На любом уровне обеспечения безопасности не обойтись сегодня без техники ви-
деонаблюдения. Согласно своему назначению, соответствующее охранное оборудова-
ние используется автономно либо как составная часть систем безопасности разного ис-
полнения — от совсем простых до самых сложных. Столь же различными, как и по-
ставленные задачи, являются и применяемые здесь устройства. Это могут быть как
обычные переключатели видеосигналов, так и сложные мультиплексоры или даже ком-
плексные центры видеонаблюдения с матричными коммутаторами по типу гибридных
модулей, «разумными» видеодетекторами наличия движения для обнаружения подо-
зрительной активности, цифровой видеозаписью, включая передачу изображения на
расстоянии и интерактивные графические пульты управления. При этом постоянное
совершенствование видеокамер, объективов и мониторов неуклонно повышает требо-
вания к квалификации специалистов, занимающихся проектированием, планировани-
ем, монтажом и техническим обслуживанием техники видеонаблюдения.
Не требующее больших затрат целенаправленное преобразование разработанных по
заказу пользователя условий эксплуатации нередко затрудняется тем, что предлагаемые
в этой сфере продукты сильно различаются по своему качеству и эффективности.
В связи этим перед пользователем встает трудная задача: выбрать из огромного объема
предложений наиболее оптимальный вариант для конкретной цели. Помимо цены ре-
шающее значение здесь приобретают технические параметры, приводимые производи-
телями и поставщиками, хотя таковые можно считать лишь условно сравнимыми даже
при их скрупулезном рассмотрении. Это объясняется, прежде всего, отсутствием необ-
ходимых норм и стандартов, то есть полной унификации технических критериев выбо-
ра. Специалист знает, что фактическая пригодность и, соответственно, качество эксп-
луатируемого оборудования могут быть надежно доказаны только на основе практиче-
ских испытаний или непосредственного сравнительного анализа изделий разных фирм.
Область видеонаблюдения слишком специфична, чтобы ответы на возникающие
здесь насущные вопросы можно было бы найти в стандартной литературе по электро-
нике, оптике или телевизионной технике. В настоящем Справочнике в доступной фор-
ме дается описание уже принятых или только входящих в оборот понятий из сферы ох-
ранных систем и техники слежения. Приведены также и значимые для данной отрасли
сведения по компьютерным и сетевым технологиям, способам обработки информации,
по электронике и оптике. Многочисленные иллюстрации и цветные вкладки, а также
немецко-англо-русский глоссарий наиболее употребительных в специальной литерату-
ре терминов, завершающийся обширным перечнем принятых сокращений и условных
обозначений, дополняют этот единственный в своем роде словарь-справочник по тех-
нике видеонаблюдения.
Впечатляющие инновации в области сетевых и компьютерных технологий, в том
числе на уровне обработки изображений, оказывают благотворное влияние на созда-
ние и совершенствование систем профессионального видеонаблюдения. Результатом
стало сокращение цикла разработок, постоянное повышение качества выпускаемой
этой области продукции и появление оборудования нового типа. Все это требует пери-
одического обновления содержания предлагаемой вашему вниманию книги. Чтобы
возможные последующие издания в полной мере отвечали запросам и ожиданиям по-
тенциального читателя, автор и издательство будут признательны всем за высказанную
конструктивную критику. Поделившись с нами своим личным опытом, сформулировав
свои пожелания и предложения по улучшению данного Справочника, вы несомненно
несомненно будете способствовать актуализации его содержания с соответствующим внесением необходимых дополнений. Мы надеемся, что благодаря такой обратной связи вы получите на долгие годы эффективного и надежного помощника, незаменимого при планировании, проектировании и монтаже систем видеонаблюдения.
В заключение я хотел бы от души поблагодарить всех, кто активно помогал мне со-
ветом и делом при работе над книгой, — прежде всего, коллег Байза и Нойманна. Г-н
Байз щедро делился своими неисчерпаемыми знаниями и помог обнаружить ряд по-
грешностей и неточностей в первом издании, а г-н Нойманн дал множество ценных
советов по компоновке материала и оформлению данного выпуска. Особую признате-
льность следует выразить фирме Роде & Шварц за подготовку и предоставление таблиц
«Телевизионные стандарты» в приложении «Списки, таблицы, формуляры», а также
фирме «Транстек» за дружескую поддержку при составлении статей «Асинхронная пе-
редачи данных», «Сеть Ethernet», «Интерфейс малых вычислительных систем (SCSI)» и
«Кольцевая ЛВС с маркерным доступом (Token Ring)».
От всего сердца благодарю также мою семью за безусловное понимание и бесконеч-
ное терпение, без которых эта книга вряд ли увидела бы свет.
Эрпел-Орсберг, апрель 2007 г.
М. Гвоздек
E-Mail: GWOZDEK@HEITEL.COM
ВВЕДЕНИЕ
Ясные понятия облегчают понимание
В настоящее время существует множество систем безопасности, успешно применяемых
в деле защиты от вандализма, взлома, налета, равно как и в борьбе против терроризма
и шпионажа.
В помощь специалистам, ответственным за безопасность вверенного им объекта,
предлагаются специальные диаграммы с указанием элементов систем безопасности,
представленных по отдельности либо в комплекте, то есть в составе относящегося к
ним блока, и предназначенных для защиты как людей, так и материальных ценностей
в зависимости от поставленной задачи. Достаточно сложную проблему составляет при
этом оптимальный выбор концепции и структуры системы безопасности. Важнейшим
аспектом в этой связи становится бескомпромиссный анализ проблемы и откровенный
обмен мнениями между пользователем, консультантом и производителем/поставщи-
ком соответствующего оборудования.
Главным условием отвечающего поставленной задаче проектирования и целена-
правленного использования систем видеонаблюдения является «унифицированный
язык», то есть однозначное понимание действующих в данной сфере функциональных
связей. В процессе концептуального планирования, постановки задачи, выбора подхо-
дящего продукта и последующего монтажа ответственным лицам приходится прини-
мать многочисленные решения, для чего абсолютно необходимо обладать соответству-
ющими фундаментальными знаниями и достаточным уровнем компетентности.
Обзорная схема электронной техники обеспечения безопасности. CCTV — замкнутая телевизи-
онная система
Рынок технических
средств охраны
и защиты
Электронное
оборудование
для обеспечения
безопасности
Предоставляемые услуги
(охрана, подача
и принятие сигналов
тревоги и др.)
Механические
средства защиты
(двери, замки, сейфы)
Сигнали-
заторы
повре-
ждений
Системы
контроля
доступа
Системы
пожарной
сигнали-
зации
Системы
оповещения
о налете
и грабеже
Системы
оповещения
о взломе/
вандализме
Системы
видео-
наблюдения
CCTV
Области применения систем видеонаблюдения
Технику видеонаблюдения мы почти на каждом шагу встречаем сегодня в нашей каж-
додневной жизни. Видеокамеры установлены не только в зданиях вокзалов, в торговых
центрах, музейных залах, кредитных учреждениях, на банкоматах и даже в производст-
венных цехах, но и повсюду, где вообще необходима защита человека и его имущества.
Сколь разнообразны поставленные при этом задачи, столь же различно и необходимое
для их реализации оборудование. Так, для контроля за въездом через ворота достаточ-
но одной видеокамеры и монитора. Обеспечение защиты бензозаправочной станции,
где видеотехнику применяют в целях предотвращения хищений топлива и т.п., обой-
дется гораздо дороже. Еще более сложной окажется система видеонаблюдения, пред-
назначенная для сплошного и непрерывного контроля территории аэропортов, где сле-
дить приходится не только за багажными транспортерами и рольгангами, но и за зала-
ми ожидания, равно как за всеми входами и выходами. Центральный пункт видеонаб-
людения как интегрированный компонент всей системы безопасности состоит из
множества самых разных устройств, смонтированных согласно требованиям заказчика
в единую систему видеонаблюдения со своими индивидуальными особенностями.
Восприятие, обнаружение, распознавание или идентификация
Независимо от конструктивных размеров видеотехника призвана освободить человека
от весьма сложной, довольно изнурительной и порой даже опасной работы. Поэтому
система видеонаблюдения должна в полной мере отвечать требованиям и пожеланиям
пользователя, четко срабатывая в решающий момент с предоставлением качественного
изображения. Будет ли полученный телевизионный кадр пригодным для дела, зависит
в первую очередь от задачи, поставленной перед системой слежения. В этом смысле
специалисты делают различие между такими понятиями, как восприятие, обнаруже-
ние, распознавание и идентификация, то есть в диапазоне от возможности лишь вос-
принять внезапное изменение в кадре и до безусловной идентификации личности.
Типичные области применения техники видеонаблюдения с примерами. CCTV — замкнутая те-
левизионная система
Системы видеонаблюдения CCTV
Медицина
Измери-
тельная
техника
Производ-
ственные
процессы
Служба
безопас-
ности
Следст-
венные
действия
Личная
охрана
Регули-
рование
дорожного
движения
Защита
окружаю-
щей среды
Борьба
с преступ-
ностью
Предот-
вращение
вандализма
Охрана ма-
териальных
ценностей
Защита
объектов
В научном отделе Британского министерства внутренних дел (Police Scientific Development
Branch, PSDB) более подробно исследовали эту связь и, основываясь на изве-
стном разрешении телевизионных картинок, следующим образом определили профили
различных требований.
Восприятие (monitor & control): позволяет наблюдателю видеть место, направление и
скорость перемещения лица, если заранее известна зона, в пределах которой это лицо
следует ожидать.
Обнаружение (detection): приводит наблюдателя в состояние, позволяющее обнару-
жить отдельное лицо в любом месте зоны наблюдения с вероятностью, граничащей с
достоверностью. В этих условиях видеодетектор обнаружения активности (то есть на-
личия движения) может использоваться по принципу тревожной сигнализации.
Распознавание (recognition): при сохранении соответствующего уровня качества на-
блюдатель способен опознать известное ему лицо с вероятностью, граничащей с досто-
верностью.
Идентификация (identification): воспроизведение мелких деталей является настолько
хорошим, что наблюдатель может уверенно идентифицировать даже не известное ему
лицо с вероятностью, граничащей с достоверностью.
Однако указанные выше условия выполнимы лишь в том случае, если наблюдаемый
объект отображается хотя бы в минимальном размере, установленном в зависимости от
поставленной задачи. Так, в случае следственных действий для человека ростом 1,7 м
с учетом стандартов МККР (Международный консультационный комитет радиосвязи)
и ПАЛ (система цветного телевидения) принята процентная доля экрана, равная 625
экранным строкам, как видно на рисунках ниже.
Отсюда вытекают, в зависимости от поставленной цели, максимальные значения
для высоты и ширины изображения конкретной контролируемой зоны, что позволяет
определить требуемое — большее или меньшее — число видеокамер. Если, например,
достаточно создания условий для простого обнаружения человека у ограждения, то до-
пустимая зона контроля будет значительно больше, чем при наличии одной камеры
для идентификации злоумышленника вблизи банкомата. Приведенная далее таблица
демонстрирует разную степень отличий между максимально возможными зонами кон-
троля. Так, наибольшее расстояние между видеокамерами и объектом в интервале от
«восприятия» до «идентификации» может сократиться в 24 (!) раза. Все данные получе-
ны со ссылкой на фокусное расстояние объектива на примере 1/2"-ПЗС-формировате-
ля сигнала изображения. Под ведущим термином фокусное расстояние вы найдете
дополнительную информацию по этой теме.
Приведенные данные следует рассматривать как ориентировочные, поскольку фак-
тическая распознаваемость мелких деталей в большой степени определяется также уг-
лом наклона камер и качеством используемых узлов.
а) б) в) г)
Иллюстрация относительной зависимости между человеческим ростом 1,7 м и ожидаемым рас-
познаванием мелких деталей: а) — восприятие (5 %), б) — обнаружение (10 %), в) — распозна-
вание (50 %), г) — идентификация (120 %)
Зоны контроля в зависимости от ожидаемой распознаваемости деталей
Фокусное рас-
стояние объек-
тива в сочетании
с 1/2"-ПЗС-фор-
мирователем
видеосигнала
Восприятие 5 %
экрана (высота
сцены = 34 м)
301/42/03 м
Обнаружение 10 %
экрана (высота
сцены = 17 м)
591/92/03 м
Распознавание 50 %
экрана (высота
сцены = 3,4 м)
2941/432/33 м
Идентификация 120 %
экрана (высота
сцены = 1,4 м)
5881/1032/83 м
3,5 Ѕ 24,8 Ѕ 12,4 Ѕ 2,5 Ѕ 1,0
8,5 Ѕ 60 Ѕ 30 Ѕ 6,0 Ѕ 2,5
12,5 Ѕ 88 Ѕ 44 Ѕ 8,9 Ѕ 3,7
25 Ѕ 177 Ѕ 88 Ѕ 17,7 Ѕ 7,4
50 Ѕ 354 Ѕ 177 Ѕ 35,4 Ѕ 14,8
1 Число вертикальных строк для отображения человека ростом 1,7 м.
2 Число вертикальных строк для отображения головы человека ростом 1,7 м.
3 Число вертикальных строк для отображения шрама длиной 2 см на лице человека.
