1. Система видеонаблюдения

За последние годы видеонаблюдение стало неотъемлемой функцией комплексной системы безопасности объекта, поскольку современные системы видео наблюдения позволяют не только наблюдать и записывать видео, но и программировать реакцию всей системы безопасности при возникновении тревожных событий или ситуаций.

Системы видеонаблюдения (английская аббревиатура CCTV – Closed Circuit TeleVision – системы замкнутого телевидения) – предназначены для организации видеонаблюдения на охраняемых объектах [13].

В зависимости от типа используемого оборудования системы видеонаблюдения делят на аналоговые и цифровые. Аналоговые системы видеонаблюдения используют там, где необходимо организовать видеонаблюдение в небольшом числе помещений и информацию с видеокамер записывать на видеорегистратор. Для обеспечения безопасности особо ответственных или территориально-распределенных объектов используют цифровые системы видео наблюдения, которые, как правило, интегрируются в комплексные системы безопасности. Такие комплексы фиксируют, записывают и анализируют информацию, поступающую от видеокамер, считывателей системы контроля доступа, охранных и пожарных датчиков, а также "принимают решения" по защите охраняемого объекта в автономном режиме или по указанию оператора системы.

Цифровая система видеонаблюдения применяется в системах безопасности территориально-распределённых объектов, а также в комплексах управления безопасностью глобальных компаний. Сегодня цифровые технологии видеонаблюдения постепенно "теснят" аналоговые системы по функциональным и техническим характеристикам, а по своей цене уже приближаются к стоимости аналоговых систем видеонаблюдения.

Функции, характеристики и комплектация системы видеонаблюдения зависят от требований, предъявляемых заказчиком к безопасности объекта.

Рисунок 4.1 – Структурная схема системы видео наблюдения

Как правило, минимальная конфигурация такой системы включает в себя: видеокамеры, устройства обработки видеосигналов (квадраторы, мультиплексоры и др.), записывающее устройства (видеомагнитофоны, видео-регистраторы, видео рекордеры, специализированные компьютерные видео платы) и устройства отображения видеоинформации (видеомониторы). В более крупные системы видеонаблюдения устанавливают дополнительные управляющие и вспомогательные устройства – матричные коммутаторы, клавиатуры управления видеокамерами, видео принтеры, усилители-распределители, модуляторы, телеметрические приемники и передатчики и другие охранные устройства.

Структурная схема системы видеонаблюдения представлена на рисунке 4.1.

1. 4.1 Видеокамеры

   1. 4.1.1 Аналоговые

В настоящее время в системы видеонаблюдения устанавливают, как правило, аналоговые камеры видеонаблюдения, которые отличаются простотой конструкции и невысокой ценой. Эти видеокамеры представляют собой оптические устройства, ПЗС-матрицы которых формируют видеосигнал из светового потока, проходящего через объектив и группу линз и попадающего на эту матрицу. Также производятся камеры видеонаблюдения, которые имеют встроенный блок преобразования аналогового видеосигнала в цифровой. Такие видеокамеры уже можно подключать в цифровые системы видеонаблюдения [13].

На рынке в наше время предлагается большой выбор более 2000-т моделей видеокамер таких известных мировых производителей, как Watec, JVC, Ikegami, Sensormatic, Computar, Sentech и другие, которые, в зависимости от задач, выполняемых в системе видеонаблюдения, делятся на группы:

• бескорпусные камеры – имеют, как правило, размеры со спичечный коробок, поставляются производителем без корпуса и могут монтироваться в любые предметы интерьера помещения, стоящего под охраной системы видеонаблюдения;

• миниатюрные видеокамеры имеют небольшие размеры, собственный корпус и могут устанавливаться как на кронштейны, так и на поворотные устройства;

• скрытые видеокамеры;

• скоростные купольные видеокамеры оснащены, как правило, скоростным поворотным устройством, благодаря которому видеокамеры могут вращаться со скоростью до 400˚ в горизонтальной плоскости и поворачиваться в вертикальной плоскости до 160˚. Видеокамеры крепятся, как правило, на потолке и устанавливаются в системы видеонаблюдения банков, казино, супермаркетов и других объектов;

• черно-белые видеокамеры представляют наиболее популярный класс камер видеонаблюдения, поскольку они имеют невысокую цену и, как правило, составляют основу системы видеонаблюдения. В зависимости от назначения, черно-белые видеокамеры делятся на модели для работы внутри помещения и вне помещения;

• цветные видеокамеры используют в системе видеонаблюдения, когда необходимо передавать на видеомонитор и записывать на видеомагнитофон системы видеонаблюдения изображение в цвете.

Описание характеристик цветных видеокамер GKB CC-8710 BFV-12 и цветной AVC-240 представлено в приложении Б.

