнее..

Категории: Алгоритмы , Анализ и проектирование систем , Физика , Оптика , Видеотехника , Суперширкоугольный объектив , Экстремальное поле зрения , Тепловидение , Гиперполусфера , Синтез оптических систем , Матричный приёмник излучения , Zemax

Что такое microLED и почему это круто? Разбор

16.12.2020 14:07:22 |

Автор: admin

Уже не первый год утечки кричат, что Apple инвестирует много миллионов долларов в компании по разработке дисплеев на основе microLED.

Многие аналитики, в том числе анонимный китайский инсайдер @L0vetodream, заявляли в Твиттере, что в Apple Watch Series 6 будет совершенно новый дисплей, но этого не произошло.

Возможно виноват COVID-19, который затормозил процессы в технологической сфере и уже по новым данным нам известно, что новый тип дисплеев, microLED, мир увидит в гаджетах от яблочной компании не раньше 2023 года и, возможно, в совершенно новом гаджете!

Прошу не путать с miniLED, хоть названия и похожи разница колоссальная. Сегодня мы заглянем в настоящее будущее дисплеев и разберемся во всём, как вы любите.

Почему не развивать дальше OLED?

Прежде чем отправиться в будущее давайте разберемся с проблемами настоящего. Сейчас идет эпоха OLED, но мы по-прежнему миримся с некоторыми болячками данных экранов: выгорание, время отклика, яркость, да и энергопотребление неплохо было бы понизить! И часть из этих проблем ушла бы в прошлое с уменьшением числа светодиодов!

Вы спросите, а почему нельзя было дальше развивать OLED просто уменьшая светодиоды?Дело в том, что если уменьшить размер элемента снизится количество производимого света. А если повысить мощность, чтобы компенсировать уменьшение света увеличится энергопотребление и нагрев, что в разы снизит срок службы органических соединений, который на фоне неорганических и так слишком мал.

Получается, что OLED в тупике но почему же microLED видится как единственная правильная альтернатива и какие же продукты с этими экранами стоит ждать в первую очередь?

Что такое microLED?

Хоть о технологии мы услышали недавно microLED начали создавать ещё в далёком 2000-ом году, два профессора в Канзасском государственном университете Хунсин Цзян и Цзинюй Линь. Всеэти 20 лет технология совершенствовалась. Если всё начиналось с простых несенсорных панелей с буквально несколькими субпикселями, крошечными огоньками красного, зелёного и синих цветов, то теперь это уже настоящее поле из миллионов таких огоньков.

К слову, только в 2011 году группа учёных наконец преодолела планку разрешения 640 на 480 пикселей в формате Video Graphics Array или VGA, где были хромовые синие и зеленые микродисплеи, способные передавать видео.Основная сложность в процессе создания таких дисплеев заключается в том, что. microLED использует очень маленькие светодиоды субпикселей, тех самых: RGB.Их размеры составляют порядка 5 микрон, у OLED размеры выше в разы красный 64 на 46 мкм, зелёный 95 на 15 мкм, синий 95 на 49 мкм. (порядка 5 микрон в сравнении с миллиметровыми пикселями LED).

Кроме того время их отклика вместе с тем в разы меньше. И это один из первых бонусов, о котором мы еще поговорим подробнее.

Копнем глубже, и разберемся из чего же делаются и те, и другие светодиоды ведь именно материалы стали ключом к уменьшению размера.

MicroLED в отличие от OLED в качестве пикселей использует не органические светодиоды, а диоды на основе нитрида галлия, который широко используется для создания светодиодов полупроводниковых лазеров и сверхвысокочастотных транзисторов, в общем, для всего того, где нужна высокая точность и резкость.Такие диоды очень малы около одной десятой толщины человеческого волоса!

В чём главный плюс в microLED от того, что используется неорганический светодиод?

Да в том, что он просто не выцветает в процессе использования, как его органический конкурент OLED.

Чтобы было проще понять, представьте: на солнце лежат две футболки одна из 100% хлопка, а вторая синтетическая. Так вот та, что выполнена из натурального хлопка, выцветет или выгорит, а синтетическая продолжит лежать как ни в чём не бывало.Примерно то же происходит и с дисплеями у OLED при длительном использовании будет постепенно проявляться те самые выцветшие пиксели, вы их заметите по жёлтому оттенку на дисплее.

microLED придёт на смену OLED?

А теперь посмотрим что же мы получим при переходе от OLED к MicroLED. Внимание на табличку.

В итоге мы получаем: более высокую яркость, эффективность, скорость, высокую термостабильность и контрастность.

Так, например, компания LuxVue, купленная Apple, в какой-то момент сообщила, что разработанная ею технология в девять раз ярче, чем OLED и LCD!

Да-да, вы не ослышались, Apple уже купила компанию по производству microLED! То есть уже с 2023 года в гаджетах изКупертино могут стоять собственные microLED-матрицы.

Продукты на microLED

Но если не заглядывать в будущее, что мы имеем сегодня на microLED?

Первым, кто попытался (именно попытался) представить технологию microLED свету, была компания Sony и их телевизор Crystal LED Display в 2012 году. В нём компания использовала всего 6,22 миллиона микросветодиодов, но исходя из тех показателей, что были заложены в модели, контрастность изображения по сравнению с ЖК-дисплеями стала в 3,5 раза выше, цветовой диапазон в 1,4 раза выше, углы обзора составляли более 180 градусов, а также вышло более низкое энергопотребление (менее 70 Вт) по сравнению с моделями на LCD.

Лёд тронулся благодаря Sony, но у телевизора безусловно присутствовали детские болезни, а главное, дисплей был целиком воспроизведён из одного куска microLED-панели, а не был модульным, какэто предусматривается изначально.

Но прошло 5 лет, и Samsung ответила Sony, выпустив 146-дюймовый дисплей под названием Стена. И здесь корейская компания уже продемонстрировала возможность собирать экран под свои нужды и по необходимым размерам.

Хочешь небольшой телевизор с microLED на кухню? Да запросто! А, хочешь из тех же частей дособрать огромный телевизор в гостиную? Легко! Похоже, что использование модульного подхода становится промышленным стандартом для производства больших экранов.

Но увы, даже такой подход слишком дорого обходится потенциальному массовому покупателю чего уж говорить, Стена выставлялась на продажу исключительно под заказ и ценник на них составлял от 490 000 долларов, а заканчивался на отметке в 1,68 млн долларов! И это без учёта налогов.

Почему же так дорого и где другие гаджеты с microLED-ом?

Трудности microLED

Технология хоть и новая, но трудности с выходом на массовый рынок всё те же, что и когда-то были и с OLED-ом. Всё дело в том, что производить в огромных количествах на первых порах и под каждого конкретного производителя (той же Apple) и его гаджеты, очень трудно!

Заводов ещё слишком мало, производство не такое масштабное, отсюда и цена! Сейчас, когда OLED-дисплеи стали массовыми цена постепенно опускается всё ниже и ниже, а сами дисплеи проверены временем, производителям проще сделать выбор в пользу имеющихся технологий.

Но уже сейчас сами создатели технологии microLED заявляют: В связи с быстрым прогрессом, достигнутым в последнее время в этой области, вопрос уже не в том, сможет ли microLED, а в том, когда данные дисплеи проникнут на массовые рынки для различных применений. Получается, это уже вопрос времени!

Будущее с microLEDКакие же устройства будут первыми массовыми юзерамиmicroLED-а?

Еще раз упоминая доклад по этой технологии, процитирую: Внастоящее время microLED находится под пристальным вниманием почти всех крупных компаний в области технологий для умных часов, смартфонов,умных очков, приборных панелей и пико-проекторов и 3D/AR/VR дисплеев.

