1 Amaliy mashg’ulot Videokuzatuv tizimlarining asosiy masalalari

Raqamli va tarmoqli videokuzatuv tizimlarining qurilmalari va komponentalari
Raqamli video kuzatuv tizimlari
Televizion kuzatuv tizimlari 20-asrning ikkinchi yarmida paydo bo'ldi va ularning rivojlanishiga ikkita asosiy omil ta'sir ko'rsatdi. Bir tomondan, bu yangi funktsiyalarni amalga oshirish va mavjud tizimlarning xususiyatlarini yaxshilash imkonini beradigan muhandislik va texnologiyaning uzluksiz rivojlanishi. Boshqa tomondan, bu raqobat muhitida bozor talablari bo'lib, ular asosan xavfsizlik tizimlarini o'rnatuvchilar va foydalanuvchilari tomonidan shakllantiriladi. Ushbu evolyutsiya natijalaridan biri zamonaviy raqamli televidenie kuzatuv tizimlari deb hisoblanishi mumkin. Taklif etilayotgan maqola hozirda foydalanilayotgan televidenie tizimlarining terminologiyasi va mumkin bo'lgan tuzilmalarini yaxshiroq tushunish nuqtai nazaridan foydali bo'lishi mumkin.
Zamonaviy televizion kuzatuv tizimlari uchun quyidagi asosiy talablarni ta'kidlash mumkin:
• yuqori sifatli tasvirni olish;
• yuqori tezlikdagi xavfsiz video uzatish kanallaridan foydalanish imkoniyati;
• tizimni o'rnatish va ishlatish xarajatlarini kamaytirish;
• mavjud ommaviy axborot vositalarida video va tegishli ma'lumotlarni yozib olish muddati va sifatini oshirish;
• avtorizatsiya qilingan foydalanuvchilar tomonidan tizim bilan ishlash qulayligini saqlab qolgan holda axborotga ruxsatsiz kirishning oldini olish uchun tizim xavfsizligining yuqori darajasini ta’minlash;
• Turli aloqa kanallari yordamida video tasvir va tegishli ma'lumotlarga masofadan kirish imkoniyati;
• g'ayritabiiy vaziyatlarni aniqlash yoki kuzatuv bilan bog'liq boshqa vazifalarni hal qilish uchun video tasvirni avtomatik intellektual tahlil qilish imkoniyati;
• Tizimni bir kameradan boshlab va geografik jihatdan tarqoq ob'ektlarda joylashgan yuzlab kameralargacha bo'lgan moslashuvchan masshtablash imkoniyati;
• boshqa xavfsizlik quyi tizimlari bilan TVSN integratsiyasi imkoniyatlari va boshqalar.
Tarixiy jihatdan televizion kuzatuv tizimlari eshittirish televideniesi standartlari atrofida qurilgan. Ammo muhandislik va texnologiyaning rivojlanishi va TVSN tomonidan hal qilinadigan vazifalarning tobora murakkablashishi ma'lum bir bosqichda ushbu standartlar televizion kuzatuv tizimlarining rivojlanishini cheklay boshlaganiga olib keldi. Bu ko'p hollarda teleko'rsatuvlarni kuzatish vazifalarining o'ziga xos xususiyatlari bilan bog'liq bo'lib, u ko'p hollarda televideniening eshittirish vazifalaridan sezilarli darajada farq qiladi.
Shuning uchun televizor kuzatuv tizimlarida foydalanishga harakat qilish tabiiy edi:
• raqamli signallarni qayta ishlashning ma'lum afzalliklari;
• yuqori aniqlikdagi telekameralarga erishish va ulardan foydalanish imkoniyati;
• kompyuter tarmoqlarining yaxshi rivojlangan va keng tarqalgan aloqa kanallari;
• zamonaviy axborotni aks ettirish qurilmalaridan, birinchi navbatda, kompyuter monitorlaridan foydalanish imkoniyati.
Albatta, bularning barchasi xavfsizlik tizimining elementlaridan biri sifatida TVSN ning barcha xususiyatlarini hisobga olgan holda amalga oshirilishi kerak.
Yuqorida sanab o'tilgan xususiyatlar o'zaro bog'liqdir. Shunday qilib, kompyuter tarmoqlari raqamli shakldagi signallardan foydalanishni talab qiladi. Kamera matritsasi tomonidan yaratilgan video signal dastlab diskret analog - analog namunalarning diskret to'plami (elementar piksellardan signallar), faqat raqamli signalni olish uchun kvantlangan bo'lishi kerak. Texnologiyaning rivojlanishi endi signalni qayta ishlashning muhim qismini to'g'ridan-to'g'ri kamerada va hatto matritsada amalga oshirishga imkon beradi.
Televizion kuzatuv tizimlarining rivojlanishi to'liq analog tizimlardan raqamli tizimlarga bosqichma-bosqich o'tish bilan yuzaga keldi, bunda tasvirni shakllantirish, uzatish va yozish butunlay raqamli shaklda amalga oshiriladi. To'liq analog va raqamli tizimlar o'rtasida ham analog, ham raqamli komponentlarni o'z ichiga olgan bir nechta oraliq variantlar mavjud. "Raqamli televizion kuzatuv tizimlari" atamasini talqin qilishda ba'zi bir nomuvofiqliklar shu bilan bog'liq.
