Системи за видеонаблюдение

Обикновено видеонаблюдението се определя като процес на използване на оптически и електронни средства за събиране на информация за хора, животни, процеси или обекти. Често пъти се комбинира с автоматично регистриране и разпознаване и е част от по-сложни системи за цялостно наблюдение.

Все по-често по ъглите на новите сгради и на техните дворове има по няколко камери, които са само част от частната система за видеонаблюдение на сградата и района около нея.

Съществува тенденция всички камери за видеонаблюдение в рамките на определен град, поделения на определено министерство, или дори всички камери в рамките на една държава, да се обединят в единна система за видеонаблюдение с дистанционно управление от единен център. Новите интернет базирани жични и безжични технологии правят това възможно.

Всяка система с камери, която изпраща сигналите си по затворена верига с ограничен брой потребители, се нарича частна или затворена телевизионна система (Closed Circuit Television – CCTV), независимо от структурата, целите и използваните технологии.

Цели и области на приложения
Затворените телевизионни системи (CCTV) се използват в операционни зали, болници, банки, военни обекти, стадиони, дискотеки, големи частни резиденции, посолства, кораби, пристанища, подвижни военни машинни, казина, летища, автомобили с автоматично водене, хипермаркети, големи складове, оживени кръстовища, метрото и др. В тази статия ще се съсредоточим само върху системите за видеонаблюдение, използвани като част от системите за сигурност на сгради и стационарни съоръжения.

Най-напред ще изброим някои от основните цели на CCTV. Това са: Предотвратяване на престъпления, а ако все пак се извърши престъпление, да има видео запис, чрез който да се подпомогне бързото разкриване на извършителите; Автоматично алармиране при определени условия, например откриване на движение с определени параметри, излъчвания в определен обхват и други; Проследяване на движещи се обекти; Контрол на поведението на пътниците и на превозните средства; Документиране на действията на хората и посетителите на обществени сгради, а също и на игрални зали, спортни зали и стадиони; Контрол на клиентите и персонала на магазини и хотели; Визуален и звуков контрол на определена зона и дори двустранен звуков обмен между наблюдаваната зона и центъра за наблюдение и други; Подпомагане на общата сигурност на обектите и хората, свързани с тях и т.н.

CCTV се използват широко и за контрол на процесите във и около всякакви помещения и превозни средства, в които по едни или други причини не може да присъства наблюдаващ персонал или може да възникнат спорни или опасни ситуации. CCTV са вече част от системата за сигурност и водене на обществения транспорт и на по-скъпите лични автомобили, а също и част от преносимото оборудване на служителите по сигурността.

Класически и нови технологии
Системите за видео наблюдение са средище на множество класически и нови технологии.

Устройствата, които ги изграждат, може да са жични или безжични, аналогови или цифрови, с вградено видимо и/или инфрачервено осветление, може да са истински или фалшиви (бутафорни), може да включват управляеми източници на звук и светлина с цел да се объркат или фотографират нарушителите, да са с директен или с дистанционен контрол, със захранване от мрежата, с централно непрекъсваемо захранване или с вградено автономно захранване и т.н.

Едва ли е възможно да се изброят и класифицират всички технически средства, въвлечени в системите за видеонаблюдение, но все пак да споменем накратко няколко от тях: видеорегистратор (обикновено използван за запис на изображения върху твърди дискове и по-рядко върху CD-ROM или DVD-ROM), видеомагнетофон (с аналогова или цифрова магнитна лента), видеосървър (обикновено програма, базирана на персонален компютър или специализирана ембедед система), фотокамера (фотоапарат за повече или по-малко специализирани снимки), видеомрежи (вид телевизионни мрежи), бази данни със снимки и видео записи (например с еталонни изображения за бързо разпознаване и класифициране на изображенията в реално време), комутатори (устройства за последователно въвеждане на изображенията от няколко камери на един монитор), квадратор/екранен сепаратор/мултиплексор (устройство за разделяне на екрана на един монитор на няколко части така, че да се виждат едновременно сигналите от няколко камери), матрични видео и аудио комутатори (сигналите от всяка камера и/или микрофон може да се изпрати на всеки монитор или озвучително тяло), инфрачервени прожектори (осветяват охраняваната площ с инфрачервени лъчи, като това може да е постоянно или при възникване на определени обстоятелства) и други.

