Видео на вашем компьютере: ТВ тюнеры, захват кадра, видеомонтаж, DVD
Шрифт:
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),
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;
• размер записанной видеоинформации – зависит от качества записываемой информации и от количества движения на контролируемом объекте (например, при коэффициенте компрессии 1:80, среднем количестве движения на объекте, равном 20 %, и емкости диска 1 Гбайт будет записано 781250 кадров, что составляет 54 часа непрерывной записи с четырех камер с частотой записи 1 кадр/с для каждой камеры);
• сети – Ethernet: AUI интерфейс IEEE 802.3.Программно-аппаратный комплекс «Инспектор+»
Комплекс разработан и поставляется московской фирмой «Интеллектуальные системы безопасности» (www.iss.ru). Центральный блок системы представляет собой компьютер Pentium II, дополненный специальными платами и программным обеспечением, которое работает в среде Windows NT/98. Обычный компьютер благодаря специализированной плате видеоввода превращается в систему видеоконтроля. Эта плата в стандарте PCI позволяет подключать до 16 видеокамер. Суммарная скорость ввода – 16 кадров/с, что при подключении всех 16 камер составляет 1 кадр/с. В один системный блок устанавливается до четырех таких плат, поэтому можно в четыре раза увеличить максимальное число камер (до 64) или суммарную скорость ввода.
Кроме видеовходов платы имеют по одному аналоговому видеовыходу для подключения аналогового монитора или видеомагнитофона.
На дисплей разрешается вывести одновременно изображение любого числа камер с возможностью шестнадцатикратного увеличения и текстовым заголовком, соответствующим названию конкретной зоны: «проходная», «коридор», «кабинет директора» и т. п. (рис. 6.2). Можно определить любой порядок подачи изображения на экран, например: только те зоны, где наблюдается движение, заранее определенные (особо важные) зоны и т. д.
Рис. 6.2. Экран системы «Инспектор+»
Кроме того, к центральному блоку допускается подключать пожарные датчики, устройства контроля доступа в помещение и на территорию, оборудование контроля телефонных линий.
Поскольку на звук человек обычно реагирует быстрее, чем на изображение, при нарушении режима безопасности появляется не только картинка, но и озвученное сообщение.
Благодаря специальному программному обеспечению подсистема видеоконтроля «умеет» сама настраиваться на изменение освещенности, что позволяет применять системы наружной охраны при любых погодных условиях. В зоне видимости камеры при необходимости можно выделять субзоны любой по сложности формы. Однако видеоконтролем возможности системы не ограничиваются. Для каждого события, предположительно нарушающего режим безопасности: обнаружения движения подсистемой видеоконтроля, срабатывания датчиков охранно-пожарной сигнализации, прохода через двери, «подотчетные» подсистеме контроля доступа, и т. п. – можно сформировать комплекс мер, например включить камеру на запись, выдать предупреждение оператору, дать сигнал тревоги, поставить/снять датчики с охраны, запретить проход через все или некоторые двери и т. д. С помощью специального языка подобных сценариев можно определить сколь угодно сложную реакцию системы на событие или события.
Регистрация видео– и аудиоинформации производится на жесткий диск, для архивов пригодятся магнитоооптика и цифровые (DAT) кассеты. Продолжительность и условия записи настраиваются для каждой камеры отдельно. Применяются различные критерии поиска записанной информации. Имеющиеся кадры можно распечатать, экспортировать в формат BMP, передать по сетям. Благодаря возможности передачи информации по любым, в том числе и низкоскоростным линиям, на базе комплекса разрешается конструировать большие распределенные системы безопасности.
Основные параметры:
• число видеокамер – до 64;
• скорость ввода – 16 кадров/с на одну плату;
• размер кадра – 384x288 и 768x288 пикселов;
• глубина цвета – 256 градаций серого или 16 миллионов цветов;
• частота записи – интервал записи двух кадров для одной камеры от 1/13 до 10 с;
• носители – жесткий диск любой емкости, магнитооптика, DAT-кассеты;
• сети – Ethernet: AUI интерфейс IEEE 802.3.
Охранная видеосистема Net DVR
Эта система разработана фирмой LG и поставляется одной из известнейших российских фирм – компанией «Формула безопасности».
Функциональные особенности данной системы во многом аналогичны представленным выше Digi Eye, «Инспектору» и моделям, предлагаемым фирмой Rossi. В настоящее время подавляющее большинство профессиональных систем способно записывать видео более или менее приличного качества; они также снабжены настраиваемыми детекторами движений, могут работать с большим числом каналов. Конкурентная борьба идет в основном за улучшение качества компрессированного кадра и ускорение темпа записи. Последний параметр особенно важен для систем с большим числом каналов, поскольку изображения со всех источников проходят через единственный аналого-цифровой преобразователь. При использовании нескольких десятков видеокамер скорость записи по каждому отдельному каналу оказывается очень низкой. Очевидно, что эти параметры затруднительно получить из описаний рекламного характера и даже из руководства пользователя: необходимо тестирование системы в реальных условиях. Сведения же из описаний различных систем к сожалению, во многом, повторяют друг друга. (В настоящее время достигнута предварительная договоренность с некоторыми фирмами о возможности тестирования систем безопасности этого класса в сходных условиях, но результаты испытаний войти в данное издание не успеют. Если вас интересует подобная информация, вы можете связаться с автором по E-mail oxana_buk@hotmail.com или дождаться выхода следующего издания книги.)
