Видеонаблюдение
Видеонаблюдение
Наша компания занимается проектированием, монтажом и обслуживанием систем IP-видеонаблюдения, для бизнеса и частных домов.Преимущества IP-видеонаблюдения.
· Высокое разрешение IP-камер
· Возможность выполнения видеоанализа изображения на IP-камере или программно.
· Интеграция с сетевыми приложениями и облачными сервисами
· Масштабируемость решений.
· Нет единой точки отказа системы видеонаблюдения
· Кодирование (сжатие) видеоизображения на IP-камере
Для проектирования системы видеонаблюдения., или составления коммерческого предложения для Заказчика необходимо понимать требования и ожидания Заказчика от системы видеонаблюдения и зафиксировать все детали объекта. Определяем задачи системы видеонаблюдения, глубину видеоархива, зоны видимости видеокамер, физические параметры размещения видеокамер, электропитание, подключение к сети Интернет или локальной вычислительной сети, центральное оборудование системы и поста охраны.
В зависимости от решаемых задач предлагаются следующие решения:
- Для отдельной квартиры: Беспроводные Wi-Fi камеры (поворотные или стационарные) с записью в облако или на карту памяти
- Для частного дома: Проводные IP-комплекты (POE) на 4–8 камер, подключаемые к компьютеру или видеорегистратору. Это решение обеспечит бесперебойную запись видеосигнала в любую погоду на жесткий диск.
- Для бизнеса (территория предприятия, офис, склад): Системы видеонаблюдения с технологией PoE (питание по кабелю интернета) и видеорегистратором (NVR), резервирование по питанию, с большой глубиной видеоархива, поддержкой ИИ-функций.
Компоненты систем IP-видеонаблюдения:
· IP-видеокамеры, основной компонент системы IP-видеонаблюдения.
· Устройства хранения видеоархива, в основном это видеорегистраторы или видеосервера, которые получают потоки от камер, записывают их на жесткие диски, и передают видеоизображение на пост видеонаблюдения или архивные записи по запросу на рабочие станции.
· Программное обеспечение для видеонаблюдения. На сервер устанавливается специализированное программное обеспечение для видеонаблюдения (VMS). Программное обеспечение представляет собой единую точку управления для нескольких серверов и/или видеорегистраторов. Программное обеспечение поддерживает возможности резервного копирования в случае отказа какого-либо из устройств хранения видеоархива.
Управление системой видеонаблюдения с помощью VMS предлагает максимально широкие функциональные возможности.
· Сетевое оборудование, это коммутаторы и маршрутизаторы, которые создают пространство локально-вычислительной сети (ЛВС), предоставляют IP-адреса, поддерживают соединение между устройствами по межсетевому протоколу.
Что такое IP-камера
IP-камера это основное устройство в системе видеонаблюдения, это небольшой компьютер, в котором, есть центральный процессор управляющий видеокамерой, сетевой интерфейс, процессор управляющий алгоритмами сжатия видеопотока, и другие модули, например, микрофон или блок для управления тревожными входами или дополнительные видеовыходы.
В IP-камере есть встроенное программное обеспечение, на базе которой развернут веб-сервер, он отвечает при обращении к видеокамере по IP-адресу.
IP-видеокамеры оснащаются колодкой для подключения сухих контактов, это могут быть тревожный вход или тревожный выход. На контакты тревожного входа можно подключить датчики, например, пожарный или периметральный или геркон двери или окна, или датчик протечки, если вы используете такую схему в домашних условиях. При изменении состояния контакта IP-камера формирует тревожное событие, на которое можно настроить реакцию, например, отправку уведомления, включение записи, отключение записи, включение звукового оповещения, если видеокамера оснащена микрофоном, активация тревожного выхода (реле). К тревожному выходу можно подключить устройства, которые управляются через реле, например сирену, и активировать их по тревоге от других программных или аппаратных датчиков.
Видеоаналитика и другие полезные функции видеокамер.
Видеоаналитика - это тренд, но большинству пользователей небольших систем видеонаблюдения навряд ли нужны все возможности сразу. В каждой IP-видеокамере установлен центральный процессор, которые отвечает дополнительно за аналитические функции. От того какой центральный процессор установлен в видеокамере будет зависеть широта возможностей, и качество видеоаналитики, которые вы получите.