Почему именно эти области?Говоря о часах или Apple Watch, которые часто всплывали в слухах там важнейшими параметрами являются энергопотребление и яркость microLED даст прирост по обоим пунктам.

iPhone само собой перейдет на microLED, но тут нужно будет обеспечить огромные объемы производства.Что действительно интересно загадочные Apple Glass могут также стать носителем microLED, на это даже намекает схематичное изображение в том самом докладе, оно перед вами.

Другое подтверждение далее по тексту: microLED был исследован в качестве источника света для применения в оптогенетике и для связи с видимым светом.

Если оптогенетика это перспективное направление в медицине, то вот последняя фраза про связь с видимым светом намекает нам, что эти дисплеи, из-за своих конструктивных особенностей, будут использоваться не только в наших смартфонах, но и в умных очках, будь-то VR или AR.

Говоря другими словами, глаз находится в непосредственной близости от экрана и он способен разглядеть рисунок, в то время как расположение диодов OLED бы мешало погружению. У ЖК-дисплеев такой проблемы нет, но там по-прежнему нет и идеального черного.У microLED маленькие диоды, рисунок будет замечен меньше и черный также идеальный еще и время отклика выше одни бонусы.

Выводы

Подведём итог. microLED исправляет проблемы OLED, такие как выгорание, у него более высокая яркость и контрастность, а также возможность уменьшать или увеличивать дисплей под свои задачи модульность.Осталось удешевить производство, чем сейчас и занимаются Apple и Samsung, инвестировав в данную технологию уже несколько заводов переквалифицировались в производство microLED-дисплеев.

Но это не единственный тип дисплея неизученный нами: еще же есть какой-то miniLED.

Подробнее..

Главный конкурент DJI Mavic 2 Pro. Новый беспилотник от DJI

23.04.2021 14:18:12 |

Автор: admin

Компания DJI является бесспорным лидером на рынке производства беспилотных летательных аппаратов. Производитель славится уникальными конструкциями и технологиями собственной разработки. Дроны DJI сочетают в себе легкость и прочность корпуса с высокой скоростью полета и отменной маневренностью; они оснащены мощными камерами и еще более невероятными возможностями для безграничной съемки. Ежегодно компания представляет все более лучшие свои изобретения, коим сегодня выступает новинка DJI Air 2S. Станет ли беспилотник главным конкурентом полюбившегося миллионам Mavic 2 Pro, разберем вместе с вами.

Особенности

продолжительность работы сокращена с 34 минут до 31 минуты у Mavic Air 2;
вес устройства наоборот прибавился, и составил 595 грамм против 570 грамм у Mavic Air 2 (регистрация устройства необходима);
новый дрон оснащен 1-дюймовым сенсором, способным делать фото 20 Мп и снимать видео в разрешении 5,4К с частотой до 30 к/с;
улучшена точность работы датчиков и обнаружения препятствий, добавлены два новых датчика в верхней передней части;
дальность полета теперь достигает 18,5 километров, что практически вдвое больше, чем у предшественника;
рабочий диапазон ISO расширен до 6400;
сокращена задержка сигнала почти в два раза и др.

Основные характеристики DJI Air 2S

Из названия нового дрона следует, что он является логичным продолжение линейки Mavic Air. Но вот технические характеристики и внешний вид дают понять, что DJI Air 2S относится именно к линейке Mavic 2. Это и улучшенный 1-дюймовый сенсор, продвинутый режим для съемки и совершенная система обнаружения и обхода препятствий, а также время полета в 31 минуту и легкий вес устройства.

Вес 595 г;
Габариты в сложенном виде 1809777 мм;
Габариты в раскрытом виде 18325377 мм;
Максимальное время полета (при идеальной погоде) 31 мин;
Скорость полета до 19 м/с (в режиме S Спорт);
Сопротивляемость ветру 8,5 10,5 м/с;
Рабочая частота 2,4 ГГц;
Внутреннее хранилище 8 Гб;
Емкость аккумулятора 3500 мА/ч.

Основные характеристики камеры

Главной особенностью DJI Air 2S стала камера, а именно встроенный 1-дюймовый сенсор. Mavic Air 2 был оснащен только 1/2-дюймовым сенсором, способным делать 12 Мп снимки и снимать видео в 4К. Разрешение для фотографий у нового беспилотника составляет 20 Мп, что при 1-дюймовом датчике по сути означает качество 64 Мп. Видео можно записывать в форматах 5,4К при частоте 30 кадров в секунду, в 4К / 60 fps, 2,7К / 60 fps и в 1080р / 120 fps. Кроме того, новый дрон поддерживает четырехкратный зум при съемке 4К / 30 fps. Доступные форматы для фотосъемки: JPG и RAW.

Появилась функция SmartPhoto, которая анализирует сцены и задействует автоматически нужные режимы для получения еще более живых изображений. Другой режим MasterShots позволяет выстраивать траекторию полета при съемке, используя при этом привычные способы съемки режима QuickShots. Траекторию можно выстраивать вручную или воспользоваться интеллектуальным анализом беспилотника. Он определит сцену, выберет траекторию полета и стиль съемки, после чего предоставит пользователю несколько красочных вариантов коротких видео для будущей публикации. Для слежения за объектом используется усовершенствованный режим Active Track 4.0, который еще более точно определяет объект и удерживает его в кадре даже при наличии множественных помех в виде мелких ветвей деревьев и линий электропередач.

Характеристики камеры DJI Air 2S кратко:

1-дюймовая CMOS-матрица;
серийная и покадровая съемка в разрешении 20 Мп;
доступные форматы видео: 5.4K при 30 кадрах в секунду, 4K Ultra HD при 60 к/с; 2.7K при 60 к/с, 1080р или FHD при 120 к/с, MP4/MOV;
поддержка карт памяти microSD (до 256 Гб);
4-кратный зум для видео в формате 4K (30 кадров/с), 2.7K (60 кадров/с);
6-кратный зум для видео в формате 2.7K (30 кадров/с), 1080p (60 кадров/с);
8-кратный зум для видео в формате 1080p (30 кадров/с);
угол обзора 88
диафрагма (нерегулируемая) f/2,8.

С чем не может конкурировать DJI Air 2S, так это с фокусным расстоянием и значениями диафрагмы. У Mavic 2 Pro эти значения составляют 24-48 мм и настраиваемая диафрагма f/2.8 - f/11. Это означает, что при отсутствии света или в условиях низкой освещенности пользователь может самостоятельно подобрать параметры, которые преобразят изображение. В случае DJI Air 2S вам придется использовать специальные фильтры, которые, что называется сглаживают углы, добавляя больше цвета или затемняя участки.

Управление

Управлять Air 2S можно с помощью пульта управления или через приложение для мобильных устройств DJI Fly. Оно простое и интуитивно понятное. Все данные о беспилотнике, состояние батареи, уровень сигнала GPS, траектория полета, отображаются, на экране в режиме реального времени. Внешне пульт не изменился, поэтому дополнительных навыков от пилотов, которые ранее управляли дронами DJI, не требуется.

Преимуществом также является наличие множества автоматических режимов полета и функций помощи пилоту. Например, режим Point of Interest позволяет выбирать понравившийся объект, и беспилотник начнет кружиться вокруг него. Это может быть неживой объект или человек. В купе с технологией APAS пользователю не придется думать о том, что дрон может врезаться в дерево или стену здания. Усовершенствованная система позволяет интуитивно отслеживать препятствия и их обходить. Помощь же в их обнаружении оказывают встроенные всесторонние датчики. Работает режим даже при полетах на самой высокой скорости, чего ранее не было ни в Mavic 2 Pro, ни в каком-либо другом устройстве DJI.

