СОТ

141

Рис. 5.4. Конструкция газонаполненного экрана

Как видно из рис. 5.4, плазменная панель является своеобразным симбиозом ЭЛТ- и ЖК-технологий. От электронно-лучевой трубки пане-

лью унаследовано явление свечения люминофора. Однако возбуждение люминофора осуществляется не электронным лучом, а путем инициации газового разряда в каждой из ячеек. В качестве газовой среды обычно ис-

пользуется неон или ксенон. Разряд в газе протекает между прозрачным электродом на лицевой стороне экрана и адресными электродами, прохо-

дящими по его задней стороне. Газовый разряд вызывает ультрафиолето-

вое излучение, которое, в свою очередь, инициирует свечение люминофора в видимой части спектра.

Так же, как в жидкокристаллическом дисплее, в цветных плазмен-

ных панелях каждый пиксель является композитным и включает в себя три субпикселя для формирования красного, зеленого и синего цветов.

Все технологии, широко используемые при производстве видеомо-

ниторов, имеют свои достоинства и недостатки.

Так, для традиционных мониторов на ЭЛТ увеличение размера экра-

на по диагонали влечет увеличение длины трубки, а следовательно, веса и габаритов всего монитора. Цветной кинескоп с диагональю экрана 1 метр

142

имеет глубину 70 см и весит более 150 кг. Однако по сравнению с другими двумя технологиями видеомонитор на ЭЛТ позволяет программно изме-

нять разрешение выводимого изображения, что труднореализуемо в техно-

логиях, жестко привязанных к размеру композитного пикселя. Конечно, в «цифровых» матрицах присутствует возможность программного измене-

ния разрешения, однако любое отклонение от физического «родного» раз-

решения достигается путем интерполяционных методов, что приводит к ухудшению выводимого изображения.

Основным достоинством ЖКД на данный момент является их дос-

тупность по стоимостным характеристикам. Начальная стоимость ЖКД,

которую необходимо заплатить при формировании системы видеонаблю-

дения, и стоимость процесса их эксплуатации сравнялись с соответствую-

щими характеристиками традиционных мониторов на ЭЛТ. Кроме того,

ЖКД практически не формируют побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН), что, с одной стороны, позволяет сберечь здоровье персонала, в первую очередь операторов видеонаблюдения, с другой — снижает риск несанкционированного доступа к видеоданным путем пере-

хвата ПЭМИН. Сравнительно небольшие массогабаритные характеристи-

ки, небольшая потребляемая мощность в сочетании с разумной ценой и высокой надежностью (до 75 000 часов наработки на отказ) делают приме-

нение жидкокристаллических мониторов в системах телевизионной охра-

ны весьма привлекательными в качестве замены традиционным мониторам на ЭЛТ.

В то же время ЖК-мониторы имеют ряд недостатков, которые за-

ключаются в ограничении эффективных углов обзора (рис. 5.5) и наличии определенной задержки в обновлении видеоинформации (так называемое время отклика). Указанные недостатки могут в ряде случаев привести к отказу от использования ЖК-дисплеев в пользу мониторов на ЭЛТ.

143

Рис. 5.5. Искажение изображения на ЖКМ при большом угле обзора В специальной литературе отсутствует какое-либо упоминание об

использовании в СОТ газоразрядных экранов в качестве видеомониторов.

Это объясняется не только их высокой стоимостью, но рядом других суще-

ственных причин. Так плазменные панели обладают повышенным энерго-

потреблением (в два раза больше, чем у ЖКД), и в тоже время достаточно высоким тепловыделением и сравнительно низкой надежностью (среднее время наработки до отказа составляет 30 000 часов). Кроме того, плазмен-

ные панели небольших размеров просто отсутствуют на рынке — линейка этих устройств начинается с размера в 32" , что диктуется достигнутыми на данным момент минимальными размерами субпикселя: 200 200 100 мкм.

ВСОТ наиболее часто применяются мониторы с размером экрана 9"

и12". При использовании устройств совмещения изображения (квадрато-

ров) применяются мониторы с большим размером экрана: 15", 17" или 21"

(рис. 5.6).

144

Рис. 5.6. Образцы мониторов

Важной характеристикой мониторов СОТ является разрешение, ко-

торое должно быть выше, чем у применяемых телевизионных камер, —

монитор не должен ухудшать общее разрешение системы. При использо-

вании в системе телевизионных камер с обычным разрешением целесооб-

разно использовать монитор также с обычным разрешением (600–800 ТВЛ для черно-белых и 350–400 ТВЛ для цветных камер). В системах высокого класса, как правило, используются мониторы с разрешением 900–1000

ТВЛ (черно-белые) и 450–500 ТВЛ (цветные).

