INTEGRACIÓN TECNOLOGÍA: “VIDEO GLOBAL.

INTEGRACIÓN TECNOLÓGICA: “VIDEO GLOBAL.

INTEGRACIÓN TECNOLÓGICA: “VIDEO GLOBAL”

En nuestra vida diaria solemos utilizar el dicho: “¡Es mejor ver una vez que oír diez veces!” Pero, por regla general, no pensamos ni nos preguntamos: «¿Y, en realidad, por qué?» De hecho, una persona está diseñada de tal manera que la cantidad máxima de información por unidad de tiempo le llega a través de la visión (aproximadamente un orden de magnitud más que a través del oído). Y no en vano los sistemas de seguridad integrados (SS) que se están desarrollando activamente recientemente se han basado en vídeo global transmitido por medios “diferentes a la televisión”, cuyas capacidades han aumentado significativamente con el uso de los modernos tecnologías digitales. Estas oportunidades y perspectivas para el desarrollo del vídeo digital globalse analizan en este artículo.

Los equipos de videovigilancia (VS) desempeñan un papel especial en los sistemas de seguridad integrados. La singularidad de la información sobre la situación en una instalación protegida o sobre el comportamiento y las características individuales del intruso, que sólo puede ser proporcionada por una imagen de vídeo, y la especificidad de las tareas resueltas con la ayuda de SVN los hacen indispensables en una serie de casos. Además, las cámaras de vídeo instaladas en locales y en las calles pueden ahuyentar a posibles delincuentes, la videovigilancia encubierta permite al gerente controlar el trabajo de los empleados o guardias de seguridad, la grabación de vídeo permite obtener material documental sobre los acontecimientos en curso para su posterior análisis o como prueba material. (identificar la identidad del delincuente, determinar el número de placa del automóvil, etc.). Un subsistema de videovigilancia diseñado adecuadamente le permite evaluar la situación en el sitio en tiempo real, reducir el tiempo de reacción ante una situación extrema y garantizar la rápida adopción de medidas adecuadas para proteger contra amenazas emergentes.

Gracias a estas capacidades únicas de los equipos de videovigilancia, en los últimos 10 a 15 años se han generalizado mucho. Durante este tiempo, el costo de las cámaras de televisión ha disminuido en un orden de magnitud y sus tamaños han disminuido en casi dos órdenes de magnitud. El desarrollo de herramientas de procesamiento de señales de vídeo, métodos digitales y el uso de microprocesadores hacen posible llevar el VHS a un nivel de desarrollo cualitativamente nuevo.

Principales tendencias en el desarrollo de sistemas de seguridad

Tradicionalmente, los sistemas de seguridad se han desarrollado en tres direcciones principales: protección de objetos, seguridad de la información y personal (personal) protección, sin embargo en la actualidad comparten tendencias de desarrollo comunes que son características de todos los sistemas de seguridad:

• digitalización (transición a métodos digitales y tecnologías);
• integración;
• intelectualización (transición a métodos y tecnologías inteligentes);
• globalización;
• otras tendencias.

Por supuesto, la La tendencia fundamental en el desarrollo de los sistemas de seguridad es la transición a métodos y tecnologías digitalesprocesamiento y transmisión de información, lo que aseguró una mejora significativa en las características operativas y técnicas del sistema de seguridad en términos de confiabilidad, sensibilidad, ahorro de recursos y energía, etc. Actualmente, las tecnologías informáticas en desarrollo activo contribuyen al desarrollo de sistemas de seguridad integrados.

Para resolver eficazmente el problema de la seguridad, se requiere un nivel moderno y apropiado de tecnología, medios técnicos y servicios de seguridad, cuya principal tendencia de desarrollo es el rápido proceso de integración total. . Actualmente, la integración abarca micro y radioelectrónica, señales y canales, han aparecido tecnologías integradas, dispositivos integrados multifuncionales, redes y sistemas integrados y se han comenzado a brindar servicios de seguridad integrados..

