Передача данных. Тип сжатия. Multistream

Тонкости проектирования IP-видеонаблюдения. Рекомендации для профессионалов

Тематики: Оборудование VIDEOMAX, Документация, Оборудование сторонних производителей, IP-видеонаблюдение

25 сентября 2013 г.

 

При построении систем IP-видеонаблюдения помимо основной задачи выбора тактики охраны с учетом особенностей IP-видеонаблюдения, необходимо решать множество сопутствующих задач, которые требуют специальных знаний, и значительным образом влияют на итоговый результат. Среди таких задач можно отметить выбор активного оборудования, построение локальной сети, расчет хранилища видеоданных, выбор серверного оборудования.

Ошибка при построении системы и выборе оборудования может стоить дорого. Причем как в прямом, так и в переносном смыслах. Можно спроектировать систему, что называется по максимуму. При этом бюджет проекта раздувается, и тем самым косвенно закрепляя предубеждение о высокой стоимости IP-видеонаблюдения. Встречается перегиб в другую сторону, когда при выборе оборудования и принципов построения системы особо не углубляются, и оперируют чисто формальными внешними параметрами, и иногда даже берут их из рекламных проспектов. В этом случае есть вероятность не учесть нюансы и дополнительные факторы, что может потребовать значительных ресурсов и даже замены оборудования.

В данной статье мы хотим осветить типовые ошибки и сложности, возникающие при проектировании IP-видеонаблюдении и дать практические рекомендации при выборе способов построения и подходов к организации работы системы IP видеонаблюдения. Статья рассчитана на специалистов и базовые принципы проектирования и выбора тактики охраны не приводятся.

Выбор IP-камер

Тип видеокамер, разрешение и функционал выбирается исходя из конкретной задачи. Современные камеры обладают богатым функционалом и набором возможностей. Основные и наиболее значимые параметры:

· разрешение камеры

· передача данных, тип сжатия, многопоточная передача видео

· чувствительность для работы в темное время суток Рассмотрим по отдельности каждое из требований

Рассмотрим по отдельности каждое из требований

Разрешение изображения

Одно из главных преимуществ, которое нам дало IP-видеонаблюдение, это мегапиксельное разрешение. По мере развития уровня технологий нам доступно все большее разрешение. Камеры стремительно дешевеют. На этом фоне возникает соблазн везде поставить многомегапиксельные камеры, что бы заведомо получить качественное изображение. При работе с изображением высокого разрешения могут возникнуть следующие сложности:

· невысокая чувствительность, вследствие уменьшения физического размера пиксела

· большая нагрузка на сеть и активное сетевое оборудование

· нагрузка на сервер записи и ПЭВМ для отображения

· большой объем данных в архиве

Для выбора типа разрешения следует исходить из разумной необходимости и тактики охраны. В частности – какую задачу требуется в конкретном месте установке камеры решить: обнаружение, распознавание и идентификации.

· задача обнаружения состоит в том, чтобы в заданных условиях обнаружить объект на заданном расстоянии и определить его тип – машина, человек, домашнее животное и т.д. Для выполнения этого требования достаточно 20 пикс/м на краю требуемой зоны обнаружения в поле зрения камеры

· задача распознавания заключается в различении примет объекта: цвет и тип одежды, пол человека, цвет волос и прическа (100 пикс/м)

· задача идентификации формулируется как идентификация личности знакомого человека по изображению (500 пикс/м)

Задачи для каждой зоны объекта должен сформулировать заказчик. Только имея на руках эти данные следует приступать к выбору камер и избежать проблем с принятием конечного результата потребителем.

Пример расчета разрешения камеры

Необходимо обеспечить идентификацию личностей на входе в здание с шириной входной группы 3,5 метра.

Для расчета разрешения достаточно умножить ширину зоны на минимальное количество пикселей, которые требуется для задачи идентификации. В нашем случае, это: 3,5 х 500 пикс/м = 1750 пикс. Исходя из доступных разрешений типовых IP-видеокамер, наиболее подходящая в нашем случае должна иметь разрешение HDTV 1080P (1920 х 1080 пикс).

