Система контролю та відеоспостереження

1. Система контролю та відеоспостереження, яка містить як мінімум одну відеокамеру в кожній із зон відеоспостереження охорони, а також пристрій реєстрації зображень на пульті охорони, яка відрізняється тим, що створюється прихований канал, для чого прихованим чином у безпосередній близькості від кожної відеокамери в лінію передавання даних вводиться змішувач, що містить формувач псевдовипадкової послідовності, формувач шумоподібного сигналу і суматор сигналів, причому вихід формувача псевдовипадкової послідовності з'єднаний із входом формувача шумоподібного сигналу, сигнал з виходу якого надходить на один із входів суматора, де відбувається його додавання до сигналу, що надходить з відеокамери, при цьому коефіцієнт передавання сигналу прихованого каналу істотно менше коефіцієнта передавання сигналу відкритого каналу, в приймальну частину додатково введений блок оптимальної кореляційної обробки шумоподібних сигналів, на вхід якого подається лінійний сигнал, а виходи з'єднані з входом блока тривожної сигналізації, що відображає фізичний стан ліній зв'язку. U 2 (19) 1 3 Відома система контролю та відеоспостереження [1], яка містить набір відеокамер, інформація з яких передається на монітор з можливістю запису на відеокасету у визначеному користувачем порядку. Недоліком системи є велика надмірність записаної відеоінформації, а також неможливість контролю цілісності ліній зв'язку від камер стеження до пункту охорони. Відома система контролю та відеоспостереження [2], яка в кожній із зон, що охороняються, містить відеокамери і датчики присутності, причому передавання даних з відеокамери на пристрій реєстрації зображень розпочинає здійснюватися при спрацьовуванні хоча б одного датчика з набору датчиків присутності, що відповідають цій відеокамері. Недоліки системи: - при спрацьовуванні датчика є можливість включення декількох відеокамер, унаслідок чого з'являється надмірність відеоданих, що збільшує об'єм інформації, що зберігається; - необхідність постійної присутності оператора для виконання операцій фіксації факту тривожної події; - відсутня можливість контролю цілісності фізичних ліній зв'язку. Найбільш близькою за технічною сутністю і результатами, що досягаються, є система контролю та відеоспостереження [3], яка в кожній із зон, що охороняються, містить мінімум одну відеокамеру і один датчик присутності, датчики проникнення, розташовані по периметру зони, що охоплюється даною відеокамерою, управляючий процесор, а також джерело безперебійного живлення. Вказана система контролю та відеоспостереження в умовах тривалої відсутності мережі живлення й оператора забезпечує виявлення і реєстрацію тривожних подій шляхом автоматичного вмикання й вимикання автономного джерела живлення й елементів, що здійснюють контроль і реєстрацію зображення в кожній із зон об'єкту охорони. Недоліком цієї системи є відсутність можливості моніторингу фізичного стану лінії зв'язку від відеокамери до пристрою реєстрації зображень, через що неможливо встановити факт обриву лінії зв'язку та нав'язування хибних даних зловмисником. Метою корисної моделі є створення системи контролю та відеоспостереження з прихованим каналом, що забезпечує контроль стану ліній зв'язку та надійне розпізнавання їх обриву і спроби нав'язування хибних даних. Технічним результатом є підвищення надійності системи контролю та відеоспостереження за рахунок моніторингу фізичного стану ліній зв'язку (аж до виявлення незначних змін їхніх параметрів) і моніторингу несанкціонованого доступу до ліній зв'язку з метою підміни даних відеоспостереження, а також за рахунок передавання прихованої інформації про стан двопозиційних охоронних датчиків типу «норма-аварія». Сутність корисної моделі полягає в тому, що 34034 4 моніторинг фізичного стану лінії зв'язку здійснюється за допомогою введення в потік відеоінформації прихованих даних або (що те ж саме) створення під відкритим каналом відеоданих