Назначение, функции и типы систем видеозащиты

Министерство образования  и науки Удмуртской Республики

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования 

“Удмуртский государственный  университет”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по информационной безопасности

Тема: Назначение, функции и типы систем видеозащиты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ижевск, 2011.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………….…...….3

НАЗНАЧЕНИЕ  СИСТЕМ ВИДЕОЗАЩИТЫ…………………………………..4

ФУНКЦИИ СИСТЕМ ВИДЕОЗАЩИТЫ ………………………………...…….4

СИСТЕМЫ ОХРАННОГО  ТЕЛЕВИДЕНИЯ.......................................................5

Аналоговые  системы видеонаблюдения.………………………..7

Цифровые  системы видеонаблюдения……………………………9

Механизмы обеспечения достоверности и  целостности видеоматериалов..………………………………………………………..11

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………….15

 

ВВЕДЕНИЕ

Системы телевизионного наблюдения предназначены для обеспечения  безопасности на объекте. Они позволяют  наблюдателю следить за одним  или несколькими объектами, находящимися порой на значительном расстоянии как  друг от друга, так и от места наблюдения. В настоящее время системы телевизионного наблюдения не являются экзотикой, они находят все более широкое применение во многих сферах человеческой жизни. Наиболее простая система телевизионного наблюдения - это камера, подключенная к телевизору или монитору, такая система позволяет наблюдать за ребенком или автомобилем возле дома.

Электронные системы  наблюдения позволяют выполнять  и другие не менее важные и более  сложные задачи. Например, наблюдение за несколькими больными одновременно, движением транспортных потоков на оживленных магистралях или в портах. Существует целый ряд применений систем видеонаблюдения в научных исследованиях и в промышленности, например, для контроля за технологическими процессами и управления ими. При этом наблюдение может производится в условиях низкой освещенности или в средах, где присутствие человека не допускается. Успешно эти системы используются в магазинах, в казино, в банках, на автостоянках. Малокадровые системы для дома и офиса способствуют повышению безопасности и создают дополнительные удобства.

Однако основной задачей, с которой должна справляться  система телевизионного наблюдения, и именно для этих задач они  и создавались, - это обеспечения  физической безопасности объекта, как  самостоятельно, так и при совместной работе с другими системами безопасности.

При современных темпах криминализации общества и роста  преступности, сложившейся общественно  политической обстановке в стране, постоянной угрозы террористических актов  просто необходима охрана периметра и территории, контроль доступа на объект его сотрудников, посетителей и транспорта, ведение визуального наблюдения за состоянием различных частей объекта.

 

 

НАЗНАЧЕНИЕ  СИСТЕМ ВИДЕОЗАЩИТЫ

 

 

Системы большого масштаба характеризуются территориальной  распределенностью и иерархичностью уровней управления. Такие системы (в особенности технологического назначения) могут использовать корпоративные сети передачи данных и являться частью АСУ организаций. По указанным причинам к этим системам должны применяться требования по обеспечению ИБ корпоративной сети. На этапе проектирования системы видеонаблюдения необходимо сформулировать требования к ИБ и изучить техническую возможность использования существующих механизмов корпоративной ИБ, в качестве которых могут рассматриваться системы host IPS, средства обнаружения и защиты от DDoS-атак, механизмы организации демилитаризованных зон и Network Access Control.

 

 

ФУНКЦИИ СИСТЕМ ВИДЕОЗАЩИТЫ

 

 

По функциональной принадлежности все системы видеонаблюдения  принято разделять на два типа: охранные и технологические. 
 
Охранные системы функционируют в целях поддержания правопорядка на улицах города, в муниципальных и коммерческих организациях, на территории различных промышленных предприятий и т.д. 
 
Они предоставляют оператору, осуществляющему мониторинг, изображение в масштабе настоящего времени или архивные материалы. Количество камер в системе может исчисляться десятками, сотнями и даже тысячами. 
 
Системы технологического видеонаблюдения функционируют в целях оптимизации производственных процессов. Использование современных средств видеомониторинга позволяет ускорить выполнение работ и минимизировать количество задействованного персонала. На сегодняшний день системы используются в промышленности для наблюдения за производственными линиями, в автоматизированных системах контроля состояния товарных запасов. Использование тепловизионной техники позволяет решать ряд куда более специализированных задач, например, определение объема жидкости в железнодорожных цистернах. Также с помощью технологических систем возможно определение нарушений сотрудниками установленных правил и техники безопасности.

 

 

СИСТЕМЫ ОХРАННОГО  ТЕЛЕВИДЕНИЯ

 

 

Можно выделить основные преимущества систем видеонаблюдения  перед другими средствами безопасности. Это автоматическое обнаружение и видеоконтролирование событий, мгновенное обнаружение несанкционированного проникновения на охраняемую территорию, исключение ложных срабатываний за счет интеллектуальной обработки поступающих информационных потоков, наглядное отображение всей обрабатываемой информации, возможность тесной интеграции с другими подсистемами безопасности. Среди недостатков таких систем можно выделить затрудненную работу в неблагоприятных погодных условиях, например, туман.

Основными критериями систем видеонаблюдения при их разработке являются надежность, информативность, достоверность и своевременность.

Первый критерий достигается  при использовании только самых  лучших компонентов от ведущих мировых  производителей, использованием проверенных  на практике и глубоко продуманных конструктивных решений. Все это позволяет достигнуть наибольшего времени работы системы между отказами и минимального периода восстановления.

Соблюдение второго  критерия позволяет обеспечить одновременную  и непрерывную работу видеодетекции движения, видеозаписи, отображения на экран, воспроизведения и резервного архивирования по каждой из подключенных камер.