Ma'lumki, barcha zamonaviy kameralarda video signalning manbai tasvirning elementar bo'limlarini tashkil etuvchi diskret elementlarga ega matritsalardir. Ular allaqachon video signalni diskret shaklda taqdim etishni o'z zimmalariga oladilar. Ya'ni, vaqtning diskret nuqtalarida analog namunalarning ikki o'lchovli massivi bo'lgan signal. O'qishlar soni matritsa parametrlari (gorizontal va vertikal elementlarning soni) bilan belgilanadi va namunalar orasidagi vaqt oralig'i o'qish chastotasi bilan belgilanadi. Ammo ko'pgina kameralarda video signalni o'qish jarayonida yoki uni qayta ishlashdan so'ng signal eshittirish televideniesi standartlariga muvofiq analog shaklga o'tkaziladi. Va aynan unda video tasvir uzatiladi (masalan, koaksial kabel yoki o'ralgan juftlik orqali). Shuning uchun, diskret signalni qayta ishlash bosqichi mavjudligiga qaramasdan, bunday kameralar an'anaviy ravishda analog deb ataladi.
Ko'pgina zamonaviy televizion kameralarda keyingi mantiqiy ishlov berish bosqichi raqamli signalni olish uchun namunalarni amplituda kvantlash va raqamli signalni qayta ishlashni amalga oshirish imkoniyatidir. Bu so'nggi yillarda texnologiya taraqqiyoti tufayli mumkin bo'ldi.
Shuning uchun biz raqamli kamerani televizor kamerasi deb ataymiz, unda video tasvirning shakllanishi ham, uning aloqa kanallari orqali keyingi uzatilishi ham raqamli shaklda amalga oshiriladi. Ya'ni, matritsaning chiqishidan namunalar kvantlangandan so'ng, tasvir analog video signalga oraliq konvertatsiya qilmasdan raqamli shaklda qayta ishlanadi, uzatiladi va yozib olinadi.
Masalaning mohiyatini yaxshiroq tushunish uchun televizion kuzatuv tizimining umumlashtirilgan blok diagrammasini ko'rib chiqing (1-rasm).

Guruch. 1. Televizion kuzatuv tizimining umumlashtirilgan blok sxemasi

U quyidagi asosiy elementlardan iborat:

1. video tasvirlash qurilmalari (UVVI), masalan, televizor kameralari, termal tasvirlar, tungi ko'rish asboblari;
2. UVVI dan video signalni va ularga telemetriya signallarini uzatish kanallari;
3. video signallarni qayta ishlash va saqlash qurilmalari (UOKhV);
4. UOHV dan video axborotni ko'rsatish qurilmalariga ma'lumot uzatish kanallari.
Tizimning har qanday variantlari, aslida, faqat yuqorida aytib o'tilgan elementlarning miqdoriy tarkibi va turi bilan farqlanadi.
Umuman olganda, bunday tuzilma ob'ekt haqida ma'lumot to'plash uchun qurilmalar bo'lishi kerak bo'lgan har qanday xavfsizlik tizimi uchun amal qiladi. Axborotni uzatish kanallari, qayta ishlash, ko'rsatish va boshqarish qurilmalari. Masalan, ACS uchun bu o'quvchilar (1), axborot uzatish kanallari (2), axborot uzatish kanallarining boshqaruvchilari (3) (4) va kirishni boshqarish qurilmalari (5) bo'ladi. Xavfsizlik signalizatsiya tizimida - xavfsizlik detektorlari (1), axborot uzatish kanallari (2), ya'ni. halqalar, boshqaruv panellari (3) axborot uzatish kanallari (4) va holat ko'rsatkichi (5).
Shakldagi sxema. 1 signalni qayta ishlash usuliga ko'ra tizimning ko'rsatilgan asosiy qismlarini farqlash imkonini beradi - analog yoki raqamli. Agar ushbu elementlarning barchasida ishlov berish analog bo'lsa, u holda tizim analogdir. Agar hamma narsa raqamli bo'lsa, unda tizim raqamli. Va turli bosqichlarda ham analog, ham raqamli ishlov berishdan foydalanadigan birlashtirilgan tizimlar uchun juda ko'p variantlar bo'lishi mumkinligi aniq.
Raqamli televizion kuzatuv tizimlari haqida gapirganda, video signal o'tadigan strukturaning quyidagi asosiy elementlarini shartli ravishda ajratib ko'rsatishimiz mumkin:
• video tasvirlash qurilmasida raqamli shaklda video signal hosil qilish, ya'ni. televizor kamerasida;
• telekamerada raqamli signalni qayta ishlash;
• aloqa kanallari orqali raqamli shaklda video tasvirlarni uzatish;
• turli axborot vositalarida raqamli shaklda video tasvirlarni yozib olish;
• axborotni aks ettirishda raqamli ishlov berish.