С полем зрения видеокамер, или угловым полем объектива в пространстве изобра-
жений, то есть с правильным расположением и результирующим из сочетания камеры
и объектива отображением зоны контроля, неразрывно связана эффективность функ-
ционирования всей системы видеонаблюдения. Однако решающими факторами явля-
ются все же процессы передачи, последующей обработки и воспроизведения видео-
записи, обусловленные ориентированным на конкретного пользователя выбором и
правильной компоновкой предлагаемого на сегодняшний день оборудования. Ввиду
широкого разнообразия существующих в этой области продуктов и весьма противоре-
чивых характеристик от заинтересованных групп специалистов проблема выбора ста-
новится едва ли не самой сложной для пользователя. Поскольку вся техника в целом
постоянно совершенствуется, прямой сравнительный анализ на основе только техни-
ческих данных в заводских паспортах оказывается довольно затруднительным. Качест-
венная оценка заявленных показателей не способна обеспечить достоверный результат
еще и в силу того, что изготовители нередко пользуются абсолютно разными методами
испытаний для определения тех или иных параметров, прибегая порой даже к иному
обозначению одних и тех же функций. Сегодня рынок предлагает видеокамеры в сот-
нях разных вариантов, фактическая пригодность которых может быть установлена час-
то исключительно путем практических испытаний.
Важнейшие узлы и компоненты систем видеонаблюдения
В приведенной ниже схеме представлены основные узлы системы видеонаблюдения —
с логическим разделением на зону контроля, способ передачи видеосигнала, обработку
видеосигнала в центральном пункте и формы представления информации с соответст-
вующим управлением данными. Подробное описание используемых ведущих терминов
вы найдете в главе «Энциклопедия от А до Я».
По изложенному выше ясно, что установка видеонаблюдения в наипростейшем ва-
рианте состоит из камеры и монитора. Однако, в зависимости от поставленной задачи,
может потребоваться множество дополнительных устройств, выбираемых согласно по-
желаниям пользователя и интегрируемых затем в общую систему. Приведенные далее
функциональные блок-схемы призваны показать все многообразие и гибкость приме-
нения современной видеотехники. Детальные описания выделенных терминов и спе-
циальных понятий приведены в словарной части Справочника.
Восприятие, обнаружение, распознавание или идентификация 19
20 Введение
Важнейшие компоненты системы видеонаблюдения (подробное объяснение приведенных поня-
тий см. в соответствующих статьях в «Энциклопедии от А до Я»)
Объектив
Зона
контроля
Оборудование
центра видео-
наблюдения
Индикация,
обслуживание
Передача
видеосигнала
Видео-
сигнал
Видео-
сигнал
Видео-
сигнал
Управ-
ление
Управ-
ление
Управ-
ление
Видеокамера
Корпус камеры
Обтекатель
Дистанционное
управление
видеокамерой
Освещение
Мнемоническое
табло
Система визуаль-
ного отображе-
ния информации
Блок управления
Видеопринтер
Монитор
Передача
в ИК-среде
Передача
по радиосвязи
Волоконно-опти-
ческий кабель
Витая пара
Коаксиальный
кабель
Видеодетектор
наличия
движения
Видео-
мультиплексор
Квадрантный
дисплей
Делитель
кадра/«кадр
в кадре»
Переключатель
видеосигнала
Распределитель-
ный усилитель
Корректирующий
усилитель
Гальвано-
развязка
Передача
изображения
на расстоянии
Передача
в СВЧ-среде
Главная ВМ
ЗУ тревожных
кадров
Контроль
видеосигнала
Вставка текста
в кадр
Матричный
коммутатор для
видеосигналов
Цифровая
видеозапись
Кассетный ви-
деомагнитофон
Элементарные типовые схемы техники видеонаблюдения
Первый рисунок демонстрирует самую простую из всех видеосхем: прямое соединение
видеокамеры с монитором.
В следующем примере видеокамера подключается сразу к трем мониторам, причем
видеосигнал может проходить без участия дополнительных компонентов. На что здесь
следует обратить особое внимание, см. в статье организация цикла в сквозном контуре.
С помощью распределительного усилителя, в том числе при монтаже в схеме
«звезды», видеосигнал может распределяться и на большее число мониторов или, соот-
ветственно, терминалов (видеомультиплексоры, матричные коммутаторы для
видеосигналов).
Переключатели видеосигнала могут обеспечить, наряду с ручным переключением не-
скольких видеокамер, также их автоматическую цикличную смену с использованием
встроенного датчика тактовых импульсов и — в зависимости от исполнения — еще и
управляемое событиями включение камеры, зафиксировавшей подозрительную ситуацию.
Элементарные типовые схемы техники видеонаблюдения 21
Распреде-
лительный
усилитель
При наличии квадрантного дисплея удается получать на одном мониторе до четы-
рех видеокадров одновременно. Дополнительно большинство таких устройств распола-
гает специальными входами для тревожной сигнализации, так что у соответствующих
камер может быть представлено и полноформатное изображение.
Видеомультиплексоры рассчитаны на последовательную запись нескольких ви-
деокамер с помощью одного кассетного видеомагнитофона. При этом видеосигналы
записываются либо в непрерывном режиме, либо с сигнальным управлением (при сра-
батывании тревожной сигнализации).
22 Введение
Входы для сигналов тревоги
Входы для сигналов тревоги
Квадрантный
дисплей
Входы для сигналов тревоги
Видеомуль-
типлексор
Видеозапись и воспро-
изведение изображения
Переклю-
чатель
видео-
сигналов
В цифровых системах применяются, как правило, жесткие диски для прямой видео-
записи и сменные носители памяти, такие как CD-R, DVD-R, а также лентопротяж-
ные механизмы для перекачки отдельных изображений и комплектных последователь-
ностей кадров. В зависимости от использования существующих в настоящее время воз-
можностей, такое оборудование дает определенные преимущества. Более подробно
см. об этом статьи цифровая видеозапись и сжатие изображения.
До сих пор для передачи телевизионных изображений используется преимущест-
венно коаксиальный кабель. В качестве альтернативы предлагаются витая пара
либо волоконно-оптический канал связи. Для беспроводной передачи находят
применение среды СВЧ, ИК и радиочастоты. В отличие от известных ранее спосо-
бов передачи видеосигналов, цифровые системы передачи изображения на рас-
стоянии могут действовать при любой удаленности. По цифровой сети интеграль-
ного обслуживния (ЦСИО) с помощью названной техники можно, в зависимости
от способа сжатия изображений и требуемого качества, добиться большой секундной
скорости передачи.
Следующая блок-схема демонстрирует важнейшие узлы комплектной системы ви-
деонаблюдения. оборудование центра видеонаблюдения
Элементарные типовые схемы техники видеонаблюдения 23
Входы для сигналов тревоги
Цифровая
видеозапись,
включая
мульти-
плексор
Цифровой носитель памяти
(жесткий диск, CD-R, DVD-R,
лентопротяжные механизмы)
Входы для сигналов тревоги
Передатчик
сигнала
изобра-
жения.
Управление
видео-
сигналами.
Опция:
звуковой
сигнал
Преобра-
зователь
свет—
сигнал.
Управление
видео-
сигналами.
Опция:
звуковой
сигнал
Сеть
передачи
общего или
частного
пользования
Представленную здесь систему видеонаблюдения кратко можно описать следующим
образом.
1. Видеосигналы видеокамер 1—13 передаются на центральный пункт по двухпровод-
ным участкам канала передачи (передача по витой паре). Расстояния здесь могут
составлять от 750 до 1250 метров.
2. Передача с видеокамер 14—23 осуществляется по коаксиальному кабелю. Расстоя-
ния составляют не более 240 метров.
3. Все видеокамеры синхронизированы с частотой сети (синхронизация с частотой
сети).
4. Для контроля зон вокруг ограждения (видеокамеры 1—13) используются видеоде-
текторы движения. При появлении сигнала тревоги 15 кадров с интервалом 2 се-
кунды фиксируются системой цифровой видеозаписи. Видеозапись всегда осуще-
ствляется группами из трех камер, так что сохраняются сигналы не только с основ-
ной камеры, записавшей подозрительное событие, но и с соседних камер перед зо-
ной контроля и позади нее.
5. К входам 22 и 23 матричного коммутатора видеосигналов присоединяются дистан-
ционно управляемые камеры с функциями поворота, наклона (горизонтального и
вертикального панорамирования), настройки и изменения фокусного расстояния, а
также управления положением (дистанционное управление видеокамерами). Руч-
ная настройка осуществляется — на выбор — либо с пульта управления 1 (BG), либо
через систему визуального отображения информации (BIS) в пункте управления 2
(BG). При срабатывании тревожной сигнализации обе камеры активируются авто-
матически, так что при появлении сигала тревоги видеодетектор обнаружения ак-
тивности действует на увеличение интересующего участка (зоны тревоги). Для этой
24 Введение
Комментарий: SN — головка вертикального и горизонтального панорамирования; VD — видео-
принтер; MZ — объектив с механически изменяемым фокусным расстоянием; FSE — приемник
телеуправления; ZW-S — двухпроводной передатчик; ZW-E — двухпроводной приемник; VB —
видеодетектор наличия движения; DBA — система цифровой видеозаписи; TXT — вставка тек-
ста; VSЬ — контроль видеосигнала; BG — блок управления; BIS — система визуального отобра-
жения информации; — оборудование центрального пункта видеонаблюдения.
Установка
оповещения
об опас-
ности
Матричный коммутатор
для видеосигналов 24Е/8А
Входы
для сиг-
налов
тревоги
Управ-
ляющая
ВМ
Параллельный
интерфейс
цели между фиксированными позициями тревоги у камер с дистанционным управ-
лением и отдельными «тревожными» зонами у видеодетекторов движения существу-
ет логическая связь. Так, фиксированное положение 1 видеокамеры 22 активируется
при обнаружении активности видеодетектором 1 с полем тревоги 1, а фиксирован-
ное положение 2 — при обнаружении активности в поле 2. С учетом этой зависимо-
сти камера 22 отнесена к камерам 1—7, а камера 23 — к камерам 8—14.
6. От установки тревожной сигнализации далее направляется в общей сложности 7 до-
полнительных сигналов тревоги на управляющую ВМ центрального пункта видео-
наблюдения. При сигнале 1 буферизации подлежит информация с камеры 15, при
сигнале 2 — информация с камеры 16, как описано в п. 4. Эта запись также произ-
водится группами по 3 видеокамеры в каждой.
7. Для облегчения определения местоположения той или иной камеры до 20 символов
текста с соответствующими данными вводятся в картинку на мониторе — в нижней
части экрана. Видеокамера, запечатлевшая тревожное событие, дополнительно снаб-
жается пометкой ALARM (тревога). Для индуцируемой на экране текстовой инфор-
мации предусмотрена свободная настройка (вставка текста, Американский стан-
дартный код для обмена информацией, ASCII).
8. При выходе видеокамер из строя или отказе их отдельных компонентов обеспечива-
ется соответствующее оповещение оператора (система визуального отображения
информации). Сообщение о неисправности должно появляться также в случае непо-
ладок в кабельной проводке или при прерывании цепи, равно как и в ситуации «не-
достаточного освещения» (контроль видеосигнала). Порог различимости сигнала
твоги может устанавливаться для каждой видеокамеры индивидуально.
9. С пульта управления 1, к которому отнесены мониторы 1 и 2, возможно только руч-
ное управление системой видеонаблюдения. За исключением камер 20 и 21, активи-
руемых, допустим, лишь в период от 18 часов в пятницу до 6 часов утра в воскресе-
нье, пользователь обладает неограниченным доступом ко всем камерам, встроенным
в систему. На мониторе 1 протекает преимущественно постоянный камерный цикл
автоматического «обхода» видеокамер с 1 по 19. Предварительно установленное вре-
мя цикла составляет 4 секунды. Цикл работы камер может быть в любой момент
прерван включением «постоянно действующей» камеры. Монитор 2 зарезервирован
для двух мобильных видеокамер (22 + 23). Управление всеми имеющимися в распо-
ряжении функциями дистанционного управления осуществляется через блок управ-
ления. В случае появления сигнала тревоги контроль за работой камер 22 и 23 берет
на себя пункт управления 2.
10. Пункт управления 2 служит преимущественно для обработки сигнала тревоги и
анализа тревожных событий. Для целей обслуживания и индикации сигналов тре-
воги предлагается интерактивная система визуального отображения информации
(BIS), обычно проектируемая по заказу пользователя, так что оператор имеет воз-
можность в любой момент получить на экране графическое представление, соот-
ветствующее текущей ситуации. При срабатывании тревожной сигнализации снача-
ла включается общая схема тревоги с мигающими символами, например для каме-
ры 4 и относящихся к ней соседних камер. Мониторы 3—5 одновременно показы-
вают текущие изображения в прямой передаче с «тревожных» камер. Параллельно
с этим на мониторе 6 через одну из двух видеокамер с дистанционным управлени-
ем можно наблюдать в увеличенном виде актуально значимый участок контроля
(зону тревоги). Квитирование сигнала тревоги происходит в два этапа. Сначала
надо подтвердить получение тревожного сообщения, в результате чего звуковой
сигнал (зуммер) стихает и высвеченное на графическом экране окно «тревога от ка-
меры …» выключается. После оценки ситуации может быть квитирован сам сигнал
тревоги. Тогда эти мониторы гаснут (темновая схема), а на графическом экране
отображается принципиальная схема всей зоны видеоконтроля. Для каждого сигна-
Элементарные типовые схемы техники видеонаблюдения 25
ла тревоги сохраняются с помощью системы цифровой видеозаписи отдельные,
ограниченные по времени последовательности кадров, анализ которых осуществля-
ется исключительно через систему экранного представления информации. При
этом поиск облегчается при наличии реестра всех сигналов тревоги за последние
два месяца. Критериями подобного поиска служат дата, время и сработавший тре-
вожный сигнализатор. После ввода этих параметров на мониторе 3 автоматически
появляются относящиеся к данному сигналу тревоги изображения — либо в форме
отдельных стоп-кадров, либо в виде своеобразного «фильма», то есть последовате-
льности кадров. Для ретрансляции или долгосрочного архивирования любое изоб-
ражение может быть распечатано с помощью специального видеопринтера, преду-
смотренного в пункте управления.
