2.4.        ОБОРУДОВАНИЕ ВИДЕОЗАПИСИ И АРХИВИРОВАНИЯ

После решения всех вопросов связанных с формированием видеосигнала, его передачей и обработкой перед пользователем системы охранного телеви­дения встает вопрос о записи и архивировании изображений для их последую­щего просмотра с целью анализа обстановки на объекте, действий оператора, группы задержания и др.

Использование в СОТ обычных бытовых видеомагнитофонов недопустимо так как, во-первых, они не предназначены для работы в круглосуточном режи­ме, а, во-вторых, оператору пришлось бы каждые 3-4 часа (в зависимости от применяемой видеокассеты) менять видеокассеты в видеомагнитофоне. В сис­темах охранного телевидения в настоящее время используются специальные видеомагнитофоны, которые предназначены для работы круглосуточно и могут записывать более 3-х часов видеоинформации на обычную видеокассету Е-180, и цифровые видеонакопители.

В настоящее время в системах охранного телевидения применяются спе­циальные видеомагнитофоны (СВМ) с форматами записи VHS (Video Home System) и S-VHS (Super Video Home System), которые отличаются стандартом выходного видеосигнала, полосой частот видеосигнала, разрешением, типом используемой видеокассеты и др.

Самым распространенным на сегодняшний день является формат видео­записи VHS. Запись ведется на видеокассету с шириной ленты 1/2". Запись ви­деосигнала осуществляется видеоголовками (от 2 до 6) расположенными под углом к магнитной ленте путем нанесения на нее наклонных видеотреков. Звук записывается отдельной головкой на звуковую дорожку, проходящую вдоль  магнитной ленты.

Записываемый полный цветовой видеосигнал имеет две составляющих:

- сигнал яркости (Y) - несущий основную информацию о яркости тех или иных участков изображения;

- сигнал цветности (два цветоразностных сигнала B-Y и R-Y) – несущий информацию о цветовой гамме изображения.

Основным недостатком формата записи VHS является низкое разрешение - не более 320 ТВЛ черно-белого и 240 ТВЛ цветного изображения.

Стандарт S-VHS разработан для устранения основного недостатка стандарта VHS - достаточно низкого разрешения. СВМ стандарта S-VHS имеют уже разрешение 400-450 ТВЛ как в цветном, так и в черно-белом режиме, что уже вполне достаточно для идентификации человека на экране видеомонитора при просмотре записи. Стандарт S-VHS отличается от VHS следующим:

-  расширена полоса частот видеосигнала (в том числе за счет увеличения плотности записи информации на видеокассету;

-  разделены составляющие полного видеосигнала, а, следовательно, ис­ключено взаимовлияние этих сигналов.

Принципы записи видеоинформации, используемые в специальных ви­деомагнитофонах для использования в СОТ отличаются от бытовых тем, что СВМ способен записать на обычную 3-х часовую видеокассету (Е-180) более 3-х часов видеоинформации. Это достигается за счет ведения записи не каждого кадра поступающей видеоинформации, а с интервалом в несколько кадров. Та­кая технология записи видеоинформации, применяемая в СВМ, получила на­звание "time-lapse". Зависимость времени записи СВМ от интервала записи кадров приведена в табл. 2.3.

Таблица 2.3 Зависимость времени записи СВМ от режима записи

Недостатком технологии видеозаписи time-lapse является, как это не странно, ее достоинство: в режиме длительного времени записи происходит потеря части информации за счет пропуска кадров. Особенно это заметно в тех режимах, когда время между записью отдельных кадров достигает единиц и десятков секунд (свыше 120Н).

Например, пусть СВМ находится в режиме записи 960Н. Тогда интервал между записью отдельных кадров составит почти 13 секунд! Это при записи изображения от одной телевизионной камеры. А если телевизионных камер 4 или 16 и запись ведется с мультиплексора. В этом случае можно с большой ве­роятностью сказать, что факт нарушения в охраняемой зоне никак не отразится в видеозаписи. То есть, за время между двумя записываемыми кадрами изо­бражения в охраняемой зоне может произойти все что угодно, а СВМ это не зафиксирует!

Для устранения этого недостатка в СВМ предусмотрен режим записи по тревоге (alarm recording). При этом в обычном режиме работы СВМ ведет за­пись с пропуском кадров в установленном пользователем режиме, а в случае поступления сигнала тревоги переключается в режим записи в реальном вре­мени. Для осуществления режима записи по тревоге пользователь должен при программировании СВМ установить:

-  режим записи СВМ в нормальном режиме работы (от 9Н до 960Н);

-  режим записи СВМ в тревожном режиме (от ЗН до 24Н);

-  время записи тревожного события (от 5 секунд до 10 минут или до посту­пления сигнала сброса тревоги).

