Статьи

К списку статей

CCTV -Видеонаблюдение и IP-сети

революция в идеологии построения систем видеонаблюдения. Дитя двух революций
Вам стали привычными сокращения IP, RTP, QoS, DiffServ, PoE? Похоже, вы присматриваетесь к перспективе внедрения в свою систему видеонаблюдения IP-устройств. Что ж, вы в этом не одиноки. По всему миру происходит массовая миграция от аналоговых камер к цифровым, передающим видеосигналы по IP-сетям.
По сути, в настоящее время происходит вторая революция в идеологии построения систем видеонаблюдения. Первая революция заключалась в переходе от хранения видео в аналоговом виде к цифровому. Выгоды от такого преобразования специалисты оценили быстро: поиск в видеоархивах, ранее требующий дней работы, стал осуществляться почти моментально. Может быть, преимущества второй революции не так заметны, но все же они являются достаточно существенными для того, чтобы предметом спора в настоящее время являлся лишь срок полного исчезновения аналоговых решений.
Кажется невероятным, но еще всего лишь пять лет назад необходимо было доказывать актуальность передачи видео по IP-сетям. «Безопасники» говорили: «А зачем нам это нужно?», администраторы опасались перегрузок своих сетей. Многие интеграторы того периода вообще не считали информационную безопасность привлекательной областью финансирования.
На страницах профессиональных журналов развертывалась ожесточенная дискуссия. Как отмечалось в то время, проблема заключалась в неосведомленности специалистов в смежных областях: «ИТ-компании знают, как устроены сети, но область безопасности считают уделом узких специалистов, телекоммуникационные компании знают всё о передаче данных, компании, занимающиеся безопасностью, прекрасно знают, как она важна, и знают способы ее обеспечения. Но для успешного внедрения технологий IP для обеспечения безопасности они должны тесно сотрудничать». Можно сказать, что IP-системы видеонаблюдения, инсталлируемые в последние годы, как раз и являются результатом такого сотрудничества.
Попытаемся рассказать о том, что такое IP-видеокамера, рассмотрим основные преимущества передачи видео по IP для систем видеонаблюдения, используемые при этом технические решения.
Что такое IP-видеокамера
Современная сетевая камера - это, по сути, объединение цифровой видеокамеры и специализированного компьютера. Цифровая камера может быть самого разного класса. Например, разрешение регистрируемого изображения варьируется от 640 х 480 до 2050 х 1550 и более. Существуют камеры, предназначенные для дневной съемки и для работы в условиях плохого освещения и т. д. Большинство камер оборудуются аналоговым выходом.
Наибольший интерес представляет компьютерная часть IP-видеокамер. Прежде всего это сетевые возможности: в камерах обычно присутствует порт Ethernet, встроенный веб-сервер, FTP-клиент, e-mail клиент, поддержка сетевых протоколов TCP/IP, ARP, HTTP, FTP, SMTP, NTP, PPPoE, DHCP, DNS, DDNS. При подключении к сети ей всего лишь остается присвоить веб-адрес. В камерах обычно реализована технология multicast: видеоизображение может передаваться одновременно десяткам потребителей. И по остальным показателям камеры похожи на специализированный компьютер с неплохими возможностями: обычно в них реализованы изменение алгоритма сжатия, разрешения, частоты кадров регистрируемого видео, различные операции цифровой обработки, такие как изменение уровней яркости, контрастности, насыщенности, резкости и оттенка, масштабирование, поворот и зеркальное отражение изображения. Добавим к этому возможные встроенный датчик движения и шифрование передаваемых видеоданных и поразимся весу типичной сетевой видеокамеры - примерно 100 г (!).
Кстати говоря, не совсем верным является распространенное мнение о громоздкости цифрового видеопотока. На самом деле все зависит от качества изображения и частоты кадров. Так, в стандарте MPEG-4 предусмотрены скорости передачи видео вплоть до 4,8 кбит/сек.
Одни только плюсы…
Рассмотрим преимущества для систем видеонаблюдения сетевых камер перед аналоговыми решениями.
  • Наверное, наиболее важным следствием перехода на цифровые видеокамеры является интеллектуализация системы видеонаблюдения. Пользователям предлагаются новые, принципиально невозможные ранее услуги, приводящие в итоге к новому качеству системы. К таким услугам относятся возможность записи только по обнаружению движения, детектированию оставленных предметов, встроенные средства хранения информации. Появляется возможность масштабирования отдельных участков изображения, распознавания объектов и т. д.
  • Возможность питания по сетевому кабелю также является существенным конкурентным преимуществом IP-видеокамер. При этом отпадает необходимость прокладки отдельного кабеля питания, как в случае с аналоговой камерой. Кроме того, использование технологии электропитания PoE (Power over Ethernet - стандарт IEEE 802.3af) позволяет обеспечивать бесперебойное питание централизованно. Правда, при этом может возникнуть проблема. Дело в том, что видеокамеры зачастую находятся в удаленных местах, а ограничением технологии PoE является расстояние в 100 м между аппаратной и потребителем питания. Но тут на помощь приходят медиаконвертеры, которые предназначены обычно для соединения оптоволоконных и медных кабелей. В этом случае от центра до медиаконвертера прокладывается оптоволоконный кабель, в конвертере сигналы преобразуются для передачи по медному кабелю, а последний вместе с подсоединенным питанием разворачивается до IP-видеокамеры. Естественно, что возле медиаконвертера должна быть «розетка» электропитания.
