Цифровые и сетевые технологии. Национальный стандарт Австралии по системам видеонаблюдения

(черновой вариант)

Настоящий Документ принесет пользу всем, кто участвует в составлении сводов правил, создании инструкций, подборе, установке и вводе в эксплуатацию оборудования, а также всем, кто непосредственно эксплуатирует и обслуживает цифровые системы видеонаблюдения.

Видеонаблюдение в самых общих чертах представляет собой набор средств и методов получения видеоизображений при помощи телекамер и передачи сигнала к месту просмотра по аналоговым либо цифровым каналам связи.

Настоящий Стандарт является приложением к национальным стандартам Австралии AS4806.1, AS4806.2, AS4806.3, AS4806.4 и должен рассматриваться в совокупности с ними.

Теоретически количество камер, приходящихся на отдельно взятую систему видеонаблюдения, не лимитировано. Однако на практике возникают ограничения, связанные с передачей видеоинформации и управляющего сигнала, а также с возможностями операторов обслуживать систему. Кроме этого, с появлением цифрового кодирования сигнала, понятие CCTV как "замкнутого телевидения" в известной степени теряет смысл: для передачи данных видеонаблюдения могут использоваться локальные сети общего назначения -- и даже глобальные.

Область применения

Настоящий Стандарт содержит рекомендации для выбора, конст­руирования и инсталляции систем видеонаблюдения, в состав которых входят камеры, устройства кодирования и декодирования сигнала, стримеры, сетевые коммутаторы, средства отображения и записи данных, а также иное вспомогательное оборудование, предназначенное для использования в сфере охраны и видеонаблюдения.

1. Стандарты цифрового видеонаблюдения

На момент создания настоящего Стандарта в охранной отрасли все еще применяются аналоговые камеры видеонаблюдения; однако все большее распространение получают цифровые камеры, а также устройства кодирования сигнала, преобразующие аналоговое видео в цифровое; применяются и всевозможные комбинации цифровой техники с аналоговой.

По этой причине стандарты цифрового видеонаблюдения в настоящем Документе следует рассматривать лишь как дополнение к действующим национальным стандартам в области видеонаблюдения. Общие рекомендации и критерии проектирования систем видеонаблюдения, описанные в документах AS4806.1, 2 и 3 остаются действительными и дополняют настоящий документ (AS4806.5).

Предметом документа AS4806.5 являются так называемые "IP-камеры видеонаблюдения", а также все разновидности сжатия, сетевого соединения и прочие параметры, связанные с получением, передачей и хранением цифрового видео.

Видеонаблюдение можно описать как ряд продуктов, процедур, кодеков, устройств передачи и хранения, с помощью которых информация в системе охранного телевидения представляется в виде цифрового сигнала.

2. "Цифровой сигнал" в видеонаблюдении

Цифровым сигналом в видеонаблюдении называются управляющие данные, видео или фотоизображение, представленные в цифровом формате (в виде единиц и нулей) и количественно измеримые в битах и байтах. Наиболее распространенным способом представления в цифровом виде видеоинформации, поступающей с камеры видеонаблюдения, является описание яркости и цвета каждого отдельно взятого элемента изображения (пиксела) восьмибитными числами (256 градаций интенсивности для каждого из базовых цветов), выражающими эквивалентные аналоговые значения яркости и цвета пикселов.

Количество пикселов в описанном цифровом изображении обычно равняется количеству активных пикселов устройства, формирующего изображение.

Для камер промышленного стандарта общее количество пикселов определяется производителем чипа, формирующего изображение, (мат­рицы); так, для систем стандарта PAL количество физических пикселов по горизонтали и вертикали составляет соответственно 752х582 -- то есть всего около 440 тысяч активных пикселов. Примем эти показатели разрешения изображения за стандартные для систем видеонаблюдения. В аналоговых системах стандартное изображение, полученное с помощью высококачественного объек­­тива, будет иметь разрешение, соответствующее примерно 480 горизонтальным линиям (ТВЛ), что, в свою очередь, займет приблизительно 6 МГц в полосе пропускания аналогового сигнала.

Согласно стандарту AS4608.2, в системах видеонаблюдения, устанавливаемых на территории Австра­лии, используется процесс оцифровки, который соответствует требованиям стандарта ITU-601. Данный стандарт задает частоту выборки при оцифровке видеосигнала в 13,5 МГц -- для чипов, обеспечивающих, как указано выше, 752 пиксела на одну строку. Это дает 720 (а не 752) интерпретируемых в цифровом виде пикселов по каждой из 576 активных строк. Следо­вательно, будем считать, что оцифрованный кадр стандартного разрешения в системах видеонаблюдения состоит из 720х576 пикселов -- то есть общее количество активных пикселов составит 414000. Такое разрешение иногда называют разрешением 4CIF, а в Соединенных Штатах за ним закрепилось обозначение D1.

После оцифровки к полученному цифровому сигналу применяется компрессия (сжатие данных). Компрес­сия может применяться к изображению, когда сжимается отдельный кадр, либо к видеопотоку, когда сжимается некоторая последовательность из кадров.

В настоящем Стандарте рассматривается несколько разновидностей компрессии и последствия их применения в системах видеонаблюдения. Самым важным параметром, который вводится в обращение в данном стандарте, является стандарт качества изображения -- будь то сигнал со стандартной камеры, передаваемый в реальном времени, или сигнал с мегапиксельной камеры, снабженной специальным объективом, либо запись, полученная камерой с матрицей нестандартного исполнения и уникальным режимом компрессии изображений.

...