прихованого каналу. Прихований канал: - забезпечує контроль цілісності ліній зв'язку від відеокамер до пристрою відображення відеоінформації; - переносить інформацію від прихованих релейних двопозиційних датчиків «норма-аварія». Відзначимо, що методи приховування датчиків і ліній прихованого каналу не входять в предмет розгляду даної заявки. Для передавання представлених в цифровій формі даних відкритим каналом відеоданих використовується однократна абсолютна фазова модуляція, що забезпечує максимальну завадостійкість. Потайність додаткового (прихованого) каналу досягається за рахунок заниження рівня його сигналу відносно рівня сигналу відкритого каналу настільки, щоб при скільки завгодно довгому візуальному спостереженні суміші сигналів відкритого й прихованого каналів і канального шуму сигнал прихованого каналу залишався б невиявленим. Враховуючи ту обставину, що потужність сигналу прихованого каналу істотно менше потужності сигналу відкритого каналу і сумірна з потужністю шумів в каналі зв'язку, в якості переносника даних у прихованому каналі використовується фазоманіпульований шумоподібний сигнал (ФМ ШПС). Враховуючи, що частоти несучих коливань сигналів відкритого і прихованого каналів співпадають, а ФМ ШПС прихованого каналу має рівномірну спектральну щільність у смузі відеосигналу, сигнал прихованого каналу не відрізняється від шумів у каналі зв'язку. В цілому, при скільки завгодно тривалому візуальному спостереженні суміші сигналів відкритого і прихованого каналів в лінії зв'язку ні в часовій, ні в спектральній області не можна виявити присутність під відкритим каналом прихованого. Несучі коливання відкритого і прихованого каналу взаємоортогональні, що забезпечує найменший негативний вплив сигналів один на одного. У разі використання прихованого каналу тільки для моніторингу фізичного стану ліній зв'язку і моніторингу несанкціонованого доступу з метою підміни відеоданих з камер стеження, структурна схема системи контролю та відеоспостереження з прихованим каналом має вигляд, представлений на Фіг.1. До складу системи входять передавальні 1, приймальні 8 частини і лінії зв'язку 7. Передавальна частина складається з камери стеження 2 і змішувача 3, що містить формувач псевдовипадкової послідовності (ПСП) 4, формувач ФМ ШПС 5 і суматор 6 сигналів, що надходять від відеокамери 2 і формувача ФМ ШПС 5. До складу приймальної частини 8 входять блок 9 обробки, запису в ПЗП і виведення відеоінформації на монітори 11, блок оптимальної кореляційної обробки шумоподібних сигналів 10, виходи якого з'єднані з входом блоку тривожної сигналізації 12, що являє собою, напри 5 клад, набір індикаторів і звуковий або вібраційний сигналізатор. Якщо прихований канал призначений не тільки для контролю цілісності ліній зв'язку, але й для додаткового перенесення інформації, що знімається з прихованих релейних двопозиційних датчиків „норма-аварія" (наприклад, датчиків відчинення дверей, розбиття скла, датчиків присутності і т.п.), структурна схема системи контролю та відеоспостереження зазнає деяких змін і зображена на Фіг.2. Відмінністю є те, що до складу передавальної частини 1 додається датчик 13, сигнал з якого модулює по фазі ПСП (складається в суматорі по модулю два 14 з сигналом з виходу формувача ПСП 4). Пропонована система дозволяє використовувати декілька прихованих датчиків, інформація з яких передається однією лінією зв'язку від камери. Використання селекції за формою дає можливість розділяти сигнали, що діють в одній і тій же смузі частот і в одні і ті ж проміжки часу, тим самим вирішуючи проблему частотного ущільнення каналів, практично виключивши вплив сигналів датчиків один на одного і на сигнал відкритого каналу відеоспостереження, забезпечує можливість збільшення кількості одночасно контрольованих датчиків, наприклад, варіюючи структурою ПСП при формуванні ФМ ШПС, дозволяє реалізувати високу спектральну (частотну) ефективність охоронної системи. У разі передавання даних за допомогою