В охранном видеонаблюдении для большинства задач приоритетное значение имеет разрешение по горизонтали. Но существуют задачи, когда основное значение имеет разрешение по горизонтали. Например: контроль проходов между стеллажами на складе, наблюдение за коридорами, периметральное наблюдение и т.п. В этих случаях удобно использовать камеры в режиме «коридор». В этом режиме камера устанавливается боком, а для комфортного восприятия оператором, изображение поворачивается на 90 градусов. Но стоит быть внимательным – не все камеры поддерживают этот режим.

Пример камеры с коридорным форматом

Разрешение камеры следует выбирать в соответствии с поставленной задачей (обнаружение, распознавание и идентификация).

Стоимость

Стоимость программного продукта следует рассматривать в совокупности всей системы. Нередко возникают ситуации, когда более дорогой продукт, за счет оптимальной архитектуры и своим возможностям позволяет сэкономить на аппаратном обеспечении сервера, ПЭВМ мониторинга, активном оборудовании, дисковом пространстве для хранения видеозаписей с камер.

При выборе программного обеспечения следует крайне настороженно относится к всевозможного рода рекламным проспектам и обещаниям производителей. Полезным будет обратиться к профессионалам и проанализировать реальный опыт использования выбранных программных продуктов. Важно заранее заручиться поддержкой от производителя или поставщика программного продукта.

Оптимальное разрешение для различных задач. Рекомендации

Работая на рынке безопасности уже 11 лет компания Видеомакс приобрела достаточный опыт, чтобы учитывать всю специфику построения систем видеонаблюдения под различные задачи. Полученные знания взяты не из книг или документации производителей. Многое из того, что нам известно, мы почерпнули из тестирований и многолетнего изучения особенностей применения того или иного оборудования и ПО видеонаблюдения в различных ситуациях.

Исходя из нашего опыта можно сформулировать следующие конкретные рекомендации по выбору разрешения в зависимости от решаемой задачи:

· если у вас коридор в офисе, внутренние помещения, запасные выходы, подсобные помещения, то вполне достаточно одного мегапикселя или даже меньше;

· если же это вход в бизнес центр, обзорная камера, наблюдение на складе, производство, то потребуется два-три мегапикселя;

· для стандартных задач наблюдения на периметре вполне будет достаточно одного, максимум двух мегапикселей. Главное здесь - хороший светосильный объектив, а никак не разрешение;

· камеры 5 и 8 Mpix давайте оставим для дворца съездов, хорошо освещенных больших пространств и других специфических задач.

Надеемся, что данные рекомендации помогут вам и вашим заказчикам принять более осознанное и обоснованное решение при заказе или проектировании систем видеонаблюдения.

Видеоролик о выборе оптимального разрешения для систем видеонаблюдения:

На нашем канале в Youtube вы так же можете найти видео о выборе оптимального темпа видеоввода.

Резюме

Рынок IT технологий постоянно развивается и рынок систем безопасности от него не отстает, предлагая потребителям более технологичное и более производительное оборудование. Но не стоит сломя голову гнаться за новинками полагая, что ваша система безопасности, а в частности система видеонаблюдения, станет более качественная и производительная. На наш взгляд залогом успеха в построении качественной системы видеонаблюдения является грамотная оптимизация её работы и тонкая настройка строго в соответствии с поставленными задачами.

Если у Вас все же возникают сложности с расчётом систем видеонаблюдения, выбором параметров камер для конкретных условий работы, вы можете обратиться к нам – компании Видеомакс. Наши менеджеры и инженеры обязательно предложат наиболее выверенное решение вашей задачи. Обращайтесь по любым вопросам, связанным с построением систем видеонаблюдения по телефону +7 (495) 739-96-55

 

27 ноября 2015 г.

Пролог

Относительно недавно рынок отчитался нам, что все окончательно перешли на цифровые технологии и мы уже живем в эпоху цифрового охранного телевидения. С успехом отметив данное событие, все мы решили, что теперь уж точно возможно удовлетворить любые желания клиента. У нас в руках видеокамеры с цифровой обработкой видеосигнала, цифровые регистраторы со всей их мощностью по обработке видеосигнала, нам предлагают передовые технологии в компьютерной обработке: интеллектуальные детекторы, распознавание всего на свете и интеграция со всем на свете. И тут, оказывается, что цифровое не такое уж цифровое, а качественное - не такое уж качественное, широкие возможности не столь уж широки. Теперь рынок завоевывает Его Величество IP. Все наши проблемы должно решить IP видеонаблюдение, говорят нам. Что же это такое и как нам быть со всем этим прессингом информации, сумятице в терминах и вариациях предложений?

