eng
Выпуск #5/2000
В. Барсуков.
Электронные накопители информации для систем безопасности на российском рынке
Электронные накопители информации для систем безопасности на российском рынке
Просмотры: 2998
В системах обеспечения безопасности для решения таких задач, как аудиоконтроль, видеонаблюдение, защита, хранение и передача специальной информации по каналам связи, охранно-пожарная сигнализация и другие, серьезнейшую роль играют накопители информации. Построенные на основе перспективных электронных носителей так называемые статические накопители обладают высокими оперативно-техническими характеристиками и находят широкое применение в практике служб безопасности. Сегодня на российском рынке представлено большое многообразие этих устройств.
Еще до недавнего времени в качестве накопителей информации в системах обеспечения безопасности использовались, как правило, ленточные аналоговые магнитофоны, в том числе диктофоны, видеомагнитофоны и т.п. Однако присутствие в них кинематических узлов, а также применение аналоговой техники существенно ухудшало оперативно-технические характеристики всей системы в целом, включая надежность работы, достоверность данных, качество сигналов, энергопотребление и массогабаритные параметры. Кроме того, большие проблемы вызывали специальные требования относительно побочных излучений и устойчивости к внешнему электромагнитному воздействию. Освобождение от всех этих недостатков стало возможным после перехода на электронные накопители, элементную базу которых составляют полупроводниковые электрически программируемые энергонезависимые ЗУ. Сейчас, когда емкость энергонезависимой электропрограммируемой памяти достигает 256 Мбит/кристалл и продолжает динамично расти, можно констатировать, что существенных конкурентов у нее нет.
Накопители информации для систем безопасности
Именно достижения в области элементной базы позволили создать бескинематические (или статические, как их иногда называют) цифровые магнитофоны. Хотя, если быть точными, к этой технике уже некорректно применять такое привычное слово, как “магнитофон”, поскольку используемый в ней носитель информации не является магнитным. Сегодня на рынке систем безопасности появилось большое количество портативных цифровых устройств накопления информации. Классификация таких устройств, представленных на российском рынке, приведена на рис. 1.
Анализ классификации позволяет сформировать типовой портрет современного накопителя информации для систем безопасности – интегральный статический накопитель информации со съемной энергонезависимой твердотельной флэш-картой и сжатием сигнала. Здесь следует сразу отметить такую особенность современных устройств хранения информации, как их универсальность и инвариантность по отношению к виду записываемой информации. Как правило, для записи аналоговой информации, например с выхода микрофонов, цифровые накопители имеют на входе аналого-цифровые преобразователи, что по существу и делает их универсальными устройствами записи и хранения информации. Сегодня интегральные устройства памяти способны записывать и продолжительно хранить практически любую информацию, в том числе звуковую, текстовую, графическую и др. Один из вариантов реализации интегрального устройства хранения информации приведен на рис. 2.
Время записи и объем записываемой информации определяются как технологическими возможностями носителя (флэш-карты), так и используемым методом ее сжатия. Кстати, приведенная схема позволяет использовать флэш-память как на полупроводниковых ИС, так и на микросхемах на основе цилиндрических магнитных доменов (ЦМД). В последнем случае изменяется алгоритм обработки сигналов в микропроцессорной системе.
Пока современные твердотельные накопители, как правило, используются для записи и хранения звуковой информации, т.е. по существу являются статическими диктофонами, так как для записи видеоинформации требуются существенно большие объемы электронной памяти. Однако, учитывая прогноз развития элементной электронной базы, в ближайшее время следует ожидать массового перехода на полупроводниковую память и в видеомагнитофонах (отдельные образцы твердотельных накопителей видеоинформации уже появились). Сравнительные характеристики цифровых статических накопителей, представленных сегодня на российском рынке специальной техники, приведены в таблице.
Для сравнения в таблице приведены общие характеристики накопителей, однако все они имеют и свои особенности, на которых остановимся более подробно.