Net DVR представляет собой еще одну цифровую видеосистему безопасности. В зависимости от конкретной компоновки она может иметь от 4 до 16 видеокамер; управляющий блок смонтирован в корпусе Пром PC (пыле-, влагозащищенном – рис. 6.3). Просмотр и запись может производиться как автоматически
в случае срабатывания видеодетектора движений или охранного датчика или в определенные моменты времени, так и оператором в произвольный момент времени. Есть возможность установки различных режимов работы для дневного и ночного времени. Запись производится на различные типы носителей: DAT, CD, DVD и другие. Кроме того, информацию можно передавать по цифровым сетям и по телефонной линии. Возможна организация доступа через Интернет.Технические параметры:
• размер кадра – 640x480;
• объем сжатого кадра – до 2 Кбайт;
• максимальное разрешение – 640x480;
• скорость записи: до 24 кадров/с.
Интегрированный комплекс безопасности «КОДОС»
Систему производит и поставляет НПК «Союзспецавтоматика». Комплекс работает под управлением одного или нескольких компьютеров и включает в себя:
• систему контроля доступа, которая управляет открыванием (при предъявлении карты или брелока, дающего право доступа на объект) и блокировкой дверей и регистрирует информацию на компьютере. Модуль позволяет назначать различные уровни доступа, вести контроль рабочего времени и регистрацию посетителей;
• систему управления охранно-пожарной сигнализацией;
• видеосистему наблюдения с функциями просмотра на мониторе и записи изображения и звука. Запись может включаться в определенные моменты времени и при срабатывании датчиков охранной сигнализации. Возможна передача изображения по телефону, компьютерной сети, через Internet.
Комплекс может управлять системами пожаротушения, удаления дыма, кондиционирования.
В данном комплексе видеосистема выполняет не самую главную роль, тем не менее функции наблюдения, автоматической видеорегистрации и передачи изображений не только расширяют возможности оператора, но и позволяют контролировать события вне территории объекта.
Система определения автомобильных номеров Rossi Mega Car
Одна из группы систем, предлагаемых московской фирмой Rossi. Она предназначена для автоматического определения автомобильных номерных знаков. При скорости до 150 км/ч номер определяется с вероятностью 98 %. Используется четырехканальная плата видеоввода. Распознавание производится независимо по каждой из подключенных видеокамер. Система может управлять внешними устройствами: воротами, шлагбаумами и т. д. Для успешного функционирования она должна быть укомплектована телевизионными камерами с разрешением не ниже 580 ТВ линий.
Система видеорегистрации Rossi VideoNet
Система предназначена для записи видеоданных по команде оператора или по времени. Запись производится на жесткий диск с использованием оригинального формата с высоким уровнем сжатия. Основные параметры:
• количество видеовходов – 8-64;
• количество аудиовходов – до 64;
• количество входов тревоги – 2-64;
• формат видеосигнала – PAL, SECAM, NTSC;
• параметры кадра – 768x576, 384x288, 192x144, 96x72, 24 бита;
• режимы просмотра – полноэкранный, квадратор, мультиэкран (до 16 окон);
• темп записи видео – до 10 кадров/с;
• типовой расход дискового пространства (при записи цветного изображения со скоростью 8 кадров/с) – 3 Гбайт в сутки.
Система Goal
Система предлагается фирмой «Оникс». Функциональные возможности Goal в общем сходны с рассмотренным выше комплексом «КОДОС», за исключением системы контроля доступа.
Goal предназначена не только для учреждений, но и для дома. В нее входят блоки охранно-пожарной сигнализации и видеорегистрации. Система представляет собой компьютер, оснащенный платой видеоввода и мультиплексором на шесть камер.
Видеорегистрация производится в ручном режиме и при срабатывании охранных датчиков или в заданный момент времени включается автоматически. Осуществляется одновременная запись по нескольким каналам и мультиэкранный просмотр изображений, поступающих с многих камер. Существует программное детектирование движений с функцией отсеивания простейших помех и возможностью выбора зоны обнаружения движений (детекции) внутри кадра. При несанкционированных действиях возможна подача голосовых сигналов.
На экране охраняемый объект представляется в виде плана с точным указанием места нарушения.
Благодаря системе приоритета при поступлении сигнала от нескольких датчиков одновременно срабатывает алгоритм работы наиболее значимого сигнала.
Система работает под Windows NT и допускает использование компьютера для других целей в параллельном режиме.
Основные параметры:
• число видеокамер – от 6 до 100;
• число датчиков охранно-пожарной сигнализации – от 4 до 100;
• компрессия кадра – программная, до 3 Кбайт/кадр.
