РЫНОК ОБОРУДОВАНИЯ
 
СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Олег Василик

Как известно, предотвратить проблему проще, чем ее решать. Именно эта идея заложена в основу всех систем мониторинга. А поскольку до 90% информации человек воспринимает посредством зрения, видеонаблюдение относится к одной из основных систем мониторинга






   Видеонаблюдение находит самое широкое применение в различных системах контроля, а также системах обеспечения безопасности. Видеокамеры или таблички, предупреждающие о том, что в некой зоне или помещении ведется видеосъемка, стали неотъемлемым атрибутом современного города.

В объективах камер

В Нью Йорке установлено свыше 15 тыс. камер. Согласно статистическим данным, любой человек в Нью Йорке попадает в объективы камер двести раз на день, а в Лондоне эта средне статистическая величина превышает количество в триста раз. Вообще Вели
кобритания является одним из мировых лидеров по уровню внедрения систем видеонаблюдения. По стране установлено 4 миллиона камер наблюдения. На государственном уровне определена необходимость круглосуточного осуществления видеонаблюдения в местах большого скопления людей. После бомбовых ударов по лондонскому метро были обработаны 6 тыс. видеозаписей, что позволило опознать террористов и погибших. Последнее обстоятельство, по мнению экспертов, предопределило неудачу попытки повторного осуществления теракта. 
   Эффективность систем видеонаблюдения в сфере предотвращения преступлений можно проследить на примере Монако. В этой стране видеомониторинг проводится с шестидесятых годов прошлого века, и на данный момент непрерывно контролируется практически вся территория. Уровень преступности в Монако – в два раза ниже, чем в соседней Франции, притом в прилегающих французских регионах показатели преступности в три раза выше. 
   Аналитики отмечают постоянный рост интереса к системам видеонаблюдения в целом. Вместе с тем они обращают внимание на предстоящий бум в сегменте сетевого видеомониторинга (термином "сетевое оборудование" специалисты определяют решения, способные передавать видеопотоки по IPсетям, причем как в ЛВС, так и в распределенных сетях и через интернет). Согласно оценке iSuppli Corporation, на протяжении 2005 года до ходы от поставок камер с поддержкой IP для систем видеонаблюдения почти удвоились. Компания прогнозирует для этого сегмента рынка дальнейший рост продаж, среднегодовой уровень которого на период до 2010 года будет составлять 87,9 %. На конец этого периода доходы от продаж сетевых камер превысят $3,9 млрд., а продажи видеосерверов достигнут $1,3 млрд.

Связь в коммуникационной сети

 
Прежде чем рассматривать конкретные предложения производителей, стоит разобраться в том, что вообще представляют собой системы телевизионного наблюдения и как они могут совершенствоваться на базе IP. В английском названии Closed-circuit television (сокращенно CCTV), определяющем системы телевизионного наблюдения, подчеркивается, что в этих системах изначально предполагалось наличие непосредственной связи с монитором и регистратором. Правда, для современных сетевых систем такое определение не вполне подходит, поскольку камера, монитор и регистратор связываются между собой посредством сетевой инфраструктуры. Это могут быть и беспроводные сети, и удаленные соединения через интернет. Наряду с дистанционным доступом к видео из любой точки, где есть подключение к интернету, сетевые системы предлагают широкие возможности для интеграции с другими системами и приложениями, поскольку технологическую основу этих систем составляют открытые стандарты, позволяющие создавать гибкие и многоуровневые решения. Соответственно, в сетевых системах намного проще реализовать интеллектуальное видео, наращивать производительность и модернизировать технологии.

 Стандарты и форматы
  В системы видеонаблюдения преимущественно закладываются телевизионные стандарты NTSC и PAL. В NTSC изображение формируют 480 горизонтальных строк, а кадры меняются 30 раз за секунду. В PAL частота строк больше (576), а кадров – меньше (25 кадров в секунду). Полный телевизионный кадр в NTSC  704x480 точек, а в PAL – 704x576 точек. Четверть его признана специалистами как эталонный формат CIF (Common Intermediate Format).
  Специфическими в системах видеонаблюдения являются форматы, в которых доставляются видеопотоки. Можно формировать видео из последовательности JPEGфайлов, которые, подобно кадрам на кинопленке, сменяются через определенные промежутки времени. Если кадры меняются не реже шестнадцати раз в секунду, будет создаваться впечатление непрерывного видео. Это Motion JPEG или MJPEG.
  Самым широко применяемым форматом потокового видео является формат MPEG. Существует несколько MPEG стандартов. В наиболее совершенной реализации – MPEG4 – разработаны механизмы, снижающие скорость, кото
рая необходима для передачи видеопотока, и обеспечивающие заданный уровень качества изображения.