Из примеров конфигурации систем, рассматриваемых в начале этого раздела, и из
краткого описания функций применительно к данной комплектной установке видео-
наблюдения отчетливо видно, сколь разными по своей конструкции и функционально-
сти могут быть системы телевизионного контроля. К производителям, проектировщи-
кам и монтажникам выдвигаются, кроме прочего, особые требования в отношении
центральных пунктов слежения, которые, будучи представлены в форме спутниковых
станций, то есть систем с матричными коммутаторами видеосигналов при децентрали-
зованной организации, обеспечивают взаимный обмен телевизионными кадрами на
больших расстояниях. Не только передача и распределение видеокадров, но и собст-
венно управление центрами видеонаблюдения требуют максимально высокого уровня
используемой техники. Неизбежная интеграция в глобальные системы безопасности
придает завершенность поставленным задачам, тесно связанным со всеми элементами
используемых систем.
Ответы на вопросы касательно планирования/проектирования систем и оборудова-
ния можно найти в разделе «Критерии выбора техники видеонаблюдения».
Так как система видеонаблюдения, как правило, состоит из множества самых разных
компонентов, то при выборе оборудования необходимо обращать особое внимание на
совместимость отдельных узлов. Решение этой задачи, как и общее планирование с уче-
том предполагаемых объемов монтажа, следует поручать опытным консультационным
фирмам, действующим в сотрудничестве с потенциальными производителями и постав-
щиками. В случае комплектных систем безопасности общую ответственность за качество
оборудования и уровень выполненных работ обычно возлагают на генерального подряд-
чика. В круг его компетенции входит, в частности, следующее:
• поставка, монтаж, ввод в эксплуатацию и передача смонтированной «под ключ» сис-
темы,
• консультации и обучение всех занятых в производстве работ сотрудников,
• разработка подробной проектной документации на соответствующую установку,
• необходимое техническое обслуживание.
ПРАВОВЫЕ НОРМЫ ПРИМЕНЕНИЯ
СИСТЕМ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ
Наряду со всеми техническими, функциональными и организационными аспектами,
не стоит оставлять без внимания и существующие правовые ограничения, действую-
щие в области видеоконтроля. У всех заинтересованных лиц до сих пор остается неко-
торая неуверенность в том, можно ли вообще в том или ином конкретном случае уста-
навливать и эксплуатировать так называемый «электронный глаз». Обзор на мировом
уровне показывает порой весьма значительные расхождения в деле использования ви-
деотехники в разных странах. В соответствии с действующим правовым положением, в
иных местах контролю подлежат и общественные зоны, причем без особых ограниче-
ний. В отношении обеспечения внутригородской безопасности первенство без сомне-
ния принадлежит Великобритании. Там уже многие годы в городах достаточно широко
и с большим успехом применяют видеотехнику в целях борьбы с правонарушениями.
Сигналы от видеокамер, установленных (обычно совершенно открыто) в пассажах или
на пешеходных зонах, поступают на центральный пульт, записываются там и при не-
обходимости используются позднее в качестве доказательного материала. По отзывам
компетентных лиц, число преступлений в оборудованных таким образом местах замет-
но сократилось. Это несомненное достижение вкупе с разъяснительной работой среди
населения способствовали тому, что граждане заинтересовались возможностями видео-
техники и применительно к своему собственному дому. Постепенно они признали все
несомненные достоинства охранных систем разного рода и начали активно приобре-
тать их, несмотря даже на то, что это иногда воспринималось как определенное втор-
жение в их личную жизнь.
В Германии после монтажа пилотных систем слежения уже в фазе их испытания
тоже отмечалось снижение уровня преступности. Многочисленные установки контроля
и видеонаблюдения — в аэропортах, на автостоянках, автозаправочных станциях, а
также проекты типа 3-S (Sauberkeit, Service, Sicherheit — чистота, сервис, безопас-
ность), реализуемые железнодорожной компанией Бан АГ, подтверждают, что и в Гер-
мании поняли значение и огромную пользу этой техники. Учитывая все связанные с
этим преимущества, можно предвидеть, что системы видеонаблюдения, монтируемые с
соблюдением действующих правовых норм, будут все шире применяться в целях обес-
печения безопасности в общественных местах.
В области контроля на производственных и иных предприятиях также не стоит за-
бывать о личном пространстве человека и, соответственно, о его «праве на собственное
изображение». Понятно, что видеокамеры не могут устанавливаться, например, в туа-
летных комнатах, раздевалках и помещениях для отдыха. При необходимости наблюде-
ния за участками с неизбежным попаданием в поле зрения работающих там сотрудни-
ков иногда требуется испросить их разрешение. В Германии в подобных ситуациях
исключение составляет процедура контроля и записи всего происходящего в кассовых
залах банков, кредитных учреждений и проч. В отношении использования дистанци-
онного слежения разработаны многочисленные предписания и регламенты Союзов
промышленников и предпринимателей, которые предусматривают, несмотря на воз-
можное попадание сотрудников в поле зрения камеры, прибегать — по соображениям
общей безопасности — к монтажу систем пространственного обзора. Видеосистемы на
рабочем месте тоже допустимы, если речь идет о защите работника от возможной
опасности, исходящей, например, от сложных в эксплуатации машин в цехе. В целом
же, обязательно следует всегда и везде учитывать право заинтересованного лица участ-
вовать в совместных решениях согласно закону о регулировании отношений между ру-
ководством предприятия и работающими на нем людьми, равно как соблюдать все
действующие административные и производственные нормы. Решающее слово в этом
деле принадлежит производственному совету предприятия.
Правовое обеспечение в европейскихстранах
Предполагается, что в долгосрочной перспективе во многих странах будут действовать
одинаковые правовые нормы с принятием за основу известного документа — Европей-
ской директивы по защите данных 95/46/ЕС, содержание которой распространяется и
на эксплуатацию систем видеонаблюдения.
Статья 1 «Предмет закона защиты данных 95/46/ЕС» гласит:
1. Страны-члены обеспечивают, согласно положениям данного закона, защиту основ-
ных прав и свобод физических лиц, особенно в частной сфере, при работе с инфор-
мацией, касающейся их личности.
2. Страны-члены не ограничивают и не воспрещают свободный обмен информацией
касательно физических лиц по основаниям обеспечения защиты согласно п. 1.
Страны-члены могут издавать собственные правовые предписания, если введение
соответствующих ограничений необходимо в целях:
а) охраны интересов государства,
б) обороны страны,
в) общественной безопасности,
г) предотвращения, обнаружения, установления и преследования преступлений либо
нарушений норм профессиональной этики в случае регламентированных профессий,
д) защиты важных экономических либо финансовых интересов стран-членов или
всего Европейского союза, включая валютные отношения, бюджетные ассигнования и
положение о налогах,
е) выполнения функций контроля, надзора и правопорядка, долговременно либо пе-
риодически связанных с привлечением государственной власти для достижения целей,
указанных в п.п. в), г) и д),
ж) обеспечения охраны VIP-персон или прав и свобод иных граждан.
Резюме
• Общественные места могут контролироваться на принципах видеонаблюдения иск-
лючительно по специальному разрешению компетентных органов полиции либо су-
дебного ведомства.
• При организации охраны государственных зданий и прочих площадок (банков, авто-
заправочных станций и др.) в обязательном порядке вывешивается табличка «Объект
находится под видеонаблюдением».
• Наблюдение за сотрудниками и запись их действий возможны только при их четко
выраженном согласии с учетом прав заинтересованного лица участвовать в совмест-
ных решениях согласно закону о регулировании отношений между руководством
предприятия и работающими на нем людьми.
• Слежение за помещениями социального назначения, душевыми, раздевалками и
проч. категорически запрещается.
• При охране частных земельных участков должна полностью исключаться возмож-
ность обзора прилегающих территорий, тротуаров, соседних участков и т.п.
28 Правовые нормы применения систем видеонаблюдения
Заключительные замечания
В принципе для решения многих задач видеотехнического контроля и в будущем могут
создаваться модели, так или иначе варьируемые в рамках существующих ограничений.
В сомнительных случаях следует обращаться за консультацией в соответствующие от-
деления полиции либо такие инстанции, как BHE (Федеральное объединение
фирм-производителей средств охраны и систем безопасности) и ZVEI (Центральное
объединение предприятий электротехнической и электронной промышленности), или
руководствоваться предписаниями VdS (Объединение организаций страхования иму-
щества). При проверке правового обеспечения особое внимание уделяется следующим
категориям изделий:
• видеокамера (зона охвата, возможность дистанционного управления, ограничения
по времени, права доступа),
• освещение (настройка, дискретность или полудискретность, постоянный режим или
работа с ограничением по времени),
• видеозапись (в постоянном режиме или с событийным управлением, продолжитель-
ность буферизации и архивирования, права доступа),
• монитор (блокирование определенных камер, ограничения по времени, права доступа).
Заключительные замечания 29
ТЕНДЕНЦИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
ТЕХНИКИ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ
Специалисты уверены, что грядущие годы будут ознаменованы успешными инноваци-
ями в области замкнутых телевизионных систем CCTV (closed-circuit television). К уже
известным причинам здесь следует добавить также все прогрессирующее слияние меж-
дународных рынков, связанное с этим обострение ситуации с соискателями на участие
в таком слиянии, стойкое падение цен и все более сокращающиеся циклы проект-
но-конструкторских разработок новой продукции. Тем не менее сфере техники видео-
наблюдения в производстве систем безопасности придется преодолевать дополнитель-
ные барьеры, для чего потребуется не только овладение новыми технологиями, но и
серьезная перестройка целых отраслей.
Главную роль играют в этой связи следующие факторы: расширенное применение
стандартных технических средств и компьютерной техники, возрастающее значение
передаточных функций сети и мобильных систем радиосвязи, бурное развитие всемир-
ной глобальной сети и, наконец, доминирующая доля программного обеспечения в си-
стемах будущего. Основой же самых решительных изменений станет ожидаемый по
всему фронту переход с аналоговой техники на цифровую, что напрямую связано с
приведенными выше аспектами. В отличие от прежних принципов развития в области
замкнутых телевизионных систем, предполагаемые технические нововведения не толь-
ко коренным образом скажутся на конструктивном исполнении и характеристиках вы-
пускаемых продуктов, но окажут свое влияние на производителей, поставщиков, про-
ектировщиков, наладчиков и пользователей, в равной мере предъявив им новые и са-
мые высокие требования.
Будущий переход на цифровые системы
С технической точки зрения системы видеонаблюдения уже сегодня сплошь и рядом
сконструированы на цифровой базе, ибо производители в этой области достаточно
давно имеют в своем распоряжении эффективные методы сжатия телевизионного
изображения, успешно функционирующие сетевые камеры, высокопроизводительные
вычислительные машины, совершенные технологии сохранения информации, глобаль-
ные, охватывающие весь мир сети передачи данных и высокоразвитые операционные
системы в комплекте с функциональным программным обеспечением. Сторонники та-
кой тенденции говорят в этой связи о неуклонном прогрессе, в то время как скептики
по самым разным причинам ставят под сомнение предлагаемые сегодня цифровые ре-
шения. И это справедливо, поскольку сегодня, как и прежде, все еще не существует
общепринятого стандарта для техники видеонаблюдения. Также и с точки зрения фун-
кциональности в случае непосредственной замены одного типа оборудования на дру-
гой пользователю приходится принимать в расчет известные издержки. Помимо этого,
существуют обоснованные опасения касательно того, накоплен ли уже необходимый
запас специальных знаний для надежного и грамотного обращения с этой новой тех-
никой.
Если — в свете теперь уже 50-летней истории техники телевизионного контроля —
бросить взгляд на весь комплекс предложений на уровне рассматриваемого оборудова-
ния, то из обширного моря новых разработок лишь немногие могут быть причислены
к продуктам, ориентированным на частное применение. В нижнем и среднем сегмен-
тах рынка изготовители с самого начала пытались продвинуть одну и ту же программу
сбытовых продуктов разного назначения. Недостаток общения между пользователями,
квалифицированными разработчиками и производителями и обусловленное этим об-
стоятельством слабое представление о перспективности постановки собственных задач
приводят к тому, что промышленность до сих пор предлагает слишком мало готовых
решений. Со всей определенностью можно заявить, что сравнительно малый объем
выпускаемой продукции никак не оправдывает значительных капиталовложений на
исследования конъюнктуры рынка или специальные разработки, где уровень затрат аб-
солютно не сопоставим с получаемой выгодой, однако близость к заказчикам в буду-
щем должна стать еще более важным фактором при стремлении сохранить или даже
укрепить положение того или иного производителя на рынке. Следуя уже закрепив-
шимся тенденциям, предприятия стран Дальнего Востока решительно перехватывают
инициативу, когда речь заходит о разработке и производстве более дешевой стандарт-
ной продукции. В последнее время это касается не только объективов, видеокамер и
малогабаритных систем, но программа импорта охватывает уже оборудование на IP-ба-
зе и масштабируемые высокоэффективные записывающие устройства, которые по сво-
им эксплуатационным характеристикам и набору функций вполне могут конкуриро-
вать с отечественной продукцией. В меньшей степени такая ситуация затронула опре-
деленные рыночные ниши, где особое значение придается отвечающей специальным
требованиям интеграции в системы более высокого уровня или предпочтение отдается
особым, специфичным для конкретной страны критериям.