декількох прихованих каналів однією лінією зв'язку змішувач 3 необхідно доповнити необхідною кількістю блоків формувач ПСП 4 - суматор по модулю два 14 - формувач ФМ ШПС 5. Крім того, кількість входів суматора 6 повинно відповідати кількості входів змішувача - максимально можливій кількості задіяних датчиків плюс один (вхід для сигналу з відеокамери). Робота системи відбувається таким чином (Фіг.1). При приведенні системи в робочий стан псевдовипадковий бінарний сигнал від формувача ПСП 4 подається на формувач шумоподібного фазоманіпульованого сигналу 5, де здійснюється маніпуляція фази гармонійного коливання несучої частоти псевдовипадковою послідовністю. Високостабільне коливання несучої частоти надходить від кварцевого генератора, що входить до складу формувача ФМ ШПС 5. Маніпульоване по фазі за допомогою ПСП несуче коливання, що є сигналом прихованого каналу, надходить на другий вхід суматора 6, на перший вхід якого подається фазомодульований сигнал від відеокамери 2, при цьому коефіцієнт передавання сигналу прихованого каналу істотно менше коефіцієнта передавання сигналу відкритого каналу. Сумарний сигнал з виходу суматора 6 лініями зв'язку 7 передається на приймальний кінець. У приймальній частині 8, налаштованій на робочу частоту передавачів, прийнятий сигнал надходить на блок обробки, запису в ПЗП і виведення відеоінформації 9 і блок оптимальної кореляційної обробки шумоподібних сигналів 10. У блоці 9 ви 34034 6 конується демодуляція сигналу відеоданих, запис на носій і виведення відеоінформації на монітор 11. У блоці 10 здійснюється оптимальна обробка ШПС, у результаті чого в момент закінчення дії ШПС на виході з'являється кореляційний пік напруги Ui , де і - номер канапу зв'язку, що відповідає номеру камери спостереження. У блоці тривожної сигналізації 12 значення кореляційного піку напруги порівнюється з деякими пороговими значеннями U1пор і U2пор . При зменшенні напруги Ui внаслідок, наприклад, погіршення характеристик каналу зв'язку, до рівня Ui = U1пор блок тривожної сигналізації видає попереджувальний сигнал тривоги. Якщо напруга Ui продовжує зменшуватися, то при виконанні умови Ui = U2пор блок тривожної сигналізації 12 видає остаточний сигнал тривоги. Попадання рівня сигналу Ui в одну з трьох зон може, наприклад, відображуватися в блоці тривожної сигналізації, відповідно, зеленим, жовтим і червоним індикаторами. Система забезпечує можливість введення як трирівневої організації тривожної сигналізації (режим нормального стану лінії, режим попередження про погіршення параметрів лінії, режим тривожного стану лінії), описаної вище, так і організації сигналізації з великою кількістю рівнів Ui для більш детальної оцінки стану лінії зв'язку. У разі перенесення прихованим каналом інформації, що знімається з прихованих релейних двопозиційних датчиків «норма-аварія», порядок функціонування системи (Фіг.2) дещо відрізняється. Зокрема, ПСП, що надходить на вхід формувача ФМ ШПС 5, модулюється по фазі (складається в суматорі по модулю два 14) сигналом з датчика 13. Зміна знаку кореляційного піку напруги Ui , що обчислюється в блоці оптимальної кореляційної обробки шумоподібних сигналів 10, свідчить про зміну стану релейного двопозиційного датчика 13. Моніторинг стану лінії зв'язку здійснюється способом, описаним вище, беручи замість значення Ui його модуль. При організації К прихованих каналів від різних двопозиційних датчиків в одній лінії зв'язку зна1 K чення Ui визначається як Ui = å Uik , де Uik K k= 1 кореляційний пік напруги, що обчислюється в блоці оптимальної кореляційної обробки шумоподібних сигналів 10 для k-го прихованого каналу, організованого в і-му каналі зв'язку. Джерела інформації: 1. Патент США №5398057, H04N7/18, 14.03.1995. 2. Патент США №5264929, H04N7/18, 23.11.1993. 3. Патент України №37291, G08B13/194, H04N7/18, 28.02.2000. 7 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 34034 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601