Особенности современных накопителей информации
Как видно из таблицы, достаточно высокими оперативными характеристиками обладает статический накопитель типа U-7002. Он предназначен для высококачественной записи и воспроизведения акустической информации. Основная его особенность состоит в том, что запись звука производится в цифровом виде без математического сжатия на неподвижный энергонезависимый электронный носитель – быстросъемную флэш-карту PCMCIA типа II объемом 220 Мбайт и более. Изделие заключено в прочный металлический экранированный корпус. В процессе работы устройство не создает акустических шумов и вибрации, электрических, магнитных колебаний и радиоизлучений, защищено от воздействия внешних электромагнитных полей.
Накопитель U-7002 имеет следующие режимы записи:
– “Повышенное качество” – время записи/воспроизведения
4 ч 43 мин;
– “Нормальное качество” – время записи/воспроизведения
7 ч 28 мин;
– “Long Play” – время записи/воспроизведения 13 ч 20 мин.
При использовании флэш-карты объемом памяти 440 Мбайт время записи увеличивается вдвое. Все режимы обслуживаются по максимальному времени одним комплектом элементов питания без замены.
Устройство обладает всеми стандартными для звукозаписывающих аппаратов сервисными функциями и рядом дополнительных, такими как запись “по кольцу”, переключение чувствительности микрофона и частотных характеристик, дистанционное управление, перенос информации в компьютер, защита записанной информации от несанкционированного доступа. К изделию может подключаться дополнительный блок для работы в режиме VOX (управление голосом) и записи информации как с выносного микрофона, так и с телефонной линии. В комплект изделия включена компьютерная программа под ОС Windows-95 для воспроизведения записей в исходном формате стандартными средствами мультимедиа и конвертирования их в формат WAVE.
Фирма “Сюртель” для решения специальных задач предлагает цифровой диктофон “Спутник-1200”, предназначенный для записи, хранения и воспроизведения речевой информации. В нормальном режиме (вокодер-6400) преобразование аналогового сигнала в цифровой и обратно осуществляется с помощью речепреобразующего устройства. Для этого режима есть детектор речь/пауза, позволяющий выключать запись в паузах речи. Имеется два дополнительных режима импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) повышенного качества: ИКМ-8 кГц и ИКМ-16 кГц. Хранение информации – в флэш-памяти. Имеются также встроенный и выносной микрофоны, дистанционное управление, автоматическая регулировка уровня записи. Управление работой диктофона производится с помощью шести кнопок: “Воспроизведение”, “Запись”, “Перемотка вперед”, “Перемотка назад”, “Режим” и “Информация”.
Для регистрации аудиоинформации в цифровом формате на съемные энергонезависимые носители (компактные флэш-карты производства San Disk) фирма Сюртель предлагает использовать свое новое изделие – “Путник-1”. Изделие имеет жидкокристаллический индикатор, встроенный микрофон, гнезда для подключения наушников и внешнего источника питания. Экранировка изделия исключает возможность его обнаружения традиционными средствами. Используемый электронный носитель исключает возможность считывания и расшифровки информации другими системами.
Цифровой статический диктофон D-1000 фирмы Olympus (рис.6) обеспечивает запись звука на сменные мини-карты (с флэш-памятью). Он обладает функцией активации записи голосом и имеет следующие особенности:
Носитель записи сменные мини-карты
на 2, 4 или 8 Мбайт;
Частотный диапазон
в стандартном режиме 300–5000 Гц
в режиме длительной записи 300–3000 Гц
Максимальное время записи для
мини-карты 2 Мбайт 16/32 мин
мини-карты 4 Мбайт 32/70 мин
мини-карты 8 Мбайт 64/140 мин
Дисплей многофункциональный ЖК
Считывание мини-карт возможность считывания в ПК
Цифровой статический накопитель информации типа V520 с временем записи до 8 ч 45 мин предназначен для оперативной регистрации акустической информации. Запись информации производится в цифровом виде на полупроводниковое энергозависимое ЗУ. По сравнению с традиционной аппаратурой записи речи (кинематическими магнитофонами) накопитель V520 в процессе работы не создает механических шумов и вибраций, не излучает характерных для кинематических устройств электрических и магнитных колебаний, обладает большей защищенностью от воздействия внешних электромагнитных полей. В накопителе предусмотрены следующие режимы работы:
– запись/воспроизведение с улучшенным качеством (длительность записи до 4 ч 20 мин);
– запись/воспроизведение в оптимальном режиме по критерию время–качество записи (длительность записи до 8 ч 45 мин);
– программирование аппарата от внешнего персонального компьютера;
– перезапись информации в ускоренном режиме (скорость перезаписи примерно 1 ч/мин) на внешний ПК;
– управление аппаратом от скрытно носимого пульта дистанционного управления.