Режим Active Track 4.0 у DJI Air 2S - это совершенно новая технология слежения за объектом. Слежение еще более точное, возможно при полете на высокой скорости, и даже при потере объекта из вида камера беспилотника сможет быстро найти его снова и продолжить слежение.

Для отслеживания сторонних объектов, в том числе других беспилотных или управляемых судов, используется система ADS-B (AirSense). В режиме реального времени пользователь получает актуальную информации о полете и нахождении в определенном радиусе сторонних объектов. Таким образом, беспрепятственно вы сможете использовать дрон за границей, где законом прописано, что дрон должен летать в зоне видимости пилота, если отсутствует система обнаружения препятствий и сторонних объектов.

Передача видеосигнала осуществляется по технологии OcuSync 3.0, которая позволяет летать дрону на удалении до 12 километров от пилота, к тому же в своем новом представлении она стала еще более устойчивой к радиоизлучению. Видео разрешение при максимальном удалении дрона от пользователя составляет 1080p; технология поддерживает автоматическое переключение между частотами 2,4 ГГц и 5,8 ГГц.

Комплектация

DJI Air 2S представлен в двух комплектациях: базовой и расширенной Fly More Combo. Первая включает в себя сам беспилотник, аккумулятор и зарядку, пульт дистанционного управления, 6 сменных винтов и кабели. В расширенный набор входят также два дополнительных аккумулятора и док-станцию для зарядки, дополнительные кабели и элементы питания, сменные ND-фильтры на объектив и сумка для хранения и транспортировки дрона.

Подробнее..

Категории: Гаджеты , Видеотехника , Фототехника , Дрон , Dji , Djimsk , Djirussia , Беспилотник , Djiars , Dji air 2s , Аэросьемка

Слежка за подчиненными и закон

29.03.2021 20:20:50 |

Автор: admin

Системы видеонаблюдения, мониторинг сетевого трафика, просмотр корпоративной почты в современных реалиях практически каждая компания в той или иной степени отслеживает действия своих сотрудников на рабочих местах. Кто-то стремится таким образом защититься от корпоративного шпионажа и утечек данных, кто-то использует собранную информацию для оптимизации бизнес-процессов и оценки продуктивности нанятых работников, а кто-то в первую очередь заботится о безопасности своих подчиненных. Но насколько вообще законна слежка за персоналом и где проходит невидимая черта, отделяющая контроль за добросовестным исполнением служебных обязанностей от вторжения в частную жизнь? Попробуем разобраться.

Во вступительной части сегодняшнего материала мы поговорим о доступности систем мониторинга и видеонаблюдения, а также о продукции Western Digital для устройств видеофиксации. Затем мы подробно рассмотрим особенности российского законодательства в сфере отслеживания действий подчиненных на примере кейсов из реальной судебной практики. Также мы приготовили для вас небольшое практическое задание для самопроверки, поэтому обязательно дочитайте статью до конца.

Слежка за всеми и каждым, и пусть никто не уйдет...

Благодаря развитию модели SaaS процесс организации всестороннего контроля за деятельностью вашего персонала становится как никогда простым. В сегодняшних реалиях вам не нужно создавать систему отслеживания действий сотрудников с нуля или заказывать ее разработку у сторонних компаний: достаточно зайти на любой отраслевой портал, вроде того же G2, открыть раздел Employee Monitoring Software и выбрать наиболее подходящий вариант в зависимости от требуемого функционала, специфики бизнес-процессов вашего предприятия и доступных опций интеграции. Современные программные комплексы мониторинга способны заткнуть за пояс даже самые навороченные spyware, предлагая клиентам весьма богатый набор инструментов контроля, среди которых:

отслеживание запускаемых приложений и посещаемых сайтов;
мониторинг сетевого трафика;
создание снимков экрана контролируемого устройства;
видеозахват экрана, запись и/или потоковая передача полученного видео в реальном времени;
регистрация нажатий клавиш на клавиатуре компьютера, движений курсора и нажатий клавиш мыши (кейлоггинг);
отслеживание местоположения контролируемого устройства с помощью спутниковой навигации (актуально для мобильных девайсов);
запись видео и аудио с интегрированных или подключенных к устройству веб-камеры и микрофона;
удаленный перехват управления рабочим столом.

Впрочем, не стоит рассматривать такое ПО только в качестве этаких легальных троянов. Многие подобные решения сочетают в себе функции CRM, системы учета рабочего времени, поддерживают интеграцию с популярными таск-трекерами, системами контроля версий и отслеживания ошибок, позволяют составлять и обрабатывать платежные ведомости, а также предоставляют полноценный API, существенно упрощающий процесс интеграции в корпоративную IT-инфраструктуру. Все это помогает не только более эффективно использовать саму платформу отслеживания, но и дополнительно оптимизировать затраты, отказавшись от узкоспециализированного софта с дублирующим функционалом.

Контролировать персонал в реальности физической почти так же просто, как и в виртуальном пространстве, благо современный рынок предлагает множество разнообразных способов организации видеонаблюдения на любой вкус и кошелек. Предположим, вы являетесь владельцем небольшой компании и хотите следить за происходящим на территории малого офиса, состоящего из пары-тройки рабочих помещений. В таком случае все, что вам понадобится, несколько сетевых камер EZVIZ (дочерний бренд HikVision), маршрутизатор с функцией хранения данных EZVIZ Vault Plus, жесткий диск WD Purple и по одной карте памяти WD Purple SC QD101 microSD на каждую IP-камеру, благодаря которым система видеонаблюдения продолжит функционировать в автономном режиме в случае возникновения непредвиденных ситуаций.

Выгода приобретения подобного комплекта заключается не только в его дешевизне, но и в простоте установки и обслуживания, что позволяет полностью отказаться от услуг сторонних специалистов или ангажированных лиц из числа сотрудников компании. Поскольку же бренд EZVIZ был изначально ориентирован на широкий круг потребителей, включая и частных лиц, устройства, выпускаемые под данной маркой, отличаются удобством эксплуатации и могут похвастаться рядом нетипичных функций вроде возможности дистанционного управления с помощью клиентского приложения для смартфона на Android или iOS либо использования IP-камер в качестве коммутаторов для переговоров с сотрудниками.

Свою лепту вносят и специализированные накопители для систем видеонаблюдения от Western Digital.

Если говорить о жестких дисках WD Purple, то применительно к рассматриваемому нами сценарию их главными преимуществами становятся оптимизация использования кэш-памяти в зависимости от количества обрабатываемых видеопотоков и управление приоритетом исполнения команд чтения/записи, реализованное на уровне фирменной прошивки AllFrame AI. Данная особенность позволяет свести к минимуму вероятность пропуска кадров и появление артефактов изображения при обработке значительного числа (до 64) изохронных видеопотоков высокой четкости. В сочетании с широким спектром поддерживаемого оборудования, в перечень которого входит и продукция HikVision, это избавляет от необходимости тонкой настройки используемой аппаратуры: видеорегистратор, роль которого в нашем примере играет роутер EZVIZ, сам прекрасно договорится с жестким диском без какого-либо вашего участия.

Что же касается карт памяти WD Purple, то их ключевой особенностью является гарантированный рабочий ресурс в 1000 циклов программирования/стирания (P/E), что практически в 10 раз больше по сравнению с гражданскими моделями. Таким образом, если при использовании обычных microSD-карт вам пришлось бы осуществлять их замену чуть ли не каждые 56 месяцев, то карточка пурпурной линейки исправно прослужит вам долгие годы. Давайте посчитаем.