Достоверность – основной критерий для оператора системы и работников службы безопасности объекта на котором  установлена система видеонаблюдения. Достигается путем минимизации ложных срабатываний за счет интеллектуальных алгоритмов обработки потоков видеоинформации, увеличения изображения при условиях недостаточной видимости.

Своевременность обеспечивает прямой доступ авторизованных лиц к видео архивам, показ предыстории событий т.е. видеозаписи которая была получена за несколько секунд до срабатывания тревоги, возможность принятия решения системой самостоятельно без участия оператора, согласно заложенному алгоритму.

В настоящее время используется два принципа построения систем видеонаблюдения: аналоговые и цифровые. Далее вкратце будут показаны и описаны схемы построения этих систем, также попытаемся выделить основные преимущества и недостатки каждого вида построения.

 

 

 

Аналоговые системы видеонаблюдения.

Система состоит из следующих элементов:

Видеокамера, она является глазами  системы. Видеокамера преобразует  световой поток в электрический сигнал, величина которого пропорциональна интенсивности светового потока. Далее, данные от видеокамеры могут передаваться к последующим устройствам как по проводам, (коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно), так и по системам радиосвязи, как правило, работающим в гигагерцовом диапазоне.

В аналоговых системах, чтобы эффективно управлять камерами, применяются  такие устройства, как переключатели (квадраторы), мультиплексоры и матричные  системы.

 Переключатель (квадратор) - это устройство, имеющее несколько входов для видеокамер и позволяющее оператору произвольно переключать выводимое на монитор или записываемое изображение с любой камеры, или включать последовательное автоматическое переключение камер. Возможности таких устройств ограничены, поэтому их применение целесообразно только в простейших системах.

 Мультиплексор является более  «продвинутым» устройством. Он  позволяет выводить на один  монитор несколько камер и  вести одновременную запись с  нескольких источников видеосигнала. В отличие от квадратора мультиплексор может содержать в себе детектор движения и имеет больше возможностей управления камерами.

Матричные системы - следующий уровень  развития мультиплексоров. Они предназначены  для обслуживания крупных предприятий, где установлено большое число камер и имеется несколько операторов.

Монитор для видеонаблюдения отличается от обычного телевизора более четким изображением и высокой разрешающей  способностью. Люминофор, используемый в таких мониторах, имеет повышенную стойкость, т.к. изображение может много часов оставаться неподвижным.

Как правило, в системах видеонаблюдения используются специальные  устройства записи, записывающие на стандартную видеопленку, но рассчитанные на большее время записи, т.к. не всегда необходимо плавное изображение с частотой 25 кадров в секунду. Видеомагнитофоны, которые наиболее часто применяются совместно с системами наблюдения, относятся к классу TLVR. (видеомагнитофонов с задержкой времени). Такие устройства позволяют стандартную трехчасовую пленку "растянуть" при использовании до 960 часов. Скорость протяжки пленки в данном случае меняется ступенчато (3 часа; 12 часов; 24 часа; 48 часов, .... 960 часов). Кроме того, в таких системах возможна запись изображения одновременно с нескольких видеокамер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цифровые системы видеонаблюдения

 

 

 

Видеосигналы от телевизионных  камер, установленных в локальных  зонах наблюдения, поступают на локальные видео серверы, к каждому локальному видео серверу подключается от 1 до32 телекамер. Локальный видеосервер осуществляет сбор, обработку и накопления видеоинформации.

1. Ввод и оцифровку аналогового сигнала.

2. Контроль работоспособности видеокамер.
3. Видеодетекцию движения.
4. Компрессию видеоизображения
5. Запись по тревоге от других систем безопасности или от детектора движения.
6. Быстрый поиск видеоинформации.
7. Возможность экспорта видеозаписей.
8. Вывод аналоговой видеоинформации.

 Далее по высокоскоростному магистральному интерфейсу (в данном случае рассмотрим Fast Ethernet) поток видеоинформации поступает на пульт видеоконтроля (рабочее место оператора). Оператор в зависимости от конкретной задачи может наблюдать за каждой локальной зоной на компьютерном мониторе. Причем наблюдение ведется в разных режимах: полный экран, полиэкран со свободно-настраиваемым размером окна для любого количества видеокамер. Каждое окно может сопровождаться текстовым заголовком с указанием времени, даты, и состоянии видеокамеры. Оператор может осуществлять откат необходимой информации на различного рода носители информации, проинсталлированные как на пульте видеоконтроля, так и на сервере резервного копирования. При необходимости оператор может распечатать интересующую его информацию на лазерном или видеопринтере.

Приведенное выше краткое  описание структурных схем цифровых и аналоговых систем наблюдения, а  также использование дополнительной информации позволяет сформулировать основные преимущества цифровых систем перед аналоговыми.

Преимущества цифровых систем перед аналоговыми.

1. Высокое качество всей системы в целом
2. Возможность хранения записанной информации сколь угодно долго без потерь в качестве.
3. Небольшие затраты на техническое обслуживание.
4. Одновременная работа режимов записи и воспроизведения.
5. Простота и скорость поиска нужного фрагмента или кадра.
6. Простота и надежность копирования на различные носители.(CD, DVD, DDS, стример) при полном сохранение качества исходного материала при копировании.
7. Возможность передачи видео информации по компьютерным сетям.
8. Гибкость и адаптивность (возможность гибко настраивать систему в зависимости от выполняемой задачи, стоящей перед пользователем)
9. Возможность доработки, модернизации системы, самостоятельной разработки дополнительных приложений.
10. Возможность получения высококачественного изображения.
11. Абсолютно стабильный и четкий стоп – кадр.

Эти факторы обусловили появление на рынке значительного  числа всевозможных цифровых систем, различающихся как по качеству и  функциональным возможностям, так и по стоимости.