Детектор движения
Самая распространенная аналитическая функция, доступная на IP-видеокамере любого бюджета. Видеокамера отправляет на сервер только фрагменты изображений, в случае если происходит движение в секторе обзора движением. Очевидные плюсы: снижение нагрузки на сервер и на ЛВС, работа с исходным изображением.
Маска кадра
Маска позволяет разграничить области для детекции движения. Многие видеокамеры позволяют добавлять не одну, а несколько областей детекции, чтобы оптимизировать алгоритм определения движения и минимизировать влияние возможных помех (деревья, которые могут качаться при ветре, или движение от транспорта, когда детектор должен срабатывать на людей.
Пересечение линии
На кадр накладывается виртуальная линия, пересечение которой объектом в кадре, приводит к срабатыванию детектора, в некоторых вариациях можно установить направление движения при пересечении.
Вторжение в зону
Принцип этого детектора аналогичен пересечению линии, только вместо линии на кадр накладывается виртуальный замкнутый контур. При попадании объекта в контур срабатывает детектор. Удобно, когда видеокамера используется для наблюдения за охраняемым периметром, например. В некоторых вариантах можно указать направление движения входа в зону или выхода.
Аудио аналитика
Этот вид аналитики не очень распространен в видеокамерах, но все больше набирает популярность. Аудио анализируется на предмет громких звуков: крик, выстрел, взрыв, разбитие стекла, сигнализация и т.д.
Для выявления уровня звуковой волны, на которую требуется реагирование, аналитическому алгоритму устанавливается пороговое значение фонового шума, а также уровень шумоподавления, это обеспечивает оптимальное соотношение сигнал / шум для работы аналитики.
Счетчик людей / распознавание человека
Счетчик людей или распознавание и выделение человека в кадре это распространенный алгоритм в видеоаналитике на IP-камерах. Этот детектор выделяет в кадре человека (в некоторых вариациях лицо) и не реагирует на другие объекты (машины, животные). Детектор может вести подсчет людей, показывать направление движения объектов, отмечать только объекты, которые движутся в указанном направлении и т.д.
Для оптимальной работы этого алгоритма видеокамера должна быть правильно установлена относительно сцены, т.е. тело человека (или его лицо) должно занимать не менее определенного процента площади кадра, пропорции не должны искажаться объективом и т.д.
Коридорный режим
Удобная функция, когда горизонтальное изображение режется до вертикально-ориентированного. Удобно, если видеокамера установлена для наблюдения в коридоре, в шлюзе или на проходной, нет необходимости переворачивать видеокамеру.
Слежение за объектом / тепловая карта
Эти аналитический алгоритм, который выделяет в кадре человека или лицо. В случае слежения за объектом в кадре линией отмечаются все перемещения объекта по сцене кадра. Так называемая тепловая карта строится на основании данных, в каких областях кадра больше всего появляются объекты типа “человек”, эти места отмечаются красным, а места, где реже всего наблюдаются люди, на тепловой карте отображаются синим цветом. Часто такие алгоритмы (и их вариации, например, детектор очереди) используются в торговых точках.
Детектор оставленных предметов / праздношатание / быстрое движение
Эти популярные аналитические алгоритмы помогают повысить защищенность объекта при использовании их в тревожных сценариях. Детектор оставленных предметов сработает там, где оператор может не обратить внимание, просмотреть, отвлечься. Праздношатание/ остановка в заданной зоне, могут быть полезны при наблюдении охраняемой зоны. Алгоритм, вычисляющий движение быстрее заданного порога, выделяет в кадре транспорт, превышающий скорость или бегущего в толпе человека.
Саботаж / изменение сцены
Алгоритм дает тревогу, если сцена в камере была изменена, например, видеокамера повернута в другую сторону или объектив закрыт посторонним предметом.
Антитуман / запотевание
Аналогично предыдущему алгоритму тревожное событие генерируется, если объектив запотел, изменился фокус объектива или видимость в кадре ограничена из-за тумана.
Распознавание автомобильных номеров.
Распознавание автомобильных номеров может выполнять серверным методом с использованием программного обеспечения, или распознаванию непосредственно на IP-камере.
Распознавание лиц
эти алгоритмы используются в серверных реализациях видеонаблюдения. Лицо (или номер) распознается алгоритмом и сравнивается с базой данных лиц (или номеров). Для хранения базы данных данная функция реализуется на видеосервере централизованно через программное обеспечение.