4.1.2 Цифровые видеокамеры

Эти видеокамеры имеют блок цифровой обработки сигнала, встроенный WEB-браузер и формируют более качественное изображение, которое можно передавать в виде цифрового сигнала по LAN/WAN сетям системы видеонаблюдения. Цифровые видеокамеры применяют на наиболее ответственных участках системы видеонаблюдения. Как правило, цифровые камеры имеют аналоговый и цифровой выходы [13].

4.2 Цифровая система видеонаблюдения и регистрации "VideoNet"

Система видеонаблюдения, интегрируемая с АРМ "Орион", выполняет следующие функции [14]:

• возможность видеорегистрации и наблюдения в реальном времени и с качеством DVD, видеоархив до 30-ти суток;

• просмотр видео, прослушивание аудио, управление камерами и записью, передача звуковых сообщений и команд управления через компьютерные сети, обнаружение движения.

Особенности системы:

• максимально возможное для стандартных телевизионных систем разрешение видеоизображения 768х576 пикселей, причем, в отличии от аналогичных систем, в VideoNet производится захват полного кадра, а не одного поля с дальнейшим его «растягиванием», что позволяет достичь DVD качества изображения;

• собственный потоковый алгоритм сжатия DVPack, обеспечивая повышение эффективности системы в 2-4 раза, дает возможность обработки 16 каналов «живого» видео при разрешении 768х576 на одной системе. В режиме мультиплексирования возможна обработка 64-х каналов с тем же разрешением и скоростью обработки 3 кадр/с.;

• интеллектуальные механизмы системы позволяют ей задействовать именно те функции, которые требуются для каждой конкретной ситуации, таким образом, обеспечивая необходимую в процессе видеонаблюдения гибкость, избирательность и надежность;

• средний размер цветного кадра при разрешении 768х576 составляет 12 кбайт, а черно-белого с тем же разрешением 8 кбайт, что, как минимум, на одну треть меньше, чем у высококачественных аналогов, а в общем, меньше среднего в 2-4 раза;

• встроенный фильтр позволяет эффективно и без ухудшения качества изображения избавиться от эффекта так называемой "гребенки" на краях движущегося объекта, вызванной чересстрочной разверткой. В обычных системах скорректировать этот эффект можно только за счет уменьшения разрешения картинки.

Основные характеристики системы:

• регистрация сигналов с 32 камер на одном сервере в режиме реального времени (400 кадров/с.) с DVD-качеством изображения – 768х576;

• полнофункциональное сетевое управление системой;

• обработка сигналов с неограниченного количества камер;

• быстрый поиск по видеоархиву;

• высокое разрешение - 768х576;

• аудио запись;

• детектор движения 1700 зон на видеоканал;

• протоколы работы с GSM– и 3G– каналами, радиоканалом и Internet;

• контроль охранных датчиков, управление исполнительными устройствами;

• циклическая запись и одновременная на несколько носителей;

• одновременная запись на несколько носителей;

• режимы мульти экрана;

• 2-х уровневая система самоконтроля;

• дистанционный доступ через компьютерную сеть, телефон, GSM, CDMA и Internet.

Минимальные требования к персональному компьютеру:

• операционная система Windows 2000 SP2;

• процессор не менее Intel Pentium III 500 МГц;

• минимальный объем оперативной памяти - 128 Mбайт;

• видеоадаптер SVGA объемом не менее 32 Mбайт;

• монитор, поддерживающий разрешение не менее 1024х768 точек;

• шина PCI локальная совместимая с PCI 2.1.

Экранный интерфейс [14]:

• мультиэкранный интерфейс "VideoNet", позволяет осуществлять одновременный просмотр изображения, поступающего от видеокамер и воспроизведения раннее записанных  в архив видеофрагментов;

• графическое представление журнала видеозаписей позволяет Вам искать и воспроизводить, раннее записанные видеофрагменты по времени записи или по номеру камеры.

На экране может быть расположено несколько окон. Окна пяти типов:  видео-окно, панель режимов, окно конфигурации, журнал событий, строка состояния. 

Каждое окно представляет собой прямоугольную область экрана, предназначенную для выполнения функций, специфичных для окна данного типа. Размеры и положение всех частей экрана могут быть настроены произвольно по желанию оператора, выполняющего конфигурирование системы. 

Количество окон каждого типа на конкретном экране может быть (в разумных пределах) произвольным. Окна могут накладываться друг на друга, возможно:

• выбрать дату, когда была произведена запись;

• выбрать видеокамеру на которой производилась запись;

• искать необходимую информацию по времени.

Детектор движения, функция, разработанная для автоматического определения любой активности, в определенном операторе секторе детектирования. 

В  зависимости от установок пользователя, система самостоятельно включит запись камеры, где происходило движение и (или) подаст предупреждающий сигнал. 

Технология детектирования "VideoNet" устойчива к воздействию помех оптической и электронной природы и игнорирует фоновые изменения окружающей среды (снег, дождь…). 

