Новостная рассылка MOXA в Украине

 Новости прессы

Апрель 2007 года                                                                                                    www.moxa.com.ua

 РЫНОК ОБОРУДОВАНИЯ

  Видеонаблюдение по сети

                                                                            Владимир Барановский   


 Любая система обеспечения контроля и безопасности включает в себя множество составляющих. Какую роль в общей структуре может играть видеонаблюдение?



На сегодняшний день системы телевизионного наблюдения (CCTV) стали неотъемлемой частью обеспечения безопасности магазинов, складов, офисов, домов и т.д. Аббревиатура CCTV обозначает Closed Circuit Television (Системы замкнутого телевидения). На данный момент так называют все виды систем охранного телевидения – аналоговые и цифровые.

  Эволюция видеонаблюдения 

  История охранного телевидения начиналась c аналоговых систем. Простейшая схема видеонаблюдения состоит из камеры и монитора. В такой системе отснятый аналоговый видеосигнал видеокамера сразу передает на монитор, за которым следит оператор. Никакой цифровой обработки сигнала не происходит. Соединение камера - монитор осуществляется по коаксиальному кабелю. Со временем отснятый материал (один видеопоток) стали записывать на кассетный видеомагнитофон (VCR). Данная схема была достаточно неудобной и громоздкой. Позже появился видеомультиплексор, который позволил записывать (с помощью специальных видеомагнитофонов) сразу несколько видеопотоков на одну пленку, а для просмотра разделять их на несколько отдельных изображений. На выходе мультиплексора, подключенного к видеомагнитофону, формируются разделенные по времени мультиплексированные видеосигналы со всех камер, выбранных для записи.
   Аналоговые системы характеризуются невысокими показателями скорости и качества записываемого изображения. Видеокассеты подвержены быстрому износу. Такие схемы использовались на протяжении многих лет, до тех пор, пока не появились доступные цифровые системы телевизионного наблюдения.

Гибридные системы

   Классические аналоговые CCTV сегодня практически не применяются. Все системы видеонаблюдения на базе специализированных компьютерных устройств различной архитектуры принято называть цифровыми CCTV.
Однако не все они являются понастоящему цифровыми. Хотя практически повсеместно используются цифровые видеорегистраторы, но в то же время на сегодняшний день в большинстве систем охранного телевидения применяются аналоговые видеокамеры. Таким образом, подобную схему организации видеонаблюдения верно будет называть гибридной.
Для преобразования аналогового видеосигнала в цифровой используются цифровые видеорегистраторы (Digital Video Recorder, DVR). По сути, это устройство представляет собой сочетание мультиплексора с жестким диском для записи данных, размещенных в одном корпусе. К тому же современные DVR имеют встро енные сетевые порты, этим устройствам можно при своить IPадрес и получить к нему доступ по сети стандарта Ethernet. Сжатие изображения производится непосредственно в DVR и поэтому невозможна одно временная работа с видеосигналами от большого количества камер. То есть, чем больше аналоговых камер установлено, тем больше требуется цифровых видеорегистраторов для работы с ними. К тому же DVR полезен лишь там, где есть возможность напрямую подключить к нему аналоговые телекамеры. Децентрализация видеозаписи, возможная в системах IP-видеонаблюдения, способна во много раз уменьшить требуемое количество цифровых средств хранения видеоматериалов.
   Этот недостаток можно исправить, используя малогабаритные IP-видеосерверы – устройства для оцифровки, сжатия и транслирования в сеть Ethernet видеосигнала с аналоговых видеокамер. Видеосервер может обрабатывать изображения с
нескольких камер наблюдения.
   Популярность аналоговых видеокамер обуславливается их относительно недорогой стоимостью. При этом данные устройства могут предоставить довольно хорошее качество изображения, но не всегда достаточное. Принципы формирования изображения и возможности аналоговых камер ограничены особенностями поддерживаемых телевизионных стандартов.
   Существует проблема чересстрочной развертки, которую используют данные устройства. При формировании целого кадра из двух полукадров на изображении появляются дефекты (так называемая "гребенка" – сдвиг двух полукадров за то время, которое их разделяет). Для устранения этого эффекта применяются специальные методы деинтерлейсинга. Очевидно, что чем быстрее движется объект в кадре в горизонтальном направлении, тем сильнее проявляется этот дефект. Наибольшее влияние это может оказать на работу систем наблюдения и идентификации движущихся объектов, например средств автотранспорта. В частности, ухудшается четкость изображения автомобильного номера и затрудняется его распознавание.
   Характеристики аналоговых камер привязаны к телевизионным стандартам (PAL, NTSC, SECAM), что накладывает ограничения на разрешающую способность и частоту кадров. Как следствие, параметры этих телевизионных стандартов ограничивают возможности применения современных методов биометрической идентификации.

