Видеонаблюдение

Какие задачи можно решить с помощью системы видеонаблюдения?

В настоящее время роль систем видеонаблюдения в нашей жизни весьма велика. К примеру, во многих городах Европы правительство поставило задачу оборудовать большинство улиц системами видеоконтроля, что позволяет контролировать ситуацию на улицах и предотвращать различные правонарушения. Такая забота обусловлена возросшим числом источников опасности для общества, начиная с мелкого хулиганства и заканчивая терроризмом. Не менее остро стоит вопрос безопасности частной собственности и различных материальных ценностей. Надежно защититься от нежелательных посягательств поможет комплекс мер охраны и контроля. Одной из составляющих таких мер является система видеонаблюдения. Данные системы позволяют наблюдать за большими площадями, находящимися на значительном удалении от непосредственного пункта контроля, снижают затраты на содержание охраны, дают возможность вести архив видеозаписей и при необходимости обращаться к нему. Уменьшают влияние так называемого человеческого фактора, так как фиксируют все происходящее, в отличие от человека, в частности охранника, который может упустить важное событие из внимания. Записи являются не опровержимым доказательством в различных спорных ситуациях. Само присутствие камер видеонаблюдения психологически влияет на людей, и заставляет их отказаться от совершения нежелательных поступков.

Применение систем видеонаблюдения не ограничивается охраной, их можно применять для контроля различных процессов, при помощи специальных программ: учет авто и ж/д транспорта, контроль касс на предприятиях торговли, когда информация о чеке отображается на экране в окне камеры наблюдающей за данной кассой и т.п. Так же, видеонаблюдение может применяться для выполнения специфических задач к примеру: вы имеете недвижимость на берегу моря и можете следить за погодой не выходя из городской квартиры, с помощью камеры установленной на балконе с видом на море, что позволяет не зависимо от синоптиков решать ехать в эти выходные отдыхать или стоит провести их в городе. Так что применение видеонаблюдения практически не ограничено.

Еще совсем недавно установка качественной системы видеонаблюдения означала необходимость больших затрат, наличие достаточно крупногабаритных видеокамер, различных квадраторов, мультиплексоров, видеомагнитофонов, в которых при желании сохранения видеоархива приходилось часто менять кассеты, к тому же качество записи на этих кассетах было посредственно.

В настоящее же время вышеупомянутыми системами мало кто пользуется, так как прогресс в области радиоэлектроники и компьютерных технологий не стоит на месте. Теперь камеры бывают миниатюрными, размером со спичечный коробок или пальчиковую батарейку. Запись происходит на цифровые видеорегистраторы, при этом пропадает необходимость в квадраторах и мультиплексорах.

Видеорегистраторы поддерживают различные режимы работы, позволяют хранить большой архив записей, имеют гибкие настройки для различных задач и условий использования. Многие регисраторы имеют возможность работы по компьютерной сети, что позволяет просматривать события и записи удаленно, хоть из другого конца города.

Существуют различные виды регистраторов в зависимости от задач и размеров систем. Для небольших систем существуют стационарные регистраторы на небольшое количество каналов или платы видеозахвата, которые можно установить в обыкновенный персональный компьютер и совмещать работу на компьютере и работу системы видеонаблюдения. Для более серьезных систем видеонаблюдения существуют регистраторы на базе компьютера. Плюс таких систем в возможности подключения большого количества каналов и хранение архива большого размера. Еще в таком регистраторе можно добавлять платы видеозахвата, а так же увеличивать размеры и количество жестких дисков, есть возможность копировать интересующие данные на различные цифровые носители.

В каждом конкретном случае применение той или иной системы видеонаблюдения определяется решаемыми задачами, необходимой функциональностью и бюджетом.

Типичная система видеонаблюдения

Конечно же, типичной системы видеонаблюдения не существует, т.к. даже системы для решения сходных задач всегда в чем-то отличаются.

Однако, все системы видеонаблюдения, или как они иначе называются, системы охранного теленаблюдения, имеют общие составные части вне зависимости от решаемых задач.

Системы видеонаблюдения существуют аналоговые и цифровые. Деление более, чем условное. Основное отличие – применяемая регистрирующая аппаратура. Запись видеосигналов может вестись на аналоговые видеомагнитофоны и на цифровые видеорегистраторы. Казалось бы, отдельным классом стоят IP-камеры, однако их принципиальное отличие только в том, что они связываются с регистраторами по имеющейся на предприятии сети Ethernet, а не по отдельным кабелям. Внутри это все та же видеокамера (в первом приближении).

