Реклама


Видеонаблюдение

Камеры видеонаблюдения на углу здания.
Dome CCTV cameras.JPG
CCTV dome camera subway Rotterdam.jpg

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

Содержание

История[ | код]

Предшественником видеонаблюдения можно считать фотографирование с целью обеспечения безопасности. В 1913 году в тюрьме Холловэй использовалась система «современного фотографического наблюдения». Охранники производили негласное фотографирование заключённых с больших расстояний. Причиной для таких действий был отказ в фотографировании для досье 18 политических активисток, арестованных за жестокие действия во время демонстраций. Каждый раз, когда они замечали направленную на них камеру, они старались сделать все, чтобы результат фотографирования был бесполезен — закрывали лицо руками, корчили рожи, отказывались стоять на месте. Использование испорченных фотографий для дальнейшей идентификации было бесполезно. Этих экстремисток называли суфражистками[1].

Первая в мире система видеонаблюдения была создана в Германии компанией Siemens в 1942 году для наблюдения за испытаниями ракет «Фау-2» на полигоне Пенемюнде. Главным разработчиком той системы был Вальтер Брух, который позже, в 1963 году, руководил разработкой системы PAL.

Первой коммерческой системой видеонаблюдения считается Vericon, выпущенная в США в 1949 году. Основным преимуществом системы называлось использование проводов вместо радиоволн, и как следствие, отсутствие необходимости в получении разрешений.

Следует отметить, что в 1949 году был опубликован фантастический роман Джорджа Оруэлла «1984», в которой автор описывал массовое использование видеонаблюдения задолго до его распространения.

В 1956 году в Гамбурге (Германия) полиция провела испытания уличной системы видеонаблюдения, названной «Zauberspiegel» («волшебное зеркало»). Система была представлена прессе во время конференции. Полицейский наблюдал в монитор за движением транспорта на улице и переключал сигналы светофора нажатием одной кнопки. В 1959 году в Ганновере и Мюнхене началось использование системы видеонаблюдения для мониторинга возросшего уличного трафика. В 1960 году полиция Франкфурта-на-Майне ввела в эксплуатацию первую автоматическую систему фотографирования нарушений правил дорожного движения на светофорах. В дополнение к ситуации на дорогах, автоматические камеры следили за обстановкой в местах скопления людей. В 1965 году система видеонаблюдения за дорожной обстановкой Мюнхена была расширена до 14 камер, каждая из которых имела функции панорамирования, поворота и приближения.

Несмотря на то, что немцы первыми стали использовать системы телевизионного наблюдения, Великобритания была первой страной, начавшей эксперимент по установке постоянных стационарных камер в публичных местах для обеспечения безопасности. В июле 1960 года полиция Лондона устанавливает две временные камеры на Трафальгарской площади для наблюдения за толпой, пришедшей наблюдать за официальным визитом тайской королевской семьи.

В сентябре 1968 года в американском городе Олеан, штат Нью-Йорк, было установлено видеонаблюдение на наиболее оживленных улицах в целях охраны правопорядка. Установленные камеры отсылали изображения в департамент полиции 24 часа в сутки. Они имели механизм поворота вправо и влево по таймеру, захватывая большое пространство на прилегающих улицах, и действительно позволяли предотвращать преступления. Потребовалось 2 года и 1,4 миллиона долларов по курсу 1968 года, чтобы спроектировать и развернуть систему охранного телевидения на 8 камер. Новости о новой системе быстро распространялись. В течение года после установки 160 начальников полицейских департаментов со всей страны приехали в Олеан для ознакомления с принципом работы и возможностями видеонаблюдения. Другая крупная полицейская система видеонаблюдения была установлена в 1973 году на Таймс-сквер в Нью-Йорке, однако она не привела к заметному снижению преступности на этой площади.

Ранние системы видеонаблюдения позволяли только просматривать изображение с камер, а запись была возможна только в ручном режиме по команде оператора. Непрерывная запись появилась только в 1970-х годах с развитием технологий видеозаписи.