Сетевое видеонаблюдение

   В структуре системы сетевого видеонаблюдения (другое название "IP- видеонаблюдение") не используются аналоговые устройства. Цифровая камера (IP-камера) способна передавать непосредственно по IP-сети сжатый цифровой видеопоток. То есть она может сама кодировать данные в нужный формат. Стоит также отметить и другие преимущества –  это прогрессивная развертка (как следствие, отсутствие эффектов "гребенки"), изображение с высоким разрешением и частотой кадров (отсутствие ограничений, накладываемых телевизионными стандартами). В качестве записывающих устройств используется так называемый сетевой видеорегистратор (Network Video Recorder, NVR). Он похож на цифровой видеорегистратор, но и многим отличается. DVR принимает аналоговый сигнал, обрабатывает и сжимает его, и хранит. Сетевой видеорегистратор получает уже сжатые видеоданные непосредственно от IP-камеры и архивирует их. Цифровой видеорегистратор хоть и выглядит как обычный видеомагнитофон, по сути представляет собой специализированную компьютерную платформу с возможностью записи на жесткий диск. Для модернизации системы потребуется замена всего оборудования. Сетевой видеореги стратор базируется на типовой компьютерной платформе с возможностью записи на жесткий диск или массив дисков и управляется операционной системой. NVR имеет большие функциональные возможности и позволяет компоновать систему под конкретную задачу. По сути это персональный компьютер (или сервер) с подключением к сети, который может обрабатывать столько камер, сколько пожелает пользователь. Основным элементом в системе IP-видеонаблюдения является сетевая камера, которая оснащена встроенным микропроцессором для оцифровки/сжатия видеоизображения и сетевым контроллером. Такое устройство имеет свой собственный IP-адрес, вычислительные возможности и встроенное ПО, что позволяет ей выполнять некоторые функции IP-сервера, FTP-сервера, FTP-клиента и клиента электронной почты.
   IP-камера может обладать такими дополнительными функциями, как детектор движения, тревожный вход/выход, поддержка e-mail и прочее. Устройство можно подключать как к проводной, так и беспроводной сети. Многие камеры могут получать питание как от источника, так и по витой паре по Ethernet (технология PoE – Power over Ethernet), что значительно сокращает затраты на прокладку силового кабеля.

   Дополнительные возможности

   Основной задачей охранных систем является выделение из потока обыденных событий тех, которые представляют опасность. Изначально эта функция возлагалась на сотрудников охранной службы, следивших за ходом событий на мониторах. Успешность такого подхода зависела от внимательности персонала. Главным недостатком этих систем является человеческий фактор. Длительные периоды отсутствия каких либо тревожных событий перемежаются случайными ложными тревогами. В таких условиях быстро уменьшается способность оператора четко выполнять свои обязанности. Действительно эффективные охранные системы должны обладать автоматизированными средствами "просеивания" событий.
   Появление систем IP-видеонаблюдения позволило совершить значительный скачок в развитии техники видеозаписи, основанной на анализе событий, который выполняется с помощью IT-интеллекта. Совершенствование методов обработки изображения позволяет добиться снижения процента ложных тревог. Одним из традиционных физических средств, применяемых в интеллектуальных системах охранного телевидения, являются различные датчики. Кроме того, возможна интеграция систем видеонаблюдения с системами контроля доступа. 

   Например, по событию открывания двери, изображения с определенных камер выводится на экран, либо включается запись передаваемого ими сигнала. Физические датчики имеют довольно узкую сферу действия, которая определяется принципом его работы. Видеодетектирование значительно расширяет возможности по предварительной сортировке, анализу событий и более точной их классификации. Данные методы являются наиболее перспективным способом сортировки событий в системах безопасности. Видеозапись, основанная на анализе событий, постоянно совершенствуется по мере развития алгоритмов видеодетектирования.