Системы видеонаблюдения

Аналоговая система видеонаблюдения.

Аналоговые видеомагнитофоны – это естественно не обычные бытовые видеомагнитофоны, а специализированные аппараты, ведущие запись на кассеты стандарта VHS. Только в отличие от бытовой техники, на одну кассету может вестись запись сигналов с нескольких видеокамер одновременно и при просмотре можно вывести на экран запись только с одной камеры. Как правило, аналоговые системы видеонаблюдения включают в себя (см. рисунок) несколько видеокамер, специализированный видеомагнитофон, так называемый квадратор или мультиплексор и монитор. Квадратор – устройство, позволяющее на один видеомонитор вывести картинку либо с одной, либо с 4-х камер (отсюда и название «квадратор», от «квадро», «четыре»). Мультиплексор позволяет на один видеомагнитофон или монитор вывести сигналы от 9 до 16 камер. Есть устройства, которые включают в себя сразу и видеомагнитофон и мультиплексор, все в одном корпусе.

Цифровые системы видеонаблюдения по структурной схеме организуются похоже на аналоговые (см. рисунок). Отличие в одном: не используются квадраторы и мультиплексоры. Их роль исполняют цифровые видеорегистраторы, позволяющие вывести на монитор до 16 изображений с видеокамер (16 – максимальное число каналов для большинства видеорегистраторов).

Системы видеонаблюдения

Цифровая система видеонаблюдения

Видеорегистраторы существуют разной функциональности. Есть видеорегистраторы, позволяющие вести запись до 16 камер, но позволяющие вывести на монитор изображение только с одной камеры. Есть видеорегистраторы, позволяющие вести одновременную запись и просмотр сигналов со всех камер системы.

Видеорегистраторы делятся по такой характеристике, как частота кадров на канал (некоторые производители указывают число линий, что по сути своей просто другая система измерения того же параметра). Известно, что для человеческого глаза проецируемое изображение будет восприниматься, как непрерывное, если частота кадров выше 24 к/сек. Для цифровых видеорегистраторов, как правило, указывается такая характеристика, как количество кадров в секунду на все каналы. Например, можно прочитать в технических характеристиках, что данный видеорегистратор позволяет вести запись с частотой 100 кадров в секунду. При этом сам видеорегистратор может иметь число каналов записи от 4 до 16. Так вот в каждом случае, чтобы определить, что же будет на записи надо суммарное число кадров в секунду поделить на число каналов. И тогда станет понятно, что при одновременной постоянной записи со всех каналов при числе каналов равном 4 на каждый канал будет записываться «живое» видео с частотой 25 к/сек. А для 16-канального регистратора при одновременной постоянной записи на все каналы будут записываться картинки с частотой 6,25 к/сек. Однако, если настроить, например, запись по датчику движения (т.е. когда запись ведется только в случае обнаружения движения в контролируемой зоне) видеорегистратор будет распределять заявленные 100 к/сек по каналам, где в данный момент наблюдается движение. Т.е., если вы ставите 16-канальный видеорегистратор, но при этом 12 камер «смотрят» на неподвижные объекты, а только 4 камеры следят за зонами, где наблюдается перемещение людей или иных объектов, будьте уверены, что с наиболее критичных камер, где наблюдается движение объектов вы получите запись всех событий. Поэтому, при формировании задания на проектирование системы видеонаблюдения следует продумать и оценить степень загруженности будущих каналов записи, что позволит правильно подобрать систему видеозаписи по соотношению цена/функциональность. Видеорегистраторы так же различаются по такой характеристике, как разрешающая способность записываемой картинки. Чем выше разрешение, тем с меньшим числом кадров в единицу времени будет вестись запись. К тому же, надо учитывать, что запись в видеорегистраторах ведется на внутренние жесткие диски, емкость которых ограничена. И если вы будете все камеры записывать с максимальным разрешением, то вам либо очень часто придется делать архивные копии ваших записей, либо мириться с тем, что, например, у вас записи будут храниться не более 2-3-х дней.

Все системы (и аналоговые и цифровые) видеонаблюдения используют те или иные видеокамеры. Видеокамеры существуют черно-белого и цветного изображения.

Существуют видеокамеры, способные работать в режимах слабой освещенности и в режимах с ИК-подсветкой.