  • Несомненным преимуществом IP-видеокамер является более высокое разрешение по сравнению с аналоговыми. Максимальное разрешение ТВ-сигнала (при соотношении сторон 4:3) составляет 833 х 625 при частоте смены кадров 25 Гц. Разрешение цифровой камеры может быть более чем в 10 раз выше. Это позволяет иногда использовать одну сетевую видеокамеру вместо нескольких аналоговых.
  • Цифровое изображение более четкое, чем аналоговое. Особенно явно преимущество прогрессивной развертки сетевых камер проявляется при съемке движущихся объектов, которые получаются четкими. Чересстрочная же развертка аналоговых камер приводит к размытию перемещающихся участков изображения. Если учесть, что прогрессивная развертка применяется также и в ЖК-мониторах, то она становится вне конкуренции.
  • Внедрение цифровых видеокамер повышает надежность системы в целом. Ведь в случае применения аналоговых камер отказ цифрового видеорегистратора приводит к недоступности информации сразу с нескольких камер. В случае же цифровой камеры такого «бутылочного горла» не существует.
  • При использовании IP-видеокамер система видеонаблюдения становится легко управляемой, расширяемой и модернизируемой. Тем более что, как правило, можно использовать имеющиеся кабельные сети, а в качестве видеоархивов - имеющиеся компьютеры. Многообразие протоколов и решений
    Передаваемое в реальном времени видео предъявляет очень серьезные требования к каналу связи. Это требования и по пропускной способности, и тпо допустимой задержке сигнала. Казалось бы, что оптимальным решением для передачи видеосигнала должен быть выделенный канал передачи, обеспечивающий синхронную связь. Однако мейнстрим в данной области оказался совершенно в другом направлении: для передачи видеосигнал разбивается на пакеты малого размера, и те передаются в асинхронном режиме. При этом не гарантируется, что пакет с номером N придет к приемнику раньше, чем пакет с номером N + 1. В этом и заключаются особенности протокола IP. Наверное, студент, предложивший подобное решение для передачи видео лет 30 назад, получил бы твердую и заслуженную двойку.
    Для транспортировки пакетов используется не ориентированный на установление соединения протокол UDP. Его особенностью является отсутствие контроля потерянных в процессе передачи пакетов и их повторной передачи - ведь в случае видео это привело бы к неприемлемым задержкам.
    Конечно, сами по себе протоколы IP и UDP не могут обеспечить качественную передачу видео. Для этого применяются другие решения, отдельные из которых мы и рассмотрим.
    Для передачи трафика реального времени, чувствительного к задержкам, был разработан протокол RTP. В рамках этого протокола для каждой дейтаграммы определяется тип данных, проставляются порядковый номер и временная метка. Все это помогает осуществить правильную сборку сигнала на приеме, регулировать время задержки.
    Однако надо иметь в виду, что и RTP в одиночку не гарантирует качественной и своевременной доставки видео (т. е. должного качества обслуживания - QoS). Для этого применяется протокол управления протоколом RTP - протокол RTCP. Если провести аналогию с системами связи, то пакеты RTCP - это служебные сигналы, периодически или по мере возникновения проблемы пересылаемые по сети. Они обеспечивают обратную связь от приемника к передатчику. Например, при возрастании нагрузки (следовательно, ухудшении качества прохождения пакетов RTP) IP-видеокамера может увеличить степень сжатия видеосигнала.
    Естественно, что в организациях не строят IP-сети только для передачи видео. Основным видом трафика являются данные, не требующие реального времени доставки. А раз так, то возникает идея расстановки приоритетов: трафик реального времени должен быть передан в первую очередь. Эта идея привела к появлению протокола резервирования ресурсов RSVP, позволяющему резервировать сетевые ресурсы для получения необходимого QoS для трафика реального времени (модель интегрированного обслуживания - IntServ). Прежде всего RSVP реализуется в маршрутизаторах, но IP-видеокамеры тоже должны знать, как резервировать необходимую полосу пропускания. В случае большой IP-сети протокол RSVP обладает рядом недостатков, которые вынудили организацию IETF разработать иные принципы обеспечения заданного QoS - модель дифференцированного обслуживания (DiffServ). В этой модели введено понятие класса обслуживания на основе простановке в заголовке IP-пакетов поля «тип сервиса» (ToS). Например, подобный подход реализован в технологии мультипротокольной коммутации на основе меток (MPLS), которая сейчас рассматривается как основа создания сетей следующего поколения (NGN). Однако оборудование MPLS пока достаточно дорого, поэтому в случае небольшой по размеру сети предприятия лучше ориентироваться на RSVP с различными расширениями.
    IP or not IP?
    И все же стоит ли тратить деньги на переход на новую технологию? На мой взгляд, однозначного ответа дать нельзя. По большому счету в данном случае необходимо выполнить оценку рисков, оценить вероятность и размер ущерба из-за нарушения работы прежней системы видеонаблюдения и сравнить результат с затратами на новую систему. Кроме того, надо учесть возможное уменьшение «наблюдателей» (а, следовательно, и фонда оплаты их труда) с переходом на IP.
    По всей видимости, если система аналого-цифрового видеонаблюдения была создана недавно, нареканий к ее работе нет, расширения не планируется - то целесообразно продолжать ее эксплуатировать. При этом не забывать отслеживать новинки IP-видео, ведь рано или поздно придет момент, когда жить по-старому будет уже невозможно.
    Если же система видеонаблюдения создается с нуля или подлежит существенному расширению - то альтернативы перехода на технологии IP, на мой взгляд, нет. Кстати, дополнительным эффектом такого перехода может стать еще и модернизация компьютерной сети предприятия.
    Журнал ТЗ № 3 2008