Если предположить, что видеозапись будет вестись непрерывно в течение 8-часового рабочего дня в разрешении Full HD при максимально возможном качестве картинки, то на карту памяти каждый день будет записываться около 50 гигабайт видео. Для наглядности конвертируем рабочий ресурс карты из количества циклов перезаписи в более привычный TBW. Сделать это можно по следующей формуле:

TBW = (Емкость Количество циклов P/E)/1000

Для модели емкостью 256 ГБ получим: TBW = (256 1000)/1000 = 256 терабайт. Значит, при текущей нагрузке карта памяти WD Purple гарантированно проработает 256 000 / 50 = 5120 дней, или около 14 (!) лет.

Помимо расширенного рабочего ресурса, microSD-карты WD Purple отличаются влагостойкостью (они могут выдержать погружение на глубину до 1 метра в пресную или соленую воду), способны исправно функционировать в расширенном диапазоне рабочих температур (от -25C до +85C) или пережить удар силой до 500g. Таким образом, вы можете быть на 100% уверены в сохранности записанных данных при возникновении любых нештатных ситуаций вроде ложного срабатывания системы пожаротушения или импульсивных действий со стороны сотрудника вашей компании, если тот вдруг захочет искупать видеокамеру в стакане с горячим кофе или поиграть несчастным девайсом в футбол.

Последнее вполне может произойти в реальной жизни. Ведь когда речь заходит о тотальном контроле, начальник и его подчиненные неизбежно оказываются по разные стороны баррикад. Оно и понятно: даже самый честный человек, которому нечего скрывать, будет чувствовать себя неуютно под неусыпным оком большого брата, в роли которого в данном случае выступает работодатель. И все то, что с точки зрения владельца компании является лишь средством защиты бизнеса и оптимизации рабочего процесса, в глазах рядовых сотрудников выглядит как вероломное вмешательство в частную жизнь, нарушение права на тайну личной переписки и телефонных переговоров. Но это, как ни крути, лишь субъективное восприятие ситуации. А как же обстоят дела с точки зрения реального законодательства Российской Федерации?

Письмецо в конверте погоди, не шли!

Чтобы быть последовательными и не запутаться в правовых нюансах, начнем с традиционной модели трудовых отношений, когда наемные сотрудники работают в офисе, используя помещение, аппаратуру (компьютеры, ноутбуки, смартфоны, планшеты) и программное обеспечение, предоставленные самим работодателем. В такой ситуации действуют следующие часть 1 и часть 2 статьи 22 Трудового Кодекса РФ. Согласно закону, работодатель обязан обеспечить работников всем необходимым для исполнения ими трудовых обязанностей. Сами сотрудники могут использовать предоставленное оборудование исключительно в рабочих целях. При этом работодатель имеет право контролировать исполнение работником возложенных на него трудовых обязанностей, а также то, как именно работник использует предоставленное ему оборудование.

Из этих положений следует логичный вывод: работодатель, обеспечив сотрудника компьютером, необходимым для исполнения служебных обязанностей, имеет право устанавливать на него любое программное обеспечение, включая и средства мониторинга, отслеживающие действия пользователя. В свою очередь, сам подчиненный может использовать ПК лишь в рабочих целях, в противном случае к нему могут быть применены санкции. Рассмотрим несколько примеров.

Кейс 1

Сотрудник N авторизовался с рабочего компьютера в личном e-mail-аккаунте, после чего прикрепил к электронному письму несколько служебных документов и переслал их некоему гражданину X. Данный факт удалось отследить с помощью программы мониторинга интернет-трафика, после чего сотрудник N был уволен за разглашение сведений, составляющих коммерческую тайну. N вознамерился обжаловать данное решение, а также подал встречный иск, утверждая, что работодатель нарушил его право на тайну личной переписки. Если бы суд вынес решение в пользу N, увольнение было бы признано неправомерным, так как сведения, перехваченные системой фильтрации трафика, получили бы статус недопустимых доказательств как полученные с нарушением требований Уголовно-процессуального кодекса и не имели бы юридической силы.

Тем не менее в рассматриваемой ситуации суд признал увольнение вполне законным. Поскольку компьютер является собственностью работодателя, последний имеет право устанавливать на него любое контролирующее ПО, в том числе способное отслеживать и анализировать сетевой трафик (именно таким образом и были получены сведения, которые помогли уличить N). Поскольку программа не имела прямого доступа к почтовому ящику работника, полученные таким образом доказательства являются абсолютно законными и имеют юридическую силу. Напротив, если бы работодатель получил прямой доступ к личному e-mail сотрудника и узнал о пересылке файлов, содержащих коммерческую тайну, просмотрев папку Исходящие, это было бы прямым нарушением статей 2324 Конституции РФ и ответный иск N был бы удовлетворен.

Кейс 2

Сотрудник Z был уволен за нарушение кодекса этики государственного служащего и регламента использования служебной техники. В ходе проверки работодатель установил, что Z использовал рабочую почту для личной переписки, а также обсуждал действия своих коллег с посторонними лицами. Работник был уволен в связи с утратой доверия к гражданскому служащему в соответствии с п. 1.1 ч. 1 ст. 37 Федерального закона РФ от 27 июля 2004 года О государственной гражданской службе Российской Федерации.

Z подал апелляционную жалобу и проиграл процесс. Судья принял во внимание имеющиеся доказательства, которыми послужили акт осмотра рабочего места и содержание электронной переписки. Здесь тоже нет ровным счетом никаких нарушений: работодатель имел доступ к служебному почтовому ящику сотрудника и мог просматривать всю ведущуюся переписку на законных основаниях. И именно сотрудник совершил нарушение, так как воспользовался служебной почтой для ведения личной переписки.

Кейс 3

После увольнения на законных основаниях сотрудница O подала в суд на работодателя, так как не смогла получить доступ к рабочему компьютеру и корпоративному e-mail, и потребовала возместить моральный вред в связи с нарушением прав на неприкосновенность личной жизни и тайну переписки, поскольку использовала свой аккаунт в том числе для общения с друзьями и родственниками, а ее учетная запись была передана другому сотруднику (при этом был сменен пароль). Суд постановил, что никакого нарушения не было, так как корпоративный аккаунт априори принадлежит компании.

Резюмируем все вышесказанное:

Работодатель имеет право контролировать исполнение работником трудовых обязанностей любыми законными способами, в том числе и осуществлять контроль за использованием вверенного ему служебного ПК, ноутбука или другой техники, а также корпоративных e-mail или мессенджеров. Риск раскрытия личной переписки лежит исключительно на работнике, если он ведет ее со служебного компьютера, с использованием рабочего почтового ящика или иных средств связи, предоставленных работодателем.
Работодатель имеет право доступа к содержанию личных писем и сообщений в том случае, если они были отправлены с использованием корпоративного аккаунта и/или рабочего компьютера. Однако анализ полученной информации может проводиться исключительно в целях выявления признаков разглашения коммерческой тайны, нарушений корпоративного кодекса и в иных аналогичных ситуациях. Использование данной информации в других целях можно расценивать как нарушение неприкосновенности частной жизни.
Указанная выше информация может быть получена напрямую при анализе электронной переписки или сообщений в мессенджере, отправленных с корпоративных аккаунтов. Если сотрудник использовал личную почту, сведения могут быть получены с помощью технических средств мониторинга (например, посредством анализа интернет-трафика). Прямой доступ (например, путем перехвата пароля) к личному почтовому аккаунту сотрудника, личному мессенджеру, профилю в социальной сети является противозаконным и может классифицироваться как неправомерный доступ к компьютерной информации (статья 272 УК РФ).

Эти глаза напротив, воли моей супротив

С перепиской все ясно, а что же говорит закон о видеонаблюдении? Согласно уже упомянутой нами ч. 1 ст. 22 ТК РФ, работодатель имеет право установить систему видеонаблюдения в целях обеспечения безопасности на рабочих местах, сохранности товарно-материальных ценностей, контроля за условиями труда, предотвращения различных нарушений и противоправных действий, а также для контроля за исполнением сотрудниками их обязанностей.