Видеокамеры различаются:

  • по размерности применяемых матриц (1/2”, 1/3”, 1/4”)
  • по количеству телевизионных линий (чем больше линий, тем качественнее картинка)
  • по минимальной освещенности объекта наблюдения
  • по системе присоединения объектива (наиболее популярна система С/CS)
  • по наличию системы управления диафрагмой (автоматическая или ручная)
  • по наличию системы управления трансфокатором (автоматическая или ручная)

Существуют видеокамеры с несъемными (несменными) объективами.

Собственно, чем больше размер матрицы, тем лучше качество картинки камеры. Любые дополнительные опции приводят к увеличению размеров камер. В ряде случаев размер видеокамер неважен. Но в ряде случаев он может быть критичен и тут надо очень тщательно подбирать применяемые видеокамеры. Камеры режима «день/ночь» при дневном освещении работают, как цветные, в условиях недостаточной освещенности они автоматически сами переключаются в черно-белый режим.

Сами видеокамеры рассчитаны на работу в условиях, ограниченных по температуре и влажности, как правило это температура воздуха от -10С до +50С и относительная влажность не более 85%-90%. Однако, понятно, что не всегда возможно соблюсти такие условия. Решение есть: существуют так называемые термокожухи, которые позволяют использовать камеры и в условиях сильных морозов, и в условиях повышенной влажности.

Существуют также и просто защитные кожухи, которые не имеют нагревательных элементов. Они предназначены для защиты камер от воздействий окружающей среды.

Термокожух – это герметичный контейнер, в который устанавливается видеокамера. Контейнер имеет окно, через которое видеокамера «смотрит» наружу, источник электропитания для камеры (существуют кожухи без источника питания), нагревательные элементы и систему регулирования режима обогрева.

Таким образом, внутри кожуха камера находится в своих нормальных условиях работы. Единственная регламентная работа, которую необходимо выполнять ежемесячно – протирка стекла от пыли. Но от этой работы никак не избавиться, она должна выполняться и при установке камер внутри помещений.

Объективы для видеокамер.

Наиболее важной характеристикой с точки зрения именно видеонаблюдения является фокусное расстояние объектива. От фокусного расстояния зависит угол обзора и зависит, что, в конце концов, вы увидите на видеомониторе.

Существуют объективы с фокусными расстояниями от 3мм до 18мм и даже более. Чем больше значение фокусного расстояния, тем меньший угол обзора будет иметь камера. Есть формула, по которой в зависимости от размерности матрицы камеры и фокусного расстояния объектива можно рассчитать на какой дистанции от видеокамеры наблюдаемый объект с известными размерами займет по высоте или по ширине весь кадр. Это важно знать, чтобы правильно подобрать тот или иной объектив к той или иной камере для получения наилучшего результата.

Резюме.

Любая система видеонаблюдения включает в себя несколько видеокамер, регистрирующую аппаратуру (магнитофон или видеорегистратор, монитор), некую инфраструктуру передачи сигнала от камер до регистрирующей аппаратуры (либо кабели, либо имеющуюся сеть Ethernet), источники электропитания для видеокамер (могут быть встроенные в термокожухи), термокожухи для камер наружного наблюдения и программное обеспечение для видеорегистраторов.

Выбор камер, объективов, регистрирующей аппаратуры, режима хранения архива записей определяется в каждом конкретном случае для решения конкретных задач.

Видеонаблюдение. Немного истории.

Видеонаблюдение обязано своим появлением на свет телевидению, бурно развивавшемуся в ХХ в. Видеонаблюдение по сути является направлением телевидения так как использует общие принципы и законы физики.

В основе телевидения лежат три физических процесса: преобразование световой энергии из оптической в электрические сигналы, передача этих сигналов по каналу связи, преобразование принятых сигналов в видеоизображение.

В XIX в. были сделаны открытия и изобретения, которые позволили реализовать все указанные выше процессы. В 1839 г. преобразование световой энергии в электрический ток первым осуществил французский физик Э. Беккерель (1820-1891). На основе открытого им же фотогальванического эффекта в 1873 г. английский инженер-электрик У.Смит (1828-1891) обнаружил, что полученный в 1817 г. шведским химиком Й. Берцелиусом (1779-1848) селен обладает свойством изменять проводимость при освещении. Впоследствии это явление было названо внутренним фотоэффектом. Внешний фотоэффект – выход электронов из освещенного вещества в окружающее пространство – впервые был обнаружен в 1887 г. немецким физиком Г. Герцем (1857-1894) как побочное явление в его известных опытах по созданию электромагнитных волн. Основные законы внешнего фотоэффекта были открыты и опубликованы в 1888 г. Московским физиком А.Г. Столетовым (1839-1896).