С точки зрения исторического развития видеотехники мы находимся в данный мо-
мент в той фазе создания видеосистем гибридного характера, где происходит объеди-
нение аналоговых и цифровых устройств в общую систему. Типичным примером мож-
но считать видеосерверы, преобразующие один либо несколько аналоговых видеосиг-
налов в потоки цифровой видеоинформации, которые затем по сетевым соединениям
передаются системам для последующей обработки. Гибридные матричные коммутато-
ры видеосигналов шагнули еще дальше и располагают аналоговыми и цифровыми вхо-
дами и выходами, представляя собой центральную коммутационную станцию, позво-
ляющую осуществлять множественные соединения между сигналами по типу аналого-
вый—аналоговый, аналоговый—цифровой, цифровой—аналоговый и цифровой—циф-
ровой. Правда (и это весьма характерно для нынешней фазы), все эти решения до сих
пор разрабатывались по инициативе производителя, но не по заказу потребителя, так
что при выборе того или иного изделия приходится, насколько это возможно, заботи-
ться о соответствующей совместимости приобретаемого оборудования.
Доля цифровых компонентов будет постепенно увеличиваться, создавая в итоге од-
нородную структуру, где будут представлены исключительно изделия с цифровыми ин-
терфейсами. В конце концов из всего современного предложения технических средств
останутся преимущественно изделия из области видеонаблюдения. Среди них можно
назвать, в частности, видеокамеры и обтекатели по типу сферических кожухов — все с
цифровыми видеоинтерфейсами, а также объективы, корпуса камер, средства освеще-
ния и необходимые для монтажа принадлежности. На уровне передачи и обработки
сигналов, а также оборудования центральных пунктов слежения ожидаются значитель-
ные изменения, ибо здесь неизбежен технически обусловленный выход из употребле-
ния всех изделий, созданных для передачи с помощью коаксиальных кабелей, как то:
усилителей сигналов, коррекционных или распределительных усилителей, а также эле-
ментов классической передачи с использованием витой пары или волоконно-оптиче-
ских каналов, квадрантного дисплея, видеомультиплексоров, компактного или модуль-
ного матричного коммутатора видеосигналов, устройств цифровой записи современно-
го типа. В области передачи видеосигналов возможен возврат к элементам сетевой тех-
нологии, в том числе к коммутационным панелям, гнездам, маршрутизаторам и
концентраторам, хотя обычные для оборудования центральных пунктов функции сле-
Будущий переход на цифровые системы 31
жения с годами будут только совершенствоваться. Приняв во внимание активную ми-
ниатюризацию электронных деталей и вытекающие отсюда специальные модули со
сверхвысокой степенью интеграции именно для сферы видеонаблюдения, можно допу-
стить, что некоторые весьма важные для этой области функции будут интегрироваться
прямо в аппаратуру. Сюда определенно можно отнести самые ходовые интерфейсы пе-
редачи данных, соединяющие соответствующее изделие с внешним миром, а также ал-
горитмы для обработки и оценки видеокадров или реализацию самых разных способов
сжатия. Равным образом можно исходить из того, что изготовители операционных сис-
тем будут предлагать базовые функции, в том числе кодирование и декодирование те-
левизионных изображений с учетом предусмотренных в аппаратных средствах спосо-
бов уплотнения, как интегральную составную часть их операционных систем. Это по-
зволит создать соответствующий стандарт, который поможет производителям выбирать
из набора алгоритмов способ, наиболее подходящий для конкретного применения. Од-
ним словом, пользователи сумеют и впредь извлекать выгоду из инноваций в области
цифровой обработки изображений.
Ближайшие перспективы
В ближайшем будущем цифровая система видеонаблюдения будет состоять исключите-
льно из оснащенных интеллигентными дополнительными функциями цифровых ка-
мер, компонентов аппаратного и программного обеспечения для не зависимой от рас-
стояния передачи по широкополосным сетям и, наконец, из разработанного для стан-
дартных аппаратных средств программного обеспечения для пересылки, записи, ана-
лиза телевизионных кадров и управления ими. Собственно говоря, видеосигнал можно
было бы сравнивать тогда со всеми другими цифровыми данными, которые, как и ви-
деоинформация, подлежат целенаправленному распределению, консервации, анализу и
обработке. И здесь напрашивается мысль, что хотя бы на уровне бытовых охранных
систем и, в зависимости от назначения, даже в области профессионального слежения
эти рынки завоюют не нынешние ведущие производители техники видеонаблюдения, а
изготовители программного обеспечения для продуктов на IP-базе. В связи с возраста-
ющим значением программных средств при сравнительно небольшой доле используе-
мой аппаратуры вся сфера замкнутых телевизионных систем подлежит определенному
переосмыслению. Уже сегодня затраты на проведение опытно-конструкторских работ
касательно программного обеспечения, как правило, далеко превосходят инвестиции в
развитие соответствующего аппаратного обеспечения. Эта разница будет все увеличи-
ваться, так что потребителям придется смириться с тем, что в будущем им предстоит
все больше платить за программы для замкнутой телевизионной системы, как и за их
модернизацию. К слову сказать, в сфере внутренних передач это уже стало вполне
обыденной практикой.
Резюме
Строго говоря, здесь и сейчас никто не в состоянии точно определить момент реализа-
ции изложенных выше положений, однако неопровержимые факты не оставляют со-
мнений в неизбежности постепенного сплошного перехода с аналоговой техники на
цифровую и осуществлении связанных с этим обстоятельством изменений. Понятно,
что подобная перестройка займет годы, а до тех пор нам придется иметь дело с при-
вычным традиционным оборудованием. В какой бы роли мы ни выступали — как про-
изводители, как проектировщики или как потребители, — необходимо с оптимизмом
идти навстречу таким изменениям и воспринимать их как перспективный шанс в исто-
рическом развитии видеотехники для целей охраны и обеспечения безопасности.
32 Тенденция и перспективы развития техники видеонаблюдения
Резюме 33
Схема индивидуальной технической разработки элементов системы видеонаблюдения
Зона контроля Зона записи
Объективы мало-
форматные и с пе-
ременным фокус-
ным расстоянием
Улучшение ди-
зайна; расши-
ренный набор
функций
Панорамные
головки;
обтекатели
Цвет и двойной режим работы
видеокамеры; активное исполь-
зование формирователей видео-
сигнала на КМ ОП-структурах;
улучшенная динамическая
область; повышенная светочув-
ствительность; цифровой выход
видеосигнала; замещение сете-
выми камерами
Усиленная
мощность
излучения
для большой
дальности
Признаки усовершен-
ствованной видеока-
меры: быстродействие;
компактность; высокая
точность позициониро-
вания; расширенный на-
бор функций (оптиче-
ское масштабирование,
слежение за объектом)
Снижение стоимо-
сти; замещение
цифровыми видео-
магнитофонами с
функцией мульти-
плексирования
Снижение стоимости; расши-
ренный набор функций (трип-
лексная схема, матричный ком-
мутатор видеосигналов, обнару-
жение активности, возможность
последовательного включения и
т.д.); внедрение цифровых ви-
деомагнитофонов с функцией
мультиплексирования
Расширенный набор функций (анализ видео-
кадров, многоточечная связь, Web-сервер, фун-
кции звукозаписи, передача изображения на
расстоянии, системное интегрирование); сег-
ментация продуктов (мобильная, масштабируе-
мая, в реальном времени, с долгосрочным ар-
хивированием и т.д.); внедрение новых спосо-
бов кодирования изображений с достижением
более высокого качества, улучшением свойств
записи и передачи; интеграция продуктов с
цифровыми выходами, в том числе видеосер-
веров и сетевых видеокамер; программные ин-
терфейсы для интеграции во внешние системы
Схематическое
представление
установки в зам-
кнутой телевизи-
онной системе
Зона обработки данных
Зона передачи видеосигнала Зона центрального пункта видеонаблюдения
Большая область действия;
мультиплексирование; настойчи-
вое замещение цифровой техни-
кой, тогда: передача через сеть
Интранет, Интернет, ISDN (циф-
ровая сеть интегрального обслу-
живания, ЦСИО), DSL (цифровая
абонентская линия, GSM (глоба-
льная сеть мобильной радиосвя-
зи), UMTS (универсальная моби-
льная сеть дальней связи) и т.д.
Системы на IP-базе; вне-
дрение новых способов
кодирования изображений
с получением лучшего ка-
чества и повышением ско-
рости передачи; много-
функциональность (напри-
мер, многоадресная рас-
сылка, Web-сервер,
функции звукозаписи, сис-
темное интегрирование)
Интеграция в
оборудование
центра видеонаб-
людения (цифро-
вой видеомагни-
тофон или др.);
настойчивое за-
мещение цифро-
вой техникой
Компактность и воз-
можность последова-
тельного включения;
удобное для пользо-
вателя параметриро-
вание; наличие функ-
ций звуковой записи;
замещение цифровы-
ми или виртуальными
матричными коммута-
торами видеосигналов
Настойчивое внедре-
ние устройств цифро-
вой видеозаписи;
простые алгоритмы
обнаружения как со-
ставная часть метода
кодирования видеоин-
формации; замещение
цифровой техникой
Настойчивое вне-
дрение устройств
цифровой видео-
записи; в качест-
ве следующего
этапа — полное
замещение циф-
ровой техникой
тренд цветного
изображения;
плоские телеви-
зионные экраны;
компьютерные
экраны
Тренд цветного изображения;
улучшенное разрешение и
правильная цветопередача;
замещение компьютерными
принтерами
Многофункциональность, мно-
гопользовательский режим,
мультистандарты …; замеще-
ние классических элементов
замкнутой телевизионной си-
стемы встроенными програм-
мными функциями; открытые
интерфейсы для интегрирова-
ния продукции других фирм;
обязательные затраты на
программы и их модерниза-
цию; использование стандарт-
ных аппаратных средств и
операционных систем
учет принципов эрго-
номики; многофунк-
циональность; инте-
рактивное обслужива-
ние; компьютерное
чередование кадров
Снятие с эксплуатации
в связи
с использованием
новых технологий
Цифровой выход
видеосигналов;
пригодность
для работы в сети
Компьютерная техника,
стандартные
аппаратные средства,
программная функция
Комментарий
34 Тенденция и перспективы развития техники видеонаблюдения
Тенденции и перспективы развития
Схема объединения цифровых и аналоговых элементов видеотехники в общую систему
Дистанционная обработка данных
Текущее изображение
и воспроизведение
из буферного ЗУ
Видеомониторы
с присоединением
к сети
Блок управления
с присоединением
к сети
Установка параметров
и управление
Обтекатель с
присоедине-
нием к сети
Видеосервер для
присоединения
аналоговых видео-
камер, ввода/
вывода и аудио
Комбинация
из аналоговой
видеокамеры
и видеокодера
Блок управления
с обычным
интерфейсом
передачи данных
Сетевые
видео-
камеры
Сетевая
видео-
камера
Анало-
говые
видео-
камеры
Гибридный матричный
коммутатор видеосигналов
Сетевой видео-
магнитофон
Блок управления с
подключением к сети
Видеомониторы с при-
соединением к сети
Видеомониторы с
аналоговым входом
Установка
параметров
и управлениСетевой е
принтер
Текущее изображение
и воспроизведение
из буферного ЗУ
Видеомониторы с
присоединением
к сети
POTS, ISDN,
LAN, DSL,
WLAN, GSM, HSCSD,
GPRS, EDGE, UMTS,
CDMA, HSDPA,
HSUPA, Internet,
Intranet
Условные обозначения:
аналоговый видеосигнал
локальная сеть
аналоговый звуковой сигнал
управляющие сигналы
Концентратор
ввода/вывода
с присоедине-
нием к сети
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ ОТ А ДО Я
0...9
1TR6 (техническое руководство)
technical guideline; в основу данного руко-
водства положен национальный протокол
ISDN (ЦСИО) телефонной компании
Дойче Телеком. Данный документ ныне
практически утратил свое значение в свя-
зи с почти повсеместным переходом на ев-
ропейский ISDN-стандарт — цифровую
абонентскую систему сигнализации № 1
(DSS 1, или E-DSS 1, где «Е» означает «ев-
ропейский»). Соединения, уже выполнен-
ные согласно нормам 1TR6, поддержива-
лись только до 2000 г., после чего все они
были перестроены на DSS 1. цифровая
сеть интегрального обслуживания (ЦСИО)
2CIF
common intermediate format; общий проме-
жуточный формат, в данном случае фор-
мат кадра с разрешающей способно-
стью 704(Н) Ї 288(V) элементов изображе-
ния, где Н есть ширина при удаленности n
метров, а V — высота при удаленности n
метров. Это в точности соответствует дву-
кратному разрешению по горизонтали у
изображений в формате СIF и четырех-
кратному по горизонтали или, соответст-
венно, двукратному разрешению по верти-
кали у изображений формата QCIF.
