Глава VI Компьютерное видео в системах безопасности
• На что способны «интеллектуальные» видеосистемы безопасности
• Современные видеосистемы безопасности
Компьютерное видео сегодня не только средство развлечения. Оно используется в областях, весьма далеких от игр, мультимедиа-приложений и домашних архивов. Это в первую очередь медицина и сфера безопасности, где без видео уже невозможно обойтись. Нетрудно понять почему. И там, и там необходимо постоянное наблюдение, требующее неослабевающего внимания. В этой главе мы подробно коснемся только второго направления, поскольку медицина все же является областью узкопрофессиональной, а вопросы безопасности в настоящее время актуальны практически для любого серьезного человека. Компьютерные видеосистемы безопасности все шире используются на крупных производствах, в банках и офисах фирм. Конечно, цена у них немалая, но они того стоят. Внимание любого охранника, каким бы подготовленным он ни был, рассеивается уже через несколько часов работы, особенно при наблюдении за большим числом однообразных объектов. В комнатах охраны крупных объектов можно увидеть более десятка мониторов (или один экран, разделенный на большое число зон), хотя известно, что без специальной тренировки даже очень внимательный человек не может воспринимать более семи (максимум!) объектов. Кроме того, ощущение благополучия притупляет бдительность. В течение многих часов, а то и дней, месяцев все было так спокойно, что, кажется, волноваться не о чем. Почему бы не отвлечься, чтобы перекусить или выпить чашечку кофе?! Или еще проще, вдруг раздается телефонный звонок или появляется неожиданный (как бы случайный) визитер. А в это время на охраняемом объекте… Дальше каждый читатель может вообразить пару страниц из своего любимого детектива. Разумеется, подробные проблемы появились (и были осознаны) задолго до сплошной компьютеризации. Одно из традиционных решений – регистрация происходящего независимо от человека. Специальные видеомагнитофоны способны непрерывно вести запись событий в охраняемых зонах на протяжении многих часов и дней. Однако у этого способа тоже есть свои недостатки. Во-первых, запись ведется не непрерывно, а через определенные (весьма небольшие) промежутки времени. К сожалению, по закону Мэрфи принципиально важными могут оказаться именно те события, которые случились между записями. К тому же просмотр продолжительных записей – не самое продуктивное занятие в мире. Есть чуть более изящное решение – включать видеокамеры при срабатывании определенного охранного датчика (например, реагирующего на появление инфракрасного излучения). Однако с появлением компьютерного видео у охранных систем стало несравнимо больше возможностей.
На что способны «интеллектуальные» видеосистемы безопасности
Естественно, видеосистему невозможно представить себе без видеокамер. В зависимости от технических характеристик того или иного комплекса их может быть от 2–4 до нескольких десятков штук.
Понятно, что сигнал, пришедший от камер, должен быть оцифрован. Обычно для этого используются специальные платы (в широкой продаже вы их не найдете). Хотя общие принципы оцифровки в любом случае остаются неизменными, устройства, применяемые в службах безопасности, могут иметь некоторые конструктивные отличия, например несколько однотипных видеовходов (для подключения определенного количества камер одновременно) и несколько видеовыходов (для записи информации на видеомагнитофон). В принципе допускается создание простейших систем и на основе стандартных плат.
Кроме видеосигналов, на вход системы может поступать информация от различных детекторов (например, пожарных датчиков), а также считывателей карточек, служащих для контроля доступа в различные помещения объекта (например, самая распространенная система контроля доступа – турникеты метро). Для перевода поступающей от датчиков информации в цифровую форму необходимы различные контроллеры, которые могут быть как внешними, так и внутренними.
Обработанная информация выдается на монитор компьютера, специальный охранный монитор, записывается на жесткий диск, в аналоговом виде – на магнитную ленту, передается по компьютерной сети или с помощью модема по телефону. Помимо этого, система способна не только передавать и регистрировать информацию, но и оперативно реагировать на нее (например, автоматически блокировать двери и т. п).