Количество устанавливаемых видеомониторов зависит от количества телевизионных камер в системе и сопутствующих им коммутаторов, квад-

раторов и т. п., но с точки зрения физиологических возможностей реко-

мендуется устанавливать не более 4 видеомониторов на одного оператора.

Размер экрана видеомонитора зависит от расстояния до наблюдате-

ля, состава СОТ и от числа лиц, которые должны наблюдать за экраном:

двое наблюдателей должны находиться дальше от экрана, чтобы не мешать друг другу, а следовательно, размер экрана видеомонитора должен быть больше.

145

В таблице 5.1 даны рекомендованные расстояния наблюдения для каждого размера экрана, исходя из физиологических свойств человеческо-

го зрения.

При уменьшении расстояния наблюдения ниже минимального уве-

личивается нагрузка на глаза оператора, что может привести к ухудшению зрения, а при увеличении выше максимального глаз человека будет

«ухудшать разрешение системы», поскольку на таком расстоянии оператор уже не сможет различать мелкие детали изображения.

146

6. Устройства управления и коммутации видеосигналов

Современные системы охранного телевидения на больших распреде-

ленных объектах могут состоять из десятков и даже сотен телевизионных камер. В этом случае невозможно обойтись без устройств управления и коммутации видеосигналов. Телевизионная система наблюдения, в кото-

рой изображение от каждой камеры выводится на отдельный видеомони-

тор, недопустимо дорога и громоздка. Даже несколько человек из состава дежурной службы не в силах будут контролировать ситуацию на охраняе-

мом объекте. Специальные тесты показали, что один оператор способен контролировать ситуацию на одном-двух видеомониторах.

Устройства управления и коммутации видеосигналов — это устрой-

ства, управляющие потоками информации в СОТ: сигналами изображения,

сигналами тревоги и управляющими сигналами.

К устройствам управления и коммутации относятся:

последовательные переключатели;

квадраторы;

мультиплексоры;

матричные коммутаторы;

цифровые регистраторы (DVR);

системы цифровой регистрации данных на основе ПК.

6.1.Аналоговые коммутаторы

Видеокоммутатор последовательного действия — это устройство,

обеспечивающее последовательное переключение видеосигналов от не-

скольких камер на один или несколько выходов (мониторов). Имеет авто-

матический и ручной режимы переключения камер, позволяющие про-

сматривать сигналы либо от всех камер, либо выборочно от некоторых из них.

Квадратор — это устройство, обеспечивающее размещение изобра-

жений от четырех источников на одном экране, который делится на четыре

147

части (квадранты) и позволяет уменьшить количество мониторов в систе-

ме. Квадратор высокого разрешения позволяет работать на одном монито-

ре с восемью камерами: он формирует две группы по четыре камеры и по очереди выводит их на экран. Различают квадраторы «реального времени»,

обеспечивающие смену изображений во всех четырех квадрантах, и квад-

раторы последовательного типа, скорость смены изображений в каждом квадранте которых в четыре раза ниже номинальной частоты полей.

Мультиплексор — это устройство, позволяющее записывать сигналы от нескольких ТВК на один видеомагнитофон (мультиплексирование) пу-

тем записи последовательно по одному кадру изображения от каждой ТВК,

воспроизводить мультиплексированное изображение и обрабатывать сиг-

налы извещения о тревоге. В зависимости от режима работы видеомагни-

тофона — непрерывного или прерывистого — записываются либо все кад-

ры, либо их определенная выборка (таблица 6.1).

Мультиплексор позволяет выводить мультиплексированное изобра-

жение с нескольких камер на экран одного монитора. Кадры изображения от телевизионных камер последовательно оцифровываются. Из оцифро-

ванных кадров формируется полиэкранное изображение (2 2, 3 3, картин-

ка в картинке и др.) на экране видеомонитора. На видеомагнитофон запи-

сывается последовательно по кадру изображения от каждой телевизионной камеры. В отличие от квадратора, мультиплексор не ухудшает разрешения изображения от телевизионных камер и позволяет вывести на монитор од-

но требуемое (например, тревожное) изображение в полноэкранном режиме.

148

Матричный коммутатор имеет встроенный процессор и обеспечива-

ет независимую коммутацию видеосигналов с большого количества входов на любой из мониторов.

Матричный коммутатор позволяет формировать несколько последо-

вательностей изображений от камер в любом порядке с управлением их поворотными устройствами и вариообъективами, выводить номера камер и названия помещений, в которых они установлены, текущее время, дату,

сообщения о сигналах тревоги, инструкции оператору и т. п.

