– хорошая цветопередача (при достаточном освещении).

Недостатки ПЗС-матриц:

– высокий уровень шума на высоких ISO (на низких ISO, уровень шума умеренный);

– низкая скорость работы в сравнении с КМОП-матрицами;

– высокое энергопотребление;

– более сложная технология считывания сигнала, так как необходимо много управляющих микросхем;

Преимущества КМОП-матриц:

– низкое энергопотребление (особенно в ждущих режимах);

– высокое быстродействие;

– требует меньше затрат при производстве, благодаря схожести технологии с производством микросхем;

– единство технологии с другими цифровыми элементами, что позволяет объединить на одном кристалле аналоговую, цифровую и обрабатывающую части (т.е. кроме захвата света в пикселе можно преобразовать, обработать и очистить сигнал от шума);

– возможность произвольного доступа к каждому пикселю или группе пикселей, что позволяет уменьшить размер захваченного изображения и увеличить скорость считывания.

Недостатки КМОП-матриц:

– фотодиод занимает малую площадь пикселя, в результате получается низкая светочувствительность матрицы, но в современных КМОП-матрицах этот минус практически устранен;

– наличие теплового шума от нагревающихся транзисторов внутри пикселя в процессе считывания.

1.4 Процессор обработки видеосигнала

Процессор обработки видеосигнала предназначен для обработки сигнала, поступающего со светочувствительной матрицы, и преобразования его в цифровой вид.

Процесс преобразования сигнала состоит из трех этапов:

– дискретизация;

– квантование;

– кодирование.

Дискретизация – считывание амплитуды электрического сигнала через равные промежутки времени (период). Этот этап преобразования сигнала характеризуется частотой дискретизации.

Квантование – это процесс представления результатов дискретизации в цифровой форме. Изменение уровня электрического сигнала за период дискретизации представляется в виде кодового слова из 8, 10 или 12 бит, которые дают соответственно 256, 1024 и 4096 уровней квантования. От числа уровней квантования зависит точность представления сигнала в цифровой форме [17].

Кодирование. Помимо информации об изменении уровня сигнала, полученной на предыдущем этапе, в процессе кодирования формируются биты, сообщающие о конце синхроимпульса и начале нового кадра, а также дополнительные биты защиты от ошибок.

Процессор предназначен для выполнения следующих функции, выполняемые процессором обработки видеосигнала: AGC (Automatic Gain Control) –автоматическая регулировка усиления (АРУ) позволяет усилить сигнал и получить приемлемую картинку при низкой освещенности. Обычно диапазон регулировки ограничивается 10-кратным усилением, так как большее усиление приводит к значительному зашумлению видеосигнала. AWB (Automatic White Balance), или AWC (Automatic White Compensation), - автоматическая регулировка баланса белого цвета для нормализации цветопередачи. BLC (Back Light Compensation) / SBLC (SuperBLC) - компенсация фоновой засветки, которая позволяет выровнять освещенность объекта в условиях яркого заднего фона. DNR/SDNR (Digital Noise Reduction/ Super Digital Noise Reduction) - цифровой алгоритм подавления шумов. WDR (Wide Dynamic Range) – расширенный динамический диапазон для получения качественной картинки в условиях, когда одна часть кадра темная, а вторая – очень яркая.

1.5 Процессор, осуществляющий сжатие видеопотока

Сжатие видеопотока обычно осуществляется отдельным DSP (Digital signal processor) процессором. Задача DSP-процессор быстро обрабатывать поток цифровых сигналов. Он состоит из высокоскоростных аппаратных схем, выполняющих арифметические функции и манипулирующих битами, оптимизированных таким образом, чтобы быстро обрабатывать большие объемы данных. В силу этого набор команд у DSP куда меньше, чем у универсального микропроцессора: их число обычно не превышает 80. Это значит, что для DSP требуется облегченный дешифратор команд и гораздо меньшее число исполнительных устройств. Кроме того, все исполнительные устройства должны поддерживать высокопроизводительные арифметические операции. В силу этого такие микропоцессоты потребляют меньше энергии, что позволяет использовать их в продуктах, работающих от батарей.

Кроме того, DSP-процессор выполняет сжатие оцифрованного видеосигнала в один из форматов сжатия. DSP-процессоры обладают довольно внушительной производительностью, которая позволяет вести сжатие мегапиксельных потоков в формате H.264 со скоростью 30 к/с.

