МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ВНЕВЕДОМСТВЕННОЙ ОХРАНЫ
УТВЕРЖДЕНО Заместителем начальника ГУВО МВД России генерал-майором полиции А.В. Грищенко 23 декабря 2014 г.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ КОМПЛЕКТА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ФИКСАЦИИ И ПЕРЕДАЧИ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ С ОХРАНЯЕМОГО ОБЪЕКТА НА ПЦО
Р 78.36.-042-2014
Москва 2014
Рекомендации разработаны сотрудниками ФКУ НИЦ «Охрана» МВД России: к.т.н. А.Р. Фамильновым, А. А. Михайловым, Д.В. Топорковым, А.Д. Аленичевой под руководством к.т.н. А.Г. Зайцева.
ФКУ НИЦ «Охрана» МВД России выражает признательность сотрудникам ГУВО МВД России, принявшим участие в разработке данного документа.
Рекомендации по использованию комплекта оборудования для фиксации и передачи видеоинформации с охраняемого объекта на ПЦО. (Р 78.36.-042-2014). - М.: НИЦ «Охрана», 2014. - 97с.
Рекомендации предназначены для инженерно-технических специалистов подразделений вневедомственной охраны, занимающихся техническим обслуживанием и эксплуатацией систем охранных телевизионных (далее СОТ), установленных на ПЦО, охраняемых объектах и прилегающей к ним территории.
В рекомендациях изложены принципы и особенности работы комплекта оборудования для фиксации и передачи видеоинформации с охраняемого объекта на ПЦО «ТелеВизард-В-К». Показаны структурные схемы для различного количества видеокамер, установленных на охраняемом объекте, и способов передачи видеоинформации на ПЦО. Изложены способы подключения объектового оборудования систем централизованного наблюдения, применяемых подразделениями вневедомственной охраны полиции.
Основной целью настоящих рекомендаций является сокращение времени развертывания «ТелеВизард-В-К», раскрытие дополнительных возможностей оборудования и исключение типовых ошибок при его эксплуатации.
ФКУ НИЦ «Охрана» МВД России, 2015
Термины и определения(основные сокращения и аббревиатуры)
Аналоговая видеокамера (analog camera) - Видеокамера, передающая полный видеосигнал. Полный видеосигнал (signal video complet). Телевизионный видеосигнал, содержащий сигнал синхронизации (ГОСТ Р 51558-2014).
Алгоритм компрессии (compression algorithm) - Точный набор инструкций и правил, реализуемый при помощи кодека видеоданных и описывающий последовательность действий, согласно которым исходные видеоданные преобразуются в сжатые, а сжатые видеоданные преобразуются в восстановленные (ГОСТ Р 51558-2014).
АРД - автоматическая регулировка диафрагмы.
Видеоканал (video channel) - Совокупность технических средств СОТ, обеспечивающих передачу телевизионного изображения от видеокамеры до экрана видеомонитора в составе СОТ (ГОСТ Р 51558-2014).
Видеокамера (camera) - Устройство, предназначенное для телевизионного анализа передаваемой сцены при помощи оптоэлектронного преобразования и передачи телевизионного сигнала (ГОСТ Р 51558-2014).
Вндеосервер (video server) - Устройство в составе цифровой СОТ, предназначенное для преобразования аналогового видеосигнала с выхода видеокамер в цифровой формат с целью его обработки, передачи по компьютерной сети и/или записи на цифровой носитель информации (ГОСТ Р 51558-2014).
Отношение снгнал/шум (signal-to-noise, signal to noise ratio, SNR) - Безразмерная величина, представляющая собой отношение мощности полезного сигнала к мощности шума (ГОСТ Р 51558-2014).
ПЦО (пункт централизованной охраны) - диспетчерский пункт для организации и обеспечения на основе договоров централизованной охраны квартир, мест хранения имущества граждан и иных объектов различных форм собственности с помощью технических средств охраны, подключенных к системам передачи извещений. (Приказ МВД РФ от 16.06.2011 г. №676).