Большинство видеорегистраторов рассчитаны на малое и среднее количество камер - наиболее распространенными являются на 4,8, 16 и 32 канальные видеорегистраторы.
В большинстве случаев, возможности для управления системой видеонаблюдения, с помощью софта установленного на видеорегистраторе, как правило, менее функциональны по сравнению с программным обеспечением сервера.
Программное обеспечение (VMS) на сервере
На сервер устанавливается специализированное программное обеспечение для видеонаблюдения (VMS). Программное обеспечение представляет собой единую точку управления для нескольких серверов и/или видеорегистраторов. Некоторые VMS также поддерживают возможности резервного копирования в случае отказа какого-либо из устройств хранения видеоархива.
В настоящее время управление системой видеонаблюдения с помощью VMS предлагает максимально широкие функциональные возможности.
Облачное видеонаблюдение или VSaaS является общим термином, существует три основных варианта использования облачных решений в видеонаблюдении:
· Хостинг видеоархива
· Управление
· Гибрид, который совмещает функции управления, локального хранения видео и хостинга видео.
Услугу облачного видеонаблюдения (VSaaS) предлагают компании. предоставляющие услуги хранения видеоархива в облаке Операторы облачного видеонаблюдения ориентированы на продажу своих услуг хостинга видеоархива, за которые они взимают абонентскую плату.
Устройства хранения видеоархива
Устройство хранения видео архива - регистратор или сервер, которое распаковывает пакет со сжатым видео, восстанавливает его, анализирует, индексирует и отправляет на хранение (записывает на носитель информации).
Способы хранения видеоархива:
Видеокамера с поддержкой SD карт
Видеорегистратор (NVR) или сервер
Выделенные сетевые хранилища NAS / SAN
Облачное хранение
Преимущество этого вида хранения:
- При выходе из строя центрального устройства хранения, недоступен весь видеоархив со всех камер.
- В несколько раз уменьшается нагрузка на сеть передачи данных.
Видеорегистратор или сервер видеонаблюдения
Это централизованное хранение видеоинформации, когда программное обеспечение (NVR или сервера) обращается напрямую к хранилищу видео. Можно просто подключить к видеорегистратору или серверу жесткий диск, (или несколько), настроить на них сохранение архива, стоит выбирать видеорегистратор или сервер с возможностью организовать RAID-массив.
Плюсы у централизованного хранилища:
· если в системе один или несколько серверов, дешевле на каждом сервере создать хранилище под видеоархив, чем создавать выделенное сетевое хранилище или целую сеть под хранение архива.
· нет дополнительной нагрузки на сеть
· простота в реализации
· быстродействие
Из минусов данного вида хранения видеоархива, такое хранилище не масштабируется, поэтому заранее требуется рассчитать его емкость для определения глубины архива.
Облачное хранение видеоинформации
Облачное хранение данных — это услуга, предоставляемая сторонней организацией, вы оплачиваете использование архитектуры и оборудование оператора.
Плюсы этого решения Вы не несете расходы на обработку видео, аналитику, и хранение, а покупаете этот комплекс у условного провайдера, или копирование видеоархива из локальной системы в облако.
У вас есть доступ к вашей системе круглосуточно из любой точки мира.
Минусы:
· Потребуется широкий интернет-канал, который оплачивается в дополнение к расходам на облачное хранение, причем насколько бы широк он не был, у него существует порог, который преодолеть будет невозможно.
· Сомнительная безопасность данных - нет никакой гарантии, что видео не окажется однажды в доступе посторонним лицам, а вы не будете это знать.
· Сомнительная надежность - практически весь контроль за вашей системой IP-видеонаблюдения вы передаете третьей стороне.
Мониторинг системы видеонаблюдения
Для целей предотвращения инцидентов, преступных действий на охраняемом объекте в системе видеонаблюдение необходим активный мониторинг. Под мониторингом подразумевается видеонаблюдение в реальном времени, поиск инцидентов и реагирование на них.
Мониторинг системы видеонаблюдения осуществляют охранники, сотрудники правоохранительных органов, управляющие объектами. Изображение с камер видеонаблюдения обычно отображается с помощью программного обеспечения, которое можно запустить на персональном компьютере или телефоне.