Como muestran las estadísticas, la gente urbana moderna pasa aproximadamente el 90% de su tiempo en objetos estacionarios y en movimiento. Quizás esto pueda explicar el interés mostrado por la sociedad por el concepto de objeto intelectual, que implementa tres principios básicos — comodidad, eficiencia, seguridad. Un objeto intelectual puede entenderse como un apartamento, piso, oficina, edificio residencial o industrial, etc.

Y finalmente, una de las principales tendencias en el desarrollo moderno de los sistemas de seguridad es la proceso de globalizaciónSB, cuyo área de cobertura pasa a ser todo el mundo. La tendencia a la globalización es especialmente visible en los sistemas de seguridad, tecnologías de red de Internet, sistemas y redes de comunicaciones móviles y comunicaciones personales geográficamente dispersos. La introducción de tecnologías inalámbricas para la transmisión y protección de información, como BLUTOOTH, PROXIMITY, tecnologías de identificación sin contacto, redes GSM, GPRS, Internet, etc., contribuye de forma especialmente activa al proceso de globalización.

La nueva tecnología “ vídeo digital global” ha absorbido todas las principales tendencias de desarrollo discutidas anteriormente, pero la dominante, por supuesto, sigue siendo la transición a métodos y tecnologías digitales.

¿Por qué “dígito?”

La respuesta a esta pregunta no es trivial. De hecho, en sistemas CCTV simples este problema no surgía. En el caso más sencillo, un cable coaxial de buena calidad transmite información perfectamente sin ningún tipo de codificación. Los problemas comienzan cuando es necesario transmitir información a distancias superiores a varias decenas de metros, o cuando el registro, visualización y redistribución se organizan de forma más compleja. La respuesta a esta pregunta tiene más que ver con la cantidad cada vez mayor de información que se procesa y transmite. Cada día se hace más necesario grabar, leer, conectar, duplicar, combinar, editar y enviar diversos tipos de información, incluido vídeo, a través de canales de comunicación. Y todo ello debe realizarse con el nivel de calidad requerido. Para los sistemas analógicos, tales acciones plantean grandes dificultades, ya que su calidad se deteriora después de cada repetición. La única salida es utilizar una señal digital que, a diferencia de la analógica, no se deteriora con el tiempo. La gran ventaja de un sistema digital es que el nivel absoluto de la señal recibida ya no importa. Además, utilizando computadoras, puede administrar combinaciones digitales de manera rápida y sin pérdidas. La información digitalizada no está sujeta a cambios durante el almacenamiento. Se podría seguir hablando de las ventajas del procesamiento digital (Tabla 1). Quizás su único inconveniente sean las dificultades asociadas con la conversión de información a formato digital y, como consecuencia, el mayor coste de los equipos digitales.

Tabla 1. Principales ventajas de las tecnologías de videovigilancia digital

Como se puede ver en la tabla. 1. Las herramientas del sistema de monitoreo de video digital en red ofrecen mejor calidad, escalabilidad, velocidad, capacidad, acceso remoto global y muchos otros beneficios que no se pueden lograr utilizando métodos y tecnologías analógicos tradicionales.

¿Por qué comprimir información?

Ahora se ha establecido que cuando se trabaja con datos digitales, es ventajoso utilizar no una conversión de señal analógica a digital «desnuda», sino su representación comprimida (comprimida). Normalmente, esto significa reducir la cantidad de memoria necesaria para almacenar datos de vídeo digital y transmitirlos a través de canales de comunicación. Por lo tanto, el objetivo de la compresión de vídeo es una presentación más compacta de la imagen, eliminando información redundante e innecesaria, necesaria para el uso de vídeo digital en los sistemas de videovigilancia modernos.

Cabe señalar que las computadoras hacen frente con mayor éxito a la compresión de datos de vídeo. En los últimos años, el mercado de imágenes digitales comerciales ha experimentado una especie de auge. Aparecieron una gran cantidad de algoritmos matemáticos especiales para comprimir señales de video, que luego se desarrollaron en «Estándares de compresión», como MPEG-1, M-JPEG, H261, H263, Wavelet, Fractal, etc.