Применение IP технологии в видеонаблюдении

Эволюционный подход

 
Поставщиков решений сетевого видеонаблюдения на украинском рынке можно разделить на три категории. Первую составляют недорогие no name решения и продукция малоизвестных производителей преимущественно из Юго-Восточной Азии. Вторая – это отечественные и российские разработки, а третья – известные во всем мире производители. В эту категорию входят компании, специализирующиеся на телевизионной технике, такие как Panasonicи Sony, а также производители сетевого оборудования, например DLink. Среди этих компаний наиболее заметны ми на рынке Украины являются Bosch, Axis и Moxa Networking.
  Удачное поглощение ряда компаний, всеобщее признание марки Bosch, которая более ста лет является синонимом качества и надежности, а также постоянное совершенствование продукции обеспечивают этой компании лидирующее положение на мировом рынке производителей систем безопасности. В 2001 году Bosch приобрел американскую компанию Detection Systems, а в 2002 году – подразделение Philips CSI. Это превратило Bosch в универсального поставщика аналоговых и цифровых систем видеонаблюдения. Было сформировано дочернее предприятие – компания Bosch Security Systems. В 2004 году Bosch провел слияние с компанией Video Communication Systems, одним из ведущих игроков в области цифрового сетевого видеооборудования. Посредством приобретения Micos в 2004 году Bosch усилил свои технические позиции в области контроля доступа. Bosch предлагает универсальную линейку продуктов для сетевого видеонаблюдения. Компания выпускает две серии IPкамер – Dinion и DinionXF. Их основная особенность – наличие установленных в корпус камеры мощных IP видеосерверов. Это хорошо иллюстрирует общую стратегию Bosch, в соответствии с которой все сетевые видео-продукты семейства эффективно интегрируются с уже имеющимися аналоговыми продуктами и сетями. Благодаря этому пользователи экономят значительные средства, сохраняя ранее сделанные инвестиции. Продукты компании Bosch могут также использоваться для построения сложных цифровых сетей или для постепенного перехода с аналогового на цифровое оборудование посредством замены отдельных единиц техники в соответствии с потребностями пользователя.

 Камеры способны формировать видеопотоки MPEG4 с разрешением 4 CIF и скоростью передачи 2530 кадров в секунду. Притом одновременно могут выдаваться три потока видео – два MPEG 4 и один поток MJPEG. Еще одной отличительной особенностью камер является использование 15 битной обработки изображения (в то время как большинство производителей предлагает 10 битную обработку). Запатентованная технология XFDynamic расширяет динамический диапазон, что позволяет получать более четкое и детализированное изображение. Камеры работают по схеме "день/ночь", осуществляя автоматический переход в монохромный режим, а также поддерживают функцию повышенной чувствительности или же работают с механически переключаемым фильтром. 
   Возможность запитки камер по инфраструктуре Ethernet (PoE, IEEE 802.3af) упрощает их установку, так как исчезает необходимость прокладки отдельного питающего кабеля.

Вэб-интерфейсы позволяют не только удаленно просматривать видео, но и управлять сетевой камерой

  Семейство видеосерверов Video Jet и VIP (называемых в номенклатуре Bosch "цифровыми кодерами" и "декодерами") рассчитано на поддержку высококачественного видео в реальном времени с широким набором функциональных возможностей, включая передачу по беспроводным сетям, передачу в кодированной форме по цифровым сетям аналоговых видео, аудио, сигналов тревоги, а также сигналов команд для телекамер на поворотном устройстве (PTZ). В аббревиатуре PTZ каждая буква соответствует определенной функции: функция поворота в горизонтальной плоскости – Pan, в вертикальной плоскости – Tilt, приближение – Zoom.
  Серверы оснащаются локальными запоминающими устройствами, что необходимо для защиты на случай сбоев в работе сетей и обеспечения записи до срабатывания тревожного сигнала.