Статический накопитель V520 имеет следующие основные технические характеристики:
Динамический диапазон электрического тракта не менее 70 дБ
Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц не более 0,5%
Уровень сигнала на телефонном выходе до 1 В
Потребление тока в рабочем режиме не более 90 мА
Потребление тока в режиме ожидания не более 15 мкА
Количество циклов записи/воспроизведения не менее 600 000
Диапазон рабочих температур 0–+70 оС
Габаритные размеры без ЖК-индикатора 115х66х15,5 мм
Габаритные размеры с ЖК-индикатором 142х66х15,5 мм
Несколько в стороне от рассмотренных моделей находится миниатюрный статический диктофон VOICE PEN фирмы Samsung, который конструктивно выполнен в виде авторучки (рис.7) и имеет следующие особенности:
– 8-Мбит чип серии SVR-P700/SVR-P70 обеспечивает качественную запись звука продолжительностью до 70 мин (4-Мбит SVR-350/SVR-P35 записывает 35 мин);
– конструкция в форме авторучки удобна для пользования и может уместиться в кармане пиджака;
– вместо встроенного динамика возможно подключение диктофона к наушнику, внешнему усилителю или магнитофону;
– важную информацию можно переписать на обычный магнитофон через гнездо выхода. Диктофон автоматически отключается, если в течение 4 мин не будет нажата ни одна кнопка. Нажатие кнопок Play/Stop или Rec снова включает диктофон;
– записывает до 99 сообщений. Новому сообщению автоматически присваивается порядковый номер.
Технические характеристики статического диктофона VOICE PEN:
Время непрерывной работы
от одной батареи 4 ч
Выходная мощность динамика максимум 30 мВт
Частота 100 Гц–4 кГц
Время записи максимум 69 мин 11 с
Номеров сообщений максимум 99
Принцип записи флэш-память
Средство звукозаписи встроенный микрофон
Средство воспроизведения динамик, наушники
Фирма “Гротек” предлагает бескинематический накопитель БМ-5 – одно из первых изделий данного класса. Накопитель может использоваться в составе различных систем съема и документирования акустической информации. Имеет энергонезависимую флэш-память, автопуск, дистанционное управление, режим “сквозного канала”, цифровой вход/выход. Основные технические характеристики БМ-5 следующие:
Время записи
в режиме “Повышенное качество” 3 ч
в режиме “Нормальное качество” 5 ч
в режиме “Long Play” 9 ч
Входной сигнал микрофонный вход, встроенный микрофон
Выходной сигнал головные телефоны, линейный выход
Производственная фирма ЭЛВИРА предлагает свой малогабаритный профессиональный бескинематический цифровой магнитофон ЦМ-ДЕЛЬТА, предназначенный для высококачественной записи, хранения и воспроизведения акустической информации. В качестве носителя информации используется стандартная энергонезависимая PCMCIA флэш-карта типа II. Время записи на электронном носителе емкостью 440 Мбайт составляет 22 ч при полосе частот 200–6000 Гц и динамическом диапазоне по акустическому входу 23–103 дБА.
Одна из наиболее важных оперативно-технических характеристик специальных накопителей информации – максимально возможное время записи/воспроизведения, по которому можно провести еще один сравнительный анализ накопителей. На рис.8 приведены для сравнения зависимости максимального времени записи/воспроизведения от объема флэш-памяти различных накопителей информации. Сплошной линией показаны предельные характеристики записи без сжатия информации в режиме импульсно-кодовой модуляции ИКМ-64 (8 кГц, 8 бит) со скоростью 64 Кбит/с.