Однако здесь имеется ряд ограничений, продиктованных статьей 23 Конституции РФ, гарантирующей право человека на личную тайну и неприкосновенность частной жизни. Что это означает на практике? Предположим, вы являетесь владельцем крупного предприятия и вам принадлежит обширный офисный комплекс. Вы можете вести видеонаблюдение в опен-спейсе, конференц-зале или на КПП, однако не имеете права устанавливать видеокамеры в комнате отдыха, раздевалке, туалетах и других аналогичных помещениях. При этом, в соответствии со статьей 6 Федерального закона Об оперативно-розыскной деятельности, использовать для съемки скрытые камеры категорически запрещено: видеонаблюдение должно вестись открыто, а в зонах видимости камер должны быть установлены информационные таблички.

Рассмотрим пару показательных кейсов, иллюстрирующих законность видеонаблюдения на рабочих местах.

Кейс 4

После установки системы видеонаблюдения сотрудник A отказался работать в новых условиях и подал на работодателя в суд, посчитав это нарушением его права на защиту частной жизни и персональных данных. Суд, однако, не усмотрел в действиях работодателя каких-либо нарушений, поскольку в данном случае видеонаблюдение осуществляется в целях контроля за трудовой деятельностью работника, а не для того, чтобы установить обстоятельства его частной жизни. По этой же причине, в силу пункта 5 части 1 статьи 6 закона о персональных данных, работодатель имеет право осуществлять сбор и обработку персональных данных сотрудника (к которым относятся его видеоизображения) без дополнительного согласия, поскольку соответствующие изменения условий труда были отражены в локальных нормативных актах (ЛНА), а работник был дополнительно уведомлен под подпись об установке системы видеонаблюдения.

Кейс 5

В целях обеспечения безопасных условий труда и противодействия террористическим угрозам в поликлинике была установлена система видеонаблюдения. Врач D расценил это как вмешательство в свою личную жизнь. Несмотря на уведомление о запрете препятствовать работе видеокамер, врач, приходя на работу, загораживал посторонними предметами объектив смонтированной в его рабочем кабинете камеры. За эти действия D был привлечен к дисциплинарной ответственности: ему был объявлен выговор с занесением в личное дело.

Стремясь обжаловать данное решение, D подал судебный иск о признании соответствующего приказа начальства незаконным и закономерно проиграл процесс. Суд постановил, что видеонаблюдение во врачебных кабинетах было установлено в целях обеспечения безопасности на территории лечебно-профилактического учреждения, а персональные данные сотрудников обрабатываются исключительно в объеме, необходимом для достижения указанной цели, а значит, конституционные права работника на неприкосновенность частной жизни не были нарушены. Напротив, заслоняя обзор камеры, врач напрямую нарушил нормы ЛНА, поэтому объявление выговора в рассматриваемом случае является абсолютно правомерным.

Слежка дело тонкое

В сентябре 2017 года произошло событие, оказавшее огромное влияние на мировую судебную практику в сфере отслеживания начальством действий подчиненных во время исполнения ими служебных обязанностей, отразившееся в том числе и на законодательстве Российской Федерации. Речь идет о пересмотре дела Барбулеску против Румынии Большой палатой Европейского суда по правам человека. Вкратце напомним суть дела.

Кейс 6

Сотрудник B был уволен за использование служебного аккаунта в мессенджере Yahoo для личной переписки, причем у его непосредственного начальника была возможность отслеживать сообщения в чатах в режиме реального времени. B, посчитав данный инцидент грубым нарушением права на тайну личной переписки, обратился сперва в местный суд, а затем и в ЕСПЧ. Все перечисленные инстанции признали действия работодателя законными. Однако Большая палата с этим выводом не согласилась, все же усмотрев в действиях начальства B определенные нарушения. Согласно постановлению ЕСПЧ, вынесенному 5 сентября 2017 года, работодатель обязан:

Предварительно уведомить сотрудника о том, что за его деятельностью будет осуществляться контроль.

При этом подчиненному необходимо сообщить о типе контроля (видеонаблюдение, программа мониторинга, установленная на рабочий ПК) и его глубине (анализ истории браузера, отслеживание переписки в реальном времени, стриминг рабочего стола и т. д.).

Выбрать соразмерную степень контроля за работником в зависимости от исполняемых им должностных обязанностей.

Работодатель обязан выбирать такой вариант контроля подчиненных, который позволил бы защитить его законные интересы, однако при этом не был бы чрезмерным. Так, например, если сотрудник имеет доступ к конфиденциальной информации, составляющей коммерческую тайну, установка на его служебный компьютер многофункциональной программы мониторинга, способной отслеживать практически любые действия пользователя и фильтровать сетевой трафик, вполне оправдана. В то же время установка подобного ПО на смартфон обычного курьера, который занимается доставкой еды, является избыточной мерой: здесь достаточно отслеживания его передвижений в рабочее время по GPS.

Работодатель может вмешиваться в личную жизнь сотрудника лишь в той мере, которая необходима для отслеживания исполнения им трудовых обязанностей.

Как мы выяснили выше, если сотрудник вел личную переписку с рабочего компьютера и отправленные e-mail или сообщения в мессенджере были перехвачены и прочитаны начальством, это не является нарушением тайны переписки, а полученные таким образом сведения могут использоваться в качестве доказательств в суде (например, в том случае, когда имело место разглашение информации, составляющей коммерческую тайну). Однако при этом работодатель должен принять все возможные меры для предотвращения разглашения информации о личной жизни работника и содержании его корреспонденции, не имеющей отношения к делу, ограничить круг лиц, которые смогут просматривать и оценивать характер переписки, и избегать избыточного цитирования личных писем в документах дисциплинарного расследования.

Все перечисленное справедливо и для российского законодательства, однако первый пункт требует некоторых уточнений. В соответствии с законами РФ обычное уведомление о контроле с помощью видеонаблюдения или специализированного ПО не имеет юридической силы, а значит, не может регулировать трудовые взаимоотношения между работником и работодателем. В данном случае, согласно статье 8 ТК РФ, требуется принятие соответствующего ЛНА. Это может быть как отдельный документ (например, Положение о контроле за профессиональной деятельностью сотрудников), так и особый раздел или пункт в действующем локальном нормативном акте, регламентирующем использование корпоративной почты, введение режима коммерческой тайны и т. д. На эту необходимость указывает, в частности, постановление Конституционного суда Российской Федерации 25-П от 26 октября 2017 года. После принятия нового ЛНА или изменения существующего, работник, в соответствии с ч. 2 ст. 22, ст. 68, ст. 86 ТК РФ, должен быть ознакомлен с данным документом под подпись.

Напоследок нам осталось обсудить правовые аспекты наблюдения за подчиненными в режиме дистанционной работы. Впрочем, давайте привнесем в сегодняшний материал толику интерактива. Поскольку мы с вами уже рассмотрели немало кейсов, затрагивающих работу в офисе, попробуйте самостоятельно ответить на несколько вопросов о контроле сотрудников на удаленке. Если вы внимательно прочли сегодняшнюю статью, то сможете сделать это без особых затруднений. Итак, приступим.

Можно ли использовать для контроля за сотрудником, находящимся на удаленной работе, систему видеонаблюдения? Если да, то на каких основаниях? Если нет, то почему?
Можно ли использовать специализированный софт для мониторинга ПК или ноутбука, предоставленного сотруднику работодателем для исполнения профессиональных обязанностей на удаленной работе? Если да, то на каких основаниях? Если нет, то почему?
Можно ли использовать специализированный софт для мониторинга личных девайсов сотрудника, которые тот использует во время дистанционной работы? Если да, то на каких основаниях? Если нет, то почему?