 ТОЧКА З Р Е Н И Я Виктор Козленко - Директор ЧП "Вектор"   Наличие таких устройств позволило Bosch реализовать технологию автоматического сетевого заполнения (Automatic Network Replenishment – ANR), обеспечивающую непрерывность записи даже при сбоях в коммуникационной сети. Сетевые видео регистраторы Bosch заполняют пробелы, появившиеся во время сбоев,
извлекая данные из буферной памяти каждого отдельного кодера.
  Построенная на интуитивно понятном графическом решении в виде карты объекта, программа VIDOS Pro включает в себя модули, активируемые пользователем самостоятельно и лицензируемые по отдельности. В частности, это известная комплексная система видеонаблюдения с картой объекта VIDOS, обеспечивающая отображение размещения камер и серверов. С помощью Vidos можно легко добавлять в систему новые IPкамеры или видеосерверы.
   Централизованное и удаленное управление всей системой позволяет назначать различных пользователей и индивидуально определять их уровни доступа к управлению комплексом, включая права на просмотр определенных камер, мониторов, тревожных событий.
   Назначаются также приоритеты для просмотра и управления поворотными камерами, а также для просмотра живого видео и архивов. В VIDOS Lite используется облегченная версия интерфейса для просмотра цифровой видеозаписи. Она может использоваться в небольших системах или работать как клиент сервера Vidos. Модуль VIDOS Lite осуществляет выбор видеоокон, управляет поворотными устройствами и мультиплексорами, а также отображением событий. Monitor Wall отвечает за вывод видео на виртуальные видеомониторы, расположение которых может легко меняться по различным сценариям. Такое комплексное отображение информации можно осуществлять на больших плазменных экранах или на нескольких LCDмониторах. VIDOS Server – это мощный центруправления профессиональными IPрешениями в области безопасности, видеонаблюдения и управления работой с сигналами тревоги. Он дает возможность работать со сложными клиент - серверными приложениями. 
Виктор Козленко
Директор ЧП "Вектор"
Видеонаблюдение по Сети становится реальностью
Повсеместное распространение технологий широкополосного доступа – SHDSL и ADSL – сделало доступными новые типы услуг, такие как онлайновое обучение, аудио и видео по запросу и т.п.
   В то же время прогресс в области разработки аппаратных средств повлек за собой создание IP-видеосерверов, осуществляющих аппаратную компрессию изображения и звука. Например, МОХА VPort 3310 обеспечивает аппаратное сжатие с использованием компрессии MPEG4. Эти устройства оснащаются Ethernet интерфейсом и специальным интерфейсом для дистанционного управления камерами (перемещение по вертикали и горизонтали, изменение фокуса). К таким видеосерверам подключаются недорогие и наиболее распространенные аналоговые видеокамеры. Это позволяет вести онлайновое сетевое видеонаблюдение из любой точки, где есть доступ к интернету. Выбирая необходимое разрешение и число кадров видеопотока, можно подстроить передачу под возможности имеющегося у пользователя интернет-канала.
  IP видеосерверы могут выполнять и множество других полезных функций, например, включать запись видеопоследовательности по событию (видео-обнаружение движения) на локальный или сетевой диск, записывать неподвижные изображения по специально созданному расписанию или по событию, отправлять неподвижные изображения по электронной почте, инициировать срабатывание сигнальных релейных выходов – например, включение аварийной сирены.
  Конфиденциальность информации обеспечивается паролированием удаленного доступа к IPвидеосерверу.
  Благодаря IP-видеосерверам и широкополосному доступу системы удаленное видеонаблюдения через интернет сегодня становятся вполне реальным. Оно позволяет в любой момент быть в курсе всего, что происходит в контролируемом помещении (будь то дом или офис), а также придает уверенность в том, что ни одно нежелательное событие не останется незамеченным.