В по-новите системи сигналите се цифровизират в ембедед системи, интегрирани в датчиците и затова много от по-старите устройства са заменени с програми, изпълняващи техните функции, като са добавени и нови възможности.

Въпреки че дигитализацията (цифровизацията) прави системите все по-многофункционални, по-евтини и по-взаимозаменяеми, трябва да се помни, че при цифровизацията се получава необратима загуба на информация от аналоговите сигнали и че абсолютно точното възстановяване на аналоговия сигнал не е възможно.

Има многобройни доказателства по въпроса. Например, в аналоговите сигнали участват естествени и безкрайни числа като π=3.14 и е =2.71, които не могат да се кодират в краен брой битове. За сравнение ще кажем, че повечето видеокамери кодират изображението с 8-бита (256 нива или около 2.5 цифри) и че камерите с 12 и повече битова точност (4096 и повече нива или около 3.5 цифри) са по-скоро и ще си останат скъпи изключения, отколкото масова реалност. Освен това съществуват умни цифрови алгоритми за манипулиране на цифровизираните изображения, което никак не е лесно да се открие. За сравнение ще кажем, че неоткриваемото манипулиране на аналоговите сигнали е доста по-трудно.

Допълващи се системи
Може би корените на системите за видеонаблюдение трябва да се търсят в системите за аудио (звуково) наблюдение. Понастоящем и двете системи се допълват така, че да се получи по-пълна охрана на обектите. Звуковото наблюдение може да включва инфразвукови, звукови и ултразвукови датчици (микрофони), а също и датчици на вибрации. Аудио контролът по правило е скрит и видеоконтролът следва тази тенденция. Домофоните от всякакъв вид, съчетани или не с видеофони са само една страна от видимата част на айсберга от масовите домашни и офис системи за аудио и видео контрол. Джобният диктофон е един регистратор на портативна система за аудионаблюдение познат на всички. Друг такъв е мобилният телефон, който има и записващи функции.

Сигналите от микрофоните и камерите може да се записват на един и същ или на различни магнетофони. Понякога записващите устройства са дублирани на две или повече различни места, така че при унищожаване на една зала за управление, да останат използваеми записи на други места.

В по-съвременните системи всеки вид датчици има индивидуално управлявани усилватели и филтри, които гарантират, че сигналите ще бъдат валидни и използваеми при почти всякакви условия.

Освен това, понякога се прилагат датчици за една и съща величина, но с различни параметри и технологии. Например, комбинират се микрофони/камери с различна чувствителност или работещи на различни принципи и спектри. В по-отговорните системи се включват и камери и системи за термонаблюдение, даващи възможност да се измерва температурата на обектите, да се проследяват обекти с определени температурни свойства и т.н.

Едновременното заблуждаване в една посока на системите за аудионаблюдение, видеонаблюдение, термонаблюдение и вибрационен контрол е доста трудно или невъзможно. Ето защо най-честите усилия са към тяхното пълно блокиране и изваждане от строя, което обаче не може да остане незабелязано.

Интегрирани компютъризирани системи
През последното десетилетие се стигна от частични допълващи се решения, базирани на едни или други принципи и технологии към интегрирани системи за наблюдение на обекти. Последните са изцяло компютъризирани решения, базирани на интернет технологии и с възможност за пълен дистанционен контрол. Използват се ембедед (вградени) системи и технологии от типа клиент-сървър. Модерните камери са програмируеми и дистанционно управляеми от специализиран софтуер.

Интегрираните системи имат видео сървъри (video servers). Под този термин най-често се подразбира програма, управляваща специфичен хардуер, преобразуващ аналоговия сигнал от камерата в поток от цифрови данни, свързани с определен IP адрес, които се предават към централен компютър.

Интегрираните системи включват както камери и датчици със жична, така и такива с безжична връзка. Те позволяват на обслужващия персонал много по-пълна информация за наблюдаваните обекти, подпомагат проследяването и вземането на решения, а също и контрола на създалата се ситуация.

Наличието на единно управление на всички системи за наблюдение и сигурност, обаче, е донякъде и спорно доколкото повреждането или заблуждаването на централната управляваща система поврежда цялата интегрирана система за наблюдение. Ето защо на някои места все още се прилага работата на няколко независими и взаимнодопълващи се системи за наблюдение, които може да поддържат или не автоматизирана връзка помежду си.