Некоторые компании заявляют, что уже реализовано большое количество объектов с IP видеонаблюдением. В периодике эксперты напропалую убеждают в экономической эффективности новой технологии, в том, что скоро все будет IP, что тот, кто не успеет, окажется в хвосте паровоза. Пока паровоз только начинает набирать ход, посидим на дорожку и попробуем, не поддаваясь всеобщему ажиотажу, спокойно разобраться в ситуации.

Технологический предел

Современные цифровые видеокамеры... Стоп! Не такие уж они и цифровые, как теперь оказалось. Так вот эти самые камеры с цифровой обработкой сигнала и передачи его по коаксиальному проводу на цифровой видеорегистратор … Опять стоп! Видеорегистраторы действительно цифровые, но только по отношению к внутреннему устройству, но принимают они все тот же аналоговый сигнал в стандарте CCTV. Так, все же, закончу мысль: современные цифровые видеокамеры с аналоговым выходом могут уже практически все: и работать при любом освещении, и компенсировать засветки, и адаптируются под разные условия эксплуатации и т.п., но можно заметить, что разрешение и ТВЛ не увеличивается с прогрессом. Вот здесь мы и пришли к тому, что какие бы хорошие не делали видеокамеры и регистраторы, стандарт CCTV не дает нам возможности улучшить качество изображения.

Однако, еще много чего нельзя, но все по порядку.

Манна небесная

Решением всех проблем – является IP видеонаблюдение. Там все замечательно, красиво, технологично, современно, модно и т.д. и т.п. Слышим мы из всех возможных источников информации, системы IP видеонаблюдения. Может все-таки слово «модно» имеет здесь первостепенное значение. И народ, поддавшись моде, слепо следует модным тенденциям и твердит IP, IP, IP. Заказчики уже не спрашивают про технические характеристики, про обслуживание и сопровождение, не задумываются о реализации – они хотят системы IP видеонаблюдения. Инсталляторы, видя стоимость IP камер, рассуждают, что сетку вроде, когда-то тянули, коммутаторы ставили, видеонаблюдение – это вообще наша стезя, и с головой – в проект, где норма прибыли вроде большая и сделать можно все быстрее. А если у заказчика есть на объекте локальная сеть – так это вообще «манна небесная» и смонтировать видеонаблюдение можно за пару дней.

Давайте охладим горячие головы, и начнем раскладывать все по полочкам.

Суть IP видеонаблюдения

Начнем с физики процессов. Вспомним технологический предел. Основная проблема – стандарт CCTV и способ передачи информации. Законный вопрос: «Если все цифровое, так зачем же аналоговый способ передачи информации?». Если же отказываться от лишних преобразований, и делать все цифровое, то нужен канал для передачи потока цифрового видео. Этот канал должен обладать высокой пропускной способностью, иметь возможность использования различных физических сред для передачи информации и простое внедрение. Ответ, как говорится, напрашивается сам собой – Ethernet. Здесь и широкое внедрение, шире не бывает, и передача по оптике, и передача по радиоканалу, пропускная способность современных стандартов очень большая. В итоге – все замечательно и красиво. Так как же все работает?

IP видеокамера внутри устроена как и все существующие, за исключением того, что цифровой сигнал без лишних преобразований компрессируется и передается по ЛВС на приемное устройство, которым может являться сетевой регистратор NVR (подробнее об этом позже), или обычная ПЭВМ. Если утрировать, то все именно так. Данная технология дает существенные преимущества по сравнению с аналоговым видеонаблюдением, но имеет много всяких НО. Итак, об этом по порядку.

Позитив и негатив

Может Вы подумали, что мы против новых технологий и собираемся вернуться к пленке? Нет, мы хотим в IP видеонаблюдении выявить все плюсы и минусы. Хотя, с плюсами все и так знакомы, тем не менее, для общей картины будет не лишним. И чтобы нас ни в чем не заподозрили, давайте начнем раскладывать по полочкам, честно и беспристрастно.