Система Darim VideoSpider
Система корейской фирмы Darim основана на использовании восьмиканальной платы видеоввода производства той же фирмы. Возможно подключение до четырех таких плат в компьютер; таким образом, максимальное число каналов составляет 32. VideoSpider осуществляет независимое детектирование каждой из охраняемых зон и настройку чувствительности; возможен контроль фокусировки камеры, увеличения кадра и ее поворота. В системе предусмотрено подключение датчиков охранно-пожарной сигнализации. Запись производится при обнаружении перемещений видеодетектором или при срабатывании охранных датчиков.
Изображение выводится на монитор в мультиканальном режиме (до 16 зон в разрешении 1280x1024) с демонстрацией названия зоны, времени и даты. Поддерживается двухмониторный режим и вывод изображения на аналоговый монитор.
Изображение экспортируется в формат MPEG. Для записи одного часа видео требуется от 100 до 500 Мбайт. Поддерживаются различные типы носителей, от обычных IDE до DVD-RAM.
Система может работать автономно или в компьютерной сети на компьютерах Pentium ОС Windows NT 4.0.
Система AVer Media Security
Система создана известной фирмой AVer Media. Ее ядром является видеомультиплексор на четыре или шесть камер. Система осуществляет детектирование любых перемещений в охраняемой зоне и запись видео на жесткий диск. В пределах зоны видимости каждой из камер можно выделить несколько охранных зон. Чувствительность детектора перемещений регулируется программно. Видеозапись может также включаться при срабатывании охранных датчиков. Система осуществляет тревожное оповещение по телефону или на пейджер, кроме того, информация может передаваться через Internet или по компьютерным сетям.
Полностью интегрированные компактные системы DVMS 100 и DVMS 400
Компактные системы производства фирмы GYYR, поставляемые в Россию известной фирмой «Гольфстрим». DVMS 400 представляет собой четырехканальный вариант DVMS 100. Данная система, скорее, подходит для дома, коттеджа или небольшого офиса. Набор возможностей стандартный: обнаружение движений, вывод изображений с охранных зон на монитор, видеозапись на жесткий диск SCCI. В DVMS 100 встроены дополнительные устройства, в частности DVD-RAM и Jaz. Есть PCMCIA-слот, благодаря которому возможны подключение модема или сетевой карты и управление системой по сети, а также передача изображений. Программное обеспечение позволяет создавать до четырех охранных мест в пределах зоны видимости одной камеры. Система имеет достаточно простой и понятный интерфейс и весьма изящное исполнение (рис. 6.4).
Основные характеристики:
• число видеокамер – 1 для DVMS 100, 4 для DVMS 400;
• входы – S-VHS (1 или 4 соответственно) с переходником для приема VHS, аудио, охранный (для подключения датчиков охранно-пожарной сигнализации);
• выходы – VHS, S-VHS, аудио;
• стандарт – PAL, NTSC;
• число охранных зон на одну камеру – 4;
• размер кадра – 720x486 для NTSC, 720x576 для PAL;
• скорость записи – от 30 кадров/с до 1 кадра/10 с;
• носители – HDD SCSI, DVD RAM, Jaz;
• компрессия – от 10:1 до 30:1;
• примерный расход дискового пространства – при компрессии 10:1 и скорости 10 кадров/с – 1,8 Гбайт/ч; для компрессии 30:1 и скорости 1 кадр/с – примерно 0,5 Гбайт в сутки.
Видеомодем «Око»
В самое последнее время началось стремительное развитие рынка компактных видеосистем безопасности, предназначенных не столько для корпоративного, сколько для частного пользователя. Описания подобных систем уже были приведены ранее. По сравнению с профессиональными системами (это в основном касается работы детекторов движений), данные, конечно, выглядят более примитивно, однако и стоимость их, как правило, на порядок ниже. Российские производители тоже вышли на этот рынок. Так, зеленоградская фирма «Децима» предлагает систему «Око».
Эта система представляет собой видеомодем, то есть устройство, предназначенное для передачи в реальном времени сжатой цветной или черно-белой видеоинформации по телефонной линии на любое расстояние. К одному модулю можно подключить до четырех видеокамер и создать до восьми охраняемых зон (рис. 6.5). Модуль работает автономно, а полученные кадры передаются на компьютер по телефонной линии или через нуль-модем, присоединенный к параллельному порту. Имеется программный детектор движений, и у пользователя есть возможность настроить его чувствительность. При срабатывании регистрируется текущий кадр, затем осуществляется автоматический дозвон по номеру, запрограммированному заранее. Один компьютер позволяет получить информацию от разных модулей (конечно, если у вас несколько телефонных линий и на компьютере можно установить несколько модемов). Автодозвон и передача изображения могут происходить не только при изменении параметров изображения, но и в заданное время или при срабатывании датчика охранно-пожарной сигнализации. При невозможности автодозвона или в случае выбора пользователем соответствующего режима производится запись изображения на встроенный носитель (до 200 кадров при разрешении 352x288).