Переключение СВМ из нормального режима в тревожный осуществляется автоматически при срабатывании, например, обнаружителя движения, охран­ной, пожарной, тревожной сигнализации или по сигналу от других систем безо­пасности объекта. При этом видеомагнитофон автоматически метит индекс-сигналом начало каждой записи по тревоге, что в дальнейшем позволяет опе­ратору быстро найти и просмотреть все тревожные записи.

Звук в СВМ записывается отдельной головкой на отдельную звуковую до­рожку, проходящую вдоль видеоленты. Запись звука возможна только при не­прерывном движении ленты, т.е. в режимах записи от ЗН до 24Н. Частотный диапазон звука, записываемого на видеомагнитофон и его субъективная оценка качества приведена в табл. 2.4.

Таблица 2.4 Оценка качества звука, записываемого на видеомагнитофон

Для сравнения качества звука в различных режимах можно привести час­тотный диапазон звукового сигнала обычной абонентской телефонной линии -300-3300 Гц.

Современные СВМ имеют ряд дополнительных функций, помогающих пользователю:

1.  Встроенный генератор титров. Выполняет функцию, позволяющую пользователю выводить на экран видеомонитора и записывать на видеокассету текущие время и дату, время и дату тревоги, режим работы видеомагнитофона и т.д.

2.  Таймер. Выполняет функцию, позволяющую запрограммировать ви­деомагнитофон на автоматическое включение/выключение в определенное время.

3.  Режимы ускоренного просмотра и стоп-кадра. Позволяют оператору быстро просмотреть записанные видеокассеты и, при необходимости, "заморозить" изображение на экране видеомонитора для детального рассмотрения и анализа ситуации.

Видеокассеты для использования в СВМ должны отвечать достаточно вы­соким требованиям, которые определяются жесткими условиями их эксплуата­ции: неравномерность движения, многократная перезапись и т.д. В первую оче­редь это относится к магнитной ленте: она должна в условиях повышенного и неравномерного натяжения обеспечить многократную перезапись видеосигнала без снижения качества. Соответственно, высокие требования накладываются на основание магнитной ленты: прочность, устойчивость к деформации, точная геометрия, и рабочий слой ленты: стойкость к истиранию и низкая абразивность. Этим требованиям, как правило, отвечают видеокассеты ведущих миро­вых производителей: BASF, MAXELL, SONY, FUJI и другие формата видеозапи­си VHS или S-VHS и длиной Е-180 (3 часа записи в реальном времени). Количество видеокассет выбирается, исходя из режима записи видеомаг­нитофона, применяемого в конкретной СОТ, а также времени необходимого хранения видеоархивов и требований по наличию запасных видеокассет. На­пример, при определении режима записи видеомагнитофона - 24Н и срока хра­нения записанных видеокассет - 1 месяц, пользователю понадобится минимум 31 видеокассета плюс еще 2-4 видеокассеты в качестве запасных.

Видеопринтер - это устройство, позволяющее распечатывать кадры текущего или записанного на видеонакопитель изображения на специальной бумаге.

Видеопринтеры достаточно сложные и дорогие устройства. Поэтому в сис­темах охранного телевидения они применяются достаточно редко. В основном, видеопринтерами комплектуются СОТ, устанавливаемые на важных и особо важных объектах [13] (банках, крупных ювелирных магазинах и др.), когда необ­ходимо быстро получить документальное подтверждение события, зафиксиро­ванного на видеозаписи.

В последние несколько лет все больше пользователей обращает свое внимание на цифровые видеонакопители. Цифровой видеонакопитель позво­ляет кодировать, сохранять и воспроизводить изображения, полученные от од­ной или нескольких телевизионных камер на жесткий диск как в реальном вре­мени, так и с пропуском кадров.

Размер одного кадра исходного видеоизображения среднего разрешения равен приблизительно 500 Кб. Следовательно, на жесткий диск объемом, на­пример, 2 Гб удастся записать 4000 кадров изображения. Это соответствует 3 минутам записи в реальном времени. Естественно, что для охранной системы этого времени записи очень мало, поэтому в цифровых накопителях видеоин­формации используются методы сжатия видеоинформации {JPEG и MJPEG), при использовании которых исходный кадр изображения сжимается в 15 - 25 раз и его размер составляет уже около 25 Кб. После сжатия на жесткий диск объемом 2 Гб можно будет записать уже около 1 часа видеоинформации.

Предыдущие расчеты времени записи проводились для режима реального времени (т.е. 25 кадров в секунду), а при записи с пропуском кадров (аналогич­но, time-lapse у СВМ) время записи цифровых видеонакопителей может быть доведено до десятков и сотен часов. Этого уже вполне достаточно для многих пользователей систем охранного телевидения. Зависимость времени записи цифровых видеонакопителей от качества изображения и скорости записи при­ведена в табл. 2.5.