Позитив

1. Масштабируемость системы.
Возможность построения системы IP видеонаблюдения любого масштаба – от одной видеокамеры до нескольких тысяч. Возможность расширения системы и ее наращивания. Теперь мы не ограничены длиной коаксиала, емкостью видеорегистратора, количеством входов на плате видеоввода.

2. Распределенность
Просмотр видеоизображения с объектов любой удаленности при наличии каналов передачи данных. Причем, это возможно напрямую с видеокамеры, а не с регистраторов, которые обрабатывают сигнал.

3. Многопользовательский режим
Возможность доступа к одной видеокамере нескольким клиентам. Например, когда один клиент записывает изображение, другой – отображает, третий – просматривает через WEB browser.

4. Подключение к существующей ЛВС
Если на объекте существует кабельная сеть ЛВС, то систему видеонаблюдения можно смонтировать в короткие сроки без дополнительных затрат на прокладку кабеля

5. Встроенный интеллект
Часть функций интеллектуальной обработки видеоизображения теперь встраивается в видеокамеру. Например, многозонные видеодетекторы. Некоторые производители выделяют часть памяти в видеокамере для возможности самому дописать нужный функционал работы. Возможности здесь поистине нескончаемы.

6. Разрешение и качество изображения
Аналоговые видеокамеры в стандарте CCTV подходят к своему технологическому пределу. Цифровые же видеокамеры, вслед за цифровыми технологиями, активно развиваются, и предела здесь пока не наблюдается. Уже сейчас системы IP видеонаблюдения обладают разрешением до 8Mpix, а возможно и более!
В цифровых системах видеонаблюдения невозможно получить помеху на канале передачи данных. Не будет наводок, токовых петель и прочих проблем передачи видеосигнала по коаксиальному кабелю. В случае искажения информации в канале передачи данных, приемное устройство просто перезапросит у передающего пакет данных, что приведет к снижению скорости, но никак не ухудшению качества изображения.

7. Надежность
Децентрализованная система обладает большей надежностью – отсутствует центральная часть, от которой зависит работоспособность системы в целом. Все функции простым образом дублируются, например запись можно осуществлять параллельна на двух регистраторах и для этого не нужны разветвители. Любые функции по записи и просмотру можно перенести в любой момент на другие ПЭВМ в рамках ЛВС.

8. Функциональность
Цифровой поток дает возможность получать с видеокамеры не только видеоизображение, но и сигнал с микрофонов, с датчиков в камере, организовывать даже двустороннюю аудио связь, управлять настройками и параметрами видеокамеры в режиме реального времени и даже событийно, управлять телеметрией.

9. Возможность передачи информации по радиоканалу
Эту возможность мы выделили в отдельный пункт, как крайне важную. Вспомним – сколько было попыток от производителей CCTV сделать возможным передачу видеоизображения по радиоканалу. Но по разным причинам успеха эти технологии не имели. Здесь и проблемы с передачей широкой полосы видеоизображения, и односторонний канал, и помехи и т.д. Что же с цифровыми технологиями передачи по радиоканалу? В этой области технологии ушли далеко вперед. Рынок предлагает нам оттестированную и получившую широкое распространение технологию беспроводной передачи данных WiFi. Таким образом, передать видеоизображение по радиоканалу в цифровом видеонаблюдении уже не проблема, более того – многие производители делают системы IP видеонаблюдения со встроенным беспроводным интерфейсом.

И здесь звучат аплодисменты! К нам в руки попадает такой функционал, о котором можно было только мечтать. И теперь мы можем все, и даже самый взыскательный клиент, самыми высокими запросами и экзотическими требованиями, нам не страшен. Мы можем создавать глобальные системы, «мониторить» их из любой точки земли, читать вместе с прохожим газету у него в руках и много чего еще. Немного помечтав о золотых горах и радужных перспективах, давайте попробуем, разобраться внимательнее, а так ли все хорошо, и перейдем в практическую плоскость внедрения. Как раз ту, в которую нам придется окунуться при реальной инсталляции системы на базе IP видеотехнологий.