Когда будете готовы, просто загляните под спойлер, чтобы проверить себя.

Ответы для самопроверки

1. Нет. Вы не имеете права устанавливать систему видеонаблюдения или требовать подключение к домашней системе безопасности сотрудника, находящегося на удаленной работе, поскольку в соответствии со ст. 23 Конституции РФ это будет прямым нарушением права человека на неприкосновенность частной жизни.

2. Да. Как мы уже писали выше, в случае, если вы предоставили сотруднику необходимый для работы компьютер, ноутбук, или другой девайс, то имеете полное право устанавливать на него любой софт, включая программы, отслеживающие действия пользователя (ч. 1 и ч. 2 ст. 22 ТК РФ). В данном случае не имеет значения, где работник использует вверенный ему ПК в офисе или дома. Факт использования контролирующего ПО, его тип, объем, в котором будет осуществляться сбор данных, должны быть отражены в локальных нормативных актах, а самого сотрудника необходимо предварительно уведомить под подпись о ведущемся наблюдении с помощью программных средств (ч. 2 ст. 22, ст. 68, ст. 86 ТК РФ).

3. Можно, но с важной оговоркой. Поскольку сотрудник будет использовать один и тот же девайс как для работы, так и в личных целях, в ЛНА должно быть четко описано не только то, какими программными средствами будет осуществляться контроль и в каком объеме, но и временной период, в течение которого программа мониторинга будет контролировать действия пользователя. Такой подход отвечает третьему принципу из решения ЕСПЧ по делу Барбулеску против Румынии, согласно которому наблюдение за работой подчиненных должно вестись в адекватном объеме. Как и в случае с оборудованием, предоставленным работодателем, для установки программ мониторинга на собственные девайсы сотрудника требуется письменное согласие последнего.

Подробнее..

Категории: Законодательство в it , Хранение данных , Хранилища данных , Видеотехника , Законодательство , Видеонаблюдение , Western digital , Блог компании western digital , Wd , Wd purple , Слежка за пользователями , Wd purple hdd , Wd purple microsd , Слежка за сотрудниками , Законодательство и it

Экстрасенсорные шпионы из Китая пытаются украсть восторг вашего разума дроны в кино

08.03.2021 04:13:19 |

Автор: admin

Dream of Californication

История о нашем первом проекте с кинодронами. В серии статей расскажу о том, как связаны кино и робототехника, и об особенностях управления коптером для автоматической видеосъемки. Также будет о нашем опыте в теме и голливудской мечте.

It's understood that Hollywood

sells Californication

Как мне кажется, у меня необычный творческий путь. Знакомство с Unix-системами я начал с QNX, микроядерной системы реального времени с красивой правильной архитектурой, работу с БПЛА с дирижаблей, которые используют аэростатическую подъемную силу и больше похожи на подводную лодку, чем на обычный дрон-коптер. Работу же с мультикоптерами я начал уже позже с первого самостоятельного проекта нашей команды RaccoonLab, состоящего в создании системы автоматизированной художественной кино-съемки с дрона. Необычность этого проекта состояла еще и в том, что он делался удаленно, во взаимодействии с командой в долине, что для робототехники даже в текущие времена общепризнанной дистанционки остается необычным.

Этот проект стал важным в нашей судьбе, мы о нем часто вспоминаем и возвращаемся к нему (либо его составляющим). Например, к нам заезжал Фёдор Бондарчук, который сказал, что такие штуки ох как нужны. Или когда презентовали первый художественный фильм снятый в Иннополисе (Он, она и робот), была сессия общения с командой FILM24.PRO. Там вживую можно было посмотреть на RED камеру, о которой было так много разговоров в нашем проекте (похоже, она действительно классная).

А недавно в нашем пространстве Арт Спейс состоялась встреча о взаимном сотрудничестве по вопросам технологического развития IT-отрасли и киноиндустрии.

Многие технологии, которые мы используем для других задач, отсюда тоже гладкие кривые, параллельное управление дроном и камерой на подвесе, MPC, фотограмметрия, DJI SDK, аппаратные средства (дроны DJI, компьютеры Nvidia, RTK, радиолинки и т.п.).

шпион из Китая :)

Еще нельзя не вспомнить про волшебное знакомство с работой бизнес-ангелов и с невероятным человеком Botao (Amber) Hu. Он разработчик и предприниматель китайского происхождения из Калифорнии, делал первую версию DJI ROS SDK, стажировался и работал в HKUST, Google, Microsoft, Pinterest, Twitter, DJI, оттачивал мастерство программирования на русских онлайн-олимпиадах, запустил несколько проектов, занимался профессиональной фотографией (здесь его спич с TEDx о том как это связано с дронами) и оплатил наш заказ на коптеры для работы два раза, не сразу заметив это :)

Простите, похоже опять получается лонгрид, поэтому разобью на пару частей.

Про роботов в кино

Кинематограф будущего стоит на IT-технологиях, цифровых хранилищах, компьютерной графике, виртуальной, дополненной и смешанной реальности, искусственном интеллекте, нейросетях.

Не будем рассматривать всё IT, пощупаем хотябы области пересечения кино и роботов (и прежде всего рассмотрим роботов, использующихся в процессе съемки за кадром, а не в качестве героев фильмов).

Л: Именно. Технологии всегда просто облегчали жизнь. Быстрее доехать, дешевле купить, жить в лучшем доме и прочее. То же самое и с информационными технологиями. Вот предположим, все соединены со всеми. Что дальше? Что тут еще можно сделать? Конечно, можно улучшить качество связи, но это не принципиальная разница. Значит, куда нас ведут технологии? На мой взгляд, следующий серьезный шаг это развлечения.

Д: Развлечения как венец развития

Линус Торвальдс, Дэвид Даймонд Just for Fun. Рассказ нечаянного революционера

Роботы для кино это целая индустрия со своими звездами и серьезными бюджетами. В целом, роботы используются в кино как:

интерактивные объекты в кадре (зачастую под проект);
инструменты 3d моделирования;
инструменты съемки (летающие камеры).

Motion capture

Одна из технологий, которые очень роднят робототехнику и кино, motion capture, система захвата движений на основе высокочастотных камер, определяющих положение специальных маркеров. Позволяет оцифровать движения актёра и использовать их для управления трёхмерной моделью персонажа.

Motion capture

Здесь пересечение в том, что технология, широко применяемая в кино, известна и робототехникам. В робототехнике используется как локальная навигационная система для определения положения и ориентации робота для управления и ground truth. Прежде всего используется в ресерче. Так, мы используем решение от Optitrack, чтобы анализировать движение нашего Тенсодрона.

Фотограмметрия

Вместо хромакея

(немного оффтоп но к месту)

Недавно я узнал про новую тенденцию в кинопроизводстве: круговые дисплеи, LED-панели, которые с использованием технологий видеоигр создают реалистичный мир вокруг актеров. Эта штука выводит на первый план VFX (создание визуальных эффектов), которое делается не на этапе постпроизводства, а до съемки с актерами (virtual production workflow).

Ещё материал по теме: как реальные камеры снимают виртуальный мир

Про технологию:

Как снимали Короля льва:

Собственно фотограмметрия

Для создания этого фонового мира в virtual production workflows вместо ручной прорисовки 3d-художниками все чаще используется технология фотограмметрии. Фотограмметрия это процесс создания 3D-моделей из нескольких фотографий одного объекта, сделанных с разных углов.

Это технология уже связывает не только кино и роботов, но и кино и дроны, т.к. фотограмметрия очень часто делается с дронов.