16СIF, 4СIF, формат кадра, сжатие
изображения, способ сжатия изображения
по стандарту Н.263, Международный
стандарт качества для цифровых телевизи-
онных изображений ITU-R BT.601
2-жильное проводное
соединение
(2-wire transmission); передача по витой
паре
4 : 2 : 2
показывает отношение развертки цифро-
вых телевизионных сигналов в соответст-
вии с Международным стандартом ка-
чества для цифровых телевизионных
изображений ITU-R.BT.601.
4 : 3 формат кадра
4CIF
common intermediate format; общий проме-
жуточный формат, в данном случае фор-
мат кадра с разрешающей способно-
стью 704(Н) Ї 576(V) элементов изобра-
жения. Это соответствует четырехкрат-
ному разрешению для изображений
формата CIF и шестнадцатикратному
разрешению формата QCIF; следовате-
льно, данный формат может быть срав-
ним с разрешающей способностью кадра,
оцифрованного согласно Международ-
ному стандарту качества для цифро-
вых телевизионных изображений ITUR.
BT.601. 16СIF, 2СIF, формат кадра,
сжатие изображения, способ сжатия
изображения по стандарту Н.263
16CIF
common intermediate format; общий проме-
жуточный формат, в данном случае фор-
мат кадра с разрешающей способно-
стью 1408(Н) Ї 1152(V) элементов изобра-
жения. Это соответствует четырехкратно-
му разрешению изображения в формате
4CIF и шестнадцатикратному разрешению
в формате CIF, значительно превышая
разрешающую способность изображения,
оцифрованного согласно Международ-
ному стандарту качества для цифро-
вых телевизионных изображений ITUR.
BT.601. 2СIF, формат кадра, сжатие
изображения, способы сжатия изображе-
ния по стандартам Н.261, Н.263
19"-шкаф-стойка
19 inch cabinet; нередко требуется, в част-
ности в комплексных системах обеспече-
ния безопасности, установить множество
электронных устройств для выполнения
заказных задач. В этом случае при условии
механической сборки предлагается ис-
пользование 19-дюймовых шкафов-стоек,
стандартизованная конструкция которых
0...9
позволяет осуществлять модульный мон-
таж электронных блоков по агрегатному
принципу. При этом 19"-блоки сначала
целесообразно встраиваются в 19"-раму
соответствующей высоты. На следующем
этапе осуществляется соединение кабеля-
ми всех элементов внутри шкафа. Для об-
легчения этих работ на месте монтажа ис-
пользуются специальные коммутацион-
ные панели, позволяющие наглядное сое-
динение входящих и отходящих линий с
внутренними устройствами.
Подобные 19-дюймовые шкафы быва-
ют разной высоты (единица высоты
НЕ), разной ширины и глубины из расче-
та на самое разное применение. Кроме
того, в широком ассортименте предлага-
ются различные принадлежности: запира-
емые дверцы, откидные рамы, сетевые
распределители, вентиляторы.
19"-технология
19 inch technique; это международный про-
мышленный стандарт механической
сборки оборудования, который находит
применение также и в технике видеонаб-
людения. Наряду с комплектными рас-
пределительными шкафами предлагаются
любые принадлежности и вставные моду-
ли разной ширины и высоты конкретно
для монтажа центральных пунктов слеже-
ния. В плане стандартизации здесь при-
нято различать четыре уровня:
— уровень 1 включает в себя определения
для печатных плат, сборочных перед-
них панелей и штекерных разъемов
— уровень 2 относится к съемным пла-
там, вставным модулям и выдвижным
кассетным блокам
— уровень 3 описывает каркасы для пе-
чатных плат, используемые при меха-
нической сборке узлов, указанных для
уровня 2
— уровень 4 характеризует корпуса и ко-
жухи, каркасы стоечной конструкции и
комплектные 19"-шкафы-стойки.
Приведенные далее размеры образуют
базу для расчета минимальных парамет-
ров и, соответственно, величин шага
у всех совместимых с 19"-техникой
устройств:
—1" = 1 дюйм = 2,54 см, исходный раз-
мер для 19-дюймовых устройств
— 1 НЕ (единица высоты) = 44,45 мм =
= 13/4", минимальная высота у карка-
сов для печатных плат, корпусов и
проч. Высота 19-дюймового шкафа
также указывается в единицах НЕ
— 1 ТЕ (единица ширины) = 5,08 мм =
= 2/10", минимальная ширина печатных
плат, вставных кассет и т.д.
75 Ом
— в видеотехнике: установленное полное
электрическое сопротивление устройства
для обработки видеосигналов составляет
на входе и выходе 75 Ом. Волновое со-
противление коаксиального кабеля, ис-
пользуемого для передачи видеосигнала,
тоже установлено на 75 Ом. Даже незна-
чительные отклонения от этой величины
могут привести к видимым помехам в
кадре, например двоениям или зависи-
мым от частоты искажениям изображе-
ния. Подобные помехи возникают в ре-
зультате отражений сигнала на пути от
источника к приемнику. При этом со-
ставляющие сигнала отсылаются назад в
направлении к источнику и смешиваются
с новым сигналом, находящимся на пути
к приемнику. Входные сопротивления
приемных устройств (мониторов, мат-
ричных комутаторов видеосигналов)
называют также сопротивлениями нагруз-
ки. В зависимости от типа устройства или
от фирмы-производителя соответствую-
щего оборудования для входа видеосиг-
нала при организации цикла в сквоз-
ном контуре возможна высокоомная схе-
ма. В соответствии с исполнением, пере-
ключение осуществляется посредством
либо коммутационного аппарата, либо
вставного моста, либо автоматически.
Последнее выбирается, например, для
мониторов, которые автоматически рас-
познают, нагружает ли дальнейшее око-
нечное устройство сигнал нагрузочным
сопротивлением 75 Ом. Стандартный ви-
деосигнал, измеренный на видеовходе
или выходе, составляет без оконечной на-
грузки 2 VSS (размах сигнала в вольтах), а
с нагрузочным сопротивлением — 1 VSS.
36 19"-технология
0...9
100-Гц-монитор
100 Hz monitor; имеется в виду монитор с
частотой регенерации кадров, установ-
ленной телевизионным стандартом CCIR
Международного консультативного ко-
митета по радиосвязи (МККР) или ПАЛ
(для систем цветного телевидения) и со-
ставляющей 25 полных телевизионных
кадров в секунду. Для уменьшения мель-
кания при воспроизведении изображе-
ния разработан метод чересстрочной
развертки, при котором полный кадр
сначала делится на два полукадра, или
поля, записываемых затем со смещени-
ем строк. Хотя восприятие изображения
при этом может существенно улучшить-
ся, результирующая частота поля 50 Гц
находится на условной границе чувстви-
тельности человеческого глаза, пока еще
не замечающего мельканий. По этой
причине производители телевизионной
аппаратуры нашли подходящий способ,
благодаря которому удается — с учетом
действующего телевизионного стандар-
та — устранять возможные помехи. Ре-
зультатом соответствующих усилий стала
так называемая 100-Гц-техника, позво-
ляющая как бы двойное воспроизведе-
ние каждого изображения. Такая уловка
необходима уже в силу того, что число
имеющихся в распоряжении кадров чет-
ко определено телевизионным стандар-
том. Короче говоря, поступающий ви-
деосигнал сначала подвергается дискре-
тизации, затем помещается на времен-
ное хранение во встроенное полупровод-
никовое ЗУ и в течение нормального пе-
риода смены кадров дважды считывается
и отображается на экране. После этого
содержимое памяти заменяется текущим
изображением, и процесс повторяется
снова. Следует заметить, что многие про-
изводители мониторов до сих пор дово-
льно сдержанно относятся к описанной
технологии, так что на рынок попадает
весьма незначительное количество «не-
мелькающих» мониторов. По сравне-
нию с 100-Гц-телевизорами, предлагае-
мые 100-Гц-мониторы систем видеонаб-
людения достаточно дороги по причине
крайне малых объемов их выпуска.
100-Гц-монитор 37
Сопротивление Сопротивление
источника нагрузки
75-Ом сопротивление источника, волновое сопротивление и сопротивление нагрузки
Монитор
Выключатель
сопротивления
нагрузки
Коаксиальный кабель, волновое
сопротивление 75 Ом
Видеокамера
0...9
А
a/b-интерфейс
a/b-Interface; компания Дойче Телеком
обозначает так две жилы двухпроводного
интерфейса в аналоговой телефонной
сети.
a/b-конвертер
a/b-converter; с помощью этого преобра-
зователя можно подключать аналоговые
терминалы, например телефон и факс, к
S0-шине цифровой сети интегрального
обслуживания (ЦСИО), причем специа-
льные рабочие параметры ISDN тогда не
поддерживаются.
А-абонент
a-subscriber; в сетях связи так обозначают
абонента, инициировавшего эту связь.
Вызываемого абонента именуют соответ-
ственно В-абонентом.
Аберрация
aberration; у объективов качество изобра-
жения в значительной мере зависит от
используемой оптики, то есть от типа и
свойств линз. В этой связи аберрация
означает ряд погрешностей изображения,
возможных при использовании той или
иной линзовой системы.
Хроматическая аберрация означает, что
при отклонении световых лучей линзой не
все области спектра видимого излучения
преломляются одинаково сильно, так что
точка пересечения (фокус) голубых лучей
располагается к линзе ближе, чем лучи
другого цвета (с большей длиной волны).
Сферическая аберрация свидетельствует
о том, что в краевой зоне линзы лучи све-
та преломляются сильнее, чем в ее цент-
ральной части. Здесь тоже, в зависимости
от падения света, возникает сразу «не-
сколько» фокусов на оптической оси.
Под «комой» понимается вид сфериче-
ской аберрации, при которой падающие
сбоку лучи света приводят к погрешно-
стям изображения.
Астигматизм проявляется в том, что
из двух пересекающихся линий ясно вид-
на только одна, а другая воспринимается
не слишком резко. Оптимальная четкость
в такой ситуации недостижима; компро-
миссное решение возможно на основе
большей или меньшей фокусировки обе-
их линий.
Дисторсия вызывается своеобразием
простых объективов, при которых наблю-
даемая сцена воспроизводится с некото-
рым геометрическим искажением, причем
краевые зоны, то есть, в частности, углы,
имеют частично круговое отображение.
Этот эффект особенно четко проявляется
у очень широкоугольных объективов, то
есть при коротких фокусных расстояни-
ях. В зависимости от величины дисторсии
без искажения могут отображаться либо
только края, либо только средние участки
сцены.
Абонентский ввод
public exchange connection; обеспечивает
местную или дальнюю связь в сочетании
с учрежденческими автоматическими те-
лефонными станциями или установками
дальней связи. Благодаря такому вводу
подключенные абоненты могут прини-
мать поступающие вызовы и самостояте-
льно создавать соединения с внешними
объектами. системы дистанционной пе-
редачи изображений
Абонентский ввод
Дойче Телеком
Telefon-Anschlusseinrichtung (TAE); для
подключения аппаратов к телефонной
сети компании Дойче Телеком использу-
ется стандартизованное штекерное соеди-
нение. Для телефонов, автоответчиков и
модемов должны применяться соответ-
ствующим образом кодированные соеди-
нительные коробки или штекерные разъ-
емы. цифровая сеть интегрального об-
служивания (ISDN).
Абсолютный нуль
аbsolute zero point; самая низкая из всех
возможных температур, находящаяся на
уровне 273,15
°С. Абсолютная темпе-
ратура измеряется от абсолютного нуля
и указывается по Кельвину (К), при-
чем справедлива следующая зависимость:
0 К = 273,15
°С.
38 a/b-интерфейс
А
Абсорбция
аbsorption; когда составляющие луча
(электромагнитной волны) при прохож-
дении через материю поглощаются, гово-
рят об абсорбции. При этом часть лучи-
стой энергии преобразуется в тепло (теп-
ло поглощения). освещение, передача
по волоконно-оптическому каналу связи,
оптические волноводы, объектив
Автоматизированное
конструирование
computer aided engineering (CAE); обозна-
чение, принятое в отношении реализуе-
мой с помощью ВМ инженерной деятель-
ности разного рода.
Автоматизированное
планирование
computer aided planning (CAP); автоматизи-
рованное планирование разработок в об-
ласти современных технологий.
Автоматизированное
проектирование
computer aided design (CAD); речь идет
об автоматизированном проектировании
электронных схем и прочих конструктор-
ских работах с использованием ПК. Авто-
матизированное проектирование характе-
ризуется автоматизацией основных эта-
пов, начиная от выбора состава задач и
заканчивая автоматическим получением
проектной документации.
Автоматизированное
производство
computer aided manufacturing (CAP); при-
мер: автоматизированное производство с
управлением металлообрабатывающими
станками посредством специальных ВМ.
Автоматизированный контроль
computer aided testing (CAT); обозначение
для процессов тестирования и испытания
с применением ВМ.