Негатив

1. Высокая цена
По нашим расчетам при создании системы IP видеонаблюдения «с нуля» и при отсутствии ЛВС способной обеспечить прохождение необходимых потоков от видеокамер, системы IP видеонаблюдения по стоимости выше, чем аналоговое. Повышенная стоимость здесь во всем – дорогие видеокамеры, дорогое пассивное и активное сетевое оборудование, дорогое станционное оборудование. К тому же обслуживание и администрирование системы требует специалистов высокого класса в IT сфере, и хорошо, если у заказчика такие специалисты есть. Тут уже простыми методами диагностики, как то: измерить напряжение на камере, «отзвонить коаксиал» на обрыв и поменять каналы на регистраторе – не обойтись. Обслуживание IT инфраструктуры от инсталлятора видеонаблюдения будет наверняка недешево.
Конечно же, повышенная цена обусловлена повышенным функционалом и прочими преимуществами IP. Но, если эти преимущества не будут востребованы, лишние деньги потрачены зря.
Нужно Следует отметить, что указанные факторы повышенной стоимости системы с течением времени нивелируются, и цена снижается. Это и вследствие рост повышения уровня технологий, повышение технологичности, оптимизации изготовления и массового внедрения.

2. Невысокая удаленность
Отметив масштабируемость и распределенность в глобальном смысле как преимущество, давайте рассмотрим реальный объект, на котором нам предстоит работать. Существующие стандарты построения ЛВС не допускают удаленность двух точек по витой паре без использования конвертеров и ретрансляторов на скорости 100/1000 Мбит/с более 100 м. Это является существенным ограничением, например, для периметральных систем видеонаблюдения, где длины могут доходить до 500 м и более. Нам говорят – используйте оптоволокно, модемы и т.п. Но порой стоимость такого решения может быть достаточно велика, да и, опять же, администрировать все это не просто. Штатный электрик вряд ли разберется, в случае возникновения проблем в работе системы. К тому же, размещать дорогостоящее оборудование на заборе, в поле в нашем государстве может оказаться неразумным.

3. Сложность системы
IP видеонаблюдение требует от инсталлятора и администратора системы и того, кто ее обслуживает, определенных навыков в IP технологиях и технологиях передачи цифровых данных. Представим небольшой офис, учреждение, коттедж. Скорее всего, не получится быстро смонтировав систему и получив заветные золотые горы, забыть об этом, осваивая новые «блистательные возвышенности». Придется еще не раз возвращаться, и разбираться в сетевых коллизиях, в зависаниях, в распределении потоков информации, и банально администрировать. Не факт, что на объекте присутствует системный администратор, или хоть сколько-нибудь понимающие люди (например, в загородном коттедже). Да и не всегда у самого инсталлятора есть профессионалы в сетевых технологиях, которые способны большую часть указанных проблем предусмотреть.
Заказчики могут возразить – это Ваши проблемы. На 100 % согласны, но в то же время нужно отдавать себе отчет, что теперь заказчик получает систему не на основе простых элементов, закрытую и максимально надежную, а более сложную, открытую по структуре, состоящую из сложных высокотехнологичных цифровых устройств.

4. Большие объемы данных
Существующие ЛВС на объекте могут не выдержать потоки данных, передаваемых IP камерами, и, в результате, понадобится либо модернизация, либо замена пассивной и активной частей ЛВС. Кто-же сможет это выявить и реализовать? Если инсталлятор системы видеонаблюдения, то эта непрофильная задача может стоить значительных усилий. Так выбор и настройка активного сетевого оборудования может длиться месяцы при условии безвылазной работы на объекте, чтобы разобраться в оборудовании и сложившейся ситуации. Если IT специалисты, то они, как правило, не очень жалуют «чужаков» в своей ЛВС, тем более с такими большими потоками данных, да еще и такого уровня ответственности как системы безопасности. Нужно еще отметить, что выделенной сети в 1 Гбит зачастую бывает недостаточно. Однако уже внедряются сети на 10 Гбит, но стоимость этих решений пока не ясна.
Опять же пресловутая распределенность. Если производится мониторинг удаленных объектов, то стоимость трафика при передаче видеоизображения может стоить значительных средств. В этом случае постоянный мониторинг удаленных объектов может оказаться просто разорительным.