  • IP видеокамеры

    Внешний вид AD-P33B3.6NIL Внешний вид AD-P33B3.6NIL
    Купольная металлическая IP камера
    Доступно: 1 шт.
    4 030

    Производитель Axycam
    Внешний вид AN5-43B3.6NIL-P Внешний вид AN5-43B3.6NIL-P
    Уличная IP видеокамера
    6 240

    Производитель Axycam
    Внешний вид AD-43B3.6NIL-P Внешний вид AD-43B3.6NIL-P
    Купольная антивандальная IP камера
    5 915

    Производитель Axycam
    Внешний вид AD10-43V12NIL-P Внешний вид AD10-43V12NIL-P
    Купольная антивандальная IP камера
    8 320

    Производитель Axycam
    Внешний вид AD7-43V12NIL-P Внешний вид AD7-43V12NIL-P
    Купольная пластиковая IP (сетевая) видеокамера
    8 320

    Производитель Axycam
    Внешний вид AN10-43V12NIL-P Внешний вид AN10-43V12NIL-P
    Уличная IP видеокамера
    8 840

    Производитель Axycam
    Внешний вид ATN-43Z10NI Внешний вид ATN-43Z10NI
    Поворотная (PTZ) IP видеокамера
    - 1.3" SONY Exmor CMOS
    - 3.3 - 12 мм/12 цифра
    - ZOOM 10X
    - ИК - 100м
    22 360

    Производитель Axycam
    Внешний вид EN2-77Z4NI-DH Внешний вид EN2-77Z4NI-DH
    Уличная IP видеокамера
    - 1/3"" inch CMOS 2M pixels Image Sensor - 1920 x 1080 (1080p) @ 30fps (H.264/MJPEG) - 2.8 – 12 мм. - ИК 2 EA - 20 м.
    32 500

    Производитель Expert
    Внешний вид EN-77V16NI-AF Холодный старт Внешний вид EN-77V16NI-AF Холодный старт
    Уличная IP видеокамера
    с холодным стартом
    41 860

    Производитель Expert
    Внешний вид EN-77Z8NI-AF Холодный старт Внешний вид EN-77Z8NI-AF Холодный старт
    Уличная IP видеокамера
    - 2.0 M CMOS - 6.3 - 50 мм ZOOMх8 с АРД - ИК- 70 м - DC12B/AC24/PoE
    50 830

    Производитель Expert
    Найдено товаров: 267
    1 2 3 4 5

    Возврат к списку

    Создание проекта системы видеонаблюдения всего за несколько минут;
    Все РЕАЛЬНО: в т.ч. сектора наблюдения, параметры кабельных трасс;
    Загрузка готовых планов и их масштабирование;
    Спецификация обрудования и смета создается автоматически;
    Дружелюбный интерфейс;
    Индивидуальные настройки программы и оборудования.
    Техподдержка встроена непосредственно в программу.
    Регистрация занимает одну минуту.

    ОТ ЗАПРОСА ДО ОФОРМЛЕННОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ - 15 МИНУТ