Попытки передачи электростатических зарядов по проводам начались в западной Европе еще в середине XVIII века.

Прообраз современного проводного канала связи мы находим в электромагнитном телеграфе, изобретенном в 1832 г. членом-корреспондентом Петербургской академии наук П.Л. Шиллингом (1786-1937), а канала радиосвязи – в изобретении А.С. Попова (1859-1906), продемонстрированном 7 мая 1895 г.

К последней четверти XIX века были созданы предпосылки для разработки телевизионных устройств. Непосредственным толчком к их созданию явилось изобретение А. Беллом (1847-1922) в 1876 г. телефона, в котором многие увидели электрический аналог слуха. От него перешли к поискам электрического аналога зрения. Может быть, поэтому одна из первых систем телевидения, предложенная американцем Дж. Кери, копировала сетчатку глаза.

Система предполагала наличие на передающей стороне панели с мозаикой фотоэлементов, на которую проецировалось изображение. Фотоэлементы соединялись проводами с источниками электрического света на приемной стороне, а количество соединительных проводов было равно количеству фотоэлементов. Для передачи сигналов по проводам применялись механические устройства в передающем и приемном аппаратах. Передавались единичные изображения и в приемном аппарате фиксировались на бумаге, что напоминало больше фотографическую карточку, чем видеоизображение.

В 1877-1878 гг. появилось несколько проектов с поочередной передачей сигналов видеоизображения. Среди авторов проектов были португальский физик А. де Пайва (1847-1907), французский адвокат К. Сенлек (1843-1934) и русский физик и биолог Порфирий Иванович Бахметьев (1860-1913), которые независимо друг от друга разработали принцип последовательной передачи элементов видеоизображения.

Их проекты интересны предложением устройств для передачи сигналов видеоизображения по одному каналу связи. Возможность синтеза видеоизображения при последовательном приеме отдельных элементов основана на инерциальности зрительного аппарата человека. Оказывается, глаз воспринимает прерывистый свет как непрерывный при более 10 мельканий в секунду. Последовательная передача сигналов элементов видеоизображения – одни из основных принципов, лежащих в основе современных систем видеонаблюдения.

В конце XIX века известны более ста проектов для передачи видеоизображения на большие расстояния. Однако только несколько из них имело практическое применение. Почти до 30-х годов ХХ-го столетия телевидение развивалось по пути использования оптико-механических устройств. Важнейшим шагом в этом направлении стало изобретение в 1884 г. немецким ученым П. Нипковым (1860-1940) простого оптико-механического устройства, основанного на сканировании видеоизображения при помощи непрозрачного диска большого диаметра, около внешнего края, которого располагались отверстия по спирали Архимеда. При видеонаблюдении источника света через отверстия вращающегося диска человек мог видеть передаваемое видеоизображение в плоскости диска.

Основанные на диске Нипкова системы практически были реализованы лишь в 1925 г. Дж. Бэрдом в Великобритании, Ч. Дженкинсом в США, И.А. Адамяном и независимо Л.С. Терменом в СССР. В 1926 г. Дж. Бэрд начал опытные телевизионные передачи с четкостью 30 строк через радиостанцию вблизи Лондона. В Германии в 1929 г. концерн “Телегор АГ” во главе с Д. Михали вышел в эфир с передачами в стандарте 30 строк, 12,5 кадров в секунду.

В 1907 г. профессор Петербургского технологического института Борис Львович Розинг (1869—1933) оформил заявки в России, Великобритании и Германии на изобретение “электрического телескопа” – телевизионной системы с передатчиком механического типа и приемником на основе электронно-лучевой трубки.

9 мая 1911 г. Б.Л. Розинг впервые в мире осуществил передачу и прием телевизионного изображения в виде решетки из четырех светлых полос на темном фоне. При закрывании одного из просветов решетки на передающей стороне соответствующая полоса на экране приемника тотчас исчезала. Это было первое в мире телевизионное видеоизображение, переданное и в тот же миг принятое с помощью аппаратуры, изготовленной в России.