В 1980-х годах в системах видеонаблюдения начала активно внедряться цифровая обработка сигналов. В камерах стали активно применяться ПЗС-матрицы вместо электронно-лучевых трубок, что привело к уменьшению габаритов камер наблюдения. Начинают выпускаться цветные камеры наблюдения.

10 мая 1997 года в Брайтоне (Великобритания) произошли первые акции протеста против массового видеонаблюдения. В акциях протеста участвовали более 200 человек. Ими производились не только выступления, но и провокации, такие как инсценировка драк перед камерами, «угон» собственных машин, имитация торговли наркотиками. Также активисты загораживали камеры воздушными шариками и расклеивали предупреждения о видеонаблюдении в туалетах и раздевалках. Несколько десятков камер были повреждены. Полицией были арестованы три человека, повредившие камеры в центре города[2].

В конце 1990-х годов появились и стали набирать популярность полностью цифровые системы видеонаблюдения, в частности, IP и SDI, а аналоговые системы стали записывать сигнал на цифровой носитель. В камерах стали также применяться более дешевые, чем ПЗС, КМОП-матрицы.

В 1998 в лондонском районе Ньюэм впервые установлена система распознавания лиц. В 2000-х годах системы распознавания лиц позволяют идентифицировать лицо человека с точностью не менее 80 %.

В 2009—2012 годах в Москве в подъездах жилых домов было установлено 80 тыс. видеодомофонов с цветными видеокамерами, предназначенными для детальной съёмки лиц людей, входящих в подъезды. Данные системы могут быть использованы для распознавания лиц. Стоимость системы составила 1,7 млрд рублей.

Технические средства[ | код]

Видеокамеры[ | код]

На данный момент наибольшее применение получили видеокамеры на основе ПЗС-матриц. В большинстве случаев используются короткофокусные объективы типа фикс-фокус, не требующие фокусировки, и автоматическое управление экспозицией. Основные производители матриц — Sony, Sharp, 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:

Модульная видеокамера — бескорпусное устройство в виде однослойной печатной платы, наиболее распространён размер 32×32 мм, предназначена для установки в термокожухи, полусферы и т. п.

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

Корпусная видеокамера — наиболее распространённый форм-фактор устройств, называемый также камера стандартного дизайна или Box camera. Превалирующее количество устройств данного типа поставляется без объектива и кронштейна крепления, оставляя потребителю возможность наиболее гибкого конфигурирования конечного устройства, при использовании с термокожухом возможно использование устройства вне помещения.

Купольная IP видеокамера

Купольная видеокамера, также известная как Dome camera — корпус представляет собой полусферу или шар, прикреплённый к основанию. Может быть выполнена как из пластика, так и из металла.

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. Большинство цифровых камер передают сигнал по стандартной компьютерной сети типа Ethernet — так называемые IP-камеры.

По способу передачи данных видеокамеры делятся на проводные и беспроводные. Последние имеют в своем составе передающее устройство и антенну. Беспроводными в том числе являются цифровые IP-камеры, передающие изображение по радиоканалу сети Wi-Fi — так называемые Wi-Fi-видеокамеры.

Объективы[ | код]

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

Объективы делятся на:

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

Корпуса[ | код]

Для различных условий эксплуатации модульные видеокамеры помещаются в корпуса различных типов, например, купольный корпус (традиционный для камер, устанавливаемых внутри помещений), термокожух (корпус, защищённый от воздействия осадков и низких температур; предназначен для камер, устанавливаемых на улице), антивандальный корпус (для уличной и внутренней установки) и др.

Средства вывода изображения[ | код]

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 изображения[ | код]

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

16-канальный видеорегистратор

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 в случае применения аналоговых камер) и программным обеспечением записи и обработки видео, либо на специально собранном специализированном компьютере, являющемся ядром крупной системы безопасности) и автономные 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 взрывозащищённая память типа флеш.