5. Уязвимость для хакерских атак
Предположим, что камера установлена на периметре на столбе возле забора. И, при этом, камера цифровая, и подключена она, в лучшем случае, к выделенной сети безопасности, а в худшем к общей сети предприятия. В данном случае злоумышленник-хакер со стремянкой и ноутбуком получает доступ к информационной сети, даже не проникая физически на объект. Святая святых выносится за пределы защищенной территории прямо к забору. Эта проблема решается выделением сети безопасности в отдельный сегмент, установкой самых современных защит, сетевых фильтров, «файрволов», но это приводит к удорожанию системы и 100 % защиты не дает, в отличие от аналогового наблюдения, где через коаксиал много информации из видеосервера не скачаешь. Существует оборудование, которое позволяет, не осуществляя физического воздействия на провод (витая пана, через которую передается информация), считывать с него информацию. Можно возразить: «Охрана пресечет указанные факты, камеры должны друг друга видеть.» и т.п., но такая вероятность есть и игнорировать ее нельзя.

6. Задержки в отображении
В существующих IP видеокамерах, стандартах передачи и обработки информации видеоизображение с цифровых видеокамер приходит с некоторой задержкой. Это связано с рядом объективных причин, на которые повлиять нет возможности. Для стационарных камер это не столь актуально, т.к. задержка в одну, и даже в две секунды, не принципиальна. Но вот для поворотных видеокамер, а особенно скоростных купольных, это очень важно. Управление производится практически мгновенно, а вот отображение с задержкой. И оператору приходится это учитывать и корректировать свои действия, чтобы не «перекрутить» камеру, не переувеличить, вовремя остановиться. Очень неудобно!

7. Отсутствие стандартов
Когда мы раньше подбирали оборудование, проектировали систему, мы изучали характеристики видеокамеры, форм фактор, внешний вид, но никак не задумывались о совместимости. Стандарт нам позволял выбрать любое оборудование, любого производителя исходя только из их ТТХ. Теперь же получается, что если мы хотим смонтировать систему, то мы уже вынуждены обращать внимание, помимо всего прочего, на совместимость компонентов. Если использовать брендовые NVR, то здесь, речи об использовании разнородного оборудования, вообще не идет. Приходится использовать только видеокамеры одного производителя и никак иначе. Если не брендовые или PC-based, то все равно мы обращаемся к таблицам совместимости. А при внедрении может оказаться, что видеосигнал-то мы получаем, а вот протокол аудиоданных или телеметрия, или еще какие-нибудь уникальные свойства, нужные нам, не поддерживаются. Краснеть придется инсталлятору.

Затишье в зале. Вот тебе и преимущества. Вот тебе и технологии. Инсталляторы задумались: «Где же взять армию грамотных IT специалистов и опытных системных администраторов для освоения этого всего?» Либо придется кого то привлекать со стороны, либо перекупать на рынке высокооплачиваемых специалистов, либо растить своих. Те, кто работает в сфере IT, потирает руки – вот теперь-то мы сможем забрать лакомый и высокодоходный сегмент сферы безопасности. Но, опять-таки, и им придется искать специалистов и изучать непрофильную для них сферу деятельности. Помимо подключения и настройки видеокамеры надо изначально правильно выбрать место установки, проанализировать угрозы, подобрать в соответствии с характеристиками. Заказчики в недоумении, куда же им теперь обращаться: то ли к безопасникам – это же охранное видеонаблюдение, то ли к IT компаниям – это же все по IP. И те и другие ответственности за непрофильную сферу нести не хотят. Как же они будут взаимодействовать друг с другом? Как разделить ответственность? Кто поедет к Заказчику, если что-то не заработает?

Эпилог

Вопросов больше чем ответов. В каждой конкретной ситуации, конечно же, найдется выход. Заказчик, если он готов платить, не останется без видеонаблюдения. Нужно только отдавать себе отчет и задумываться, всегда ли системы IP видеонаблюдения к месту, не появится ли больше проблем, чем их решений. Перевесят ли все описанные преимущества, указанные недостатки? Будет ли в действительности востребованы все эти преимущества? Всегда ли обосновано именно IP видеонаблюдение? Опять одни вопросы … Но ответив на них вы сможете сформировать сбалансированную и выверенную систему, отвечающую не только модным тенденциям, но и здравому смыслу и целесообразности.