Para resolver diversos problemas de transmisión y almacenamiento de información de video, se han desarrollado una gran cantidad de algoritmos de compresión, que se diferencian entre sí en sus capacidades y alcance de aplicación. Las características distintivas de los algoritmos de compresión de imágenes modernos se muestran en la tabla. 2.

Tabla 2. Características distintivas de los algoritmos de compresión de imágenes modernos

Como se puede ver en la tabla. 2, para implementar modos CCTV, actualmente se utilizan algoritmos como MPEG2, MPEG4, M-JPEG y Wavelet, según los requisitos y capacidades. El flujo de datos de vídeo se convierte a uno de estos formatos mediante compresores, cuyas características principales se muestran en la tabla. 3.

Tabla 3. Principales características de los compresores de vídeo

Implementación práctica de vídeo global

Los métodos modernos de procesamiento y compresión de imágenes de vídeo permiten transmitir una señal de vídeo convertida en flujo digital a través de casi todos los canales de comunicación conocidos, desde el satélite hasta el teléfono por cable. Utilizando sistemas de comunicación globales, el modo «vídeo global» ahora se implementa de forma muy sencilla en los sistemas de seguridad. La calidad de la imagen en este caso está determinada por la capacidad del canal. Como regla general, en tales sistemas se utiliza una computadora personal en el lado receptor. Esto permite reducir algo el coste del sistema de seguridad, pero al mismo tiempo impone algunas restricciones en su uso (se requiere cierta formación del operador y, como mínimo, la presencia de un ordenador.

Vídeo global vía GSM y canales de Internet

Fig. 1. Estructura del sistema global de telemonitoreo de seguridad con transmisión de información vía GSM e Internet

El proceso de globalización cambia significativamente las capacidades y requisitos de los sistemas de seguridad corporativos con objetos distribuidos (Fig. 1). En este caso, la funcionalidad de los sistemas de seguridad se amplía significativamente, pero aumentan significativamente los requisitos para la protección de la información, cuya implementación requiere el uso de tecnologías como criptografía, codificación, esteganografía, etc.

Vídeo global por teléfono (GSM, PSTN, POTS, ISDN)

Uno de los representantes más típicos de esta clase de Los sistemas de vigilancia remota son el sistema de transmisión de información por vídeo de pequeño tamaño “TeleObserver 2100”. El uso de este sistema permite transmitir información de video en tiempo real desde cualquier punto remoto a un punto de control fijo o móvil. En un objeto controlado se pueden conectar hasta 4 cámaras de vídeo al dispositivo base. El software de compresión compatible con el estándar H.263 permite la transmisión de hasta 3 fotogramas por segundo (GSM) o hasta 15 fotogramas por segundo (ISDN). Para garantizar la recepción se necesita un ordenador personal y un módem GSM. El software incluido proporciona monitoreo en tiempo real. El sistema controla 4 cámaras, brillo, contraste, dispositivos giratorios y zoom a distancia.

Al recibir información de video, se emite directamente a través de la tarjeta de video, sin requerir el uso de ningún dispositivos adicionales. La resolución de vídeo se puede seleccionar entre los estándares CIF, QCIF y SQCIF. El software admite las siguientes funciones:

• selección de varias configuraciones de transmisión;
• control de las funciones de transmisión;
• conexión y transmisión automática de imágenes en caso de alarma;
• grabación automática de la señal de vídeo recibida;
• guardado de números de teléfono;
• remarcación automática;
• impresión de estado;
• archivo de protocolo automático.

El paquete incluye software de reproducción de vídeo integrado. Los materiales se archivan para su análisis fuera de línea. Como resultado de la alta relación de compresión, 24 horas de grabación de vídeo ocupan sólo 120 MB de memoria. Además de las funciones de reproducción habituales, el software incluye una función de movimiento integrada para ver los fragmentos más importantes de toda la secuencia de vídeo.