1.6 Центральный процессор камеры

IP-камера, по сути, является небольшим автономным компьютером. И как любой компьютер, IP-камера обладает центральным процессором (CPU), памятью, операционной системой и программным обеспечением. Данный комплекс обеспечивает общее управление работой камеры, а также позволяет реализовать дополнительные пользовательские функции, некоторые из которых перечислим ниже. Практически все IP-камеры имеют встроенный детектор движения, анализирующий видеопоток. Обычный масочный детектор движения является простой функцией, которая выполняется центральным процессором камеры. Также все больший интерес вызывает сложная видеоаналитика, такая как, например: детектор оставленных предметов, слежение за объектами и их классификация. Все чаще эти функции переносятся с серверов видеообработки на сторону камер. В этом случае аналитические алгоритмы, как правило, выполняются отдельным DSP-процессором. Перенос видеоаналитики на сторону камеры позволяет, во-первых, использовать для обработки более качественное несжатое видео, а во-вторых, существенно разгрузить устройство видеорегистрации. Если в IP-камеру вставить флеш-карту, то управляющее ПО сможет сохранять поток на карту в виде файлов, т. е. наша камера будет выступать в роли собственно камеры и одновременно в роли регистратора.

2 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Техническое задание является исходным материалом для создания СВ или другого продукта. Поэтому техническое задание в первую очередь должно содержать основные технические требования к продукту и отвечать на вопрос, что данная система должна делать, как работать и при каких условиях.

Руководствующими стандартами при написании технического задания являются ГОСТ 34.602.89 «Техническое задание на создание автоматизированной системы» [2] и ГОСТ 19.201–78 «Техническое задание. Требования к содержанию и оформлению» [6].

1 Общие сведения

Смонтировать СВ помещения находящееся по адресу г.Хабаровск пр-т 60-летия Октября д.162.

Смонтировать СВ помещения находящееся по адресу г.Хабаровск пр-т 60-летия Октября д.162.

Заказчик проекта ООО «ТД Хабаровский».

Полное наименование: Общество с ограниченной ответственностью «Торговый дом «Хабаровский».

Юридический статус: по уставу данное предприятие является юридическим лицом со всеми вытекающими отсюда, в соответствии с ГК РФ и Законом РФ «Об обществах с ограниченной ответственностью», правовыми последствиями:

- обособленное имущество, самостоятельный баланс, печать, право иметь расчетный счет и другие виды счетов в банках и др.;

- предприятие несет ответственность только в пределах своего имущества, члены общества несут риск в размере принадлежавших им долей;

- предприятие имеет право создавать филиалы, открывать представительства, совместные предприятия, подразделения; иметь дочерние и зависимые общества и т. д.;

В настоящее время предприятие осуществляет деятельность по двум направлениям:

– оптовая продажа колбасных изделий и полуфабрикатов торговой марки «Ратимир»;

– оптовая продажа сопутствующих товаров, таких как сыр, масло, мясо и т.д.

Хранение продукция осуществляется в складских помещениях общей площадью 5000 квадратных метров. Складские помещения включают в себя низкотемпературные холодильники, рабочую зону, зону для погрузочно-разгрузочных работ.

Основные зоны видеофиксации объекта:

– складской комплекс, внутренние участки;

– складской комплекс, внешние участки, погрузка/разгрузка автотранспорта;

– офисные помещения.

2 Назначение СВ

СВ предназначены для защиты объекта путем сбора видеоинформации о текущем состоянии объекта и являются неотъемлемой частью системы безопасности. Под объектом видеонаблюдения понимается контролируемая системой видеонаблюдения территория, в том числе помещения зданий и сооружений, прилегающая территория. Проводится видео-мониторинг охраняемого объекта, собирается информация о его состоянии. Полученная с видеокамер информация обрабатывается, анализируется и добавляется в архив на цифровом носителе. Срок хранения записи зависит от приоритетности зоны видеонаблюдения, но не менее 15 суток.

Смонтированные видеокамеры просматривать наиболее важные места объекта, где расположены материальные ценности.

Необходимость СВ в складских помещениях и в зоне погрузки обоснована возможностью контролировать правильность технологического процесса.

Основные задачи системы видеонаблюдения:

– обеспечение визуального контроля за объектом (в том числе, внутренними и наружными помещениями и прилегающими территориями и др.);

– учёт движения ТМЦ на территории объекта, а также погрузку, транспортировку и разгрузку;

– минимизация рисков несанкционированного проникновения и действий на объект;

– обеспечение сохранности материальных ценностей и безопасности сотрудников;

– круглосуточный мониторинг состояния и событий на объекте в режиме реального времени (в том числе за предметов);

– аккумулирование данных визуального контроля в специализированные архивы с возможностью их последующего анализа;

3 Исходные данные для проектирования

Проектирование СВ осуществлять по чертежам (архитектурно-планировочные решения), разработанным ООО «Инвестпроект» и прилагаемым к данному Техническому заданию в Приложении А.

