Компания Спецавтоматика
- интегратор беспроводных технологий передачи информации представляет Вам техническое предложение по организации дистанционного видеонаблюдения и видеоконференций.
Мы будем рады, если данное предложение ляжет в основу решения Ваших проблем по организации видеоконференций, охранных и других систем с видеомониторингом.
Если у Вас при рассмотрении материалов возникнет необходимость получения дополнительной информации и консультаций, руководство и специалисты компании всегда готовы помочь Вам.
Цифровые видеотехнологии
Цифровые видеотехнологии - это набор программно-аппаратных средств создания, обработки и передачи цифровой видео-аудиоинформации по различным каналам связи.
К настоящему времени рынок видеотехнологий состоит из нескольких секторов.
Первый сектор: видеоконференции, соответствующие рекомендациям ITU типа H.320, H.323, H.324, T.120 и т.д., которые были созданы для работы в телефонных сетях и распространены для сетей с пакетной передачей данных.
Второй сектор: традиционные телевизионные широкополосные вещательные технологии в цифровом исполнении, в основном базирующиеся на относительно новых стандартах преобразования видео сигналов, таких как MJPEG, MPEG-2 и т.д. и рассчитанные на использование скоростных каналов связи.
Третий сектор: новые Интернет технологии передачи видео невысокого качества типа Net Show, Real Video и т.п.
Четвертый сектор: новые специализированные видеотехнологии, в состав которых могут входить и видеотехнологии трех предыдущих секторов рынка.
Очень трудно в процентном соотношении оценить степень участия каждого сектора, однако очевидно, что первый сектор, как имеющий наиболее древнюю историю занимает преимущественное положение.
Однако, в настоящее время все больше и больше Заказчиков, имеющих собственные корпоративные сети, предъявляют требования производителям различных продуктов видеотехнологий, которые относятся к четвертому сектору. То есть, все больше Заказчиков желают либо создать, либо реконструировать свои корпоративные сети, с целью обеспечения интегрированных возможностей обмена различными видами информации (видео, звуковой, графической, текстовой, телеметрической и т.д.).
На сегодняшний день эта задача решена, и в дальнейшем мы рассмотрим те программно-аппаратные средства, которые предлагаются на рынке сейчас и будут предложены в ближайшее время.
Программно-аппаратные средства предоставляют пользователям следующие возможности:
проведение видеоселекторных совещаний между абонентами как локальных, так и глобальных сетей;
оперативная передача видео-аудио материалов с места события в центральный офис или информационное агентство. Материалы могут передаваться как оперативные, так и предварительно смонтированные с различным качеством изображения - от Интернет качества, до качества соответствующего видеозаписи на аппаратуре класса S-VHS;
удаленное видео-аудио наблюдение за объектами с возможностями управления видеокамерами, приборами ночного видения или другими устройствами (в том числе – мобильное). Видео-аудио наблюдение может быть организовано по сложной многоабонентской схеме с возможностями цифровой или аналоговой записи информации;
удаленный контроль качества производства различных изделий с возможностью контроля и управления технологическими процессами;
проведение телемостов между двумя или несколькими участниками. При этом может обеспечиваться совместимость цифровых видеотехнологий и традиционных аналоговых телевизионных технологий;
создание сетей дистанционного обучения с возможностями интерактивного общения преподавателей и учащихся;
создание сетей телемедицины;
специализированные применения (разрабатываемые по заказу).
Во все модификации программно-аппаратных средств, для различных применений могут быть встроены средства электронного контроля доступа и средства дополнительной защиты информации при ее передаче и хранении (шифрация, “электронная подпись” и т.д.).
Таким образом, могут решаться следующие задачи:
управление предприятиями и организациями, имеющими удаленные филиалы;
построение интегрированных систем безопасности;
дистанционное обучение;
оперативная передача информации с мест событий;
организация телемостов между несколькими абонентами;
телемедицина или другие специальные применения.