Funciones similares las realiza, por ejemplo, el Módem de vídeo VDM-4, que es un dispositivo autónomo de pequeño tamaño diseñado para codificar y transmitir información de vídeo desde varias cámaras a través del teléfono a cualquier distanciao mediante un cable normal a una computadora (hasta 500 m). En el modo de detección de movimiento, no requiere una conexión constante del operador, recuerda el fotograma actual y luego marca un número de teléfono especificado por el usuario. El diagrama de bloques de “video por teléfono” basado en el módem de video “VDM-4” se muestra en la Fig. 2, y las principales características técnicas del módem de vídeo se dan en la tabla. 4.

Tabla 4. Principales características operativas y técnicas del módem de vídeo VDM-4

Fig. 2. Diagrama de bloques de “vídeo por teléfono” basado en el módem de vídeo “VDM-4”

Otra opción para organizar vídeos globales por teléfono es posible utilizando el sistema “CROW JET”.. Este sistema es un complejo de software y hardware que incluye una tarjeta PCI para ingresar imágenes a una computadora desde 6 cámaras de video en color o en blanco y negro y un módulo adicional con entradas para conectar 6 sensores de alarma y salidas de tres relés controlados. El software está diseñado para funcionar en Windows 95 y consta de tres bloques. Los dos primeros bloques están destinados a una computadora con una tarjeta de entrada de video instalada, el tercer bloque está destinado a una computadora remota y no requiere una tarjeta especial. El diagrama de bloques del sistema se muestra en la Fig. 3.

Fig. 3. Diagrama de bloques del sistema “CROW JET”

Vídeo global vía satélite

Actualmente, el mercado comercial ofrece una amplia selección de canales de comunicación globales que se diferencian entre sí en costo, calidad y nivel de seguridad, por lo que elegir un canal de comunicación es quizás la etapa más difícil. Por ejemplo, los canales de comunicación comercial por satélite, aunque son los más caros, pueden ampliar significativamente las capacidades operativas y técnicas del sistema de seguridad. En particular, junto con la transmisión de video global, es posible monitorear objetos tanto estacionarios como en movimiento, como personas, medios de transporte (tierra, agua, aire) y varios puntos de control remoto (Fig. 4). En este caso, cuando se utilizan sistemas GPS, la capacidad de determinar la ubicación de un objeto es especialmente valiosa, lo que amplía significativamente las características operativas y técnicas del sistema de seguridad en su conjunto.

Arroz. 4. Diagrama de bloques de vídeo global a través de un repetidor satelital

Monitoreo global de Internet de la seguridad de las instalaciones

Como se señaló anteriormente, las tecnologías de vídeo digital se integran con gran éxito en los sistemas de seguridad, proporcionando propiedades nuevas que antes eran inalcanzables, como, por ejemplo, la seguridad global. escucha. Veamos esta característica con más detalle usando como ejemplo.Controlador de Internet TSSde la empresa rusa «Seven Seals TSS», que fue una de las primeras en ofrecer el servicio global más barato en el campo de la monitorización del nivel de seguridad de los objetos.

Este servicio está destinado a todos los usuarios de Internet que acceden desde un ordenador normal o desde un teléfono móvil con navegador integrado (por ejemplo, Siemens S35 o Nokia 6210). Cabe señalar que en Estados Unidos y Francia ya se utiliza un sistema de control similar, pero está destinado principalmente a atender a las empresas. Una característica distintiva del servicio TSS es su bajo coste para el consumidor final, a quien se le ofrecerá una página personal en el servidor en el idioma requerido. Cuando se utiliza el controlador TSS, en la página puede ver imágenes guardadas o actuales de varias cámaras instaladas en el objeto controlado (por ejemplo, en un apartamento, en una casa de campo, en una cabaña o villa ubicada en cualquier parte del mundo. El único La condición es que debe funcionar allí un teléfono normal o celular (debe aceptar que al ritmo actual de instalación telefónica esta condición no puede llamarse estricta).

