Технологическое развитие систем видеонаблюдения

Сегодня HD CCTV камеры имеют в своём распоряжении множество компьютерных технологий, которые позволяют им идентифицировать, отслеживать и категоризировать объекты, попадающие в их поле зрения.

Анализ видеоконтента (Video Content Analysis, VCA) — способность системы самостоятельно анализировать полученное видео с целью обнаружить и определить события, продолжающиеся какое-то определённое время, не основываясь только на одном кадре. Эта технология сравнима с работой зрительной зоны коры головного мозга.

Системы, использующие VCA, способны распознавать изменения в окружении и даже идентифицировать и сравнивать объекты с базой данных, используя такие параметры как размер, скорость и, иногда, цвет. Камеры могут быть запрограммированы на разные действия, в зависимости от того, что она «видит». Например, при обнаружении какого-либо движения в заданной области, камера может включать сигнализацию. Или даже в случаях, если камера обнаружила отсутствие картины на стене или кто-то закрасил объектив камеры краской из баллончика.

Технология VCA может быть применена и для обнаружения какой-то активности, выбивающейся из «привычного рисунка» на данной территории. Система может быть настроена на распознавание аномальной активности в толпе людей, например, когда один человек движется против людского потока в каком-нибудь месте аэропорта, где пассажиры должны двигаться в одном направлении (к примеру, к выходу), или в метро, где люди не должны выходить через двери, предназначенные для входа в него.

Кроме того системы видеонаблюдения с VCA могут отслеживать местонахождение людей на карте, вычисляя его с помощью полученных изображений с камер. Через объединённую сеть камер можно даже проследить за определённым человеком через всё здание или целый район. Так можно проследить весь путь человека без просмотра многих часов видеозаписей. Камеры всё ещё имеют трудности с распознаванием людей с помощью одного только видео, но при интеграции с системой карт-ключей, камеры могут опознавать с их помощью личность человека и впоследствии отображать ярлык с именем над его головой.

Кроме того, есть существенная разница в том, где именно расположена технология VCA: проводятся ли вычисления непосредственно камерой либо централизованным сервером. Оба варианта имеют свои плюсы и минусы.

Система распознавания лиц это программное обеспечение, которое позволяет опознавать человека или подтверждать его личность с помощью цифровых изображений или кадров с видеокамеры. Один из способов сделать это — сопоставить ключевые черты лица с изображения с аналогичными чертами из базы данных.

Объединение системы видеонаблюдения и технологии распознавания лиц пытались использовать как одну из форм массового наблюдения и слежки за людьми, но способ оказался неэффективным из-за низкой различающей способности технологии распознавания лиц и, следовательно, очень высокого числа ложных совпадений. Этот тип системы был предназначен для распознавания лиц пассажиров в аэропортах и вокзалах и обнаружения среди них известных террористов или других нежелательных элементов.

Компьютерный мониторинг изображений с камер видеонаблюдения разрабатывается так, чтобы человеку-оператору системы CCTV не приходилось постоянно смотреть на мониторы, позволяя ему контролировать больше камер одновременно. Такие системы не отслеживают непосредственно людей, вместо этого они отслеживают их поведение, обнаруживая какие-то особые движения тела, или определённые типы одежды или багажа.

Использование в общественных местах систем видеонаблюдения, соединённых с компьютерными базами данных изображений и личностей людей, многим кажется серьезным нарушением гражданских свобод. Критики боятся, что в будущем будет невозможно анонимно встретиться с кем-то в общественном месте, проехать в транспорте или пройтись пешком по городу. Это касается и демонстраций и протестов в общественных местах, ведь государство затем сможет составить списки людей, являющихся лидерами демонстрантов, простыми участниками или даже тех людей, кто просто разговаривал с ними на улице.

Сохранение, хранение и защита

Большинство систем наблюдения записывают и хранят цифровое видео и изображения на цифровых видеорегистраторах или, в случае IP-камер, записывают их непосредственно на сервер, локальный или удалённый.

После того как количество данных достигает определённого объёма или по прошествии определённого количества времени, хранящиеся видео и изображения подвергаются сжатию. Степень сжатия может быть разной и зависит от времени хранения или объёма данных, так же как и количество изображений, сохраняемых в секунду, размер изображений и время их хранения перед тем, как они будут перезаписаны.

Записи обычно хранятся определённое количество времени, после чего они архивируются, перезаписываются или просто удаляются. То, что записи хранятся в течение какого-то определённого времени, позволяет потом просматривать их, в случае необходимости, например, чтобы посмотреть видеозапись совершённого преступления или любых других целей.