6.2. Цифровые регистраторы

Цифровой регистратор (Digital Video Registrator — DVR) предназна-

чен для программируемого переключения видеоизображений на одном мониторе от нескольких телекамер и одновременной цифровой записи ви-

деоизображений с каждой подключенной к нему телекамеры на встроен-

ный жѐсткий диск.

Быстрое развитие алгоритмов компрессии видеоизображений (JPEG,

M-JPEG, Wavelet, MPEG-4 и пр.), рост скорости обработки данных компь-

ютерами дали толчок к развитию цифровых видеорегистраторов. DVR

можно представить как симбиоз мультиплексора и видеомагнитофона, ко-

торый обеспечивает удобный и быстрый поиск в записанном материале, по выбираемому идентификатору (телекамере, времени и дате).

Основными преимуществами DVR перед вышеперечисленными уст-

ройствами является:

Возможность цифрового увеличения. Кроме увеличения изобра-

жения, получаемого с помощью функции трансфокации самой видеокаме-

ры, цифровой регистратор, используя цифровое увеличение, позволяет увидеть номер интересующего автомобиля или «разглядеть» лицо появив-

шегося в кадре человека. Необходимо учитывать, что при цифровом уве-

личении разрешающая способность уменьшается.

149

Мгновенный поиск интересующих фрагментов видеозаписи. DVR

предлагает пользователю эффективный инструментарий для поиска инте-

ресующих видеофрагментов: через экранные меню можно быстро найти видеозаписи по тревоге, по времени, дате, номеру камеры или записанным титрам. Регистратор способен почти мгновенно переключиться на указан-

ный фрагмент и начать его воспроизведение.

Просмотр записи на компьютере. Цифровой регистратор может быть подключен к локальной компьютерной сети или сети Ethernet. Через стандартные LAN/WAN-сети пользователь, обладающий соответствую-

щими правами, может просмотреть на компьютере видеофрагменты или отдельные кадры записи любого DVR, подключенного к сети.

6.3. СОТ на базе универсальных ПЭВМ

Системы цифровой регистрации данных на основе ПК предназначе-

ны для программируемого переключения видеоизображений на одном мо-

ниторе от нескольких телекамер и одновременной цифровой записи видео-

изображений с каждой подключенной к нему телекамеры на встроенный жѐсткий диск. Компьютерные системы видеонаблюдения получили широ-

кое распространение в России. Обладая всеми достоинствами DVR, эти системы наделены ещѐ несколькими интересными свойствами. Одним из самых главных из них, на наш взгляд, является возможность применения видеодетектора движения с большим количеством программных настроек.

Используя вычислительные мощности современных компьютеров, произ-

водители добиваются существенного превосходства видеодетектора дви-

жения над детекторами, применяемыми в DVR.

Ещѐ одним достоинством систем телевизионного наблюдения на ба-

зе ПК является возможность их интеграции с другими системами, напри-

мер ОПС или СКУД. Как отмечалось ранее, такая интеграция зачастую ор-

ганизована на программном уровне, что позволяет объединять в одну ин-

тегрированную систему охраны оборудование различных производителей.

150

Современные системы телевизионного наблюдения часто проекти-

руются как сетевые распределенные системы на базе персональных ПЭВМ. Такая система позволяет подключать и просматривать любые ви-

деокамеры, архивы, управлять записью и другими функциями из удобной программы — «клиента» на ПК, установленного в дежурном помещении,

или с рабочего места администратора интегрированного комплекса безо-

пасности. СОТ поддерживают передачу видеоданных через сеть Internet и

через выделенные каналы связи, что позволяет создавать централизован-

ные посты охраны комплексов магазинов, предприятий и других распреде-

ленных объектов.

Системы позволяют расширять функциональность и наращивать ее мощность по мере необходимости. СОТ может работать успешно на базе одного сервера видеонаблюдения или использовать единственный компь-

ютер для контроля нескольких видеокамер. По мере необходимости в сис-

тему можно добавлять устройства видеоввода изображений с аналоговых камер, самостоятельные IP-камеры, видеохабы, дополнительные серверы и т. д. Телевизионная система позднее может быть интегрирована со СКУД или ОПС, быть связана с другими серверами и системами видеонаблюде-

ния на удаленных объектах. В такой собранной, как конструктор, системе каждый видеосервер выполняет свои задачи самостоятельно и независимо от работы других элементов системы. Отключение одного устройства не отражается на работе остальных.