VIDOS Server гарантирует, что эти критически важные приложения будут полностью использовать все резервные возможности сервера для поддержания максимально высокого уровня надежности. Система цифровой видеозаписи по сети VIDOSNVR является новейшим продуктом для видеозаписи, который позволяет осуществлять запись со 100 камер без ограничения объема хранения. VIDOSNVR поставляется только как программное обеспечение, поддерживая запись 16, 32 или 64 каналов.
  
Преобладание камер

 
Компания Axis выпустила первую сетевую камеру еще 10 лет назад. В тегоды никто не рассматривал IPкамеры как реальную альтернативу профессиональным аналоговым CCTV-решениям. Однако со временем, благодаря совершенствованию технологий производства сетевых камер, эти устройства получили возможность использования не только в рамках вэб-приложений. По заявлениям Axis, с 2004 года компания предлагает вполне профессиональное решение видеонаблюдения на основе IP-камер. Именно камеры составляют большую часть номенклатуры оборудования для IP-видеонаблюдения, предлагаемой компанией. Вообще, эта категория продуктов обеспечивает 75% продаж Axis. Миниатюрная IP камера AXIS206 MJPEG формирует кадры с разрешением 640х480 пикселей и передает их по сети со скоростью до 30 кадров в секунду. Она имеет встроенный вэб-сервер, меню для настройки качества изображения по сети и допускает одновременное подключение до 10 пользователей. Малогабаритная мегапиксельная сетевая камера AXIS206M предназначена для организации цифрового видеонаблюдения внутри помещений с повышенными требованиями к детализации кадров. Эта мегапиксельныя видеокамера способна передавать по сети потоковое видео в формате MJPEG с разрешением до 1280х1024 пикселей. Обе видеокамеры представляют собой модификацию сетевой камеры для видеоконференций AXIS205. От своей предшественницы они унаследовали миниатюрный корпус (85х55х34 мм), простоту присвоения IP адреса через службу AXIS Internet Dynamic DNS и все основные функции управления. Камера AXIS 207 с КМОП-матрицей с чувствительностью до 1 люкс формирует довольно качественное цветное видео с разрешением 640х480 пикселей и скоростью до 30 кадров в секунду даже в условиях плохой освещенности. Характерной чертой AXIS 207 при работе в MPEG4 является возможность анализа изображения для оптимизации полосы пропускания в сети. Использование детектора движения и одновременная передача MPEG4 со звуком, а также MJPEG и JPEG изображений позволяет оптимальным образом подобрать качество изображения и требуемую полосу пропускания. Встроенный микрофон для одностороннего аудио дает пользователю возможность не только видеть, но и получать аудио информацию с места события, что расширяет функции контроля. Цветная беспроводная камера AXIS207W использует стандарт беспроводной передачи WPA/WPA2. Она работает в частотном диапазоне до 2,4 ГГц. Сетевая видеокамера AXIS210 MPEG 4 имеет чувствительность до 3 люкс. Она оснащается сменным объективом, детектором движения, одним входом для охранного датчика и релейным выходом (то есть она может, к примеру, среагировать на несанкционированное открывание двери и включить сирену). AXIS210 MPEG 4 поддерживает форматы MJPEG и MPEG и обеспечивает работу в одном из 16 режимов разрешения (от 640х480 до 160х120) при скорости до 30 кадров в секунду. Модификация AXIS210A поддерживает Power over Ethernet (IEEE 802.3af), а также работу дуплексного аудиоканала, что дает возможность удаленным пользователям не только наблюдать, но и получать и передавать речевую информацию на объект наблюдения. Модель AXIS211 тоже запитывается по Ethernet инфраструктуре и в модификации AXIS 211A позволяет реализовать дуплексный аудиоканал. Все описанные камеры относятся к разряду внутренних. Они комплектуются программным обеспечением AXIS Camera Explorer для удаленного просмотра и работы с видео. Это ПО позволяет просматривать видео в режиме реального времени и производить запись в ручном режиме из Microsoft Windows Explorer, а также обеспечивает просмотр на КПК, работающих под MS Pocket PC. Кроме
того, камеры оснащаются встроенным вэб-сервером и допускают подключение нескольких пользователей. Сетевая камера наблюдения "день-ночь" AXIS 213 PTZ может одновременно передавать видео в форматах Motion JPEG и MPEG4. В камере предусмотрены 20 предустановок различных положений и режим автопатрулирования. Угол обзора в горизонтальной плоскости равен 340 градусам, а в вертикальной – 100 градусам. Эти IP камеры оснащены ИК прожектором, 26кратным объективом с автофокусировкой, имеют 12 кратное цифровое увеличение. Формируется видеопоток со скоростью до 25 кадров в секунду при разрешении до 768x576 пикселей. Она поддерживает буферизацию данных до тревоги и после нее, а также функции управления событиями. Дополнительный модуль AXIS 213CM позволяет расширить функциональность камеры: передача дуплексного звука, два входа датчиков и три релейных выхода для подключения внешних устройств. AXIS 213 PTZ напрямую подключается к IPсетям и через встроенный в нее вэб-сервер позволяет наблюдать и управлять ею с удаленного компьютера, подключенного в локальную сеть или интернет.
...
Видео в техпроцессах