ПЦН (Пульт централизованною наблюдения) -
составная часть системы передачи извещений, устанавливаемая
в ПЦО (пункте установки ПЦН), для приема от устройств оконечных пультовых или ретрансляторов извещений о проникновении - на охраняемые объекты, служебных и контрольно- диагностических извещений, обработки, отображения, регистрации полученной информации и представления ее в заданном виде для дальнейшей обработки, а также (при наличии обратного канала) для передачи через устройства оконечные пультовые на ретрансляторы и устройства оконечные объектовые команд телеуправления. (Приказ МВД РФ от 16.06.2011 г. №676).
ППКОП - Прибор приемно-контрольный охранно-пожарный.
ПЭВМ - Персональная электронно-вычислительная машина.
Система охранная телевизионная, СОТ (CCTV) -
Система видеонаблюдения, представляющая собой телевизионную систему замкнутого типа, предназначенную для противо-криминальной защиты объекта (ГОСТ Р 51558-2014).
СПИ - Система передачи извещений.
сцн - Система централизованного наблюдения.
ТВЛ - Мера пространственной частоты периодической структуры в телевизионном изображении, выраженная отношением высоты изображения к половине периода структуры. (ГОСТ 21879-88). Определяется количеством черных и белых линий тестовой проверочной таблицы, различимых на видеомониторе.
ттх - тактико-технические характеристики.
УОО - устройство оконечное объектовое.
Фрейм - часть области воспроизведения, обеспечивающая отображение информации в соответствии с выбранным режимом.
Ethernet - Семейство технологий пакетной передачи данных для компьютерных сетей.
HDD (hard disk drive, HDD) - Жёсткий диск, запоминающее устройство (устройство хранения информации) произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи.
4
H.264, MPEG-4 Part 10 или AVC (Advanced Video Coding) - Лицензируемый стандарт сжатия видео, предназначенный для достижения высокой степени сжатия видеопотока при сохранении высокого качества.
IP-камера - Цифровая видеокамера, особенностью которой является передача видеопотока в цифровом формате по сети Ethernet, использующей протокол IP. Являясь сетевым устройством, каждая IP-камера в сети имеет свой индивидуальный 1Р-адрес.
Internet (интернет) - Всемирная система объединённых компьютерных сетей для хранения и передачи информации. Построена на базе стека протоколов TCP/IP.
LTE (Long Term Evolution, буквально с англ. -долговременное развитие) - Проект разработки консорциумом 3GPP стандарта усовершенствования технологий мобильной передачи данных CDMA, UMTS. Скорость передачи данных по стандарту 3GPP LTE достигает 326,4 Мбит/с (демонстрационно 1 Гбит/с на оборудовании для коммерческого использования) на приём (download) и 172,8 Мбит/с на отдачу (upload); в стандарте же установлены 173 Мбит/с на приём и 58 Мбит/с на отдачу.
Linux (Линукс) - Общее название Unix-подобных операционных систем, основанных на одноимённом ядре. Ядро Linux создаётся и распространяется в соответствии с моделью разработки свободного и открытого программного обеспечения.
NTSC (National Television Standards Committee - Национальный комитет по телевизионным стандартам) - Система аналогового цветного телевидения, разработанная в США.
PAL (Phase Alternating Line - построчное изменение фазы) - Система аналогового цветного телевидения.
Power over Ethernet (РоЕ) - Технология, позволяющая передавать удалённому устройству электрическую энергию вместе с данными, через стандартную витую пару в сети Ethernet.
RS-232 (Recommended Standard 232) - Последовательный (асинхронный) интерфейс для персональных компьютеров.
RS-485 (Recommended Standard 485) - Последовательный (асинхронный) интерфейс для персональных компьютеров. В отличии от RS-232 передача данных осуществляется с помощью
5
дифференциальных сигналов, что повышает помехозащищенность и значительно увеличивает дальность действия. Стандарт приобрел большую популярность и стал основой для создания целого семейства промышленных сетей широко используемых в промышленной автоматизаци.
