Аналіз застосування відеосистем на об’єктах, що охороняються

• надійність;
• швидкість і якість запису відеоінформації;
• трудомісткість технічного обслуговування;
• ефективність застосування;
• вартість;
• перспективи інтеграції з іншими підсистемами безпеки.

     Розглянемо  ці показники докладніше.

     Надійність. Надійність аналогових систем є високою. Надійність апаратури цифрової обробки сигналів залежить від якості комп'ютерів і встановленого на них програмного забезпечення. Основним недоліком цифрових систем є "зависання" комп'ютерів і вихід з ладу жорстких дисків. При зависанні втрачається частина відеоінформації, а при виході з ладу вінчестера може загубитися вся збережена на інший накопичувач інформація.

     Тому  для попередження втрати інформації через проблеми з вінчестером  необхідно дублювати запис на інший носій даних з використанням  мережі або апаратних пристроїв. Для захисту від "зависання" необхідно використовувати ліцензійне програмне забезпечення, комп'ютери "білої" збірки. Необхідно вивантажити всі непотрібні програми, які також підвищують ризик "зависання". Також існують програми і апаратні пристрої, які перезапускає комп'ютер при "зависанні". Найбільш надійним вважається програмне забезпечення, розроблене виробником, але воно, як правило, коштує досить дорого.

При роботі з аналоговою системою відеоконтролю на одному об'єкті протягом трьох років з технічних недоліків можна було відзначити тільки те, що відеомагнітофон неякісно виробляв запис. Робота цифрових систем характеризується періодичними "зависаннями", як правило, разів зо два-три на місяць. Але головне, щоб порушник не вступив у змову з оператором СОТ, який може імітувати "зависання".

     Швидкість і якість запису відеоінформації. Стандартний Time Lapse – відеомагнітофон,

що працює в режимі "старт-стоп", записує  на одну 3-годинну касету відеоінформацію  протягом 24-х годин. При цьому в секунду записується близько 6 кадрів. Для запису інформації з телекамер використовується мультиплексор (послідовне перемикання всіх камер по черзі на запис) або квадратор (інтеграція в одному кадрі зображень від всіх телекамер). У разі використання квадратори зображення для кожної камери виходить поганої якості при швидкості 6 кадрів в секунду. При використанні мультиплексора для чотирьох камер зображення виходить нормальної якості, але проміжок між кадрами становить 0,7 секунди, а при використанні 16-ти телекамер – вже 2,5 секунди. Погана якість запису часто не дозволяє розпізнати об'єкт виявлення, а низька швидкість може не дозволити зафіксувати факт вчинення протиправної дії, наприклад крадіжку товару або кидання каменю у вікно. Запис цифрової відеосистеми достатньо якісна, що дозволяє записувати 32 телекамери зі швидкістю 6 кадрів в секунду на канал. Це не гірше, ніж з використанням одного відеомагнітофона на одну телекамеру. Проте методи програмного стиснення даних дещо спотворюють великі об'єкти на зображеннях при їх подальшому перегляді. Запис інформації відбувається по кільцевій схемі: остання запис знищується нової. Тому місткість цифрового архіву, наприклад для 24 телекамер на вінчестері ємністю 120 Гб, становить один день при безперервного запису 6 кадрів в секунду (1 кадр – 10 Кб). При наявності детекторів руху або алгоритмів запису по сигналу руху ємність може скласти 1 тиждень. Вимоги по місткості відеоінформації на деяких об'єктах досягають двох-трьох місяців. Тому цифрові архіви в такому випадку необхідно періодично зберігати.

     Трудомісткість  технічного обслуговування. Для аналогової системи необхідна щоденна зміна, архівація і перемотування касет, піврічне чищення і раз на три-п'ять років заміна відеоголівок відеомагнітофона.

     Для цифрової системи необхідно раз  на півроку проводити чищення від пилу нутрощів комп'ютера, робити резервні копії відеозаписів і раз на чотири-п'ять років купувати новий накопичувач на жорсткому магнітному диску.

     Ефективність  застосування. З аналогової системою працювати досить просто: необхідно вміти міняти касети, перезапускати систему або її окремі елементи і переглядати запис за фактом вчинення протиправних дій. Це може будь-який охоронець. Відеоінформацію з касети подивитися не можна, поки йде запис, для роздруківки кадру потрібен спеціалізований принтер. Цифрові системи дозволяють одночасно спостерігати запис і переглядати архів по кожній телекамер. Роздруковувати зображення можна на звичайному принтері. Архівування записів необхідно виробляти, коли потрібно тривале зберігання і велика кількість телекамер. Аналогові системи під час запису на відеомагнітофон дозволяють писати тільки один аудіоканал, і тільки в режимі старт-стоп, у той час як цифрові системи можуть безперервно або за фактом перевищення певного звукового порогу записувати аудіо-сигнал.

     Вартість. При кількості телекамер менше 32, а також коли немає високих вимог до швидкості і якості запису або ж необхідно довго навчати персонал роботі з комп'ютерами, дешевше використовувати аналогову апаратуру обробки. При збільшенні кількості телекамер цифрова система зазвичай коштує дешевше: не потрібно додавати нові квадратори, мультиплексори, записуючого пристрою.  