Además de las imágenes de video indicadas, en la página puede ver el estado actual de los sensores, los cuales pueden activarse a su propia discreción. Además, dispones de un completo registro de eventos sobre los sensores activados. También puede marcar eventos en los sensores, mediante los cuales puede enviar mensajes SMS a tres números de teléfono diferentes y (o) enviar un correo electrónico.

Para atraer a los usuarios que prefieren usar la versión antigua sistemas de seguridad (como Vista), los desarrolladores han brindado la posibilidad de conectar la salida de la impresora al controlador de Internet TSS. En este caso, todos los eventos se mostrarán en la página de control personal.

El usuario también tiene derecho a habilitar un filtro para eventos y decidir cuáles de ellos enviar mensajes SMS y mensajes de alarma por correo electrónico, para los cuales los socorristas locales tienen programas especiales para recibirlos y procesarlos. El diagrama de bloques del sistema considerado para el monitoreo de la seguridad de las instalaciones por Internet se muestra en la Fig. 5.

Fig. 5. Diagrama de bloques del sistema de monitoreo de Internet para la seguridad de las instalaciones

Como se puede ver en la Fig. 5, el controlador TSS Internet se utiliza como terminal de cliente, que sirve hasta 4 cámaras en color o en blanco y negro, 4 micrófonos, 4 sensores analógicos y 2 relés. El controlador puede comunicarse a través de cualquier módem estándar o a través de un módem celular como Ericsson (GSM, CDMA, DAMPS), o incluso a través de un teléfono celular que tenga un módem en su interior (como Siemens S25).

Por supuesto, la ventaja de esta opción es la facilidad de uso y el bajo costo del servicio, porque En cualquier momento del día, el cliente, estando en el trabajo o en la oficina de sus socios, en casa o con amigos, o en un cibercafé, accede a Internet y luego, mediante una contraseña, accede a la página de su servidor TSS. El servidor realiza automáticamente una llamada al controlador de la instalación, que registra la llamada, pero no contesta el teléfono y, una vez finalizada la llamada, se conecta a Internet y accede a su página del servidor TSS, ingresando al modo de comunicación con el cliente. Está claro que el cliente no tendrá que pagar por llamadas telefónicas de larga distancia e internacionales, lo que garantiza el acceso más sencillo y amplio, así como una eficiencia económica bastante alta del sistema.

¿Cómo guardar eficazmente la información del vídeo?

La imagen del estado actual del problema de la videovigilancia mundial no estaría completa si no nos detuviéramos en los dispositivos para el almacenamiento a largo plazo de información de vídeo. La transición a los métodos digitales de procesamiento de información y, especialmente, la aparición de métodos modernos de compresión han producido una verdadera revolución entre los medios de grabación de audio y vídeo. Actualmente, han aparecido en el mercado de equipos de seguridad grabadoras de vídeo digitales, que presentan altas características operativas y técnicas. Consideremos las posibilidades modernas para archivar y almacenar información de video usando el ejemplo de una grabadora de video digital “DX-TL800E” de MITSUBISHI ELECTRIC.

En esencia, este dispositivo es una integración de varias tecnologías digitales modernas, que permitieron obtener características técnicas y operativas excepcionalmente altas, en primer lugar, alta confiabilidad, calidad y versatilidad. Este dispositivo de grabación de video tiene un algoritmo de compresión de hardware Wavelet, que le permite grabar un 10% más de información de video que usando el algoritmo M-JPEG. Una unidad de 120 GB puede grabar 5.483.000 fotogramas con compresión media. Esto corresponderá a 20 días de grabación continua para un modo similar de un par multiplexor-videograbador para grabación de larga duración, con la misma densidad por cámara. Las principales características del vídeo digital “DX-TL800E” se dan en la tabla. 5.

