Автор: Микола Топтун, старший інженер-консультант групи підтримки продажів комплексних проектів департаменту інженерних систем і комплексів безпеки компанії «Інком»

Не так давно з'явившись, системи відеоспостереження стали невід'ємною частиною нашого повсякденного життя. Про їх впровадженні замислюється як скромний власник дачної ділянки, так і власник трубного заводика.

Часто не помічаються нами, системи відеоспостереження стрімко еволюціонували, перетворившись із зв'язки «одна камера-один монітор-один оператор» в гігантські територіально розподілені мережі, оснащені найсучаснішим цифровим обладнанням і ПО. Незважаючи на це кожен етап еволюції таких систем залишається затребуваним в тій чи іншій мірі в сучасному суспільстві, оскільки в першу чергу кожна з них «прив'язана» до тієї чи іншої задачі, а завдання - величина індивідуальна і постійна.
У даній публікації ми детально розглянемо, якими бувають і з яких елементів складаються системи відеоспостереження, доцільність їх впровадження в залежності від розв'язуваних завдань і об'єктів, на яких вони використовуються, а також проаналізуємо можливі шляхи еволюції систем відеоспостереження в доступному для огляду майбутньому.
Завдання і цілі використання систем відеоспостереження
Незважаючи на стрімкі темпи сучасного життя укупі з постійно наступають на п'яти технічним прогресом основним завданням систем відеоспостереження залишається передача відеоінформації на відстань, для візуальної оцінки ситуації на об'єкті. При цьому можна виділити чотири цільових галузі використання даних систем:
• забезпечення збереження майна;
• забезпечення безпеки особистості;
• контроль за дотриманням громадського порядку;
• контроль технологічних процесів.
Кожна з цих складових може бути реалізована як окремо - в рамках відокремленої системи відеоспостереження, так і в комбінації з іншими трьома.
Типи систем - доцільність застосування і перспективність

Сьогодні ефективно співіснують три великі класи систем відеоспостереження:
• аналогові;
• цифрові;
• змішані (гібридні).
Розглянемо кожен з них окремо.
аналогові системи
З'явилися першими аналогові системи відеоспостереження сьогодні безнадійно застаріли, проте використання їх на локальних об'єктах все ще не рідкість. При цьому в деяких випадках впровадження саме аналогової системи може бути економічно виправдано і в повній мірі вирішувати поставлені завдання.
Найпростіший варіант аналогової системи відеоспостереження є аналогову камеру, підключену за допомогою кабелю до одного монітора. Найбільш поширений варіант - підключення з використанням квадратора - пристрою, що дозволяє одночасно вивести на один монітор зображення до чотирьох камер.
Існує також специфічний клас аналогових систем відеоспостереження - матричні системи. Їх доцільно впроваджувати на об'єктах певного типу, наприклад, в супермаркетах. Ядром систем даного класу є матричний комутатор - пристрій, що представляє собою «чорний ящик» з енним числом входів і такою ж кількістю виходів, до яких підключаються камери і монітори відповідно. При такому включенні оператор може переглядати зображення з будь-якої камери на будь-якому моніторі.
Доцільність впровадження матричних систем в супермаркетах легко з'ясовна необхідністю контролю ситуації в реальному часі шляхом оперативного перемикання між зображеннями камер.
Аналогові матричні системи можуть містити до декількох тисяч камер. Основним їх перевагою є те, що аналоговий сигнал з високою роздільною здатністю в будь-який момент може бути переданий оператору.
Аналогові системи відеоспостереження теоретично дозволяють вести запис на відеомагнітофони, але сьогодні аналогові пристрої запису практично не використовуються.
цифрові системи
Цифрові системи відеоспостереження - результат технічного прогресу, повсюдно використовується як на існуючих об'єктах, так і на тих, які тільки будуються. Основна відмінність цифрових систем від аналогових полягає в тому, що в перших обробка, передача та зберігання відеоінформації здійснюються в цифровому вигляді. Цифрові системи, в свою чергу, діляться на два типи:
• IP-системи;
• системи змішаного типу (гібридні).
Сьогодні найбільш поширені системи відеоспостереження змішаного типу, при побудові яких використовуються аналогові камери з наступною оцифруванням зображення.
Широке поширення гібридних систем обумовлено перш за все економічними міркуваннями, а саме відносно високою вартістю IP-камер, подібних за своїми характеристиками з аналоговими.
Гібридні системи складаються з набору аналогових відеокамер і відеосервера. Останній оцифровує аналоговий сигнал і передає його по протоколу TCP \ IP кінцевому користувачеві (оператору). Отримане сервером відеозображення в цифровому вигляді може бути записано в архів або передаватися за допомогою мережевих протоколів.
Незважаючи на повсюдне використання гібридних систем майбутнє технологій відеоспостереження - за IP-системами в чистому вигляді, які представляють собою набір IP-камер, що передають зображення по протоколу TCP / IP на монітор кінцевому користувачеві або на сервер. Таке твердження пояснюється технічними особливостями IP-камер - зокрема, відсутність обмежень по вирішенню дозволяє замінити кілька аналогових камер одним IP-пристроєм.