Мы использовали DroneDeploy, есть Pix4D и ряд опенсорс решений (Colmap и др.). Есть также Metashape от российской Геоскан, которая, кстати, используется в Голливуде.

Мержаново 3d

Летающие камеры

Ассоциация с беспилотной летающей кинокамерой из S.N.U.F.F..

Мы постепенно подбираемся все ближе к дронам. Но пока сфокусируемся на одной особенности камер (точнее даже не их самих), которые используются как на дронах, так и в целом для киносъемки: наличие стабилизаторов (или подвесов gimbal).

Подвес MVI Pro от Freefly Systems

Недавно благодаря DJI Osmo стабилизированные камеры получили уже совсем широкое распространение. Немногим ранее подвесы в основном использовались профессиональными операторами для получения гладкого видео без скачков при движении оператора.

Среди производителей профессиональных решений в этой области можно назвать Freefly Systems, DJI. В России, похоже, тоже есть интересная история на эту тему (см. Forbes).

Еще одна компания, специализирующаяся на робототехнике для съемки видео (больше для ТВ) Мовиком. Когда-то давно они участвовали в проведении соревнований Мобильные роботы на мехмате МГУ. Сейчас их летающие камеры имеют тросовые системы для перемещения (по сути кабельный робот). Их решения широко используют во всем мире в ситуациях, когда нельзя летать на дроне (например, на стадионах над людьми).

Robycam

Наконец, перейдём к дронам самому удобному и свободному способу съемки. Конечно, дроны имеют и некоторые недостатки, например угроза безопасности и запреты полетов над людьми, упомянутые выше, а также относительно малое время работы. Однако, перед вертолетами, с которых выполнялась съемка раньше, дроны имеют явные преимущества в дешевизне, компактности, возможности съемки с нескольких ракурсов несколькими аппаратами. Ну и роботизация и все прелести автономности.

Что заменяет дрон в кино:

вертолёты;
операторский кран.

Вертолет с philpastuhov.com, кран с freeflysystems.com

Не нужно рассказывать, что любительская фото-видеосъемка основное применение дронов, и что лидером в области дронов является компания DJI (про одну новую компанию-единорога, которая круче, в следующей части). У DJI есть как любительские так и профессиональные решения для киносъемки (см. Ronin и M600). Другая компания, Freefly, специализируется именно на направлении кинодронов целиком. Совсем недавно компания Sony тоже представила высокотехнологичный кинематографический дрон.

Выход Sony на рынок произошел после того, как DJI, ведущий производитель дронов в мире, был добавлен в черный список в США вместе с другими китайскими технологическими компаниями, такими как Semiconductor Manufacturing International Corp.

Нехорошие ребята, выгнали DJI с рынка :) Тема дронов становится еще горячее.

Президент и генеральный директор Sony Кеничиро Йошида отметил, что Airpeak позволит создателям видео исследовать новые горизонты, давая возможность удаленно снимать изображения сверху. Он может превратить небо в бесконечную игровую площадку, - сказал он, добавив, что дрон откроет новые формы развлечений.

Это он, наверное, про витающую в умах мысль, что кино будущего превратится в компьютерную игру.

Еще про роботов в кино (и в том числе про российские компании) здесь:

Запись эфира youtube-канала PRO Роботов

Гладкость, плавность и повторяемость

Зачем нужно автоматизировать киносъемку с дронов?

Фото эпичных чуваков из презентации DJI

Обычно профессиональная съемка с БПЛА выполняется двумя операторами. Это связано с тем, что нужно одновременно управлять движением дрона в пространстве и камерой её ориентацией, зумом, фокусом (или, в общем, тем, какой получается кадр). Соответственно, степеней свободы 6 + 3 минимум, одному справиться сложновато.

9 DOF

Особенности (и боли) этой работы следующие:

Сложность управления: управлять дроном в целом нужно учиться, а управлять дроном с камерой так, чтобы движения (и финальное видео) были секси (гладкие и без рывков), ещё сложнее. И плюс к этому совместная работа 2 операторов.
Невозможность предпросмотра: нужно множество репетиций.
Сложность повторения: если удалось один раз сделать классный кадр, то повторить (это же кино, нужны дубли) его уже сложнее или невозможно с нужной точностью в ручном режиме.
Проблема масштабирования: длительное время обучения (и сработки) операторов.

Итого, основные требования к системе/процессу съемки с БПЛА, которые я прочувствовал, погружаясь в тематику:

плавность кадра;
повторяемость;
предпросмотр.

Повторяемость, кстати, нужна не только для множества дублей, но и для создания художественных эффектов на основе съемки одной и той же сцены в разных условиях (день/ночь, зима/лето и тому подобное).

Клип Radiohead Man Of War (явная игра с переключением времени суток):

В целом, процесс, конечно, творческий, и под определенную идею может понадобиться кастомизация.

Выводы в конце статьи

Дроны это классно, автономные дроны это еще круче, автономные дроны для кино мечта и апофеоз развития технологий (смайлик).

И немного подробнее: роботы в кино могут использоваться как в кадре (интерактивные элементы или даже герои), так и за кадром для обеспечения самого процесса съемки. Летающие камеры (кинодроны) дают кучу преимуществ по сравнению с другими средствами (вертолетами, краном). А их автоматизация в свою очередь позволяет создавать различные художественные эффекты за счет плавности, повторяемости и точности движений.

В следующей части: сплайны девятого порядка и прочая матчасть, наш Голливуд (головокружение, предпросмотр и другие кейсы), истина где-то рядом (обзор рынка).

Наша команда: instagram.com/raccoon.lab

Саундтрек к статье (и объяснение странного заголовка):

And tidal waves couldn't save the world

From Californication

Подробнее..

Категории: Кино , Разработка робототехники , Робототехника , Видеотехника , Мультикоптеры , Бпла , Dpi , Кинодроны , Hollywood

Перевод Зачем современные 50-миллиметровые объективы настолько сложно устроены?

30.05.2021 12:21:38 |

Автор: admin

Объективы наподобие Nikon Z 50mm F1.2 S больше, тяжелее, дороже и сложнее, чем старые объективы F1.2. Но почему?

Для начала немного истории оптики

В те времена, когда корабли строили из дерева, у людей уже были надёжные оптические инструменты. Одним из таких инструментов являлся объектив с постоянным фокусным расстоянием, изготовленный по схеме двойной объектив Гаусса. До начала двадцатого века проектировщики объективов уже создали пять из шести типов объективов, ставших основой для тех, которые мы используем сегодня. (Ретрофокусный объектив появился в 1920-х, а зум-объективы, если вам любопытно, по сути, являются модифицированными триплетами Кука.)

С конца 19-го века двойной объектив Гаусса был основной конструкцией объективов с постоянным фокусным расстоянием и большой светосилой. В течение многих лет конструкторы добавляли новые группы для получения большего количества света, коррекции аберраций и совершенствования объективов в целом. Но вплоть до современности фундаментом для объективов с постоянным фокусным расстоянием оставался двойной Гаусс. Вспомните любой известный объектив с постоянным фокусным расстоянием, и он скорее всего будет изготовлен по схеме двойного Гаусса: Speed Panchro, Planar, Xenon, Summicron, Takumar, Ultron, и так далее.

Наверху: объектив Петцваля, апланат, двойной объектив Гаусса. Внизу: триплет Кука, телеобъектив, обратный телеобъектив (ретрофокусный).