ТОЧКА  

  ЗРЕНИЯ

  Виктор Козленко,

  Директор ЧП "Вектор" – 
  премьер дистрибьютора MOXA Group в Украине


  IP - видеонаблюдение  обеспечивает
  высокое качество изображения и звука



   Развитие широкополосного интернет-доступа на основе SHDSL и ADSL технологий привело к появлению новых типов услуг – онлайнового обучения, аудио и видео по запросу и т.п. В то же время прогресс в области разработки аппаратных средств привел к созданию IPвидеосерверов, использующих аппаратную компрессию изображения и звука. Например, МОХА VPort 3310 и VPort 351 обеспечивают аппаратное сжатие с использованием MPEG4 компрессии. Применение IP-видеосерверов при использовании широкополосного интернета создало предпосылки для появления нового сервиса – дистанционного видеонаблюдения.
   К IP-видеосерверам подключаются недорогие, наиболее распространенные аналоговые видеокамеры. Видеосерверы имеют Ethernet интерфейс и специальный интерфейс для дистанционного управления камерами (перемещение по вертикали и горизонтали, изменение фокуса). Такие функциональные особенности видеосерверов позволяют вести онлайновое сетевое видеонаблюдение из любой точки, где есть доступ к Сети, за тем, что происходит в вашем офисе, доме, складе, магазине, на промышленном предприятии или в аэропорту. Конфиденциальность информации обеспечивается паролированием доступа к веб-серверу IP-видеосервера.
   В Украине уже сегодня многие интеграторы создают проекты аналогичных дистанционных систем видеонаблюдения. Такие решения используются для контроля трафика на дорогах, наблюдения в пунктах массового скопления людей, а также в охранных целях (промышленные предприятия, банки, офисы и т.п.).
   Переход к IP-видеонаблюдению позволяет строить экономически выгодные территориально разнесенные сети и обеспечивать персонал информацией в реальном времени с высоким качеством изображения и звука.

    Одной из наиболее востребованных функций является возможность распознавания номерного знака автомобиля. Такие алгоритмы присутствуют у многих поставщиков систем охранного телевидения. С помощью этой функции можно не только контролировать перемещение транспортных средств на требуемой территории, но и, например, автоматизировать процесс поднятия шлагбаума или открытия ворот. Намного более сложные алгоритмы требуются для биометрического анализа лица, но некоторые современные системы видеонаблюдения обладают и такими возможностями.
   Средствами охранного телевидения можно организовать подсчет прошедших людей или проехавших машин. Причем анализируется не только количество объектов, которые перемещаются в кадре, но и направление движения. Многие системы видеонаблюдения имеют возможности, направленные на предотвращение терактов. Это такие функции как "оставленный объект" и "исчезнувший объект". Их суть сводится к обнаружению в кадре наличия или отсутствия статических предметов.
   Еще одним полезным свойством современных систем охранного телевидения является возможность задавать определенные зоны активности, в рамках которых производится (или не производится) видеодетекция. В системах видеонаблюдения, которые используются в банкоматах, реализована так называемая "маска конфиденциальности". С помощью этой функции скрывается область клавиатуры. 
   Рост популярности IP-видеонаблюдения в большой степени обусловлен его гибкостью и широкими функциональными возможностями. В такой структуре можно получить доступ к видеоизображению отовсюду, где есть подключение к сети. Основным сдерживающим фактором массового применения сетевых систем видеонаблюдения являлась относительно высокая общая стоимость. Но постепенно цена на данные решения снижается, делая их более доступными.



Источник: Журнал "Сети и телекоммуникации" №4 2007 год

Примечание: Статья приведена с небольшими сокращениями.

Продажа продукции MOXA на Украине. Телефон -  38 (044) 244-97-40. E-mail sales@moxa.com.ua
Поддержка продукции MOXA на Украине - Телефон - 38 (044) 452 - 75 -11, E-mail support@moxa.com.ua.

©2007  Moxa Group & Vector All rights reserved.
Перевод компании "Вектор " Киев - премьер дистрибьютора МОХА в Украине.
 Перепечатка и воспроизведение любых фрагментов данной рассылки только с разрешения  компании "Вектор".