Автоматическая диафрагма
auto iris (AI); автоматическая регули-
ровка диафрагмы
Автоматическая регулировка
диафрагмы
auto iris control (Al); в случае изменяющих-
ся условий освещения приходится регули-
ровать форму падения света на формиро-
ватель видеосигнала (ПЗС-формирова-
тель видеосигнала), так чтобы диафрагма
при недостатке света (слабом видеосигна-
ле) открывалась как можно шире, а при
избыточном освещении, напротив, закры-
валась. Такой способ регулирования диа-
фрагмы особенно важен при резких коле-
баниях яркости. При круглосуточном сле-
жении освещенность может варьировать в
диапазоне от 100 000 лк днем до 0,1 лк но-
чью. При наличии автоматического элект-
ронного затвора современных видеока-
мер столь значительная разница порой
просто не может быть компенсирована,
или же процесс компенсации сопряжен с
определенными недостатками, например с
ухудшением глубины резкости. Даже ав-
томатическое усиление современных
камер в условиях, обычных для наружной
Автоматическая регулировка диафрагмы 39
Разводка контактов для соединительных ко-
робок ТАЕ
Не телефонный аппарат
Телефонный аппарат
Гнездо
ТАЕ6N
Штекер
TAE6N
Подключение
аппарата
Гнездо
ТАЕ6N
Штекер
TAE6N
Подключение
аппарата
А
зоны, не дает сколько-нибудь удовлетво-
рительного результата. Поэтому для камер
видеонаблюдения предлагаются специаль-
ные объективы. Все они, как правило,
располагают диафрагмой с электромагнит-
ным управлением, но различаются по ме-
ханической конструкции, типу регулирую-
щей электроники и способу подключения
к электросети. Поэтому при выборе видео-
камеры следует обязательно учитывать об-
ласть ее применения и совместимость с
объективом.
Объектив с автоматической регулиров-
кой диафрагмы и интегрированным усили-
телем. Поступающий от видеокамеры ви-
деосигнал подается на предусмотренный
в объективе эталонный, или компенсаци-
онный, усилитель. При слишком слабом
сигнале управляемая электромагнитным
способом диафрагма открывается (по-
средством относящегося к усилителю
контура регулирования), а при повыше-
нии уровня сигнала — закрывается. Та-
ким образом, при правильной настройке
с учетом минимального освещения ви-
деосигнал удерживается на стандартном
уровне 1 VSS (размах в вольтах). Для це-
лей настройки предлагается, как правило,
два потенциометра, имеющих доступ
снаружи. При потенциометре автоматиче-
ской регулировки света ALC (Automatic
Light Control) регулировочная характери-
стика устанавливается в зависимости от
локально ограниченных и крупномасш-
табных, то есть глобальных, колеба-
ний яркости. Обе зоны настройки (сле-
ва/справа) обозначены в большинстве
случаев максимальным (peak) и средним
(average) значениями. При стандартном
применении рекомендуется установка на
среднее значение, в противном случае
возможно нежелательное закрытие диа-
фрагмы при любом резком свете, напри-
мер от автомобильных фар или солнеч-
ных бликов. С помощью второго потен-
циометра, обычно снабжаемого пометкой
«level» (уровень), устанавливают общую
регулировочную характеристику, то есть
раскрытие диафрагмы в зависимости от
уровня видеосигнала. У большинства
комбинаций из объектива и видеокамеры
при определенных условиях отмечаются
колебания регулирования, так называе-
мое «рыскание». Результатом является
постоянное открытие и закрытие диа-
фрагмы. В принципе за это отвечает кон-
тур регулирования в объективе. Если сис-
тема регулирования слишком быстро
реагирует на изменения яркости, то опас-
ность упомянутого рыскания чрезвычай-
но велика. Тот факт, что и в камере мо-
жет иметь место определенное регулиро-
вание, например автоматическая регу-
лировка усиления AGG (Automatic Gain
Control), способен дополнительно под-
держать данный метод. Поэтому многие
объективы оснащены третьим потенцио-
метром, посредством которого «инерци-
онно» устанавливается время реакции
контура регулирования на возможные из-
менения. Объективы с автоматической
регулировкой диафрагмы и интегриро-
ванным усилителем питаются подавае-
мым от камеры постоянным напряжени-
ем (от 6 до 12 В).
Указания по настройке объективов с ин-
тегрированным усилителем
1. Настройку объектива производить на
месте установки при обычных для дан-
ного применения условиях. Обратить
особое внимание на подлежащую срав-
нению информацию, содержащуюся в
изображениях, и последующие условия
освещения.
2. Выключить автоматический электрон-
ный затвор и автоматическую регули-
ровку усиления видеокамеры.
3. В процессе настройки соблюдать следу-
ющий порядок:
1) установить уровень видеосигнала с
помощью потенциометра уровня
2) выполнить настройку на максималь-
ное/среднее значение потенциометром
автоматической регулировки света
3) установить скорость регулирования
потенциометром усиления («gain»),
если таковой имеется.
4. Перед собственно настройкой повер-
нуть потенциометры уровня и автома-
тической регулировки света в среднее
положение.
5. Попытайтесь сначала наилучшим обра-
зом выполнить настройку на резкость
изображения.
40 Автоматическая регулировка диафрагмы
А
6. Уровень терминального видеосигнала
(75 Ом) должен составлять 1 VSS. В за-
висимости от наблюдаемой сцены и
имеющегося освещения фактическое
значение может быть несколько выше
или ниже. В отсутствие осциллографа
настройка оценивается по принципу
субъективного восприятия изображе-
ния. Удовлетворительный результат в
таком случае может быть достигнут то-
лько при условии, что в распоряжении
имеется эталонное изображение с пра-
вильно настроенным объективом, луч-
ше всего с эталонной камерой. Понят-
но, что при этом не должно меняться
положение регулятора настройки мо-
нитора на яркость и контрастность.
7. С помощью потенциометра уровня
установить видеосигнал таким обра-
зом, чтобы переданная сцена воспро-
изводилась с равномерной контрастно-
стью и достаточной яркостью — без
учета ярких точечных бликов, какие
бывают при отражении солнечного
света на шарообразных предметах. По-
тенциометр уровня обычно имеет по-
метки «H» (высокий) и, соответствен-
но, «L» (низкий). Поверните его в на-
правлении «H», если изображение
слишком темное, или в направлении
«L», если изображение чересчур яркое.
Теперь проверьте, насколько чисто
объектив компенсирует (выравнивает)
изменение в освещении или в самой
сцене. Для этого надо полностью за-
крыть объектив на несколько секунд.
Контрастность и яркость изображения
после этого должны соответствовать
предварительно выбранным установ-
кам. Если объектив закрыть лишь час-
тично, то при правильной настройке
можно наблюдать равномерное высве-
чивание или затемнение изображения.
8. Теперь устанавливается регулировка
максимального/среднего значения. По-
тенциометр автоматической регулиров-
ки света обычно маркирован буквами
«А» (average) для среднего значения и
«Р» (peak) для максимального значе-
ния. При стандартном применении в
большинстве случаев лучше подходит
настройка на среднее значение. Тогда
включенные фары проезжающего в
полной темноте автомобиля меньше
влияют на общую яркость кадра, в то
время как при настройке на макси-
мальное значение диафрагма просто
закрывается и воспроизводимое изоб-
ражение темнеет.
9. У многих объективов можно дополни-
тельно устанавливать и скорость регу-
лирования, что позволяет избежать ры-
скания при изменениях освещения.
Соответствующие потенциометры час-
то снабжаются надписью «gain» (усиле-
ние) и позволяют простым способом
проверить, насколько данная комбина-
ция из камеры и объектива предраспо-
ложена к колебаниям освещения. Для
этого направьте видеокамеру в непо-
средственной близости на монитор, на
котором можно видеть изображение
этой камеры. Если контур регулирова-
ния склонен к колебаниям, то в нор-
мальной ситуации сразу же начинается
открытие и закрытие диафрагмы. С по-
мощью потенциометра усиления в этих
условиях можно скорректировать регу-
лировочную характеристику.
Гальванометрический объектив с авто-
матической регулировкой диафрагмы без
интегрированного усилителя. Объектив
такого типа нередко обозначают как объ-
ектив прямого управления, или DC-объ-
ектив (то есть «с постоянным напря-
жением»). В отличие от объективов с ре-
гулировкой видеосигналов, сравнение
заданных и действительных значений
осуществляется здесь в самой камере.
Интегрированный в камеру компенсаци-
онный усилитель четырьмя проводами
соединен с объективом. На отвечающий
за регулировку диафрагмы приводной ме-
ханизм объектива подается постоянное
напряжение, соответствующее отверстию
диафрагмы (+drive, -drive). Гальваномет-
рические объективы дополнительно осна-
щены демпфирующими катушками, сое-
диненными также с электронным блоком
камеры (+damp, -damp). Благодаря этим
демпфирующим катушкам и при непо-
средственном регулировании в пределах
камеры опасность рыскания диафрагмы
Автоматическая регулировка диафрагмы 41
А
практически исключается. У многих ви-
деокамер регулировка диафрагмы для
«объективов постоянного тока» (DC) оп-
тимально достигается с помощью потен-
циометра.
Указания по настройке объективов без
интегрированного усилителя
1. Большинство видеокамер, которые мо-
гут сочетаться с объективами постоян-
ного напряжения, располагают потен-
циометром уровня, с помощью которо-
го удается оптимально настроить регу-
лировочную характеристику.
2. Настройку объектива производить на ме-
сте установки при обычных для данного
применения условиях. Обратить особое
внимание на подлежащее сравнению со-
держание изображения и учесть после-
дующие условия освещения.
3. Выключить автоматический электрон-
ный затвор и автоматическую регули-
ровку усиления видеокамер.
4. Потенциометр уровня повернуть снача-
ла в среднее положение.
5. Теперь попытайтесь установить наи-
лучшую четкость изображения.
Далее действуйте согласно указаниям
по настройке объективов с интегриро-
ванным компенсационным усилите-
лем, повторяя п.п. 6 и 7.
Объективы с интегрированным фото-
элементом были когда-то популярны в
связи с известными видиконами. С по-
мощью светочувствительного элемента,
размещенного за смотровым окном объ-
ектива, осуществляется непосредствен-
ная регулировка механизированной диа-
фрагмы с учетом измеряемой яркости.
42 Автоматическая регулировка диафрагмы
На схеме показаны соединения видеокамеры и объектива при автоматически регулируемой диа-
фрагме с интегрированным усилителем. Регулировка диафрагмы и оптимальная настройка осу-
ществляются на объективе или внутри него.
Кольцо фокуси-
ровки объектива
Сторона камеры: показана
разводка контактов элект-
рического соединителя, ис-
пользуемая многими произ-
водителями видеокамер
Рабочее напря-
жение +6 В/12 В
и 8—16 В по-
стоянного тока
Не занято
Экранирование
Заземление Видеосигнал
Заземление
Видеосигнал
Рабочее напряжение
+6 В/12 В и 8—16 В
постоянного тока
Резьба для присо-
единения объектива
Потенциометр для
установки уровня
видеосигнала
Потенциометр для
регулировки мак-
симального/сред-
него значений
Опция: потенцио-
метр для установ-
ки времени реак-
ции при измене-
нии освещен-
ности
На схеме показаны соединения видеокамеры при объективах постоянного тока с автоматически
регулируемой диафрагмой (без интегрированного эталонного усилителя). Регулировка диафраг-
мы осуществляется в камере и там же настраивается. ДК — демпфирующая катушка (+, );
ПК — приводная катушка (,
+)
Кольцо фокуси-
ровки объектива
Резьба для присо-
единения объектива
На объективе
постоянного
тока нет уста-
новочных ре-
гуляторов
Сторона камеры: показана раз-
водка контактов электрического
соединителя, используемая многи-
ми производителями видеокамер
Экранирование
Установочный ре-
гулятор для объ-
ективов постоян-
ДК+ ного напряжения
ДК+ ДКДКПК+
ПКПКПК+
А
Таким образом, диафрагма регулируется
независимо от видеокамеры, объектив
лишь снабжается поступающим от каме-
ры напряжением. Рабочее напряжение
для объектива составляет от 6 до 12 В
постоянного тока. Этот тип объективов
сегодня почти не используется. сопря-
женный размер, диафрагма, диаф-
рагма с фиксированным отверстием,
ручная регулировка диафрагмы, «пры-
гающая» диафрагма.
Автоматическая регулировка
усиления
automatic gain control (AGG); стандартный
уровень для информационного содержа-
ния видеосигнала (с оконечной нагрузкой
75 Ом) составляет 0,7 VSS. При плохом
освещении наблюдаемой сцены этот уро-
вень ниже и, значит, воспроизводимое
видеокамерой изображение будет соот-
ветственно хуже или темнее. Поэтому
большинство камер располагает интегри-
рованным устройством усиления видео-
сигнала, создаваемого ПЗС-формиро-
вателем в зависимости от уровня сигна-
ла. Чем больше такое усиление (указыва-
емое обычно в дБ), тем чувствительнее
видеокамера. Однако с учетом того, что
по мере усиления возрастает и зашумле-
ние, подобная автоматическая регулиров-
ка представляется целесообразной только
до определенного предела. Многие про-
изводители видеокамер иногда дополни-
тельно сокращают ширину полосы про-
пускания видеосигнала, и тогда шум сни-
жается, но и изображение в целом стано-
вится не столь четким.
В принципе принято считать, что, хо-
тя с автоматической регулировкой уси-
ления отношение сигнал/шум видеока-
меры ухудшается, эта функция весьма
полезна при работе в наружной зоне.
Если такая регулировка функционирует
нормально, то при плохом освещении
она активизируется лишь в случае, когда
диафрагма объектива полностью откры-
та. В дневное время суток видеосигнал
остается вне влияния этой функции.
Определить усиление посредством авто-
матической регулировки можно по сле-
дующей формуле:
Усиление, дБ = 20·lg напряжение
выходное
напряжение
входное
.