Цель статьи, не дать какие-то рекомендации, инструкции к действиям, а немного поразмышлять на тему IP видеонаблюдения и увидеть те проблемы, о которых умалчивают производители и продавцы. Многие рассуждают – рынок все урегулирует, и сам подскажет, что и как нужно делать. Так вот давайте и задумаемся, что и как нам нужно делать, а не делать и потом задумываться. Анализ проблематики – это уже половина пути к успеху, дальше все в наших руках.

Автор: Юнисов Александр
Замечания и возражения просьба направлять на адрес: [email protected] с пометкой «для Юнисова Александра»

 

31 октября 2008 г.

 

Тонкости проектирования IP-видеонаблюдения. Рекомендации для профессионалов

Тематики: Оборудование VIDEOMAX, Документация, Оборудование сторонних производителей, IP-видеонаблюдение

25 сентября 2013 г.

 

При построении систем IP-видеонаблюдения помимо основной задачи выбора тактики охраны с учетом особенностей IP-видеонаблюдения, необходимо решать множество сопутствующих задач, которые требуют специальных знаний, и значительным образом влияют на итоговый результат. Среди таких задач можно отметить выбор активного оборудования, построение локальной сети, расчет хранилища видеоданных, выбор серверного оборудования.

Ошибка при построении системы и выборе оборудования может стоить дорого. Причем как в прямом, так и в переносном смыслах. Можно спроектировать систему, что называется по максимуму. При этом бюджет проекта раздувается, и тем самым косвенно закрепляя предубеждение о высокой стоимости IP-видеонаблюдения. Встречается перегиб в другую сторону, когда при выборе оборудования и принципов построения системы особо не углубляются, и оперируют чисто формальными внешними параметрами, и иногда даже берут их из рекламных проспектов. В этом случае есть вероятность не учесть нюансы и дополнительные факторы, что может потребовать значительных ресурсов и даже замены оборудования.

В данной статье мы хотим осветить типовые ошибки и сложности, возникающие при проектировании IP-видеонаблюдении и дать практические рекомендации при выборе способов построения и подходов к организации работы системы IP видеонаблюдения. Статья рассчитана на специалистов и базовые принципы проектирования и выбора тактики охраны не приводятся.

Выбор IP-камер

Тип видеокамер, разрешение и функционал выбирается исходя из конкретной задачи. Современные камеры обладают богатым функционалом и набором возможностей. Основные и наиболее значимые параметры:

· разрешение камеры

· передача данных, тип сжатия, многопоточная передача видео

· чувствительность для работы в темное время суток Рассмотрим по отдельности каждое из требований

Рассмотрим по отдельности каждое из требований

Разрешение изображения

Одно из главных преимуществ, которое нам дало IP-видеонаблюдение, это мегапиксельное разрешение. По мере развития уровня технологий нам доступно все большее разрешение. Камеры стремительно дешевеют. На этом фоне возникает соблазн везде поставить многомегапиксельные камеры, что бы заведомо получить качественное изображение. При работе с изображением высокого разрешения могут возникнуть следующие сложности:

· невысокая чувствительность, вследствие уменьшения физического размера пиксела

· большая нагрузка на сеть и активное сетевое оборудование

· нагрузка на сервер записи и ПЭВМ для отображения

· большой объем данных в архиве

Для выбора типа разрешения следует исходить из разумной необходимости и тактики охраны. В частности – какую задачу требуется в конкретном месте установке камеры решить: обнаружение, распознавание и идентификации.

· задача обнаружения состоит в том, чтобы в заданных условиях обнаружить объект на заданном расстоянии и определить его тип – машина, человек, домашнее животное и т.д. Для выполнения этого требования достаточно 20 пикс/м на краю требуемой зоны обнаружения в поле зрения камеры

· задача распознавания заключается в различении примет объекта: цвет и тип одежды, пол человека, цвет волос и прическа (100 пикс/м)

· задача идентификации формулируется как идентификация личности знакомого человека по изображению (500 пикс/м)

Задачи для каждой зоны объекта должен сформулировать заказчик. Только имея на руках эти данные следует приступать к выбору камер и избежать проблем с принятием конечного результата потребителем.