Необходимо отметить, что сравнение различных накопителей информации – задача не тривиальная и требует большого внимания. Во-первых, из-за того, что качество записываемой информации и диапазон записываемых частот находятся в пропорциональной зависимости от объема памяти. Поэтому на рис.8 представлены сравнительные характеристики, приведенные к максимально возможному для данного накопителя времени записи/воспроизведения. Во-вторых, следует учитывать, что основным принципом снижения требуемого объема памяти на сегодня является использование различных методов сжатия записываемой информации, в частности вокодеров с линейным предсказывающим кодированием для речевой информации или алгоритма MPEG-сжатия для видеоинформации. Например, в изделии “Спутник-1200” использованы три алгоритма сжатия в соответствии с требуемой полосой частот и качеством записи: вокодер-6400, ИКМ-8 кГц, ИКМ-16 кГц. В-третьих, оперативно-технические характеристики современных накопителей информации существенно зависят от дополнительных сервисных возможностей, таких как, например, функции VOR (запись речевой информации), Repeat, VOX, SCVA (сжатие времени молчания), Index, Hold, наличие скрытно носимого пульта управления, связь с внешним персональным компьютером и другие.
Накопители информации для систем безопасности
Именно достижения в области элементной базы позволили создать бескинематические (или статические, как их иногда называют) цифровые магнитофоны. Хотя, если быть точными, к этой технике уже некорректно применять такое привычное слово, как “магнитофон”, поскольку используемый в ней носитель информации не является магнитным. Сегодня на рынке систем безопасности появилось большое количество портативных цифровых устройств накопления информации. Классификация таких устройств, представленных на российском рынке, приведена на рис. 1.
Анализ классификации позволяет сформировать типовой портрет современного накопителя информации для систем безопасности – интегральный статический накопитель информации со съемной энергонезависимой твердотельной флэш-картой и сжатием сигнала. Здесь следует сразу отметить такую особенность современных устройств хранения информации, как их универсальность и инвариантность по отношению к виду записываемой информации. Как правило, для записи аналоговой информации, например с выхода микрофонов, цифровые накопители имеют на входе аналого-цифровые преобразователи, что по существу и делает их универсальными устройствами записи и хранения информации. Сегодня интегральные устройства памяти способны записывать и продолжительно хранить практически любую информацию, в том числе звуковую, текстовую, графическую и др. Один из вариантов реализации интегрального устройства хранения информации приведен на рис. 2.
Время записи и объем записываемой информации определяются как технологическими возможностями носителя (флэш-карты), так и используемым методом ее сжатия. Кстати, приведенная схема позволяет использовать флэш-память как на полупроводниковых ИС, так и на микросхемах на основе цилиндрических магнитных доменов (ЦМД). В последнем случае изменяется алгоритм обработки сигналов в микропроцессорной системе.
Пока современные твердотельные накопители, как правило, используются для записи и хранения звуковой информации, т.е. по существу являются статическими диктофонами, так как для записи видеоинформации требуются существенно большие объемы электронной памяти. Однако, учитывая прогноз развития элементной электронной базы, в ближайшее время следует ожидать массового перехода на полупроводниковую память и в видеомагнитофонах (отдельные образцы твердотельных накопителей видеоинформации уже появились). Сравнительные характеристики цифровых статических накопителей, представленных сегодня на российском рынке специальной техники, приведены в таблице.
Для сравнения в таблице приведены общие характеристики накопителей, однако все они имеют и свои особенности, на которых остановимся более подробно.
Особенности современных накопителей информации
Как видно из таблицы, достаточно высокими оперативными характеристиками обладает статический накопитель типа U-7002. Он предназначен для высококачественной записи и воспроизведения акустической информации. Основная его особенность состоит в том, что запись звука производится в цифровом виде без математического сжатия на неподвижный энергонезависимый электронный носитель – быстросъемную флэш-карту PCMCIA типа II объемом 220 Мбайт и более. Изделие заключено в прочный металлический экранированный корпус. В процессе работы устройство не создает акустических шумов и вибрации, электрических, магнитных колебаний и радиоизлучений, защищено от воздействия внешних электромагнитных полей.
Накопитель U-7002 имеет следующие режимы записи:
– “Повышенное качество” – время записи/воспроизведения
4 ч 43 мин;
– “Нормальное качество” – время записи/воспроизведения
7 ч 28 мин;
– “Long Play” – время записи/воспроизведения 13 ч 20 мин.
При использовании флэш-карты объемом памяти 440 Мбайт время записи увеличивается вдвое. Все режимы обслуживаются по максимальному времени одним комплектом элементов питания без замены.