Также многие IP-камеры имеют слот для карт памяти, на которую они могут производить запись. Это делает камеру самодостаточным средством видеофиксации, а также используется для резервирования записи - например, на случай выхода из строя основного устройства записи изображения.

Видео- и аудиодомофоны[ | код]

Устройства для организации контроля доступа в помещения с функцией видеофиксации и/или аудиофиксации.

Вспомогательные устройства[ | код]

Дополнительное оборудование[ | код]

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

Система видеонаблюдения[ | код]

Система видеонаблюдения — это программно-аппаратный комплекс (видеокамеры, объективы, мониторы, регистраторы и др. оборудование), предназначенный для организации видеоконтроля как на локальных, так и на территориально-распределённых объектах. К функциям видеонаблюдения относится не только защита от преступников, но и наблюдение за работниками, посетителями в офисе, на складе или в магазине, контроль деятельности в любом помещении.

Таким образом, система видеонаблюдения обеспечивает:

Камеры видеонаблюдения могут быть различных форм и типов.

Охранное телевидение[ | код]

Видеонаблюдение на транспорте[ | код]

Основные задачи:

  1. фиксирование преступлений в салонах;
  2. контроль действий и рабочего времени водителя.

Решение реализуется с помощью организации видеозаписи на каждом транспортном средстве. После прибытия транспортного средства в парк информация с локальных устройств видеозаписи передаётся на архивные видеосерверы парка.

Основные задачи:

  1. фиксирование преступлений в вагонах;
  2. контроль действий машиниста.

Решение реализуется с помощью организации видеозаписи в каждом вагоне. В некоторых случаях видеотрансляция с камер в режиме реального времени осуществляется в кабину машиниста. После прибытия электропоезда в депо информация с локальных устройств видеозаписи передаётся на архивные видеосерверы железнодорожного депо.

В виде централизованной системы видеонаблюдения в реальном времени реализовано в России пока только в Московском метрополитене. Основные задачи:

  1. фиксирование преступлений в вагонах;
  2. контроль действий машиниста;
  3. возможность оперативной реакции на события в режиме реального времени.

Решение реализуется с помощью организации видеозаписи в каждом вагоне. После прибытия электропоезда метро в депо информация с локальных устройств видеозаписи передаётся на архивные видеосерверы метрополитена. Решение отдельной задачи передачи данных из движущихся вагонов в режиме реального времени дало возможность оператору Ситуационного центра в любой момент подключиться к любой из камер, которые установлены в вагонах.

С 2007 года начался широкий рост использования автомобильных видеорегистраторов в личных автомобилях[3][в какой стране?]. Цифровой автомобильный видеорегистратор совместно с видеокамерой производит непрерывную запись дорожной ситуации. Запись видеорегистратора принимается как доказательство в суде и помогает доказать невиновность или найти скрывшегося виновника ДТП.

Развлекательные и торговые объекты[ | код]

Основная задача видеонаблюдения в казино — обеспечение сохранения имущества компании. В обязанности оператора входит также отслеживание недобросовестного персонала, мошенников, мониторинг случаев воровства. В идеале оператор знает все правила казино, основные стратегии и системы счёта, следит за внешним видом и действиями персонала, поведением игроков, опираясь на язык тела.

На крупных торговых объектах видеонаблюдение используется в следующих целях:

Офисы[ | код]

На данный момент, системы видеонаблюдения в России установлены в половине офисов страны. Фиксация событий в офисе служит для обеспечения безопасности сотрудников, предотвращения мелкого воровства, выявления недобросовестных работников, а также ограничения возможности «утечки» служебной информации.