4 Климатические особенности применения СВ

– температура окружающей среды: –45 до 50 С;

– влажность воздуха: 0 до 100%.

5 Требования к системе видеонаблюдения в целом

Запись. СВ должна осуществлять режим фиксации видеоинформации в режиме «24 часа в сутки, 7 дней недели, 365 дней в году» с указанием названия видеокамеры, даты и времени.

Качество изображения должно соответствовать целям обнаружения или идентификации.

Работа с видеоархивом. Работа с архивом должна быть параллельно процессу записи:

– оперативный поиск и просмотр видеозаписи с заданной камеры за указанный временной интервал;

– сохранение интересующего фрагмента видеозаписи на внешнем носителе.

Зоны видеонаблюдения. Должна существовать возможность вести цель на территории при перемещении в пределах зоны наблюдения для этого зоны видеонаблюдения системы должны максимально перекрывать территорию объекта.

Часть системы, отвечающая за видеонаблюдение периметра, должна быть устойчива к воздействию внешних погодных факторов.

Оборудование должно быть ремонтопригодным и заменяемым.

Сбои в электропитании:

– переход на резервное питание должен происходить автоматически без нарушения режимов работы и функционального состояния системы;

– резервный источник питания при пропадании напряжения в сети должен обеспечивать надежное выполнение основных функций системы в течение не менее 30 минут;

– защита от скачков напряжения;

– при использовании в качестве источника резервного питания аккумуляторных батарей должна выполняться их автоматическая подзарядка;

– после длительного (вызвавшего отключение системы) отсутствия и последующего восстановления электроснабжения система должна включиться и автоматически перейти в режим записи видеоинформации с настройками, заданными до отключения электропитания.

Ограничение доступа. Система должна предусматривать возможность входа по паролю для предотвращения несанкционированного доступа к ее ресурсам и настройкам. Система фиксации и хранения видеозаписи должна находиться в телекоммуникационных шкафах заказчика. Видеокамеры должны быть в антивандальном исполнении.

СВ должна обладать комплексной масштабируемостью.

6.1 Требования к оборудованию СВ

6.1.1 Специализированное программное обеспечение

Специализированное программное обеспечение СВ должно осуществлять:

– отображение видеоинформации в различных режимах: мультиэкранный режим, слежение (переключение между камерами через указанные промежутки времени), полноэкранный режим для одной телекамеры;

– запись последовательности кадров или отдельных кадров в автоматическом или ручном режиме, запись по таймеру;

– запись принимаемых данных с цифровым сжатием видеоизображения Н.264;

– архивирование информации;

– интерактивный поиск в видеоархиве: по дате, времени, положению в кадре;

– индивидуальную настройку параметров изображения для каждой камеры: яркость, цвет, контраст, звук, настройку частоты кадров в секунду;

– установку пароля, ограничивающего доступ к настройкам программы;

– реализацию функций видео/аудиодетектора независимо для каждой камеры с автоматическим включением звукового или визуального оповещения о срабатывании детектора, автоматическим включением записи;

– функцию автоматического включения записи независимо для каждой камеры при срабатывании различного типа датчиков, подключенных к объектовым устройствам (при наличии таковых);

– возможность подключения камер различных производителей;

– резервное копирование на внешние носители, в том числе копирование по сети;

– другие функции: цифровое увеличение изображения, синхронизированное по времени воспроизведение архивных видеозаписей, экспорт видеофрагмента, сохранение кадра, печать кадра.

6.1.2 Требование к видеосерверу (видеорегистратору)

При рассмотрении ресурсов производительности платформы для IP-видеонаблюдения определяющими являются четыре основных параметра: производительность процессора, объем оперативной памяти, производительность видеокарты (для видеосерверов с локальным отображением) и скорость Ethernet-контроллера[24]. Сервер СВ выбирается в зависимости от характеристик камер и используемого программного обеспечения:

– видеосервер должен обеспечивать возможность удаленного подключения клиентских рабочих мест и предоставление видео и аудиопотоков по стандартным протоколам;

– видеосервер должен обеспечивать одновременную запись со всех камер наблюдения с частотой 25 кадр./с;