В большинстве схем двойного Гаусса есть особенности, имеющие практическую важность (обратите внимание, что я сказал в большинстве, а не во всех). Проще всего проектировать двойной объектив Гаусса с углом обзора, эквивалентным фокусному расстоянию 40-60 мм полнокадровых камер. Поэтому в сфере 50 мм обычно властвуют двойные объективы Гаусса, а объективы с большим или меньшим фокусным расстоянием обычно становятся телеобъективами или ретрофокусными объективами. Во-вторых, аберрации в двойных объективах Гаусса проще контролировать при диафрагме F2.8 и меньше. Приличный 50-миллиметровый двойной объектив Гаусса с диафрагмой F2.8 можно изготовить всего из пяти элементов, а диафрагмы большего диаметра требуют больше элементов для коррекции аберраций (см. схему выше).

Но объективы меняются

За последнее десятилетие 50-миллиметровые объективы стали более сложными. Сравните тридцатилетнюю конструкцию Canon 50mm F1.2 (справа) с более новыми Sigma 50mm F1.4 Art и Zeiss Otus 55mm F1.4 (слева).

Схемы объективов (слева направо) Zeiss 55mm Otus, Sigma 50mm F1.4 Art и Canon 50mm EF F1.2L.

Недавно три крупных производителя представили объективы 50mm F1.2 с ещё более сложной схемой, содержащие от 13 до 18 элементов, с несколькими асферическими и низкодисперсионными компонентами. В них достаточно сложно увидеть какое-то бы ни было влияние схемы двойного объектива Гаусса.

Схемы объективов (слева направо): Sony FE 50mm f1.2 GM, Nikkor Z 50mm f1.2 S и Canon RF 50mm f1.2L.

Конструкторы объективов добавляют всё это новое стекло не для того, чтобы повысить цену и сделать схему более крутой. Эти новые более дорогие и сложные конструкции предназначены для преодоления ограничений, с которыми мы сталкивались у 50-миллиметровых объективов с постоянным фокусным расстоянием и сверхширокой диафрагмой. По крайней мере, они решат эти проблемы в теории и моих ожиданиях. А мы знаем, чем обычно заканчиваются ожидания.

Поговорим про объективы со сверхширокой диафрагмой

Кстати, об ожиданиях: многие годы фотографы тратили целые состояния на объективы F1.2 в надежде, что несмотря на снижение резкости при полностью открытом отверстии, хотя бы при уменьшении отверстия они будут так же хороши, как более дешёвые 50-миллиметровые объективы. Ведь уменьшение отверстия способно решить все проблемы, не так ли?

К сожалению, всё работало не так, по крайней мере, для двойных объективов Гаусса с диафрагмой больше, чем F1.4. Разумеется, уменьшение относительного отверстия делало их резче, особенно в центре. Но вдали от центра они никогда не были очень чёткими; скорее, становились приемлемыми. Например, ниже представлено сравнение классического объектива Canon 50mm EF F1.2L и более нового Sigma 50mm F1.4 Art, протестированных при F5.6. Как видите, Sigma превосходит Canon.

Функция передачи модуляции (ФПМ) объективов Canon 50mm EF 50mm F1.2L (слева) и Sigma 50mm F1.4 Art (справа).

График кривизны поля демонстрирует, что это не её влияние (хотя некоторая кривизна присутствует). Скорее, эти объективы имеют аберрации, которые не очень снизились благодаря уменьшению относительного отверстия (астигматизм третьего и пятого порядка, эллиптическая кома и другие аберрации высокого порядка при диафрагмах меньшего размера устраняются не так хорошо).

Эти диаграммы показывают, что несмотря на уменьшение относительного отверстия внешние части объектива не такие уж резкие и присутствует большая степень астигматизма.

Именно такой была ситуация. Объектив со сверхширокой диафрагмой по цене 1500 долларов давал потрясающие снимки при F1.2, но при уменьшении отверстия до F5.6 или F8, обычно более резким оказывался объектив F1.8 за 300 долларов. Я использовал в качестве примера Canon EF 50mm F1.2L, но то же самое, по сути, было справедливо для всех сверхшироких (F1.2 или шире) объективов, в том числе и ценой 3000 долларов.

Тестируем новую Sony FE 50mm F1.2 GM

Компания Sony прислала мне для предварительного тестирования пять новых объективов FE 50mm F1.2 GM. Это неполное тестирование, потому что объективов всего пять, но этого должно быть достаточно, чтобы дать нам некоторую информацию. И хотя я не тестировал 50-миллиметровые Canon и Nikon, их конструкция предполагает, что результаты должны быть примерно одинаковыми.

Тесты с полностью открытым отверстием

Если сравнивать со старым EF Canon 50mm F1.2, то видно, что последние 30 лет проектирования объективов не прошли даром. Sony (справа) значительно лучше.

Canon EF 50mm F1.2L @ F1.2 | Sony FE 50mm F1.2 GM @ F1.2

Вот показатель, дающий представление о том, насколько хорош Sony: при F1.2 он имеет лучшее разрешение, чем превосходный Sigma 50mm F1.4 Art при F1.4.

Sigma 50mm F1.4 Art при F1.4 | Sony FE 50mm F1.2 GM при F1.2

Так вот в чём преимущество новой конструкции: при полностью открытом отверстии он так же хорош, как превосходный 50mm F1.4. Это определённо стоит своих денег для многих фотографов. Но мне всё равно было любопытно насколько повышается резкость при уменьшении отверстия?

Сравнения с уменьшенным отверстием

Давайте начнём с очевидного: сравним один объектив F1.2 GM с одним объективом Sony Planar 50mm F1.4 ZA, оба с диафрагмой F5.6. ZA не такой уж потрясающий объектив, но многие пользователи FE работали с ним. При уменьшении отверстия представленная ниже диаграмма ФПМ демонстрирует его высокий астигматизм. Я ожидал, что GM будет лучше него; так и оказалось.

Sony FE 50mm F1.2 GM при F5.6 | Sony FE 50mm F1.4 ZA при F5.6

Теперь давайте проведём более сложное сравнение, между одним из GM и Sigma 50mm F1.4 Art (на графике я поменял их местами, то есть Sony справа). Есть незначительные отличия, но если вы захотите сказать, что один точно лучше другого, то я предпочту промолчать, потому что вы ошибётесь. Sigma чуть-чуть получше по краям, Sony в центре, и у Sony чуть меньше астигматизма. Но различия очень незначительны, вплоть до того, что они окажутся в пределах отклонения выборки, и будут незаметны на фотографиях.

Sigma 50mm F1.4 Art при F5.6 | Sony FE 50mm F1.2 GM при F5.6

Именно это я и надеялся увидеть. Раньше, если вы покупали объектив F1.2 или с более широкой диафрагмой, то ожидали, что при открытом отверстии картинка будет нерезкой, и даже при уменьшении отверстия она не станет такой же резкой, как у более дешёвого и медленного объектива. Современные (и более сложные) конструкции позволяют объективам F1.2 быть потрясающе резкими при полностью открытом отверстии, а при уменьшении отверстия такими же резкими, как объективы с меньшими диафрагмами. И это, на самом деле, очень важно.

Разумеется, разрешение это ещё не всё. Вероятно, это даже не самое важное. Но важно то, что, по крайней мере, у объективов F1.2 до недавнего времени таких показателей не было.

И надеюсь, теперь вы начинаете понимать, почему эти новые объективы состоят из такого количества элементов (хотя на самом деле причина не только в этом).

На правах рекламы

Закажите и сразу работайте! Создание VDS любой конфигурации в течение минуты, в том числе серверов для хранения большого объёма данных до 4000 ГБ, CEPH хранилище на основе быстрых NVMe дисков от Intel. Эпичненько :)

Присоединяйтесь к нашему чату в Telegram.

Подробнее..

Категории: Видеотехника , Фототехника , Видео , Фото , Блог компании vdsina.ru , Обьективы , Камеры , Объектив гаусса

	Русский
	English