Пример: 6 дБ соответствуют коэффици-
енту усиления 2, а 20 дБ — коэффициен-
ту 10.
Автоматическая фокусировка
auto focus; фокус
Автоматические кассовые
сейфы для сотрудников банка
teller assist unit (TAU); устройства этой се-
рии предназначены исключительно для
пользования банковскими служащими,
занятыми денежными выплатами и ответ-
ственными за обращение наличных
средств. Таким образом, кассир имеет до-
ступ к наличным деньгам только через
такой автоматический сейф, функциони-
рующий с программным управлением и
выдающий определенные (ограниченные)
суммы по специальному требованию с
соблюдением четко установленного вре-
мени. Сотрудник при этом никоим обра-
зом не влияет на предварительно уста-
новленное время блокировки или задерж-
ки, которые, в дополнение ко всему, при-
званы остудить желание попытаться
ограбить данное кредитное учреждение.
Подобные автоматические кассы доступ-
ны только в присутствии минимум двух
персон, держащих друг друга в поле зре-
ния. охрана банков
Автоматический баланс белого
automatic white correction (AWC); баланс
белого
Автоматический блок набора
и оповещения (AWAG)
automatic dial and message unit; индивидуа-
льная приставка, которая в случае опас-
ности, например при пожаре, взломе или
налете, набирает предварительно сохра-
ненный номер вызова и передает соответ-
ствующее сообщение об опасности или
повреждении. При занятом номере или
недоступности абонента устройство авто-
матически набирает следующие номера, и
Автоматический блок набора и оповещения (AWAG) 43
А
так до достижения результата. Блоки
AWAG располагают интерфейсами для
прямого подключения к системам тре-
вожной сигнализации и передают свои
сообщения по аналоговой или цифровой
телефонной сети общего пользования.
Автоматический блок набора
и передачи сообщений (AWUG)
automatic dial and transmission unit;
устройство для передачи сообщений об
опасности и сигналов тревоги по анало-
говой или цифровой телефонной сети
коллективного пользования. В отличие
от AWAG, сообщения передаются в циф-
ровой или кодированной форме. Уста-
новленное у абонента передающее
устройство (AWAG-T) при появлении
тревожного сообщения автоматически
набирает предварительно сохраненный
номер вызова. При занятом номере или
недоступности абонента устройство ав-
томатически набирает следующие номе-
ра, и так до достижения результата. При-
емником (AWAG-Z) сообщение индици-
руется открытым текстом, например в
центре приема сигналов бедствия. Охра-
на получает подробную информацию о
месте и фоне вызова. С AWUG могут пе-
редаваться индивидуальные сообщения о
пожаре, взломе, нападении и прочих
опасных ситуациях.
Автоматический кассовый сейф
— прежнее название обслуживаемой со-
трудниками банка автоматической кассы
для выдачи денег клиентам. банкомат
Автоматический ответ
auto answer; означает способность устрой-
ства, например модема, автоматически
принимать поступающие вызовы. Данная
функция очень важна, в частности для
систем телепередачи изображения, когда
телевизионный приемник, например в
случае сигнала тревоги, должен принять
вызов передатчика видеосигнала и уста-
новить требуемую связь.
Автоматический электронный
затвор
automatic electronic shutter (AES); затвор
Автоматическое
панорамирование
autopan; панорамная головка
Автоматическое соединение
терминалов
dial up connection; когда перед собственно
передачей данных сначала приходится
устанавливать соединение между оконеч-
ными устройствами путем набора «або-
нентского номера» корреспондирующей
станции, то речь идет об автоматическом
соединении. При этом фактический ка-
нал связи устанавливается только в мо-
мент набора — в зависимости от пункта
назначения и текущей загрузки передаю-
щей сети. В сетях коллективного поль-
зования эту задачу выполняют город-
ские телефонные станции. В отличие от
соединений в фиксированной, или рас-
пределенной, линии, здесь нет постоян-
ных абонентов: они связываются друг с
другом только в случае необходимости.
При системах передачи изображения
на расстоянии соединение происходит
при срабатывании тревожной сигнализа-
ции через передатчик видеосигнала, а
при «электронном круговом движе-
нии» — устанавливается пользователем
на приемнике видеосигнала. Следует от-
метить, что в аналоговой сети на уста-
новление соединения уходит достаточно
много времени. В этой ситуации гораздо
предпочтительнее цифровая сеть интег-
рального обслуживания (ISDN), где про-
цесс создания соединения занимает не
более 2 секунд.
Автономный режим работы
offline; работа в режиме offline имеет мес-
то при отсутствии соединения с центра-
льным пунктом связи или, соответствен-
но, с корреспондирующей станцией.
Пример: система телепередачи изображе-
ния переходит в автономный режим в
случае прерывания соединения с мо-
демом.
Адаптер
adapter; штекерное соединение или схема,
соединяющая разные штекерные разъемы
либо элементы схемы друг с другом. В за-
44 Автоматический блок набора и передачи сообщений (AWUG)
висимости от применения, адаптер состо-
ит исключительно из пассивных конст-
рукционных элементов или же из сочета-
ния активных и пассивных деталей.
Аддитивное смешение цветов
additive chrominance mixing; путем сложе-
ния соответствующих цветов получает-
ся любой известный цветовой тон. Сме-
шение основных цветов — красного, зе-
леного и синего — дает белый цвет,
при смешении красного и зеленого по-
лучается желтый, из зеленого и сине-
го — лазурный или голубой, а из крас-
ного и синего — пурпурный. цветовой
тон
Адрес
address; данный термин имеет в видеотех-
нике разные значения. Это может быть
адрес устройств, например приемников
телеуправления видеокамерой или иных
управляющих блоков, но может быть и ад-
рес на «битовом уровне», используемом
для адресации отдельной вставной платы,
например модуля матричного коммута-
тора.
Адрес доступа к сети Интернет
(IP-адрес)
IP-address; чтобы однозначно идентифи-
цировать абонента сети на базе межсетево-
го протокола, каждому узлу/абоненту при-
сваивается 32-битовый адрес — статиче-
ский или динамический (DHCP прото-
кол динамического выбора конфигурации
главной ВМ). При этом в сети Интернет
может адресоваться 4,3 миллиарда (232)
компьютеров. Хотя это число представля-
ется достаточно большим, сегодня практи-
чески все адреса уже «разобраны», и в дан-
ный момент планируется разработать но-
вый стандарт с IP-адресом длиной 8 байт.
При десятичном способе записи IP-адрес
представлен 4 цифрами, отделенными друг
от друга точками (пример: десятичная
запись = 92.68.31.1 или двоичная запись =
= 11000000.10101000.00001111.00000001).
Каждое число базируется на 8 битах и
может в соответствии с этим принимать
значение от 0 до 255. IP-адрес состоит из
префикса, которым адресуется сеть, и
суффикса, определяющего абонента этой
сети. Распределение имеющихся 32 бит на
префикс и суффикс происходит согласно
5 классам сети. Классы А, В и С находят
применение в стандартных приложениях
(см. таблицу дальше), класс D зарезерви-
рован для многоточечной связи (Multicast),
а класс Е — для будущих примене-
ний и научных целей. Идентификация
для адресов класса D представляет собой
двоичную комбинацию «1110». Диапазон
адресов простирается от 224.0.0.0 до
239.255.255.255. За счет использования
идентификатора длиной 28 бит при мно-
гоадресной связи возможно образование
до 268 435 456 групп. Диапазон адре-
сов класса Е может быть от 240.0.0.0 до
247. 255.255.255. маска подсистемы
Адрес доступа к сети Интернет (IP-адрес) 45
Класс
сети Префикс
Максимальное
число адре-
суемых сетей
Суф-
фикс
Максимальное
число адресуемых
абонентов сети
Установлен-
ный диапазон
адресов
Применение
Сеть
класса А
8 бит
двоичная
комбинация
первого байта:
0ххх хххх
128
область значе-
ний префикс-
байта:
0—127
24 бит 16 777 216 (224) 0.0.0.0—
127.255.255.255
С небольшим
числом под-
станций и
многими ком-
пьютерами
Сеть
класса В
16 бит
двоичная
комбинация
первого байта:
10хх хххх
16.384
область значе-
ний префикс-
байта:
128—191
16 бит 65 536 (216) 128.0.0.0—
191.255.255.255
При среднем
числе распре-
делительных
подстанций и
компьютеров
Сеть
класса С
24 бита
двоичная
комбинация
первого байта:
110х хххх
2.097.152
область значе-
ний префикс-
байта:
192—223
8 бит 256 (28) 192.0.0.0—
232.255.255.255
С многими
подстанциями
и небольшим
числом ком-
пьютеров
Зарезервированные IP-адреса
Адрес 127.0.0.0 отнесен к петлевому
контролю (Loopback) и используется в
режиме тестирования. При этом отправ-
ленные пакеты данных принимаются
компьютером источника. Еще один заре-
зервированный IP-адрес 127.0.0.1 всегда
указывает собственную ВМ. Дальнейшие
адреса или классы адресов не релевантны
для применения в сети Интернет и заре-
зервированы исключительно для сетей
частного пользования, поэтому их можно
как угодно распределять среди сетевых
пользователей.
Класс сети Зарезервированный адрес/
диапазон адресов
Сеть класса А 10.х.х.х
Сеть класса В 172.16.х.х—172.31.х.х
Сеть класса С 192.168.х.х
Аккумулятор
aсcumulator; источник тока и, соответст-
венно, энергии, позволяющий повторную
подзарядку. Известны разные виды акку-
муляторов: щелочные на основе свин-
ца-никеля-железа, никеля-кадмия, гиб-
ридные металло-никелевые, ионно-лити-
евые и др. Они могут использоваться, на-
пример, в целях аварийного питания
устройств, функция которых не должна
нарушаться в случае исчезновения сете-
вого напряжения.
Американский национальный
институт стандартов (ANSI)
American National Standardization Institute;
занимается разработкой промышленных
стандартов США. ANSI ввел в действие си-
стему кодирования ASСII. Американский
стандартный код для обмена информа-
цией.
Американский сортамент
проволоки и проводов
American wire gauge (AWG); пришедший из
Америки эталон кабелей. Величина AWG
устанавливает толщину провода и допус-
тимое затухание.
Американский стандартный код
для обмена информацией
(ASCII)
American Standard Code for Information Interchange;
признанный во всем мире стан-
дартный набор символов для обмена ин-
формацией, распознающий в своем
основном виде 128 различных знаков, из
которых первые 32 используются в каче-
стве управляющих символов. С помощью
остальных кодов могут быть представле-
ны цифры, буквы и специальные симво-
лы. Расширенный набор ASCII содержит
еще 128, то есть в общей сложности 256,
разных символов. В видеотехнике код
ASCII находит применение, например, в
реализации функций вставки текстов для
обозначения местоположения камер и
индикации текстовых указаний персоналу
охраны. Кроме того, ASCII используют в
протоколах передачи управляющих ко-
манд между разными устройствами (мат-
ричные коммутаторы видеосигналов, си-
стемы тревожной сигнализации) либо
также в целях контроля доступа. Боль-
шим достоинством считается при
этом удобство считывания обращенных
к пользователю управляющих команд.
См. таблицу символов ASCII в приложе-
нии «Списки, таблицы, формуляры»
«Аналоговый»
analogous; в электронике этот термин
означает бесступенчатую форму сигнала,
какая может быть, кроме прочего, у ви-
деосигнала. Любая величина напряже-
ния в интервале от минимума до макси-
мума представляет здесь соответствующее
значение яркости от черного до белого.
Аналого-цифровой
преобразователь
аnalog digital converter (ADC); блок преоб-
разования аналоговой величины (напри-
мер, видеосигнала) в ступенчато изме-
няющуюся, но соответствующую аналого-
вой цифровую величину.
Антивандальный контакт
sabotage contact; речь идет о защите эле-
ментов систем и установок от возможно-
го несанкционированного доступа. Такие
контакты крепятся обычно на подвижных
частях — крышках, дверцах шкафов и со-
единяются с соответствующими анализа-
торами текущего контроля за угрозами
нарушения безопасности.
Апертурная коррекция
aperture correction; современные видеока-
меры, как правило, оснащены ПЗС-
формирователями видеосигнала, чьи
светочувствительные полупроводниковые
элементы преобразуют отраженный от
наблюдаемой сцены свет в носитель элек-
трического заряда. Генерируемая при
этом энергия пропорциональна появив-
шемуся световому потоку и считывается
согласно частоте строк или частоте
кадров вмонтированной в камеру элект-
роникой. Распознаваемость деталей и, со-
ответственно, разрешение результирую-
щего телевизионного изображения опре-
деляются общим числом полупроводни-
ковых элементов и, кроме того, шириной
полосы пропускания камерной электро-
ники. В то время как разрешающая спо-
собность изображения по вертикали уста-
новлена телевизионным стандартом,
разрешение по горизонтали отчетливо
возрастает под действием указанных
выше элементов видеокамеры. Поскольку
разрешающая способность камеры в лю-
бом случае конечна, то по мере уменьше-
ния деталей происходит отчетливое сни-
жение контрастности изображения (глу-
бина модуляции). Связанная с этим по-
теря четкости кадра в определенных
пределах может компенсироваться подхо-
дящей камерной электроникой. Чтобы
мелкие детали могли отображаться более
резко, сначала измеряются расхождения в
контрасте соседних точек изображения и,
в зависимости от результата, повышаются
или, соответственно, понижаются значе-
ния яркости.