Структурная схема системы видеонаблюдения "VideoNet" представлена на рисунке 4.2.

Описание основных характеристик видеобластера для системы "VideoNet" "PowerVN4"и компонентов системы "VideoNet" представлены в приложении Б.

1. Записывающие устройства, видеомониторы, матричные коммутаторы и устройства печати видеофрагментов ??????

Устройства записи видеоинформации (видеомагнитофоны, видеорегистраторы, видео рекордеры) предназначены для записи, хранения и последующего воспроизведения изображений, поступающих как от камер, так и от мультиплексора системы видеонаблюдения. Аналоговые видеомагнитофоны могут записывать до 960 часов видео на одну кассету стандарта "VHS" [13].

Устройства цифровой записи (видео рекордеры, видеорегистраторы) осуществляют запись видеоинформации в цифровом формате непосредственно на жесткий диск. Как правило, цифровые видеорегистраторы последних моделей оснащены системой, реагирующей на движение в кадре, и автоматически записывающей это видео, а так же имеют сетевую плату для подключения видеорегистратора к системе видеонаблюдения по LAN/WAN сети.

Видеомониторы CCTV предназначены для круглосуточного отображения изображений с видеокамер системы видеонаблюдения. В зависимости от требований к системе и используемых видеокамер применяются чёрно-белые или цветные мониторы видеонаблюдения.

Рисунок 4.2 – Структурная схема системы видеонаблюдения "VideoNet"

Перенести рисунок на стр .37

Матричные коммутаторы системы видеонаблюдения представляют собой электронные переключатели, которые могут подключать свой любой вход к любому своему выходу, сохраняя при этом режим согласования нагрузки. В системе видеонаблюдения такие коммутаторы подключают разные камеры видеонаблюдения на видеомониторы, видео рекордеры, или мультиплексоры. Как правило, матричные коммутаторы применяются в крупных системах видеонаблюдения с числом видеокамер более 32-х.

Видео принтеры включат в состав системы видеонаблюдения, когда существует необходимость печати на бумаге фрагментов тревожных ситуаций, поступающих с камер видеонаблюдения. Обычно видео принтеры используют компании розничной торговли, банки и др. организации, предоставляющие услуги населению. Твердые копии фотографий, зарегистрировавших правонарушение, уже можно передавать в органы внутренних дел, в качестве вещественного доказательства.

4.4 Выбор персонального компьютера и расчёт объёма видеоархива

Для того чтобы быстро и правильно осуществить выбор персонального компьютера и рассчитать необходимый объём видеоархива рассмотрим сводную таблицу [14].

Правило пользования таблицей:

1. – шаг 1: выберите тип регистрируемых телевизионных камер (цвет или ч/б) и скорость их регистрации, данный параметр содержится в заголовках таблицы;

2. выберите предполагаемое разрешение при записи этих камер, данный параметр вы можете выбрать в вертикальном столбце соответствующей таблицы;

3. выберите предполагаемое количество регистрируемых телевизионных камер (количество каналов системы), данный параметр вы можете выбрать в горизонтальной строке соответствующей таблицы;

Результаты:

Ячейка таблицы на пересечении выбранного вами разрешения (строки) и количества регистрируемых каналов (столбцы) даст вам числовое значение, в Гбайт, объёма видеоархива необходимого для хранения одних суток видеоинформации. Цвет ячейки, позволит вам определить требуемую производительность компьютера (процессор, шина данных).

1. Проанализировав всю систему видеонаблюдения в которой используются 32 цветных видеокамер, рассчитаем объем видеоархива используя рисунок 4.3. Так как видеокамеры цветные то пользуемся нижней таблицей рисунка для режима мультиплексирования 3 кадра/с. Разрешение которое поддерживает видеокамера 768х576 для него и будем подбирать систему. Размер видеоархива должен производить запись со всех видеокамер на 30 дней. Исходя из таблицы, необходимо чтобы ежедневный размер памяти на жестком диске составлял 96,5 Гбайт/сутки, соответственно на 30 дней общий объем составляет 2895 Гбайт требуемый жесткий диск размером 3200 Гбайт (8х400), а требуемая производительность компьютера Pentium 4 3,0 ГГц [5].

Конфигурация системного блока для системы видеонаблюдения "VideoNet":

• pentium 4‑3000 МГц \ Intel 915 \ 512 DDR2 \ HDD Seagate 8х400  Гбайт SATA\ ATI Radeon X600 256 Мбит PCI‑Ethernet \ Sound \ DVD‑RW \  ATX\ 5х"Titan VN8" видеобластер;

• 2 монитора: "SAMSUNG" "19" 0,25 1600x1200 TCO’99;

• клавиатура: BTC 9110A Multimedia black PS/2;

• мышь: A4-Tech Optic scroll wireless USB;

• источник бесперебойного питания: APC 2000;

• модем: D-Link 56K ext;

• сетевая карта: D-Link DFE-550TX.

40