Видеонаблюдение

Видеонаблюдение (англ. Сlosed Circuit Television, CCTV — система телевидения замкнутого контура) — процесс, осуществляемый с применением оптико-электронных устройств, предназначенных для визуального контроля или автоматического анализа изображений (автоматическое распознавание лиц, государственных номеров).

Технические средства

Видеокамеры

На данный момент наибольшее применение в CCTV получили видеокамеры на основе ПЗС-матриц. Основные производители матриц Sony, Panasonic, Samsung, LG, Hynix. Их использование позволило создать доступные по цене и достаточно высококачественные изделия широкого применения. Обычно разница между камерами, основанными на матрицах разных производителей, проявляется в сложных условиях освещения. В линейке каждого производителя присутствуют как дешевые и стандартные по параметрам матрицы, так и матрицы повышенного разрешения и/или повышенной чувствительности.

По конструктивным особенностям камеры можно разделить на следующие типы:

Модульные видеокамеры — бескорпусные устройства, как правило, предназначенные для установки в различные корпуса (кожухи, полусферы и т. п.).

Минивидеокамеры — видеокамеры в квадратных или цилиндрических корпусах, обычно применяемых как готовое изделие для установки внутри помещений.

Купольная IP видеокамера AddPac

Купольные видеокамеры — обычно представляют из себя полусферу, устанавливаемую на потолок в помещении.1

Корпусные видеокамеры — отдельное устройство, которое может быть использовано в различных условиях, как в помещении, так и при использовании гермокожухов с подогревом вне помещения. Для функционирования данной камеры требуется объектив. Другое название - видеокамеры стандартного исполнения.

Уличные видеокамеры — любая видеокамера, установленная в соответствующий гермокожух с обогревом, либо специальная видеокамера, пригодная к эксплуатации вне помещений.

Управляемые (поворотные или скоростные видеокамеры) — комбинированное устройство, состоящее из камеры, трансфокатора и поворотного устройства. Наибольшее распространение получили так называемые интегрированные камеры, выполненные в виде купола.

Гиростабилизированные видеокамеры - видеокамеры, используемые на подвижных объектах с целью получения стабилизированного изображения.

По типу выходного сигнала видеокамеры подразделяют на аналоговые и цифровые (работающие по сети) IP камеры.

По способу передачи данных видеокамеры делятся на проводные и беспроводные. Последние имеют в своем составе передающее устройство и антенну. Передача сигнала осуществляется на частотах 2÷2,5 ГГц. К беспроводным так же относятся Wi-Fi-видеокамеры.

Объективы

Объектив — устройство, предназначенное для фокусировки светового потока на матрице видеокамеры.

Объективы делятся на монофокальные (объектив с постоянным фокусным расстоянием), вариофокальные (объектив с изменяемым фокусным расстоянием вручную) и трансфокаторы (объектив с изменяемым фокусным расстояние дистанционно).

По способу управления диафрагмой объективы делятся на объективы с фиксированной диафрагмой, с управлением диафрагмой Direct Drive и с управлением диафрагмой Video Drive.

Средства обработки изображения

Последовательный видеокоммутатор (Switcher) — устройство для последовательного вывода изображения от камер на 1 монитор. (Устарели с появлением цифровых устройств записи)

Квадратор — устройство для одновременного вывода изображения от камер (обычно 4 или 8) на 1 монитор. (Устарели с появлением цифровых устройств записи)

Мультиплексор — устройство для одновременного вывода изображения от камер (обычно 4/8 или 16) на 1 монитор и формирования последовательности изображения от всех камер для записи на аналоговый магнитофон. (Устарели с появлением цифровых устройств записи)

Матричный видеокоммутатор (Matrix switcher) — устройство для одновременного вывода изображения от любой из камер в системе на любой монитор в системе. Гораздо более сложное и эффективное устройство, чем обычный видеокоммутатор.

Устройства записи видео

Видеомагнитофоны — устройства записи на магнитную ленту. Стандартно на кассету E-180 можно записать до 24 часов видео, при пониженнных требованиях к скорости записи до 960 часов. Практически вышли из употребления.

16-ти канальный видеорегистратор AddPac

Цифровые регистраторы  — современные устройства записи на жёсткий диск (HDD). Подразделяются на видеосерверы (основанные либо на обычном ПК под управлением Windows или Linux со специализированной платой видеозахвата и программным обеспечением записи и обработки видео, либо на специально собранном специализированном компьютере, являющемся ядром крупной системы безопасности) и некомпьютерные видеорегистраторы (DVR) (non-PC или Stand-alone).

Прочие специализированные регистраторы — различные типы устройств применяются для решения отдельных задач видеонаблюдения. Например, для записи и хранения информации от камер системы видеонаблюдения, установленных в вагонах Московского метрополитена, помимо прочих устройств применяется взрывозащищенная память типа Флеш

Видео/Аудио домофоны

Устройства для организации контроля доступа в помещения с функцией видео и/или аудио.

Вспомогательные устройства

• Тепловизоры - устройство для наблюдения за распределением температуры исследуемой поверхности.
• Автоматические фотокамеры - используются для расширения возможностей систем видеонаблюдения.
• Микрофоны - используются для синхронного получения видеоизображения и звука. В ряде случаяев используется разное количество видеокамер и микрофонов - асинхронные системы видеонаблюдения и аудиоконтроля.

Дополнительное оборудование

Для организации видеонаблюдения используется широкий спектр дополнительного оборудования: ИК-прожекторы, модуляторы, усилители и т. п.