Таблица 2.5

Зависимость времени записи цифровых видеонакопителей от качества изображения и скорости записи

Примечание. В таблице приведено время записи в часах для жесткого диска ем­костью 2 Гб и цветного видеосигнала стандарта PAL.

Точно рассчитанное по формулам время записи немного выше приведен­ного в табл. 2.5, поскольку не весь объем дискового пространства в реальности используется для архивации видеосигнала (необходимо место для служебных программ). Соответственно, при заполнении емкости диска новая информация может записываться на место самой старой, что обеспечивает непрерывность записи.

Все цифровые видеонакопители можно разбить на две группы:

1)  Одноканальные устройства записи, позволяющие записывать изобра­жение от одной телевизионной камеры;

2)  Многоканальные устройства записи с видеомультиплексированием, по­зволяющие записывать одновременно изображения от нескольких телевизион­ных  камер.

Дополнительной и очень удобной для оператора СОТ, функцией цифро­вых видеонакопителей является откат изображения. Кадры изображения от телевизионных камер предварительно, перед записью на жесткий диск, запи­сываются в буфер. В случае тревоги оператор может оперативно просмотреть не только сам момент тревоги, но и ситуацию в охраняемой зоне за некоторое время до тревоги.

Как правило, видеонакопители являются триплексными системами, т.е. оператор с помощью видеонакопителя может одновременно выполнять три действия:

1.  Вести запись текущих изображений охраняемых зон на жесткий диск.

2.  Просматривать сделанную ранее запись на экране SVGA монитора.

3.  Наблюдать текущее полиэкранное изображение на экране обычного
аналогового видеомонитора.

Стоит отметить, что традиционные системы с использованием видеомультиплексора и спецвидеомагнитофонов такой возможности не пре­доставляют.

Управлять режимами работы цифровых видеонакопителей можно как с помощью кнопок на передней панели, так и посредством мыши. В качестве ос­новного используется SVGA монитор, а дополнительно может подключаться обычный аналоговый видеомонитор. Также имеется порт для подключения принтера, входы для подключения шлейфов охранной сигнализации и встроен­ный цифровой детектор движения, что позволяет организовывать интеллекту­альную запись изображения по какому-либо событию (например, по срабаты­ванию извещателей охранной сигнализации).

СИСТЕМА ЦИФРОВОЙ ВИДЕОЗАПИСИ IDR 3016

На протяжении последних 3 лет ни одной выставки, посвященной системам безопасности (в частности CCTV оборудованию), не обхо­дится без показа тех либо иных цифровых систем видеорегистрации. Примечательно и то, что количество предлагаемых систем от года к году растет явно не линейно. Темпы развития цифровых технологий в видеозаписи, вероятнее всего, через несколько лет не оставят мес­та для аналоговых видеомагнитофонов. Это вряд ли коснется быто­вой видеозаписи, но в CCTV области почти наверняка.

Фирма "G2Technology" предлагает целую линейку цифровых систем с торговой маркой IDIS (Intelligent Digital Integrated Security).

IDR 3016 - это многофункциональная система цифровой видеозапи­си реализованная на базе персонального компьютера с процессором Pentium III 750 МГц в промышленном 19" корпусе. С помощью систе­мы одновременно можно выполнять пять операций - наблюдение "живого видео", запись, просмотр ранее сделанных записей, автома­тическое архивирование на выбранный носитель из базы данных и удаленный доступ к "живому видео". В ряду моделей IDR 3016 есть 8-ми и 16-ти канальные, обе модификации поставляются с HDD емко­стью 40Gb, 60Gb, 100Gb, 200Gb. Уникальная карта видеоввода (с па­раллельной обработкой сигналов) позволяет наблюдать на мониторе, непосредственно подключенном к IDR 3016, "живое видео" без из­вестного всем строб-эффекта.

Пользовательский интерфейс настолько прост, что с ним справлялается любой пользователь, даже не подготовленный. Многообразие полиэкранов позволяет быстро выбрать желаемый режим наблюде­ния. Все управление осуществляется с помощью "мышки", исключение составляют только операции ввода паролей и некоторые функции программирования системы. Функциональные кнопки интерфейса по­зволяют: включить/выключить сигнал тревоги, включить/выключить запись, включить/выключить режим последовательного переключе­ния видеовходов, войти в меню установок, войти в режим просмотра ранее сделанных записей. Наличие персональных настроек парамет­ров видеосигналов улучшает восприятие изображений и качество за­писи. Встроенный интерфейс управления приемниками команд теле­метрии в настоящий момент поддерживает 15 протоколов различ­ных производителей.