Системи відеоспостереження перетворилися з зв'язки «одна камера-один монітор-один оператор» в гігантські територіально розподілені мережі, оснащені найсучаснішим цифровим обладнанням і ПО.

Самий великий клас систем відеоспостереження - гібридні системи - ділиться на два типи.
1. DVR (digital video recorder) - «чорний ящик», зібраний постачальником і включає все необхідне обладнання для розгортання системи відеоспостереження. Продукти типу DVR практично не вимагають додаткових налаштувань. Застосовуються ці рішення на об'єктах середньої величини, оскільки об'єднувати їх в мережі, будувати на їх базі розподілені системи досить складно.
2. Відеосервери - будуються на звичайній PC- або серверній платформі. Використання серверної платформи доцільно для великих, складних систем, коли необхідна установка плат відеозахвату, спеціалізованого ПЗ або інтелектуальних модулів (розпізнавання осіб, номерів автотранспорту, залізничних вагонів, залишених предметів і т.д.).
Втім, у всіх правил є винятки. Наприклад, Dallmeier, визнаний лідер в області виробництва систем відеоспостереження: DVR цієї компанії мають свою специфіку, будучи в більшій мірі відеосерверамі.
Чітко провести межу між DVR і відеосерверамі вкрай складно, тому що по суті вони мало чим відрізняються. Різниця межу цими двома класами систем відеоспостереження швидше комерційне: DVR продається готовим комплектом, а відеосервер - це в більшості випадків індивідуальна збірка під конкретного клієнта і поставлені завдання.
Елементи систем відеоспостереження та особливості практичного використання

Будь-яка система відеоспостереження складається з трьох основних компонентів:
• відеокамер;
• системи запису / зберігання відеоінформації;
• системи відображення відеоінформації.