Tabla 5. Características principales del VCR DX-TL800E

Actualmente, el mercado de grabadoras digitales y dispositivos para transmitir imágenes de vídeo a través de redes informáticas está experimentando un verdadero auge. Recientemente, los sistemas de grabación de vídeo digital eran significativamente inferiores a los analógicos en términos de relación calidad-precio. Ahora la situación ha cambiado significativamente y muchos usuarios han comenzado a considerar seriamente los sistemas digitales como una alternativa real a los analógicos. Ha aparecido en el mercado un número importante de sistemas de vídeo digital, que se diferencian significativamente tanto en calidad y riqueza funcional como en coste. Por ejemplo, la empresa «Formula Security» ofrece en el mercado un grabador de vídeo digital multicanal de nueva generación «RealFast». La producción en serie de este producto comenzó a principios de 2003 bajo la marca comercial Tedd Electronics. p>

El sistema “RealFast” graba 400 imágenes por segundo con una resolución de 720×576 píxeles en formato MPEG-2. Desde el punto de vista del usuario, esto significa que en la categoría de precio medio ha aparecido en el mercado un complejo que permite la grabación de vídeo multicanal en tiempo real con calidad DVD. Desde el punto de vista de la seguridad, el sistema operativo cerrado del DVR y la codificación del archivo de vídeo eliminan el acceso no autorizado y aumentan la fiabilidad del complejo en su conjunto.

Simultáneamente con la grabación de video multicanal, «RealFast» monitorea las imágenes actuales de cuatro, ocho o dieciséis cámaras, realiza visualización de archivos y monitoreo de red. El DVR está integrado en una red Ethernet y permite la gestión multiusuario de todo el sistema de videovigilancia. Fuera de la red, el VCR funciona de forma autónoma. Con el uso de unidades externas, la capacidad total de la matriz aumenta a 6,4 TB. Además, también hay una función para buscar instantáneamente un fragmento de video según parámetros específicos, así como la capacidad de archivarlo rápidamente en una tarjeta Compact Flash. Al parecer, «RealFast» encontrará aplicación en sistemas de videovigilancia de objetos donde se requiere grabación de vídeo digital de alta calidad sin pérdida de fotogramas. en la mesa La Tabla 6 muestra las características comparativas de algunos otros sistemas de grabación de vídeo digital disponibles actualmente en el mercado ruso.

Tabla 6. Características comparativas de los sistemas de grabación de vídeo digital

El análisis del desarrollo del mercado de sistemas de seguridad modernos nos permite observar las siguientes direcciones principales de desarrollo de los sistemas de grabación de video digital. Se trata, en primer lugar, de una mayor reducción del coste de los sistemas informáticos, el software y las herramientas de procesamiento de señales de vídeo. Cabe esperar la aparición de nuevos algoritmos de procesamiento de señales de vídeo digitales destinados a mejorar la calidad y la posibilidad de grabar vídeo fiable en condiciones difíciles (poca luz, objetos en rápido movimiento, etc.). Las cámaras que transmiten señales digitales serán cada vez más populares. Debería esperar la aparición de herramientas de seguridad de vídeo integradas.

Así, los sistemas de vídeo globales modernos han incorporado las tecnologías digitales más prometedoras para procesar, almacenar y transmitir información de vídeo, incluidas nuevas tecnologías de la información (compresión de información, métodos de inteligencia artificial, bases de datos, etc.), tecnologías de conservación de información (discos duros de computadora, DVD, tarjetas flash, etc.), tecnologías de identificación biométrica (especialmente sin contacto), tecnologías modernas de telecomunicaciones (redes móviles y satelitales, Internet, etc.). Pero esto es sólo la parte visible del iceberg de las nuevas tecnologías, que se utiliza activamente con fines comerciales. También hay “lágrimas invisibles para el mundo”, de las que no es costumbre hablar “en público”. Estos son, en primer lugar, los problemas de las actividades de búsqueda operativa, la protección integral de la información, la garantía de la seguridad de los ciudadanos frente al terrorismo y muchos otros. La gran capacidad de integrar tecnologías de video digital global con nuevas tecnologías de la información (por ejemplo, esteganografía informática) nos permite esperar nuevos avances tecnológicos en un futuro muy cercano. Pero esa es otra historia.