   Moxa Networking – одна из компаний, входящая в Moxa Group. Moxa Networking является одним из ведущих мировых производителей индустриальных Ethernet продуктов. Линейка решений для видеонаблюдения появилась в номенклатуре продуктов компании в 2004 году. Ее составляют несколько моделей видеосерверов, работающих в форматах MJPEG или MPEG4. Эти решения дают возможность организовать наблюдение за технологическими процессами, особенно там, где условия производства неблагоприятны или небезопасны для пребывания людей.
   Также эти устройства могут использоваться в системах безопасности. В случае интеграции систем наблюдения с системами сигнализации и контроля доступа можно обеспечить максимальную эффективность реагирования на событие.
   МОХА VPort 3310 – это одноканальный индустриальный видеосервер, обеспечивающий высокую эффективность видео по IP сетям с компрессией MPEG4. Среди конструктивных решений, реализованных в этом сервере, следует упомянуть резервируемое питание напряжением 24 вольта, корпус с уровнем защиты IP30, крепление DIN Rail. Устройство рассчитано на работу в широком температурном диапазоне – от 40 до +75°C.
   МОХА VPort 2310 – также одноканальный видеосервер с поддержкой MPEG4. Оба устройства преобразуют аналоговые видео и аудио-сигналы с видеокамер в цифровую форму и обеспечивают их синхронизированную передачу. Получается видеопоток со скоростью 30 или 25 кадров в секунду при разрешении 352x240 точек, или 10 кадров в секунду при разрешении 704х480 точек. В обоих устройствах реализован интеллект, обеспечивающий выполнение функции VMD (Video Motion Detection – "обнаружение движения") и контроль цифровых устройств ввода-вывода. 
   VPort 3310 оснащается двумя входными портами для датчиков и двумя релейными выходами, а в VPort 2310 имеет по одному такому порту. Также оба устройства оборудуются портами RS232/485 для управления камерой с функцией PTZ-контроля.
   Программное обеспечение видеонаблюдения MOXA SoftDVR Pro разработано для систем, которые используют видеосерверы MOXA VPort 2310 или 3310. На базе этого ПО можно создавать распределенные сетевые системы наблюдения с поддержкой до 16 камер. С помощью MOXA SoftDVR системные интеграторы могут внедрять и другие приложения, такие как работа устройств ввода-вывода или срабатывание сигнализации тревожного оповещения. Кроме того, ПО позволяет осуществлять конфигурирование видеосервера и управление системой.
   В комплекте видеосерверов серии VPort 2310 и 3310 бесплатно поставляется ПО SoftDVR Lite с сокращенной функциональностью. Оно дает возможность реализовать от одного до четырех окон просмотра и поддерживает не более четырех камер. Кроме того, этот пакет не предполагает реализацию дистанционных сервисов, таких как сохранение из вэб-браузера и работа с сетевыми дисками. Отсутствует и возможность определения закрытых зон, и действие функции VMD распространяется на весь отображаемый объект. Также не обслуживаются датчики и системы вывода предупреждающих сообщений об аварийных ситуациях.