Законность видеонаблюдения[ | код]

Законность видеонаблюдения определяется и регулируется соответствующими законами и подзаконными актами страны, на территории которой будет устанавливаться нескрытое и скрытое видеонаблюдение. Почти во всех случаях действует следующий принцип: законность видеонаблюдения зависит от того, не нарушает ли оно права человека и есть ли у вас разрешение на осуществление этой деятельности от людей, которых она непосредственно коснётся. Туалетные комнаты и зоны отдыха входят в число мест, в которых установка видеонаблюдения недопустима. Места, где установлены камеры, должны быть оборудованы специальными предупреждающими знаками, например «Ведётся видеонаблюдение». Соответствующие изменения также должны найти отражение и в трудовом договоре сотрудника, где должны быть прописаны следующие пункты:

Домашний сектор[ | код]

Типичная система видеонаблюдения, предназначенная для домашнего пользования, включает видеокамеру, подключаемую по кабельному либо беспроводному каналу к домашней локальной сети. В комплект также входит программное обеспечение для удалённого наблюдения, видеозаписи, а также для управления записанным контентом. Сеть строится на базе одной или нескольких IP-камер.

Передача видео по сети требует существенной ширины канала передачи, поэтому в системах видеонаблюдения используется кодирование информации с целью сжатия. Ранее для построения сети применялись специализированные устройства для кодирования передаваемых данных. В настоящее время кодеры встраиваются непосредственно в IP-камеры.

Высотное телевидение[ | код]

Видеонаблюдение за местами массового скопления людей, местами проведения культурных и спортивных мероприятий, специальными операциями и наземными объектами — это задачи замкнутых систем высотного телевидения. Часто информация, полученная с видеокамер, является ключевой для оперативного реагирования в нештатных ситуациях. Высотное телевидение используется также для спасательных и поисковых операций.

Характеристики и единицы измерения, используемые в системах видеонаблюдения[ | код]

Чувствительность видеокамеры характеризуется минимальным отверстием диафрагмы (максимальным F-числом), дающим видеосигнал размаха 1 В на тестовой таблице, освещённость которой 2000лк, с цветовой температурой 3200оК. Чувствительность видеокамеры, четко определённая в широковещательном ТВ, в охранном телевидении часто понимается неверно, её обычно путают с минимальной освещённостью[5].

Минимальная освещенность (в характеристиках видеокамер этот параметр часто указывают как чувствительность) — это наименьшая освещённость на объекте, при которой видеокамера даёт 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 автоматической регулировке усиления (АРУ) будет казаться значительно больше[5].

Типичные уровни освещенности Облачная безлунная 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 тёмных и ярких объектов в пределах одной сцены. Чем выше это отношение, тем более тёмные элементы видны на ярком общем фоне кадра.

Разрешающая способность видеокамеры — это максимальное число линий, помещающихся в одном кадре монитора (ТВЛ — телевизионные линии, от англ. Television Lines, TVL). 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 напряжению имеет вид S/N=20lg (Uc/Uш) Формула по мощности сигнала имеет вид S/N=10lg (Pc/Pш)

Скорость записи (воспроизведения или просмотра) — Кадровая частота — количество кадров, которое видеосистема записывает (воспроизводит или передаёт) 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

Двухпоточность[6] — свойство IP-видеокамер и устройств кодирования видео предоставлять два видеопотока различного качества для каждого канала видео. Поток высокого разрешения используется для сохранения в архив и для отображения в полноэкранном режиме. Поток низкого разрешения используется для отображения в режиме мультиэкрана. В общем случае возможно предоставление более двух потоков.

Интегрированные системы безопасности[ | код]

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 подсчётом 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:

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

См. также[ | код]

Примечания[ | код]

  1. Из истории видеонаблюдения. Краткая летопись. Часть 1
  2. first protest against CCTV in England
  3. Security News: Информационно-аналитическое издание по техническим средствам и системам безопасности. 2008 г.
  4. Федеральный закон о персональных данных.
  5. 1 2 Владо Дамьяновски - CCTV. Библия охранного телевидения. 2002 г. (пер. с англ.)
  6. ГОСТ Р 51558-2014 Средства и системы охранные телевизионные. Классификация. Общие технические требования. Методы испытаний.

Ссылки[ | код]

Литература[ | код]

Реклама