Персональные настройки темпа постоянной, пост и предсобытий-ных записей с программируемыми продолжительностями и графиком записи в сочетании с задаваемым разрешением и степенью сжатия позволяют эффективно оптимизировать общую продолжитель­ность записи на диске. Встроенный "тревожный" интерфейс 16 вхо­дов/1 7 выходов обеспечивает простое сопряжение с любыми пожаро-охранными сигнализациями, системами контроля доступа и т.д. Ло­гика активирования ассоциативных "тревожных" выходов произ­вольная и программируется в меню установок. Аналогичным образом активирование ассоциативных "тревожных" выходов можно ини­циировать по сработке встроенного детектора активности (по ка­ждому видеоканалу может быть установлена своя маска размером 40 х 30 элементов). Настройка детектора активности по чувстви­тельности, размеру объекта и маске индивидуальна для каждого ка­нала. Разрешение и степень сжатия в тракте записи также индиви­дуальны для каждого из каналов (максимальное разрешение 640 х 480 пиксел). Алгоритм сжатия выбирается в специальном меню систе­мы, и он един для всех записываемых камер (JPEG или ML-JPEG). Ал­горитм ML-JPEG представляет собой динамический вариант алго­ритма JPEG и наиболее часто используется, поскольку при разумных изменениях в поле зрения камеры (10-25%) сжимает цветное изо­бражение до 10-15Кбайт, а черно-белое до 8-12Кбайт, статическая картинка вообще составляет 160-350байт (!) и все это с разрешени­ем 640 х 480 пиксел. Максимальный темп записи с разрешением до 320 х 240 пиксел составляет ЗОк/сек, а 640 х 480 - 20к/сек. Все важные функции (выключение системы, отключение записи, вход в меню установок и доступ к архиву) могут быть закрыты паролем. Режим просмотра предусматривает различные скорости прямого и обратного воспроизведения, включая покадровое. Встроенная обра­ботка изображения (ZOOM, сглаживание, коррекция переходов) об­легчает работу при анализе произошедших событий. Полученные изображения, по желанию оператора, можно сохранить в виде файла или клипа на выбранный носитель. Функция детектора активно­сти в режиме воспроизведения облегчает поиск нужного фрагмента в просматриваемой записи.

IDR 3016 поддерживает сетевой доступ к "живому видео" в преде­лах того темпа передачи, который задан в меню установок (макси­мально до ЗОк/сек). Количество пользователей одновременно подклю­чающихся к системе не ограничено и лимитировано только возмож­ностями используемой сети и списком авторизованных пользовате­лей. Протоколы любые из стандартных или подгруженный пользова­телем. Софт дистанционного доступа входит в комплект поставки. На удаленном терминале можно организовать собственную запись по своему алгоритму, отличному от реализованного на основном бло­ке.

СИСТЕМА ЦИФРОВОЙ ВИДЕОЗАПИСИ SDR-4E

Развивая тему цифровых видеозаписывающих устройств, представ­ляем Вашему вниманию систему SDR-4E.Эmo продукт 2002 года, ориентированный на использование в распределенных системах ви­деозаписи. Четыре видеовхода, один аудио вход, четыре входа "тре­вога", один RS-232, встроенный "текстовый" вход, встроенная сете­вая карта, два релейных выхода "тревога", видео и аудио выходы пре­доставляют пользователю большое поле деятельности для создания системы видеонаблюдения и регистрации на удаленном объекте. При наличии корпоративной компьютерной сети и небольшом количестве видеокамер, SDR-4E может оказаться идеальным решением, по­скольку реализует следующие функции: передача "живого" видео по сети (в отсутствии сети можно воспользоваться телефонной лини­ей и модемом), удаленный доступ к архиву, "событийное" подключе­ние к станции центрального мониторинга, фиксация операций тран­закций (при подключении к банкоматам или аналогичным системам), удаленный доступ ко всем функциям настройки системы, удаленный доступ ко всем протоколам действий системы. Система SDR-4E вы­полнена в виде функционально законченного блока с малыми габари­тами. Операционная система Linux, под которой работает ПО (про­граммное обеспечение) системы, защищена от "зависаний" и не бо­ится сбоев по питанию. В системе используется обычный аналоговый монитор. Максимальное разрешение 720x576 пиксел. Максимальный темп записи составляет 25 кадров/сек на четыре канала. Удобный, интуитивно понятный, графический интерфейс прост в обращении и не требует высокой квалификации пользователя. Возможности SDR-4Е позволяют наилучшим образом реализовать видеонаблюдение и запись на объектах с обязательным удаленным доступом.

Информацию предоставила фирма «G2Technology»