Далее рассмотрим основные технические характеристики систем. Целый ряд технических характеристик имеет широкий диапазон значений, позволяющих заказчикам выбрать наиболее оптимальное значение при реализации конкретных проектов, а именно:
параметры видеоввода. Аналоговый видеоввод: PAL/SECAM/NTSC (VHS, S-VHS, Hi-8, Video-8, Digital-8). Цифровой видеовоод DV формата IEEE 1394;
совместная работа нескольких участников, подключенных по схеме полного доступа (каждый видит каждого);
“селекторное совещание” нескольких участников (подключение по схеме звезда с динамическим переключением права голоса);
разрешение передаваемого видео изображения от 176х144 до 768х576 (полный телевизионный сигнал). При использовании цифровых видео или фотокамер, разрешение определяется их максимальными возможностями;
цветовая гамма - 16,7 миллионов цветов;
частота смены кадров: от 3-8 кадров в минуту для низкоскоростных телефонных каналов до 15-30 кадров в секунду для каналов со скоростью передачи от 128 Кбит/сек. до 1 Мбит/сек (VHS качество);
приоритетная дуплексная передача звука с возможностями микширования звука от различных абонентов. Имеется возможность подключения различных алгоритмов сжатия звука в зависимости от пропускной способности канала связи и требуемого качества (от 2400 бит/сек. до 64 Кбит/сек.);
возможность организации многопотокового видео по одному каналу связи (например, одновременно от видеокамеры и прибора ночного видения);
наличие дополнительного виртуального дуплексного канала для передачи служебной информации (например, имеется возможность удаленного управления например, видеокамерой или переключения от одной камеры к другой);
возможности нелинейного монтажа для создания видеофильмов и их файловой передачи по узкополосным каналам связи.
По желанию заказчика, дополнительно обеспечивается канал обмена текстовой информацией (chat), передача отдельных изображений и дополнительной информации, связанной с ними (пометки, рисунки поверх изображения, текстовые аннотации к изображению или его фрагментам), создание и передача записей в/из базы данных во время сеансов видео-аудио связи.
Рассмотрим более детально основные потребительские качества систем, построенных с применением цифровых видеотехнологий. Анализ требований пользователей, как тех, кто реально уже использует системы в своей работе, так и тех, кто только планирует их внедрение, привел к формированию перечисленных ниже потребительских качеств, обеспечивающих удобство работы и адаптацию систем к изменяющимся условиям, а именно:
возможность изменения в широком диапазоне качества и скорости передачи видеоизображения во время сеанса связи (понятно, что чем выше качество кадров, тем ниже скорость передачи и наоборот, при неизменном ресурсе канала связи). В целом, обеспечивает передачу как изображения, достаточного для прочтения мелкого текста перед камерой (или для распознавания подписи, подлинности документа и т.д.), так и передачу кадров более низкого качества, но с возможностью рассматривать текущие процессы в динамике;
независимость от аппаратного обеспечения, т.е. заказчик должен иметь большую степень свободы при подборе комплектующих по своим требованиям, и получить возможность дальнейшей модернизации;
возможность работы одновременно с несколькими устройствами ввода/вывода видео и аудио данных, для того чтобы адаптироваться к изменившимся требованиям (например, подключать камеру высокого разрешения или камеру, работающую в инфракрасных или флуоресцентных лучах, подключать внешние усилители или микшеры и т.д.);
многоканальность передачи видеоинформации. Системы имеют возможность параллельной передачи видеоданных от нескольких различных источников по одному и тому же каналу связи. Например, одновременно должна идти передача изображения собеседника и изображения обсуждаемого документа или объекта;
обеспечение передачи звука с максимально возможным качеством и возможность сохранения качества передаваемого звука даже за счет снижения частоты передачи видео кадров. Для очень медленных каналов, не позволяющих передавать звук в реальном времени с требуемым качеством, имеется возможность работы в режиме так называемой “звуковой почты”. В этом режиме фразы собеседников воспроизводятся только после их приема из канала связи, при этом отсутствуют затухания голоса и какие-либо искажения, вызванные неравномерной скоростью передачи данных в канале связи. Кроме этого, если в процессе проведения сеанса связи, канал “падает”, т.е. уменьшается его пропускная способность, то имеется возможность переключения с одного алгоритма сжатия звука на другой, обеспечивающий более высокие степени сжатия;