Защита коммуникационной инфраструктуры

   Видеонаблюдение является частью таких специфических задач, как контроль функционирования и обеспечение сохранности сетевого и коммутационного оборудования. С учетом этого в последнее время заметно активизировались компании, которые являются лидерами в сфере разработки решений по реализации коммуникационной инфраструктуры. Так, корпорация АРС, поставщик услуг и решений по обеспечению комплексной готовности систем предприятий, объявила о завершении приобретения частной компании Net Botz, разработчика систем видеонаблюдения и контроля параметров окружающей среды по IPсети. Эта сделка будет способствовать дальнейшему расширению ассортимента продуктов и услуг APC для инженерной
инфраструктуры центров обработки данных (ЦОД). Теперь корпорация намерена интегрировать набор продуктов NetBotz в архитектуру InfraStruXure, расширив тем самым возможности своего флагманского решения. Разработки NetBotz предназначены для мониторинга технических сред различных масштабов – от серверных залов и коммутационных центров зданий, с одной стороны, до крупных вычислительных центров, с другой. Решение NetBotz состоит из базового комплекта оборудования с подключенными датчиками контроля состояния окружающей среды и цветной камерой. Развернутое на этом комплекте программное обеспечение оценивает серьезность угроз и осуществляет уведомление о событиях. К комплекту могут добавляться датчики, устройства и ПО, которые дают возможность расширить сферу действия оборудования. Кроме того, в больших проектах может использоваться система централизованного управления NetBotz Central. Она обеспечивает целостность функционирования и управление для систем, в которых установлено не менее пяти комплектов. Работает NetBotz Central в режиме 24/7. 

Конструкция видеосервера МОХА 
VPort 3310 рассчитана на применение в индустриальных приложениях

   Другая компания, Cisco Systems, окончательно оформила приобретение частной компании SyPixx Networks, которая специализируется на поставках сетевого оборудования и ПО для видеонаблюдения. Решения SyPixx Networks обеспечивают работу аналоговых систем видеонаблюдения в открытых IPсетях. Приобретение этой компании даст Cisco Systems возможность предлагать системы видеонаблюдения SyPixx в качестве составной части интеллектуальной конвергентной среды. В результате заказчики Cisco смогут продолжить эксплуатацию существующих систем видеонаблюдения и интегрировать их с общей системой физической защиты, что позволит повысить общую безопасность. Новое решение гарантирует постоянный доступ к видеоинформации из любой точки сети, что предоставит возможность реагировать на изменяющуюся обстановку, проводить расследования и принимать решения в режиме реального времени. В конечном счете, это упростит внедрение новых приложений безопасности и управление ими, а так же максимально повысит ценность прямых видео-трансляций и видеозаписей.
   При развертывании новой системы видеонаблюдения или при переходе на сетевые технологии в существующей системе необходимо учитывать целый ряд факторов. Вот почему на этапе составления технического задания, не говоря уже о последующих этапах разработки и внедрения систем, необходимо тесное взаимодействие с компаниями, которые являются экспертами в этой сфере. Это компании "ЛИТЕР" и "РОМСАТ" (оборудование Bosch), Iv Трейдинг (Axis) и "Вектор" (Moxa Networking).
   Перед тем как представлять на рынке того или иного производителя, каждая из таких компаний провела тщательный анализ сильных и слабых сторон для предлагаемых продукции и сервисов. Непосредственной работе с решениями предшествует тренинг, на котором специалисты компании детально знакомятся с продуктами и особенностями их использования. К тому же
производители своевременно информируют своих представителей как об изменениях в продуктах, так и об изменениях в технологиях вообще. К этому следует добавить обширный опыт, который нарабатывается в процессе обслуживания клиентов. Если обратиться к специалистам в момент, когда возникла идея установить систему видеонаблюдения, можно четко определить, что именно требуется, и избежать необоснованных затрат, которые вызваны неправильным подбором техники или ее неудачной комплектацией. Максимальную отдачу может дать решение, в котором наиболее полно учтены потребности заказчика и которое базируется на последних отраслевых достижениях.

Источник: Журнал "Сети и телекоммуникации" №6, июнь 2006 года

Данная статья из журнала "Сети и телекоммуникации" по оформлению несколько отличается от ее печатной версии, что вызвано особенностями подготовки ее для ВЕБ сайта. Некоторые части статьи приведены в сокращении.