Персональный компьютер / рабочая станция. Наиболее распространенный вариант просмотра видеоизображений, программное обеспечение или веб-приложение позволяет аутентифицировать пользователей и декодировать видео. Затраты на оборудование ПК возрастают по мере увеличения количества просматриваемых камер, поскольку некоторые приложения рекомендуют декодирование с аппаратным ускорением графического процессора. Оптимальное количество камер выводящих изображение на 1 монитор не более 16 шт.
Видеостена. Несколько экранов используются для динамического просмотра камер на одной или нескольких панелях. Аппаратные видеостены очень дороги, и для их установки требуются специализированные специалисты, и требуют дорогих драйверов графического процессора и дополнительной настройки.
Смартфон. Приложения для смартфонов обычно поддерживают от 1 до 4 одновременных просмотров в реальном времени и базовые функции поиска записи. Для смартфонов не предлагают аналитический поиск и имеют ограниченные возможности экспорта видео.
У приложений, установленных на смартфон, гораздо меньше функциональных возможностей, чем у программного обеспечения, которое используется на ПК или с видеостенами. Однако смартфон гораздо доступнее, и одно гигантское преимущество, он всегда с тобой, приложения могут оперативно сообщать обо всем, что происходит на наблюдаемом объекте.
Искусственный интеллект (ИИ) как инструмент мониторинга
Количество видеокамер в системе видеонаблюдения по мере развития увеличивается и превышает все мыслимые возможности людей для их мониторинга в режиме онлайн. Эту проблему решают с помощью ИИ.
ИИ автоматизирует процесс мониторинга в реальном времени, делая системы видеонаблюдения значительно более ценными и повышая спрос на них. Уже на данный момент современные возможности видеоаналитики дают нам широкие возможности для автоматизации мониторинга, и получения уведомлений о событиях вместо просмотра видео онлайн.
Сетевая инфраструктура
Что такое IP-сеть? Сеть Ethernet или IP-сеть это семейство технологий пакетной передачи данных между устройствами (компьютерами, серверами, IP-камерами, коммутаторами , маршрутизаторами и т.д.).
Для организации сети любое устройство, которое вы хотите к ней подключить, имеет сетевой интерфейс, который обеспечивает взаимодействие на физическом уровне (IP-видеокамера, коммутатор, видеорегистратор), но для подключения клиентских компьютеров или серверов они должны быть оснащены сетевыми картами. Для сервера это может быть карта с двумя или более сетевыми интерфейсами, чтобы организовать доступ одного устройства к нескольким сетям (например, внутренней сети видеонаблюдения и общей сети организации).
Коммутаторы и маршрутизаторы
Сетевое оборудование, которое стоит выбирать для системы видеонаблюдения, имеет свои технические требования, которые учитывается в процессе проектирования системы видеонаблюдения. Для сетевого оборудования с поддержкой PoE важна непрерывность подачи питания, обновления прошивки видеокамеры или конфигурации программного обеспечения.
Сетевое оборудование оснащается портами, имеющими скорость: 100 Мбит, 1 Гбит, 10 Гбит. Если для подключения IP-видеокамеры к коммутатору достаточно порта на 100 Мбит, то для связи с сервером или регистратором нужно рассчитать достаточную пропускную способность порта для потокового видео от всех видеокамер системы.
Пропускная способность сети
Пропускная способность сетевого оборудования измеряется количеством передаваемой информации в битах в секунду. Рассчитывается по видеопотоку от одной камеры видеонаблюдения и количества камер. Обычно считается с минимальным двойным запасом.
POE в IP-видеонаблюдении
PoE или Power over Ethernet это технология передачи питания и данных по одному кабелю. Использование PoE позволяет экономить на отдельных источниках питания и кабеле для подключения источника питания к камере. Упрощает монтажные работы, уменьшает количество точек отказа.
Беспроводная передача данных видеонаблюдения
Беспроводное подключение оборудования для видеонаблюдения является решением, которое используется при малом количестве камер и имеет ряд ограничений. Причина в том, что применение и эксплуатация беспроводных сетей является намного более рискованным и более дорогим, чем для проводных сетей.
При использовании беспроводных систем возникают намного более серьезные проблемы, чем при использовании проводов, а именно: ограниченная пропускная способность сети передачи данных, препятствия при передаче сигналов, повышенная стоимость эксплуатации, постоянные угрозы связанные с кибербезопасностью, и ограничения по масштабируемости системы.