Благодаря этой дополнительной элект-
ронной обработке определенных участков
кадра удается до некоторой степени уси-
лить четкость восприятия. Но возможное
улучшение качества изображения в зна-
чительной мере зависит от определенного
технического преобразования, то есть от
выбранной производителем технологии.
В наипростейшем варианте улучшение
качества отмечается только по горизонта-
ли. Все значительно усложняется, если
этим способом будут сравнивать и при
необходимости «корректировать» элемен-
ты изображения также в вертикальном
направлении.
Аппаратное квитирование
установления связи
hardware-handshake; устройства, осущест-
вляющие обмен данными, контролируют
поток информации на основе либо аппа-
ратного, либо программного квитирова-
ния установления связи — во избежание
потери данных в процессе передачи.
Если, к примеру, приемник в настоящий
момент не может принять отправленные
источником данные, он немедленно со-
общает об этом передатчику. С этой це-
лью в случае аппаратного квитирова-
ния устройства связываются дополни-
тельными линиями, уведомляющими
корреспондирующую станцию о го-
товности приемника или передатчика.
последовательный интерфейс, за-
прос на передачу (RTS), готовность к
передаче (CTS), готовность пакета дан-
ных (DSR), готовность оконечного
устройства преобразования данных
(DTR)
АРД
AI (auto iris); автоматическая регули-
ровка диафрагмы
АРД
ALC (automatic light control); автомати-
ческая регулировка диафрагмы
Артефакт
artеfact; слово пришло из латинского язы-
ка и может быть примерно переведено
как «искусственно созданный». В видео-
технике это понятие нередко применяют
в связи со сжатием изображения. Здесь
артефакт в принципе означает появление
подобия шахматного поля на фоне содер-
жимого кадра. Такая блочная структура
является следствием чрезмерного сжатия
изображения. В зависимости от коэффи-
циента сжатия в таком случае может быть
потеряна важная видеоинформация, так
что распознавание мелких деталей по
мере увеличения артефактов заметно сни-
жается. ил. 5 в цветных вкладках
АРУ
AGC (automatic gain control); автомати-
ческая регулировка усиления
Архитектура системной сети
systems network architecture; созданная ком-
панией IBM архитектура описывает наря-
ду с конфигурацией сети также форматы
и протоколы для подключенных к сети
абонентов.
Асимметричный цифровой
абонентский канал связи
asymmetrical digital subscriber linе (ADSL);
описывается цифровой способ передачи
для существующих телефонных сетей,
при котором в обычных медных проводах
достигается скорость данных 8 Мбит/сек.
Трасса ADSL состоит из оконечной на-
грузки линии в коммутационном узле,
медного кабеля, ведущего к абоненту, и
сетевого терминала на стороне абонента.
Поскольку АDSL поддерживает передачу
речевой информации только в сочетании
с соответствующим разделителем, то се-
тевой терминал предлагает наряду с
АDSL-модемом также и функцию разде-
ления передаваемых данных и собственно
речи. С АDSL оба сигнала могут переда-
ваться одновременно. В зависимости от
свойств и длины линии возможна переда-
ча со скоростью до 8 Мбит/сек от комму-
тационного узла к абоненту (нисходящий
канал) и в обратном направлении со ско-
ростью до 768 Кбит/сек (восходящий ка-
нал).
По сравнению с цифровой сетью ин-
тегрального обслуживания ISDN (2 В-
канала) при достижении указанных
выше битовых скоростей в режиме ни-
сходящего потока данных приходит-
ся иметь дело со скоростью выше в
62,5 раз, в режиме восходящего пото-
ка — с 6-кратной скоростью. Правда,
при этом речь идет о теоретических ве-
личинах; до сих пор на практике в режи-
ме восходящего потока, служащего ме-
рилом для цифровой скорости в систе-
мах дистанционной передачи изображе-
ний, достигается всего 128 Кбит/сек.
В сочетании с ADSL возможны и другие
способы передачи, особые характеристи-
ки которых указаны в приведенной
выше таблице. протокол динамической
конфигурации управляющей ВМ.
Многие потенциальные области при-
менения ADSL касаются передачи сжато-
го цифрового видео. Поскольку цифровое
видео передается в реальном времени,
обычные процедуры контроля ошибок на
канальном или сетевом уровнях здесь
неприемлемы. Поэтому в ADSL-модемах
используется метод прямой коррекции
48 АРУ
Техника DSL1 ADSL UDSL SDSL VDSL
Макс. длина линии В зависимости
от битовой ско-
рости — до 5 км
5 км 3 км В зависимости от бито-
вой скорости — до 1,5 км
Битовая скорость в
нисходящем канале
1,5—8 Мбит/сек 1,5 Мбит/сек 1,5 Мбит/сек 13—52 Мбит/сек
Битовая скорость в
восходящем канале
32—768 Кбит/сек 128 Кбит/сек 1,5 Мбит/сек 1,5—26 Мбит/сек
Способ передачи Асимметричный по медному
двухжильному проводу
Симметричный по
медному двухжиль-
ному проводу
Асимметричный/сим-
метричный по медному
двухжильному проводу
Совместимость POTS2, ISDN3 POTS ISDN POTS, ISDN
1 DSL (Digital Subscriber Line) — общее обозначение цифровых абонентских каналов, среди кото-
рых: ADSL (асимметричной DSL), UDSL (универсальный DSL), SDSL (симметричный DSL),
VDSL (высокоскоростной DSL).
2 Plain Old Telephone System, обычная (аналоговая) телефонная сеть
3 ISDN (Integrated Services Digital Netwоrk), цифровая сеть интегрального обслуживания (ЦСИО).
ошибок, радикально уменьшающий коли-
чество ошибок, порождаемых импуль-
сными помехами. Посимвольная коррек-
ция также снижает количество ошибок,
вызванных постоянными канальными по-
мехами.
Асинхронная передача данных
asynchronous data transmission; это такой
способ передачи данных, при котором в
дополнение к полезным данным на при-
емное устройство передаются еще и
управляющие биты. Благодаря этой до-
полнительной двоичной информации
приемник распознает начало (пусковой
бит) и конец (стоповый бит) передавае-
мой посылки. С помощью добавочного
бита контроля четности получатель может
проверить, правильно ли был передан тот
или иной символ. последовательный
интерфейс, синхронная передача дан-
ных
Асинхронный режим передачи
данных
asynchronous transfer mode (ATM); это ори-
ентированная на установление связи вы-
сокоскоростная сеть с гибко программи-
руемой скоростью передачи информации,
издавна используемая в системах безо-
пасности и приобретающая все большее
значение в этой области. Хотя работы по
стандартизации пока не завершены (рас-
сматривается уровень 1998 года), много-
численные производители сетевых про-
дуктов уже теперь предлагают изделия
для этой весьма перспективной техноло-
гии связи и передачи данных. Решающим
фактором повышенного интереса к асин-
хронному режиму передачи стала наряду
с хорошей масштабируемостью, то есть
гибкой подгонкой ширины полосы про-
пускания, оптимально отвечающей конк-
ретному применению, еще и высокая
скорость, с которой действует этот спо-
соб передачи при работе с мультимедий-
ными данными. Современные скорости
передачи от 2 до 155 Мбит/сек в долго-
срочной перспективе предстоит повысить
до 2,4 Гбит/сек. Еще и по этой причине
асинхронный режим передачи рассматри-
вается многими производителями и поль-
зователями в качестве ключевой техноло-
гии, ибо в таком случае глобальные
(WAN) и локальные (LAN) вычислитель-
ные сети смогут интегрироваться без осо-
бых осложнений. Это делает излишним
применение так называемых шлюзов для
преобразования протоколов между несо-
вместимыми сетевыми технологиями. Од-
нако и в этой сфере стандартизация еще
не приобрела своего окончательного ста-
туса, так что в настоящее время ведется
работа, например, по организации пере-
ходов от асинхронной передачи к сети
Ethernet, кольцевой ЛВС с маркерным
доступом (Token Ring) и распределен-
ному интерфейсу передачи данных по
оптоволоконным каналам (FDDI). Фак-
тором активизации усилий по разработке
требуемых стандартов в этой области стал
несомненно форум АТМ, своеобразное
объединение по интересам, насчитываю-
щее на данный момент около 400 участ-
ников, в том числе представителей про-
изводственной сферы. За международную
стандартизацию и координацию всех ра-
бот ответственность несет ITU(T) сектор
по стандартизации коммуникаций в со-
ставе ITU — Международного союза те-
лекоммуникаций.
Технология. В асинхронном режиме все
виды информации, то есть аудио-, видео-
сигналы и любые данные, передаются па-
кетами фиксированной длины (53 байта),
обозначаемыми обычно как «ячейки»
(cell relay). На заголовок протокола для
этих ячеек приходится около 10 %; 48
байтов предлагаются для полезных дан-
ных, 5 байтов зарезервированы для конт-
рольной информации. Из такой структу-
ры данных вытекает несколько важных
свойств асинхронной передачи. Вследст-
вие унифицированной длины всех без
исключения ячеек возникают исчисляе-
мые задержки при передаче любой ин-
формации, так что даже при наличии не-
скольких конкурирующих между собой
потоков данных разного назначения мо-
жет быть гарантирована определенная
ширина полосы пропускания. Известная
по другим сетевым топологиям проблема
длинных пакетов, которые создаются, на-
пример, при передаче файлов и блокиру-
ют прочие применения, здесь не возника-
ет именно благодаря указанной «яче-
истой» структуре данного режима. Очень
короткие блоки лучше подходят для пере-
дачи речи, а длинные блоки более благо-
приятны для посылки информации и по-
движных изображений. В отношении раз-
мера ячеек при асинхронной передаче
форум АТМ принял соломоново реше-
ние, принципиально пригодное для всех
видов обслуживания. Поскольку теперь
большая часть информации не может
быть размещена в какой-то отдельной
ячейке АТМ, то пакеты разной длины
вышележащих слоев сети с помощью
подходящего механизма согласования
SAR (segmentation and Reassembly — сег-
ментация и перекомпоновка пакетов) пе-
редающего АТМ-адаптера разделяются на
АТМ-ячейки и вновь собираются вместе
в пункте назначения. Сама передача
основана на принципе виртуальной ком-
мутации, взятой за основу также в сетях
пакетной передачи данных, например в
сети Х.25. При таком принципе работы
между участвующими терминалами не
предусмотрено включения постоянных
каналов. Более того, ячейки определен-
ного соединения, сформировавшись, пе-
ремещаются по сети заранее установлен-
ным путем. За счет этого удается эффек-
тивно использовать сетевое оборудование
для большего числа коммутаций. В асин-
хронном режиме передачи возможны как
фиксированные, или постоянные (PVC,
permanent virtual circuits), так и коммути-
руемые виртуальные схемы (SVC, switched
virtual circuits). При этом речь опять
идет о виртуальных каналах двухточечной
или многоточечной связи. Подобные
коммутации могут создаваться только с
определенным качеством обслуживания
(Quality of Service, QoS). Это не относит-
ся к обычным локальным вычисли-
тельным сетям (ЛВС). Ширина полос
пропускания стандартной сети Ethernet
(10 Мбит/сек), кольцевой ЛВС с маркер-
ным доступом (16 Мбит/сек) и распреде-
ленного интерфейса передачи данных по
оптоволоконным каналам (100 Мбит/сек)
используется совместно всеми подклю-
ченными устройствами и подлежит, сле-
довательно, соответствующему распре-
делению. В условиях внутренней сети
Ethernet к каждому оконечному устройст-
ву отнесена постоянная ширина полосы
пропускания в 10 или 20 Мбит/сек, в слу-
чае высокоскоростной Ethernet — 100 или
200 Мбит/сек. Передача данных в асинх-
ронном режиме продолжает совершенст-
воваться: к каждому подключенному к
сети устройству можно с помощью упо-
мянутых выше виртуальных схем PVC
или SVC отнести статически либо дина-
мически обусловленную ширину полосы
пропускания, причем таковая будет огра-
ничена исключительно мощностью име-
ющихся технических средств АТМ. После
установления связи гарантируется, что
будет использоваться только ширина по-
лосы затребованного канала — без помех
со стороны каких-либо прочих станций с
претензией на передачу либо тем более
без прерывания самого процесса переда-
чи. При этом отмечается стремление к
максимально возможному соответствию
конкретным требованиям. В принципе
асинхронный режим передачи предлагает
здесь три разные категории облуживания:
гарантированное, предсказуемое либо
способное наилучшим образом использо-
вать предлагаемую битовую скорость пе-
редачи. Гарантированное соединение тре-
буется для поддержки постоянной циф-
ровой скорости (CBR, Constant Bit Rate),
при которой все ячейки надежно переда-
ются — с незначительным отклонением
во времени — к месту назначения, как
это происходит, например, при речевой
информации. Но существуют и варианты
применения с переменной битовой ско-
ростью, как при передаче файлов или в
случае электронной почты, для которых
достаточно способа обслуживания, более
эффективно использующего предлагае-
мую битовую скорость. Однако твердых
гарантий здесь быть не может. Будут пе-
редаваться ячейки, способные наилуч-
шим образом использовать данную ши-
рину полосы пропускания, отставляя со-
единения с более высоким приоритетом.
В спецификации форума АТМ соответст-
вующие службы предлагается под общим
названием «Traffic-Management».