Характеристики и единицы измерения, используемые в системах видеонаблюдения

Чувствительность видеокамеры характеризуется минимальным отверстием диафрагмы (максимальным F-числом), дающим видеосигнал размаха 1 В на тестовой таблице, освещенность которой 2000лк и цветовой температурой 3200^оК. Чувствительность видеокамеры, четко определенная в широковещательном ТВ, в охранном телевидении часто понимается неверно, её обычно путают с минимальной освещенностью.

Минимальная освещенность — (в характеристиках видеокамер этот параметр часто указывают как чувствительность) это наименьшая освещенность на объекте, при которой видеокамера дает распознаваемый сигнал, выражается в люксах на объекте. Ряд производителей использует термин распознаваемый сигнал в широком смысле и не указывают уровень сигнала на выходе видеокамеры. Этот уровень может составлять даже 10 %, что при включенной АРУ будет казаться значительно больше.

Типичные уровни освещенности	Облачная ночь	Ясная безлунная ночь	Полнолуние	Уличное освещение	Офисное освещение	Ясный день
Уровень освещенности, лк	0,0001	0,001	0,01-0,1	1-10	100-1000	до 100 000

Динамический диапазон ПЗС-матрицы видеокамеры определяется как максимальный сигнал по отношению к среднеквадратичному значению фона экспозиции, то есть отношение темных и ярких объектов в пределах одной сцены. Чем выше это отношение, тем более темные элементы видны на ярком общем фоне кадра.

Разрешающая способность видеокамеры — это максимальное число линий, помещающихся в одном кадре монитора (ТВЛ — телевизионные линии). Обычно указывается разрешающая способность по горизонтали, разрешающая способность по вертикали составляет 3/4 от горизонтальной.

Разрешающая способность устройств обработки и отображения видеоинформации измеряется, как правило, в пикселях. Это способность прибора раздельно наблюдать, фиксировать и (или) отображать рядом расположенные точки графического образа объекта. Измеряется числом раздельно отображаемых точек, приходящихся на дюйм поверхности кадра. Первое число — количество точек по горизонтали, второе - по вертикали. Иногда её измеряют в CIF.

Отношение сигнал/шум — это превышение уровня сигнала над уровнем шума при минимальной освещенности, измеряется в дБ и зависит от качества ПЗС матрицы видеокамеры. На экране зашумленное изображение выглядит как зернистость или снег, а в цветном изображении появляются короткие цветные полоски или вспышки. Формула по току имеет вид S/N=20lg(U_c/U_ш) Формула по мощности сигнала имеет вид S/N=10lg(P_c/P_ш)

Скорость записи (воспроизведения или просмотра) — Кадровая частота — количество кадров, которое видеосистема записывает (воспроизводит или передает) за одну секунду. Измеряется в кадрах в секунду (англ. frames per second, fps). Иногда производителями используется pps - количество полуполей, отображаемых видеосистемой за секунду. 1fps = 2pps.

Режимы записи

• Непрерывная запись — это постоянная круглосуточная запись видеоизображения,
• Запись по расписанию — запись в определенное время суток,
• Запись по тревоге — запись начинается при поступлении определенного сигнала,
• Запись по детектору движения — запись осуществляется только во время изменения изображения,
• Экстренная запись или запись в ручном режиме — запись начинается по команде оператора (при нажатии кнопки).

Интегрированные системы безопасности

В настоящее время системы видеонаблюдения стали предоставлять не только стандартные возможности воспроизведения и записи видеопотока с камеры. Они позволяют в автоматическом режиме решать множество задач без участия человека, начиная от простого детектирования движения в области наблюдения, заканчивая высокоточным подсчетом проехавших машин или прошедших людей (система подсчёта посетителей).

Интегрированные системы безопасности включают в себя комплекс организационных и технических мероприятий по защите объектов от любого несанкционированного проникновения на объект, от несанкционированного сбора конфиденциальной информации, от хищений, фактов вандализма или саботажа. Они снижают коммерческие риски и вероятность непрерывности бизнеса. Интегрированные системы могут и должны быть использованы в случаях наступления событий информационной безопасности — использование в судебном делопроизводстве, корпоративных расследованиях, изменении менеджмента системы информационной безопасности компании.

Взаимосвязанные элементы систем интегрированной безопасности включают в себя:

• системы видеонаблюдения, включая скрытое [видеонаблюдение], дистанционные системы видеонаблюдения, беспроводные, распределенные и централизованные системы видеонаблюдения;
• аудиоконтроль, включая удаленный аудиоконтроль;
• системы контроля доступа (СКД), системы удаленного контроля и управления доступа (СКУД), системы контроля рабочего времени, дозированное получение информации о нахождении сотрудников на объекте;
• системы распознавания номеров на парковках;
• защита техническими средствами помещений и объектов от несанкционированного прослушивания, просматривания и сбора информации (защита от прослушивания с помощью радиосредств, радиозакладок, радиосканеров, с помощью ИК сканеров, акустических и виброакустических средств прослушивания, контроль телефонных линий, линий кабельного телевидения, электросетей и пр.);
• оборудование для защиты от прослушивания во время ведения переговоров вне помещений;
• защита от радиовзрывателей (радиоуправляемых взрывных устройств);
• контроль радиационной безопасности с целью защиты от радиационного террора;
• различные системы всеобъемлющей охранной сигнализации и пожарной сигнализации (ОПС, ОС, ПС);
• установку шлагбаумов, турникетов, шлюзовых камер и пр.;
• комплекс средств по защите от насильственного вторжения или нападения бандитских группировок.

Интегрированные системы безопасности могут быть построены на разных удаленных объектах с общим центром управления.

См. также

• Аудиоконтроль
• Видеосервер
• Видеорегистратор
• Аутентификация