независимость от типа используемых каналов связи и скорости передачи. Многие организации в своей работе используют самые разнообразные системы связи - от высокоскоростных, на основе оптических линий связи, до низкоскоростных. Например, на основе существующей аналоговой телефонной сети общего пользования или сети передачи данных на основе протокола Х.25;
малая зависимость от каналообразующей аппаратуры. Это обеспечивается тем, что там, где возможно, используется протокол IP в качестве основного протокола. Даже в случае соединения “точка-точка” с использованием аналоговых модемов система может работать в режиме удаленного доступа к сети, в котором один из компьютеров выступает в качестве сервера удаленного доступа, а в канале связи данные передаются с использованием протокола Multilink PPP, который инкапсулирует IP. В случае, если использование протокола IP по какой-то причине невозможно, система может быть подключена в режиме передачи сплошного потока данных через канал связи, к которому можно подключиться через один из портов компьютера (последовательный, параллельный, USB). Независимо от того, каким образом идет передача данных, действия пользователя при установлении соединения от этого практически не зависят. Все особенности конкретного соединения скрыты в настройках, которые может выполнить квалифицированный сетевой администратор, и над которыми не должен задумываться человек использующий систему в своей работе;
простота пользовательского интерфейса;
Пользователь, очень часто, вообще не хочет ничего включать или выключать. Настройка и управление передачей всех видов информации происходит унифицированным образом с возможностью запоминания текущих настроек. Так, например, передача аудиоинформации включается автоматически, если начать говорить в микрофон (включение передачи происходит при превышении порогового уровня громкости звука);
возможность дистанционного изменения настроек рабочих мест удаленных абонентов, как перед, так и непосредственно при проведении сеансов видеосвязи. Эта возможность крайне необходима, т.к. иногда, не совсем дисциплинированные абоненты, могут играючи, переустановить настройки и сеанс видеосвязи пойдет неустойчиво. Например, по ошибке, абонент, подключенный по аналоговому коммутируемому каналу, установил те же настройки, что и абонент, подключенный по каналу радиоэзернет. Администратор видео сети обязан проверить правильность установления настроек у каждого абонента, чтобы не иметь сбоев во время видеосеанса;
возможность запроса из различных баз данных дополнительной информации, которая необходима при обсуждении того или иного вопроса, непосредственно в процессе проведения видеоконференции или видео селекторного совещания. Аналогично, любой фрагмент видеоконференции может быть помещен в базу данных для его сохранения и последующего анализа;
отображение цифровой и аналоговой видео информации, как на проекционных экранах, так и на сложных многоэкранных SVGA и видео системах отображения.
Далее мы проиллюстрируем обеспечение мобильного видеонаблюдения с использованием опорной городской сети беспроводной передачи данных. Данная схема была применена для организации видеонаблюдения с оперативного автомобиля Управления Государственной Пожарной Охраны УМВДУ.
В качестве мобильного оборудования используется такой комплект:
точка радиодоступа в беспроводную сеть на базе оборудования WaveLAN фирмы Lucent Technologies;
цифровая видеостанция фирмы Polycom - ViewStation, обеспечивающая передачу 15 кадров в секунду при скорости передачи данных 128kbps и 30 кадров в секунду при 384 kbps/512 kbps. Вместе с видеосигналом ViewStation передает звуковой сигнал с высоким качеством;
внешняя видеокамера, работающая в системе PAL.
В качестве базового оборудования используется:
точка радиодоступа в опорную сеть на базе оборудования WaveLAN фирмы Lucent Technologies;
цифровая видеостанция фирмы Polycom - ViewStation;
Проекционная система на базе компьютера Pentium с монитором и видеопроектором.