TCP/IP - Набор сетевых протоколов передачи данных, используемых в сетях, включая сеть Интернет. Название ТСРЯР происходит из двух наиважнейших протоколов семейства - Transmission Control Protocol (TCP) и Internet Protocol (IP).
USB (Universal Serial Bus - «универсальная последовательная шина») - Последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств в вычислительной технике.
UDP (User Datagram Protocol - протокол пользовательских датаграмм) - Один из ключевых элементов Transmission Control Protocol/Internet Protocol, набора сетевых протоколов для Интернета.
UPS- Бесперебойный источник питания (компьютерный).
Wi-Fi - Торговая марка Wi-Fi Alliance для беспроводных сетей на базе стандарта IEEE 802.11. Под аббревиатурой Wi-Fi в настоящее время развивается целое семейство стандартов передачи цифровых потоков данных по радиоканалам.
WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Micro-wave Access) - Технология, разработанная с целью создания универсальной беспроводной связи на больших расстояниях.
4G (fourth generation - четвёртое поколение) - Поколение мобильной связи с повышенными требованиями. К четвёртому поколению принято относить перспективные технологии, позволяющие осуществлять передачу данных со скоростью, превышающей 100 Мбит/с подвижным и 1 Гбит/с - стационарным абонентам.
6
Введение
В настоящее время наблюдается широкое использование систем охранных телевизионных (далее СОТ) для повышения противокриминальной защищенности объектов охраны.
Целесообразность применения СОТ для охраны объектов очевидна. Уникальность информации о ситуации на охраняемом объекте либо о поведении и индивидуальных особенностях нарушителя, которую может дать только телевизионное изображение, и специфика задач, решаемых с помощью систем охранного телевидения, делают их в некоторых случаях незаменимыми. Так, телевизионные камеры, демонстративно установленные на объекте, могут отпугивать потенциальных преступников. Видеонаблюдение дает возможность оператору визуально контролировать ситуацию на объекте и увидеть: путь проникновения нарушителя на территорию, в здание или помещение объекта (либо как нарушитель пытается преодолеть средства инженерно-технической укрепленности), проследить за действиями нарушителя. Такие сведения незаменимы для организации оперативного противодействия нарушителю. Кроме того, сведения позволяют оператору «отсеять» ложные срабатывания средств охранной сигнализации.
На отечественном рынке охранной техники данное оборудование представлено достаточно широко, однако многим из них присущи характерные ограничения, сдерживающие их использования во вневедомственной охране.
При разработке СОТ «ТелеВизард-В-К» были учтены недостатки существующих аналогичных систем, прежде всего это:
-использование неспециализированной операционной системы;
-низкая эффективность «вирусной» защиты; -недостаточная глубина видеоархива;
-не обеспечена возможность сопряжения СОТ с объектовым оборудованием СЦН, применяемых подразделениями вневедомственной охраны и др.
Таким образом, при всем многообразии представленных на рынке СОТ возникла необходимость в создании «ТелеВизард-В-К», свободной от вышеуказанных недостатков.
Поскольку объем рекомендаций не позволяет описать полностью все режимы работы «ТелеВизард-В-К» остановимся только на некоторых особенностях комплекта, представляющих наибольший интерес или определенную сложность при освоении в эксплуатации. Более полное описание режимов работы приведено в руководстве по эксплуатации на изделие ЯЛКГ.425629.001-РЭ
1. Назначение
«ТелеВизард-В-К» предназначен для фиксации ситуации на охраняемом объекте при срабатывании средств тревожной сигнализации с последующей передачей видеоинформации на ПЦО и видео верификации тревог - подтверждения с помощью видеонаблюдения фактов несанкционированного проникновения в зону охраны и выявление ложных срабатываний.
Комплект информационно совместим с объектовым оборудованием СПИ и ППКОП, используемых во вневедомственной охране путем фиксации извещения «тревога» при изменении состояния релейных выходов этого оборудования. Для обеспечения двухстороннего обмена данными (работа в расширенном формате) используется специальный протокол, с помощью которого осуществляет обмен с ППКОП «Ладога-А» производства ЗАО «Риэлта» г. С-Петербург через блок сопряжения интерфейса (БСИ-А).