Приклад типової системи відеоспостереження промислового підприємства

IP-камери бувають тих же типів, що і аналогові. Виняток становлять безкорпусні системи, що складаються з плати і об'єктива, які можуть бути лише аналоговими. Єдина і головна відмінність IP-камер від аналогових - висока роздільна здатність. У випадку з аналоговими пристроями дозвіл обмежується телевізійним стандартом, у IP-камер обмежень по вирішенню немає. Наприклад, одна IP-камера з роздільною здатністю 1,3 мегапікселя охоплює таку ж площу, як три-чотири аналогових.
З точки зору механіки відеокамери діляться на два основних типи:
• фіксовані - з постійним полем огляду;
• поворотні (роботизовані, PTZ) - з можливістю повороту, наближення і дистанційного керування.
По передачі кольору розрізняють кольорові і чорно-білі камери. За формою виконання корпусу - камери з вбудованим об'єктивом (економ-клас) і зі змінним (найпоширеніша група). Останні продаються без об'єктива, який згодом підбирають індивідуально для кожного споживача - залежно від об'єктів, на яких встановлюються камери, і розв'язуваних ними завдань.
Ряд особливостей камери пов'язаний з тим, де і для яких цілей вона буде використовуватися. Наприклад, в апарат, призначений для розпізнавання номерів автомобілів, повинна бути вбудована функція компенсації фонової засвітки - для якісної роботи при світлі зустрічних фар.
На жаль, відсутній єдиний, загальносвітовий стандарт виміру основних параметрів камер - чутливості і роздільної здатності, тому вибирати обладнання коштує обережно.
Чорно-білі і кольорові відеокамери: нюанси застосування
Кольорові камери можуть повноцінно функціонувати лише в умовах достатнього освітлення, оскільки колір - це випромінювання з певною довжиною хвилі, і при низькій освітленості розпізнавання кольору неможливо фізично. Робота в умовах освітленості 0,3 лк - дуже хороший параметр для кольорової камери. У той же час чорно-білі камери можуть працювати при освітленості близько 0,01 лк.
Також розроблені аналогові і IP-рішення типу «день-ніч»: при яскравому світлі камера функціонує в кольоровому режимі, а при зниженні освітленості на об'єкті автоматично переходить в чорно-білий режим. В аналогових камерах для реалізації такого принципу використовуються різні хитрощі - аж до механічного ІК-фільтра, який закриває об'єктив при зниженні освітленості. У IP-камер в одному корпусі розміщуються дві окремі матриці, кольорова і чорно-біла, що працюють паралельно. При цьому відсутність рухомих частин значно підвищує надійність системи в цілому.
роботизовані камери
Роботизовані камери - складні і цікаві пристрої з дистанційним управлінням (включаючи поворот і оптичне наближення). Сьогодні є моделі з 30-кратним оптичним збільшенням, що дозволяють наблизити і розглянути обличчя людини на значній відстані.
Ефективність системи відеоспостереження безпосередньо залежить від правильного розміщення камер. Оскільки вартість роботизованих апаратів висока, економічно доцільно створювати систему на базі фіксованих і роботизованих камер. Коли в поле «зору» фіксованої камери з'являється об'єкт, що рухається, роботизовані пристрій автоматично «наводиться» на нього і супроводжує. Такі системи дозволяють значно здешевити рішення в цілому без втрати продуктивності.
Системи відеоспостереження в складі інтегрованого комплексу безпеки
Все більш затребуваними сьогодні і перспективними в майбутньому стають інтегровані комплекси безпеки, які включають системи відеоспостереження, контролю доступу та охоронної сигналізації. Зараз на об'єктах, що будуються в 80% випадків система відеоспостереження проектується заздалегідь. Правильно спроектований інтегрований комплекс безпеки економить як людські, так і матеріальні ресурси компанії за рахунок створення єдиного центру моніторингу з робочим місцем, на якому відображається повна інформація про функціонування всіх систем. Крім іншого, єдиний протокол подій по всіх підсистем комплексу дозволяє відстежувати взаємопов'язані інциденти.
Типові рішення
Система відеоспостереження, як і будь-який елемент комплексу безпеки (система контролю доступу, система охоронної сигналізації), повинна бути спроектована, виходячи в першу чергу з потреб організації, а також економічної доцільності і зручності її майбутнього застосування.
Найактивніших споживачів систем відеоспостереження можна умовно розділити на три групи:
• малі об'єкти - офіси, невеликі магазини, об'єкти приватної власності і т.д .;
• середні об'єкти - невеликі підприємства, бізнес-центри, супермаркети;
• великі об'єкти - великі промислові підприємства і банки з територіально розподіленими підрозділами.
Кожна з перерахованих груп має свої особливості, які необхідно враховувати при впровадженні систем відеоспостереження.
На малих об'єктах найчастіше впроваджуються DVR, укомплектовані певною кількістю камер. Для невеликого магазину може бути досить кількох відеокамер і монітора з квадратором.
При побудові системи відеоспостереження на об'єкті середньої величини, наприклад, в супермаркеті, потрібно враховувати такі особливості бізнесу, як великі площі магазину, необхідність відстежувати в реальному часі дії покупців, а також виключити ймовірність крадіжки майна з боку обслуговуючого персоналу.
Для подібних об'єктів найбільш доцільне застосування змішаних систем відеоспостереження. Зображення, отримане від кожної з камер, розділяється на два сигнали: один іде на матричний комутатор, який дозволяє в режимі реального часу перемикати зображення між моніторами, другий сигнал передається для запису на сервер.
При побудові систем відеоспостереження на об'єктах середньої величини часто використовуються роботизовані, іноді - рейкові камери. Це роботизовані камери, встановлені на рухому каретку, яка переміщається по рейці. Системи відеоспостереження на базі роботизованих рейкових камер добре себе зарекомендували при спостереженні за довгими приміщеннями, уздовж яких розміщені ряди (супермаркети, промислові підприємства, склади і т.д.). В даному випадку роботизована рейкова камера з успіхом замінює набір з декількох фіксованих. Наприклад, в супермаркетах, де 95% крадіжок відстежується в реальному часі, подібні системи можна встановити в критичних місцях.
Для супермаркетів, де серйозна частка розкрадань пов'язана з персоналом магазину, впроваджуються так звані POS-системи (Point of Sales). POS-рішення являє собою камеру, в поле зору якої знаходиться касовий вузол, транспортер і місце зчитування штрих-коду. При цьому на зображення, отримане з відеокамер, накладаються титри, що представляють собою назву і вартість товару на чеку, чек прив'язується до зображення товару. Таким чином можна аналізувати те, що касир пробивав, і зіставляти з інформацією на чеку. Такі системи відіграють важливу роль у великих магазинах, помітно знижуючи збитки.
Специфіка великих об'єктів - їх територіальна розподіленість, коли центр моніторингу значно віддалений від об'єктів спостереження. Прикладом таких об'єктів можуть послужити великі промислові підприємства або ібагатофіліальних структури. У деяких випадках центр моніторингу віддалений від кінцевої точки на кілька десятків або сотень кілометрів. Тому на подібних об'єктах будуються розподілені системи на базі територіально рознесених відеосерверов, встановлених таким чином, щоб критичне відстань передачі відеозображення не було перевищено. Далі по протоколу TCP / IP зображення передається в загальний центр моніторингу або в загальне сховище для архівування.
Окремо розглянемо застосування систем відеоспостереження на таких специфічних об'єктах, як бізнес-центри. Побудова системи відеоспостереження тут багато в чому залежить від типу бізнес-центру (відкритий, закритий, здається в оренду), його поверховості, архітектурних особливостей. Як показує досвід, в більшості випадків в бізнес-центрах максимальну ефективність гарантує лише інтегрований комплекс безпеки, що складається з систем відеоспостереження, контролю доступу та охоронної сигналізації.
висновок

Проектування системи відеоспостереження - процес творчий. Щоб готове рішення приносило користь, потрібно виходити з бізнес-потреб, можливих загроз безпеки, не забуваючи при цьому, що система відеоспостереження покликана ефективно вирішувати строго певні завдання. Тому перед вибором, розробкою і впровадженням таких систем необхідно визначитися з їх подальшим практичним використанням. Система заради системи не буде функціональна в повній мірі, що призведе до безглуздої витрати часу і грошей.