Пример расчета разрешения камеры

Необходимо обеспечить идентификацию личностей на входе в здание с шириной входной группы 3,5 метра.

Для расчета разрешения достаточно умножить ширину зоны на минимальное количество пикселей, которые требуется для задачи идентификации. В нашем случае, это: 3,5 х 500 пикс/м = 1750 пикс. Исходя из доступных разрешений типовых IP-видеокамер, наиболее подходящая в нашем случае должна иметь разрешение HDTV 1080P (1920 х 1080 пикс).

В охранном видеонаблюдении для большинства задач приоритетное значение имеет разрешение по горизонтали. Но существуют задачи, когда основное значение имеет разрешение по горизонтали. Например: контроль проходов между стеллажами на складе, наблюдение за коридорами, периметральное наблюдение и т.п. В этих случаях удобно использовать камеры в режиме «коридор». В этом режиме камера устанавливается боком, а для комфортного восприятия оператором, изображение поворачивается на 90 градусов. Но стоит быть внимательным – не все камеры поддерживают этот режим.

Пример камеры с коридорным форматом

Разрешение камеры следует выбирать в соответствии с поставленной задачей (обнаружение, распознавание и идентификация).

Передача данных. Тип сжатия. Multistream

Выбор типа сжатия определяется по совокупности факторов и требований:

· возможностями ЛВС по передаче потоков данных с заданной скоростью

· задачи, выполняемые обрабатывающим устройством (запись, отображение, обработка)

· возможностями по обработке этих данных на приемном устройстве (сервере)

В настоящее время получили распространение два основных типа сжатия видеоданных для передачи по ЛВС.

MJPEG характеризуется минимальными ресурсами задействованными для обработки в камере и на сервере, наибольшими требованиями по пропускной способности ЛВС. Этот тип сжатия удобно использовать для отображения на рабочем месте оператора системы и для интеллектуальной обработки.

H.264 характеризуется минимальными требованиями по пропускной способности ЛВС, но при этом требует значительных ресурсов для обработки и декодировании. Лучшим образом подходит для передаче по ЛВС и записи на сервере

Исходя из описаний и области применения MJPEG и H.264 имеют диаметрально противоположные свойства. В практике наибольшее распространение получил тип сжатия H.264. Это отчасти вызвано ростом производительности серверов для обработки на фоне отставания в росте пропускной способности ЛВС.

Встречаются Заказчики с предубеждением перед потоковыми форматами сжатия типа Mpeg-4 и H.264. Считается, что наибольшее качество достигается при использовании MJPEG. Причем эти требования можно даже встретить встречаются в устаревших ведомственных нормативных документах. Это утверждение отчасти верно, но в реальных условиях, когда требуется передавать изображения от большого числа камер высокого разрешения через заданную полосу передачи данных, в конечном итоге наилучшего качества изображения можно достичь только с использованием высокоэффективного кодека H.264. Если есть требование по хранению данных до одного и более месяца, то альтернативы H.264 просто не существует.

Для того, что бы использовать преимущества и MJPEG и H.264 современные камеры имеют возможность передавать данные одновременно в двух типах сжатия. H.264 в максимальном разрешении и качестве для записи и MJPEG в невысоком разрешении для отображения на экране оператора в мультикартинке. Это наиболее разумный компромисс, но нужно что бы программное обеспечение имело возможность нужным образом обрабатывать несколько потоков от одной камеры.

Практически все современные камеры имеют возможность передавать два и более потоков в разных типах сжатия.

Для расчетов потоков передаваемых данных с видеокамеры следует руководствоваться данными, предоставляемыми производителем камеры. Следует быть внимательным к расчету потока в H.264. На объем передаваемых данных в H.264 влияет не только количество кадров в секунду, сложность кадра, размер изображения, но и количество движущихся объектов и характер движения объектов в кадре.

Тип сжатия выбирается исходя из требуемой задачи. H.264 имеет наибольшее распространение благодаря значительной эффективности по передачи данных по ЛВС. Использование многопоточных камер дает значительное преимущество при условии поддержк 12345Следующая ⇒ Поделиться с друзьями: Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев... Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями... Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого... История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...  © cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста. Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы! 0.109 с.