«ТелеВизард-В-К» включает в себя не только замкнутую систему охранного телевидения, но и комплект оборудования для передачи видеоинформации по различным каналам связи, (как проводным, так и с использованием радиоканала). Именно этим объясняется появление в названии оборудования буквы «К», которая подчеркивает наличия такого комплекта оборудования.
Таким образом, данный комплект оборудования, возможно использовать как для «замкнутой» СОТ, т.е. действующей автономно, так и для применения в сетевой структуре видеонаблюдения.
8
На основе «ТелеВизард-В-К» возможно:
1) Создание локальной системы видеонаблюдения на ПЦО.
2) Осуществлять удаленный мониторинг обстановки на ПЦО с передачей видеоинформации вышестоящему звену управления.
3) Осуществлять верификацию тревог на охраняемых объектах с контролем действия групп задержания на этих объектах.
4) Объединять посредством радиоканала ближнего радиуса действия несколько отдельно стоящих объектов охраны в единый комплекс.
5) Осуществлять передачу видеоинформации посредством сетевых технологий на значительное расстояние и создавать глобальные системы видеонаблюдения.
6) При отсутствии физических линий связи (оптоволоконных или проводных линий) возможна передача видеоинформации по радиоканалу большого радиуса действия стандарта «4G» и «Wi-Fi».
2. Отличительные особенности системы «ТелеВтард-В-К»
В качестве операционной системы выбрана операционная система “Nordalinux” (на базе операционной системы Linux).
Используется алгоритм компрессии (сжатия) Н.264 (25 кадр/сек на канал - при разрешении 704x576 пикселей). Многими специалистами Н.264 считается одним из самых удачных алгоритмом компрессии.
Всего в локальном или удаленном видеорегистраторе может быть до 8 каналов аналогового видеонаблюдения.
Операционная система размещена на флеш-карте, поставляемой вместе с видеорегистратором, что гарантирует отказоустойчивую и бесперебойную работу. Таким образом, обеспечивается полная защита от «вирусных» атак. На данную флеш-карту невозможно традиционными методами записать информацию или удалить её, поэтому «вирусы» не могут нарушить работы операционной системы.
В системе осуществляется:
9
-расширенная поддержка автоматической настройки параметров изображения;
-управление удаленным регистратором, в том числе по протоколу http;
-удаленный доступ к архиву аудио и видеоинформации; -модульная архитектура системы;
-русскоязычный пользовательский интерфейс.
3. Расчет пропускной способности канала передачи данных и выбор алгоритма компрессии «ТелеВюард-В-К»
В СОТ одним из самых «узких» мест являются каналы передачи видеоданных, поэтому следует обратить на это особое внимание.
Произведем расчет пропускной возможности канала связи в СОТ для одного видеоканала без использования компрессии видеосигнала Исходные данные:
Разрешение - не менее 500 ТВЛ, что соответствует ширине спектра около 6 МГц (поэтому количество отсчетов (выборок) по теореме Котельникова должно быть не менее 12х I О6); Количество кадров - не менее 25 кадров/сек;
Разрядность аналого-цифрового преобразователя (АЦП) -не менее 9 бит (для простоты расчета возьмем с запасом -10 бит.
Таким образом, получаем необходимую пропускную способность канала связи без использования того или иного вида компрессии - (12 х 106) х (25) х (10)=3 х 109бит/сек, или 3 Гб/сек. Стандартные компьютерные сети обычно не позволяют передавать информацию со скоростью больше 1 Гб/с. Следовательно, для реальной работы СОТ необходимо использовать тот или иной вид компрессии видеосигнала.
Основные виды компрессии делятся на алгоритмы с покадровым сжатием (каждый кадр сжимается независимо друг от друга) и алгоритмы с межкадровым сжатием (сжатие происходит с учетом изменения информации в предыдущих кадрах).
Алгоритмы с межкадровым сжатием позволяют при меньшей пропускной способности канала связи обеспечить заданной качество изображения.
10