     Можливість  інтеграції з іншими підсистемами безпеки. При виборі апаратури потрібно вивчити перспективи інтеграції СОТ з системами контролю доступу, збору та обробки інформації від датчиків охоронної сигналізації. Перевагу слід віддати цифровій апаратурі, тому що аналогову важко інтегрувати з іншими підсистемами безпеки об’єкта.

     Отже  порівнюючи ці відеосистеми за показниками  ми маємо:

2.1 Переваги  цифрової відеосистеми над аналоговою.

   1. Аналогова телекамера при високій роздільній здатності (4CIF) має значні проблеми з чергуванням. Це відбувається через те, що при аналоговому відеосигналі, навіть якщо він підключений до цифрового відеореєстратора, всі зображення складаються з ліній, а кожне зображення складається з двох перекритих полів. Якщо зображення містить багато рухомих елементів, воно стає розмитим. Розмитість виникає внаслідок зсуву предметів між зафіксованими зображеннями двох перекритих полів. У цифрових камерах використовується технологія "послідовної розгортки", яка здатна більш чітко фіксувати зображення рухомих предметів. Ця поліпшена технологія реєстрації зображення означає, що всі зображення реєструється одночасно, завдяки чому кристально чіткі зображення виходять навіть при високому ступені рухливості.

   2. Технологія живлення по кабелю Ethernet збільшує економію і надійність. Подати живлення на аналогову телекамеру завжди було дуже важко і дорого. Завдяки значній економії витрат, яку надає стандарт IEEE 802.3af Power over Ethernet (PoE), він виявився досить вдалим. Для аналогових телекамер такий стандарт не передбачений - він припускає, що мережеві пристрої отримують живлення від комутатора з функцією PoE або проміжного підсилювача за тим же стандартного кабелю 5-ї категорії, по якому передаються дані і відеозображення. Оскільки прийнятий стандарт, все обладнання є сумісним, що максимізує вигоду для кінцевого користувача. У сфері відеоспостереження стандарт PoE надає ще одна перевага: можливість устаткування централізованого резервного джерела живлення для камер в апаратній. У разі збою живлення їх робота перервана не буде.

   3. Роздільна здатність у мегапікселях. Аналогові телекамери виготовляються в стандартах NTSC / PAL, і роздільна здатність 4CIF відповідає 0,4 мегапікселя. Сучасним кінцевим користувачам, які мають у своєму розпорядженні новими комп'ютерними моніторами та цифровими телекамерами, потрібні великі значення ємності в мегапікселях, цю вимогу вони висувають і до систем відеоспостереження. Завдяки високій роздільній здатності мережеві камери дають більш докладне зображення і покривають більш великі області. Таким чином, вкладення в систему безпеки не пропаде даремно - адже на такому зображенні можна розгледіти обличчя грабіжника і що він виносить. Крім того, збільшена роздільна здатність мережевих камер дозволяє здійснювати такі функції, як цифровий поворот, нахил і збільшення.

   4. Інтелектуалізація на рівні камери. Зараз у світі здійснюється  дуже багато відеозаписів з  метою спостереження або пошуку. З'явилася нова течія - інтелектуальне  відео. Для виконання таких  вимог новітні мережеві камери  оснащуються функцією виявлення  руху і обробки тривог. Телекамера сама приймає рішення, коли посилати відеозображення, з якою частотою зміни кадрів і роздільною здатністю, коли видати сигнал конкретному операторові з метою спостереження та / або реакції. Крім того, мережеві камери оснащуються та інтелектуальними алгоритмами: розпізнавання номерних знаків, підрахунок кількості людей тощо. Наявність інтелектуальних функцій на рівні камери надає набагато більше плідних та ефективних засобів, ніж можна було досягти за допомогою цифрового відеореєстратора або іншої централізованої системи. Мережева камера вирішує також іншу виникає проблему: нестачу обчислювальних потужностей для аналізу в режимі реального часу великої кількості каналів. Мережеві камери створюються на основі цільового апаратного забезпечення високого ступеня інтеграції, яка чудово виконує завдання аналізу зображення і тим самим дозволяє встановлювати великі інтелектуальні відеосистеми.

   5. Інтегроване управління функціями  повороту, нахилу і збільшення  та введення / виводу. Для аналогової  телекамери з функціями повороту, нахилу і збільшення (PTZ), крім  відеокабелю, потрібен окремий  кабель для послідовного каналу керування рухом PTZ. Це дороге і громіздке рішення. Технологія, яка використовується для мережевих камер, дозволяє керувати функціями PTZ з тієї ж мережі, яка передає відеосигнал. Команди PTZ для мережевої купольної камери надсилаються по IP-мережі, що дозволяє значно скоротити витрати і досягти підвищеної гнучкості. Більш того, в мережеві камери можуть входити вхідні і вихідні сигнали, наприклад, сигналізація та управління замками. Це дозволяє скоротити витрати кабелю, коштів, і підвищити функціональність і можливості інтеграції.