Televizion kuzatuv tizimlarining turli tuzilmalarini ko'rib chiqishga o'tishdan oldin, video signalni analog yoki raqamli shaklda uning turli elementlarida aks ettirish nuqtai nazaridan, biz tizimning tuzilishi bilan bevosita bog'liq bo'lgan yana bir tushunchani aniqlaymiz. Ya'ni, yopiq elektron televizor tizimlari, inglizcha CCTV qisqartmasi ko'pincha noto'g'ri ishlatiladi.
CCTV tizimlari
Yopiq elektron televizion tizimlar - bu tizim tomonidan video ko'rish, qurilmalarni dasturlash va boshqa operatsiyalarga kirish uchun qat'iy cheklangan va korporativ qoidalar bilan belgilanadigan foydalanuvchilar doirasiga ega bo'lgan tizimlar. Bunday tizimdan farqli o'laroq, masalan, kabel televideniesi tizimi, agar ma'lum qoidalar hamma uchun mavjud bo'lsa, har qanday foydalanuvchiga video ma'lumotlariga kirish imkonini beradi.
Yopiq elektron televizion kuzatuv tizimi kontseptsiyasi faqat ushbu tizim maqsadlari uchun ishlatiladigan o'z aloqa kanallaridan foydalanadigan televidenie tizimlariga, masalan, koaksiyal kabel yoki o'ralgan juftlarga nisbatan qo'llaniladi. Bunday holda, mumkin bo'lgan vakolatli foydalanuvchilar soni tashkiliy yoki dasturiy jihatdan qat'iy cheklangan, chunki boshqa (ruxsatsiz) foydalanuvchilarning o'zlari aloqa kanallariga to'g'ridan-to'g'ri kirish imkoniga ega emaslar.
Biroq, axborot uzatish texnologiyalarining rivojlanishi munosabati bilan umumiy (boshqa axborot tizimlari bilan) aloqa kanallaridan foydalanish imkoniyati paydo bo'ldi. Bu, birinchi navbatda, kompyuter tarmoqlaridan foydalanishga tegishli. Agar "an'anaviy tizimlar" da faqat avtorizatsiya qilingan foydalanuvchilar ma'lumotlarga kirish huquqiga ega bo'lsa va shunga mos ravishda aloqa kanallaridan foydalanish imkoniga ega bo'lsa, umumiy kanallardan foydalanganda ular (boshqa maqsadlarda bo'lsa ham) televidenie tizimiga aloqador bo'lmagan foydalanuvchilar tomonidan qo'llaniladi. Ko'rinib turibdiki, bunday hollarda jismoniy jihatdan bir xil aloqa kanallaridan foydalanganda axborotni himoya qilish va kirishni cheklashning maxsus vositalari qo'llaniladi. Biroq, hech bo'lmaganda nazariy jihatdan, aloqa kanalining o'ziga bepul kirish imkoniyatidan foydalanib, televidenie ma'lumotlariga ruxsatsiz kirishga harakat qilish mumkin bo'ladi. Shuning uchun, shu nuqtai nazardan, televizor tizimlarining tasnifini quyidagicha kiritish mantiqiy:
• Yopiq tizimlar, ya'ni. o'z aloqa kanallaridan foydalangan holda axborot resurslaridan cheklangan foydalanish tizimlari.
• Kvazi-yopiq tizimlar - axborot resurslaridan foydalanish imkoniyati cheklangan, lekin boshqa tizimlar bilan umumiy aloqa kanallaridan foydalanadigan tizimlar.
• Ochiq tizimlar axborot resurslaridan cheksiz foydalanish imkoniyatiga ega tizimlardir.
Bunday holda, kirishni cheklash orqali biz hamma uchun mavjud bo'lgan cheklovlarni bajarish orqali boshqaruvga kirishning mumkin emasligini tushunamiz. Masalan, kabel televideniesi tizimi. Ommaviy talablarni bajarishda (ulanish va xizmatlar uchun to'lov) har qanday foydalanuvchi tizimning axborot resurslariga kirish huquqiga ega bo'ladi. Yopiq yoki yarim yopiq televizion tizimlarda bunday emas.
Bu erda biz aloqa kanallariga ruxsatsiz kirish imkoniyatini hisobga olmadik, masalan, kabel yoki o'ralgan juftlikka to'g'ridan-to'g'ri ulanish. Ammo bu mavzu axborot xavfsizligi masalalariga tegishli.
Analog tizimlar
Analog tizimda video signalni shakllantirish, uzatish, qayta ishlash va ko'rsatish barcha bosqichlarda analog shaklda amalga oshiriladi (2-rasm). Analog video yozuvchisi (ixtisoslashtirilgan magnitafon) bitta ma'lumot kiritish kanaliga ega, shuning uchun bir nechta kameralardan video signallarni yozib olish zarur bo'lsa, multipleksor ishlatiladi [1]. Hozirgi vaqtda bunday tizimlar amalda qo'llanilmaydi.