Устройство обладает всеми стандартными для звукозаписывающих аппаратов сервисными функциями и рядом дополнительных, такими как запись “по кольцу”, переключение чувствительности микрофона и частотных характеристик, дистанционное управление, перенос информации в компьютер, защита записанной информации от несанкционированного доступа. К изделию может подключаться дополнительный блок для работы в режиме VOX (управление голосом) и записи информации как с выносного микрофона, так и с телефонной линии. В комплект изделия включена компьютерная программа под ОС Windows-95 для воспроизведения записей в исходном формате стандартными средствами мультимедиа и конвертирования их в формат WAVE.
Фирма “Сюртель” для решения специальных задач предлагает цифровой диктофон “Спутник-1200”, предназначенный для записи, хранения и воспроизведения речевой информации. В нормальном режиме (вокодер-6400) преобразование аналогового сигнала в цифровой и обратно осуществляется с помощью речепреобразующего устройства. Для этого режима есть детектор речь/пауза, позволяющий выключать запись в паузах речи. Имеется два дополнительных режима импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) повышенного качества: ИКМ-8 кГц и ИКМ-16 кГц. Хранение информации – в флэш-памяти. Имеются также встроенный и выносной микрофоны, дистанционное управление, автоматическая регулировка уровня записи. Управление работой диктофона производится с помощью шести кнопок: “Воспроизведение”, “Запись”, “Перемотка вперед”, “Перемотка назад”, “Режим” и “Информация”.
Для регистрации аудиоинформации в цифровом формате на съемные энергонезависимые носители (компактные флэш-карты производства San Disk) фирма Сюртель предлагает использовать свое новое изделие – “Путник-1”. Изделие имеет жидкокристаллический индикатор, встроенный микрофон, гнезда для подключения наушников и внешнего источника питания. Экранировка изделия исключает возможность его обнаружения традиционными средствами. Используемый электронный носитель исключает возможность считывания и расшифровки информации другими системами.
Цифровой статический диктофон D-1000 фирмы Olympus (рис.6) обеспечивает запись звука на сменные мини-карты (с флэш-памятью). Он обладает функцией активации записи голосом и имеет следующие особенности:
Носитель записи сменные мини-карты
на 2, 4 или 8 Мбайт;
Частотный диапазон
в стандартном режиме 300–5000 Гц
в режиме длительной записи 300–3000 Гц
Максимальное время записи для
мини-карты 2 Мбайт 16/32 мин
мини-карты 4 Мбайт 32/70 мин
мини-карты 8 Мбайт 64/140 мин
Дисплей многофункциональный ЖК
Считывание мини-карт возможность считывания в ПК
Цифровой статический накопитель информации типа V520 с временем записи до 8 ч 45 мин предназначен для оперативной регистрации акустической информации. Запись информации производится в цифровом виде на полупроводниковое энергозависимое ЗУ. По сравнению с традиционной аппаратурой записи речи (кинематическими магнитофонами) накопитель V520 в процессе работы не создает механических шумов и вибраций, не излучает характерных для кинематических устройств электрических и магнитных колебаний, обладает большей защищенностью от воздействия внешних электромагнитных полей. В накопителе предусмотрены следующие режимы работы:
– запись/воспроизведение с улучшенным качеством (длительность записи до 4 ч 20 мин);
– запись/воспроизведение в оптимальном режиме по критерию время–качество записи (длительность записи до 8 ч 45 мин);
– программирование аппарата от внешнего персонального компьютера;
– перезапись информации в ускоренном режиме (скорость перезаписи примерно 1 ч/мин) на внешний ПК;
– управление аппаратом от скрытно носимого пульта дистанционного управления.