В Москве в апреле 1931 г. коллектив лаборатории телевидения Всесоюзного электротехнического института под руководством В.И. Архангельского (1898-1981) и П.В. Шмакова (1885-1982) осуществил экспериментальную радиопередачу сигналов видеоизображения в Ленинград, а с 1 октября 1931 г. начались регулярные передачи видеоизображения по немецкому стандарту на волне 379 м и звука на волне 720 м. Видеоизображение из Москвы принимались в Ленинграде, Одессе, Харькове, Н. Новгороде, Томске и других городах.

После внедрения оптико-механического телевидения стали очевидны его недостатки: низкая четкость, малый размер экрана, слабая яркость видеоизображения.

В июне 1933 г. В.К. Зворыкин сообщил о разработке полностью электронной телевизионной системы с разрешающей способностью более 300 строк, пригодной для промышленного производства.

В нашей стране разработка электронной системы телевидения началась после доклада В.К. Зворыкина во время его визита в СССР в августе 1933 года. Уже в ноябре 1933 г. П.В. Шмаков и П.В. Тимофеев (1902-1982) патентуют супериконоскоп – трубку с более высокой, чем у трубки Зворыкина чувствительностью. В декабре 1935 г. в ленинградском ВНИИ телевидения под руководством А.В. Дубинина (1903-1953) была создана установка электронного телевидения на 240 строк, 25 кадров. В 1936 г. по руководством А.А. Расплетина был разработан телевизор на этот стандарт с экраном 13х17,5 см.

Первую передачу телевизионной программы, записанной на ферромагнитной ленте, провела компания CBS (США) 30 ноября 1956 г., используя видеомагнитофон фирмы Ampex. Так началось внедрение новой технологии телевизионного вещания. Благодаря видеозаписи неудачные сцены можно было переиграть и заменить при монтаже.

Важным этапом в послевоенном развитии систем телевидения явилось внедрение цветного телевизионного вещания, регулярные передачи которого у нас начались 1 октября 1967 г. по совместной советско-французской системе SECAM.

В 1938 г. в Великобритании Дж. Бэрд осуществил демонстрацию цветного видеоизображения с четкостью 120 строк на большом экране. Это была комбинированная система с последовательной передачей цветовых сигналов, использующая элементы механического и электронного телевидения, как и система на 343 строки, демонстрированная в 1940 г. в США П. Голдмарком (1906-1977). В 1953 г. в США была введена для вещания система цветного телевидения.

В нашей стране первая опытная передача цветного телевидения по последовательной системе, разработанной под руководством В.Л. Крейцера (1908-1966), состоялась в ноябре 1952 г. В 1954-1956 гг. опытные передачи вела Московская станция цветного телевидения. Для их приема было выпущено небольшое количество телевизоров “Радуга” с экраном диаметром 18 см и вращающимся трехцветным диском.

В начале 60-х годов было предложено множество систем цветного телевидения, разработанных в различных странах. После ряда экспериментальных проверок и длительных дискуссий наша страна выбрала для вещания систему SECAM – совместную разработку советских и французских специалистов. Эту же систему предпочли некоторые страны Восточной Европы, Африки и Азии. Разработанную в Германии систему PAL выбрали страны Западной Европы, Австралии, частично Азии и Африки. В настоящее время в мире действуют три стандарта цветного телевидения: NTSC, SECAM, PAL. При передаче сигналов одной из систем в страну, где принят другой стандарт, необходимо осуществлять преобразование стандартов.

Телевизионная система широко используется при изучении и освоении космического пространства. В октябре 1959 г. впервые в истории была осуществлена передача видеоизображения невидимой части Луны. С помощью систем телевидения обеспечивалось управление движением луноходов.

Трудно найти область человеческой деятельности, где прямо или косвенно не используется телевидение или система видеонаблюдения.

Разработки в области телевидения стали основой для развития систем видеонаблюдения. Видеонаблюдение остается самым действенным средством информации и контроля. Оно сочетает в себе оперативность и наглядность.

Мы предлагаем Вам новейшие разработки в системе цифрового видео. Качественную установку и наладку оборудования, квалифицированную техническую помощь с выездом к клиенту по каждому вопросу, связанному с работой системы видеонаблюдения, своевременное обновление ПО Ewclid, по специальному договору возможно удаленное администрирование видеосервера

Возможна интеграция системы видеонаблюдения с некоторыми системами охраны.

Специалисты SYNTAX group - прошли обучение в компании КОМКОМ, крупнейшем производителе цифровых видеорегистраторов Ewclid.

обучение обучение обучение