Системы фотонаблюдения (Closed-circuit digital photography, CCDP)

Система фотонаблюдения (Closed-circuit digital photography, CCDP) больше подходит для того, чтобы делать фотографии высокого разрешения, в то время как CCTV — для наблюдения в реальном времени.

Нужно отметить важный момент касательно CCDP — они хорошо подходят для того, чтобы при работе в паре с камерами наблюдения, сделать снимок с высоким разрешением, например, в тот момент, когда камера CCTV заметила какое-либо движение в кадре, либо просто для совершения снимков с определённым временным интервалом. Это актуально, так как обычно CCTV камеры позволяют получить картинку гораздо более низкого качества, особенно это касается дешёвых камер.

Полученные изображения могут просматриваться удалённо, когда компьютер подключён к сети.

IP-камеры

Всё большую популярность на рынке систем видеонаблюдения приобретают IP-камеры. Это цифровые камеры, использующие межсетевой протокол для передачи данных, такой же как и большинство локальных сетей. При желании IP-камера может передавать данные и в сеть интернет, позволяя пользователям получать картинку со своих камер используя любой имеющийся доступ к интернету, к примеру, компьютер или телефон с 4G.

IP-камеры, работающие в системах безопасности, передают свой сигнал исключительно в пределах частной сети или VPN.

Сетевые системы видеонаблюдения

В Чикаго используются системы видеонаблюдения, объединённые в сеть. Они состоят из систем видеонаблюдения принадлежащих государству и частным компаниям и установленных в городском транспорте, бизнес-центрах, школах, станциях метро, многоквартирных домах и т.д. Даже хозяева обычных домов могут внести свой вклад и предоставлять записи с собственных камер наблюдения. По некоторым оценкам система получает видеопотоки с 15000 камер.

Эта система используется чикагским Управлением по чрезвычайным ситуациям. При поступлении звонка от пострадавшего система определяет его адрес и показывает оператору видео с ближайших к нему камер в реальном времени, не требуя при этом каких-либо действий от звонящего. Так как система слишком велика, чтобы позволить вести полноценный и постоянный мониторинг в реальном времени, то полученные данные сохраняются, чтобы в будущем их можно было использовать для получения возможных доказательств при расследовании преступлений.

В Лондоне тоже действует сеть систем CCTV, которая позволяет властям получать изображение с камер и управлять ими в реальном времени. Так городская полиция, лондонская служба транспорта и некоторые городские администрации могут делиться друг с другом изображениями с камер видеонаблюдения. Для того чтобы получить доступ к гораздо большему количеству камер, чем каждый отдельный владелец мог бы позволить себе использовать, используется межсетевой протокол под названием Television Network Protocol.

Полицейский департамент округа Глинн использует беспроводную сеть из портативных видеокамер на штативах для съёмки видео (с разрешением 1 мегапиксель) во время полицейских операций. Такие системы могут использоваться как для защищённой передачи сигнала от определённой камеры на отдельный полицейский ноутбук или для передачи всего потока данных в мобильный или главный штаб по беспроводной 4G связи.

Интегрированные системы

Интегрированные системы позволяют пользователям удаленно получать доступ к картинке с их камер через интернет (как IP-камеры). Был случай, когда одна женщина из Boynton Beach, Флорида, увидела через камеры как воры грабят её дом и вызвала полицию прямо из своего офиса.

Беспроводные камеры видеонаблюдения

Большинство потребителей, использующих системы видеонаблюдения дома, также переходят к беспроводным решениям. Беспроводная камера видеонаблюдения не требует подключения проводов для передачи видео/аудио, необходим только кабель питания. Кроме того они просты и недороги в установке. Предыдущие поколения беспроводных камер были аналоговыми, в настоящее время используются цифровые камеры видеонаблюдения, которые обеспечивают лучшее качество картинки и звука, а также защищённый и чистый сигнал.

Камеры видеонаблюдения и вандализм

Если камера наблюдения не имеет физической защиты, она становится уязвимой для многих вещей:

Некоторые люди сознательно уничтожают камеры. Поэтому выпускаются пылезащищённые, герметичные, пуленепробиваемые и защищённые от взрывов модели камер.
Объектив камеры можно закрасить краской из баллончика, что сделает изображение размытым или вообще неразличимым.
Лазерные лучи могут ослепить или повредить камеры. Однако, т.к. большинство лазеров монохроматические, цветовые фильтры на объективах могут защитить камеры от действия лазерных указок. Но полноценная защита камер от инфракрасных, зелёных, голубых и ультрафиолетовых лазеров требует использования совершенно чёрных и непрозрачных фильтров, что, естественно, делает сами камеры бесполезными.