Статический накопитель V520 имеет следующие основные технические характеристики:
Динамический диапазон электрического тракта не менее 70 дБ
Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц не более 0,5%
Уровень сигнала на телефонном выходе до 1 В
Потребление тока в рабочем режиме не более 90 мА
Потребление тока в режиме ожидания не более 15 мкА
Количество циклов записи/воспроизведения не менее 600 000
Диапазон рабочих температур 0–+70 оС
Габаритные размеры без ЖК-индикатора 115х66х15,5 мм
Габаритные размеры с ЖК-индикатором 142х66х15,5 мм
Несколько в стороне от рассмотренных моделей находится миниатюрный статический диктофон VOICE PEN фирмы Samsung, который конструктивно выполнен в виде авторучки (рис.7) и имеет следующие особенности:
– 8-Мбит чип серии SVR-P700/SVR-P70 обеспечивает качественную запись звука продолжительностью до 70 мин (4-Мбит SVR-350/SVR-P35 записывает 35 мин);
– конструкция в форме авторучки удобна для пользования и может уместиться в кармане пиджака;
– вместо встроенного динамика возможно подключение диктофона к наушнику, внешнему усилителю или магнитофону;
– важную информацию можно переписать на обычный магнитофон через гнездо выхода. Диктофон автоматически отключается, если в течение 4 мин не будет нажата ни одна кнопка. Нажатие кнопок Play/Stop или Rec снова включает диктофон;
– записывает до 99 сообщений. Новому сообщению автоматически присваивается порядковый номер.
Технические характеристики статического диктофона VOICE PEN:
Время непрерывной работы
от одной батареи 4 ч
Выходная мощность динамика максимум 30 мВт
Частота 100 Гц–4 кГц
Время записи максимум 69 мин 11 с
Номеров сообщений максимум 99
Принцип записи флэш-память
Средство звукозаписи встроенный микрофон
Средство воспроизведения динамик, наушники
Фирма “Гротек” предлагает бескинематический накопитель БМ-5 – одно из первых изделий данного класса. Накопитель может использоваться в составе различных систем съема и документирования акустической информации. Имеет энергонезависимую флэш-память, автопуск, дистанционное управление, режим “сквозного канала”, цифровой вход/выход. Основные технические характеристики БМ-5 следующие:
Время записи
в режиме “Повышенное качество” 3 ч
в режиме “Нормальное качество” 5 ч
в режиме “Long Play” 9 ч
Входной сигнал микрофонный вход, встроенный микрофон
Выходной сигнал головные телефоны, линейный выход
Производственная фирма ЭЛВИРА предлагает свой малогабаритный профессиональный бескинематический цифровой магнитофон ЦМ-ДЕЛЬТА, предназначенный для высококачественной записи, хранения и воспроизведения акустической информации. В качестве носителя информации используется стандартная энергонезависимая PCMCIA флэш-карта типа II. Время записи на электронном носителе емкостью 440 Мбайт составляет 22 ч при полосе частот 200–6000 Гц и динамическом диапазоне по акустическому входу 23–103 дБА.
Одна из наиболее важных оперативно-технических характеристик специальных накопителей информации – максимально возможное время записи/воспроизведения, по которому можно провести еще один сравнительный анализ накопителей. На рис.8 приведены для сравнения зависимости максимального времени записи/воспроизведения от объема флэш-памяти различных накопителей информации. Сплошной линией показаны предельные характеристики записи без сжатия информации в режиме импульсно-кодовой модуляции ИКМ-64 (8 кГц, 8 бит) со скоростью 64 Кбит/с.
Необходимо отметить, что сравнение различных накопителей информации – задача не тривиальная и требует большого внимания. Во-первых, из-за того, что качество записываемой информации и диапазон записываемых частот находятся в пропорциональной зависимости от объема памяти. Поэтому на рис.8 представлены сравнительные характеристики, приведенные к максимально возможному для данного накопителя времени записи/воспроизведения. Во-вторых, следует учитывать, что основным принципом снижения требуемого объема памяти на сегодня является использование различных методов сжатия записываемой информации, в частности вокодеров с линейным предсказывающим кодированием для речевой информации или алгоритма MPEG-сжатия для видеоинформации. Например, в изделии “Спутник-1200” использованы три алгоритма сжатия в соответствии с требуемой полосой частот и качеством записи: вокодер-6400, ИКМ-8 кГц, ИКМ-16 кГц. В-третьих, оперативно-технические характеристики современных накопителей информации существенно зависят от дополнительных сервисных возможностей, таких как, например, функции VOR (запись речевой информации), Repeat, VOX, SCVA (сжатие времени молчания), Index, Hold, наличие скрытно носимого пульта управления, связь с внешним персональным компьютером и другие.
Отзывы читателей