   6. Інтегрований аудіосигнал. У деяких застосуваннях підвищується значення звукового сигналу. У аналогової системі передача звуку неможлива, хіба що у разі відповідного прокладки кабелю до цифрового відеореєстратора. Мережева камера вирішує цю проблему шляхом реєстрації звуку самою камерою, синхронізації його з відеосигналом або навіть інтегрувати його в той же відеопотік і відправити його для спостереження та / або запису з тієї ж мережі. Аудіосвязь може бути повністю двобічної, що дозволяє співрозмовникам вести розмову через переговорні пристрої. Такі звукові пристрої дешеві і легкі в установці - але тільки за наявності мережевої камери.

   7. Безпечний зв'язок. При використанні  аналогової телекамери відеосигнал  передається по коаксіальному  кабелю без будь-якого шифрування  або аутентифікації. Таким чином,  будь-хто може підключитися до відеосигналів, або навіть гірше - замінити відеосигнал телекамери іншим відеосигналом (згадаймо кінофільм "Одинадцять друзів Оушн"). Але мережева камера здатна перед відправленням по мережі шифрувати відеосигнал, що запобігає перегляд або підміну його сторонніми особами. Систему можна також налаштувати на аутентифікацію з'єднання за допомогою зашифрованих сертифікатів, які сприймаються конкретної мережевої камерою, усуваючи таким чином можливість, що хто-небудь вклинитися в лінію. Мережева камера здатна і додавати зашифровані "водяні знаки" в потік відео даних з інформацією про зображення, часу, розташування, користувачів, тривоги і т.д., щоб забезпечити свідоцтво. Чи надає аналогова телекамера такий високий рівень функціональності? Ні в якому разі.

   8. Гнучкий, дешевий вибір інфраструктури. Аналоговий відеосигнал зазвичай передається по дорогому коаксіальному або волоконно-оптичному кабелю або ж бездротовим способом. У всіх цих способах відстань впливає на якість зображення. Положення ускладнюється підведенням харчування, подачею вхідних і вихідних сигналів і звуку. Стандартні системи на базі IP-технологій долають ці перешкоди, маючи набагато меншу ціну і надаючи набагато більше можливостей. Точно так само, як перегляд веб-сайтів можливий з будь-якій точці світу, якість зображення мережевої камери не погіршується через відстані. Мережеве IP-з'єднання є загальноприйнятою, стандартизованої технологією, а це означає порівняно низькі витрати. На відміну від аналогових систем, відеопотоки в мережі IP можна маршрутизувати по всьому світу, використовуючи широкий ряд взаємодіючих допоміжних пристроїв. По одному каналу можна передавати безліч різнотипних потоків, оскільки він працює за принципом пакетної комутації. Нові моделі підключаються дешевим кабелем 5-ї категорії, і при використанні 1 Gigabit Ethernet по одному каналу можуть одночасно передаватися сотні повнокадровий відеопотоків.

   9. Істинно цифрове рішення. Датчик  ПЗС аналогової телекамери видає  аналоговий сигнал, який потім  оцифровується на АЦП, що дає  можливість поліпшення зображення  за допомогою цифрової обробки  сигналу. Після цього сигнал знову перетвориться в аналогову форму і передається по коаксіальному кабелю. І нарешті, цифровий видеорегистратор знову оцифровує сигнал, щоб зберегти його. Разом, здійснюється три перетворення, кожне з яких призводить до втрати якості зображення. У мережевої камері оцифровка зображення здійснюється один раз, і воно залишається цифровим весь час - непотрібні перетворення, що призводять до погіршення зображення, відсутні.

   10. Більше низькі експлуатаційні  затрати. Логічно, що всі описані  вище розширені функції коштують  грошей. Початкова ціна мережевої камери, дійсно, може бути вище - для того, хто порівнює тільки ціни камер. Але порівняйте витрати на канал - і мережева камера з її чудовою гнучкістю і характеристиками відразу стане порівнянної з аналоговими системами, підключеними з відеореєстратора. У безлічі конфігурацій систем авансові витрати на систему відеоспостереження на основі мережних камер навіть нижче, ніж в аналоговому варіанті. Зниження загальних витрат на систему на основі мережних камер в основному відбувається за рахунок серверних додатків і зберігання, які працюють на серверах промислового стандарту на основі відкритих систем, а не на фірмовому обладнанні, наприклад, на цифрових відеореєстраторах. Це значно скорочує витрати на забезпечення і устаткування, особливо у великих системах, в яких значну частку повної вартості системи займають ємності запису і сервери. Додаткова економія витрат заснована на використовуваної інфраструктурі. IP-мережі, такі як Internet або локальні мережі, і різні способи з'єднання, наприклад, бездротовий, можна використовувати для інших застосувань в організації. Вони набагато дешевше звичайних коаксіальних та волоконно-оптичних кабелів. Отже, покінчено з останнім запереченням проти використанням цифрових камер.