Уникальная часть подобной системы – ее программное обеспечение. Ведь важно не просто ввести изображение, но и безошибочно распознать нестандартную ситуацию. Общий принцип, казалось бы, прост: реакция на появление движущегося объекта там, где никого не должно быть. Однако, чтобы система не превратилась в перепуганную домохозяйку, вызывающую милицию при каждом шорохе пробежавшей мыши, необходимо применение достаточно сложных алгоритмов. Так, аппаратура должна подстраиваться под изменившееся освещение, игнорировать движение мелких объектов (например, муху, севшую на объектив), а любая попытка снять или обесточить видеокамеру должна немедленно вызывать сигнал тревоги.
Современные видеосистемы безопасности
Описанные выше функции свойственны большинству охранных видеосистем, однако в каждом конкретном случае способы их реализации могут отличаться друг от друга.
Разработкой и производством интеллектуальных видеосистем безопасности занимаются в разных странах: Германии, Италии, США, России. Как ни странно (хотя этому тоже можно найти объяснение, если вспомнить успехи отечественного ВПК), в этом секторе рынка наши соотечественники оказались «на коне»: российская система «Инспектор+», например, не только не уступает зарубежным аналогам, но и кое в чем их превосходит.
Автор не ставила перед собой задачу сделать полный обзор существующих в мире компьютерных видеосистем безопасности различного уровня, поэтому здесь приводятся описания лишь нескольких комплексов.
Поскольку данные системы недешевы, они обычно изготавливаются под конкретный заказ, вот почему некоторые параметры, например число видеокамер или список подключаемых датчиков, для каждого конкретного объекта могут отличаться.
Цифровая интегрированная система Digi Eye
В системе Digi Eye компании SyAC (www.syac.com) рис. 6.1 используется процессор фирмы Motorola. Система имеет одно– и двухпроцессорный варианты.
К Digi Eye можно подключать от двух до восьми видеокамер. Вывод изображения производится на любой SVGA-монитор. Кроме того, система имеет от одного до трех аналоговых видеовыходов для подключения мониторов. При помощи дополнительного блока можно также присоединить 16 входов для различных датчиков (пожарных систем, контроля доступа и т. д.) и такое же количество выходов для устройств внешней сигнализации (например, светового и звукового оповещения).
Рис. 6.1. Центральный блок системы Digi Eye
Запись изображения производится в случае появления движения в охраняемой зоне. Детектор движений может быть настроен на отслеживание перемещения в целом кадре или в нескольких предварительно выделенных внутри кадра зонах произвольной формы. Число этих зон не ограничено. Время срабатывания – менее 40 мс. Частота записи – 113 кадров/с. Запись оцифрованного изображения производится на жесткий диск (от 4 до 18 Гбайт) и на специальные кассеты (от 4 до 12 Гбайт). Отдельные кадры изображения можно экспортировать в обычный BMP-формат и переносить на дискету (или на ZIP DRIVE, которым укомплектовывается система по желанию покупателя). Кроме отдельных кадров на те же носители разрешается записывать видеофрагменты, сжатые специальным алгоритмом компрессии DELTA, который обеспечивает высокий уровень сжатия при минимальной потере качества, в дальнейшем их просматривать в среде Windows.
Подключив к системе принтер, изображение (например, портрет злоумышленника) можно распечатать.
Охранный комплекс данного объекта может существовать как отдельная локальная станция или быть связанным с центральной станцией той же системы Digi Eye. Для связи допускается использование телефонных каналов, ISDN-линий, линий сотовой связи, локальных сетей и т. д. С центральной станции можно осуществлять полный видеоконтроль за данным объектом, просмотр и копирование информации и другие действия.
Основные параметры:
• видеовходы для камер – от 2 до 16;
• выходы для TV-мониторов – до 3;
• цифровые входы – 8 изолированных входов;
• цифровые выходы – 8 изолированных выходов с дополнительным блоком питания на 5-30 В (с расширением до 24 выходов);
• размер кадра – 640x512 пикселов;
• коэффициент компрессии – от 1:8 до 1:80 (от 4 до 40 Кбайт/кадр);
• частота записи – интервал записи двух кадров для одной камеры от 1/13 до 10 с;
• жесткий диск – до 4 устройств SCSI-2 емкостью до 18 Гбайт каждый;
