Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Время сетевых камер видеонаблюдения пришло

Фредрик Нилссон

Сетевые камеры стали неотъемлемой частью нашей жизни. Ниже мы расскажем о том, что вам нужно знать, чтобы извлечь максимальную выгоду из их применения.

Сетевые камеры видеонаблюдения используются с 1996 г., однако инсталляторы кабельных инфраструктур лишь недавно стали уделять им должное внимание, поскольку изначально видеокамеры работали по отдельным коаксиальным кабелям. Появившаяся около десяти лет назад первая сетевая камера (т. е. подключаемая непосредственно к сети передачи данных) дала толчок изменению архитектуры построения систем видеонаблюдения, и на смену аналоговым системам стали приходить цифровые.

Промежуточные цифровые технологии

Первые сетевые камеры значительно уступали по качеству профессиональным аналоговым, поэтому на большинство из них смотрели лишь как на модернизированные Web-камеры, применяющиеся для наблюдения за объектами и событиями через Интернет или ЛВС. По этой причине многие пользователи предпочитали инвестировать свои средства в аналоговую аппаратуру и оцифровывать видео в другом оборудовании.

Одной из промежуточных технологий стала технология цифровых видеомагнитофонов (DVR). Цифровые видеомагнитофоны обычно представляют собой фирменные системы, в которых для записи сигнала аналоговой камеры задействуется не обычный кассетный видеомагнитофон (VCR), а накопитель на жестких дисках. Для хранения видеоинформации на жестком диске ее оцифровывают и сжимают. А это очень ресурсоемкие операции, поэтому цифровой видеомагнитофон не в состоянии обрабатывать сигналы, поступающие с очень большого числа видеокамер.

Некоторые типы цифровых видеомагнитофонов применяются и сегодня, но многие пользователи аналогового оборудования предпочитают обращаться к более эффективной технологии видеосерверов. Последние подключаются непосредственно к аналоговым камерам, оцифровывая и сжимая поступающие с них видеоданные и передавая их на сервер, где информация хранится на жестких дисках.

В настоящее время характеристики сетевых камер почти не уступают характеристикам аналоговых камер. Сегодня они соответствуют тем же самым требованиям и спецификациям, что и аналоговые камеры, а в некоторых приложениях работают даже лучше. Соглас-но прогнозам авторитетной аналитической фирмы J.P. Freeman and Co., сегмент сетевых камер является сегодня самым быстро развивающимся на рынке систем видеонаблюдения и к 2008 г. объем продаж сетевых камер превысит объем продаж аналоговых камер.

Технология аналоговых камер слишком статична, лишена гибкости и многих других характеристик, столь необходимых в мире цифрового видео. Когда процессы оцифровки и сжатия видео и “интеллектуальные” возможности анализа видеоинформации перемещаются с цифрового видеомагнитофона на сами видеокамеры, видеосистемы можно масштабировать до тысяч камер, а для записи и хранения видео использовать экономичные стандартные серверы. Наряду с преимуществами цифрового формирования видеосигнала, сетевого подключения камер и их “интеллектуальных” возможностей такое движение в сторону открытых систем рассматривается в качестве одного из сильнейших стимулов внедрения сетевых камер.

Безболезненный переход на сетевые камеры

Рассматривая целесообразность перехода от аналоговой сети видеонаблюдения к IP-сети, следует учитывать не только результаты непосредственного сравнения двух типов камер, но и ряд других факторов — в частности, производительность сети, ее интероперабельность с другими системами, гибкость и долговечность. Существует ряд важных различий между современными сетевыми и аналоговыми камерами:

Чередование строк (interlacing). Значительные проблемы, возникающие при использовании аналоговой камеры высокого разрешения (4CIF), связаны с ее работой в режиме с чередованием строк, приводящем к размытости изображения движущихся объектов. Любое аналоговое видеоизображение формируется из двух полей кадра с чередующимися строками — отсюда размытость изображения движущегося с большой скоростью объекта. Эта проблема сохраняется даже тогда, когда аналоговая камера подключается к цифровому видеомагнитофону. Сетевая камера может использовать технологию последовательного сканирования, обеспечивающую более четкое изображение движущихся объектов. При таком сканировании отсутствуют чередующиеся поля, а это позволяет добиться четкого изображения даже быстро движущихся объектов.

Электропитание. Подача на аналоговую камеру электропитания может превратиться в серьезную проблему. Ведь на каждую камеру необходимо заводить не только коаксиальный кабель для передачи видео, но и провод электропитания. Современные сетевые камеры поддерживают стандарт IEEE 802.3af Power over Ethernet (PoE), что дает возможность более экономично запитывать их по тому же сетевому кабелю, который используется для передачи видео и данных. Кроме того, средства PoE позволяют использовать для сетевых камер централизованный источник резервного электропитания, обеспечивающий непрерывную их работу в случае отказа основного.

Разрешающая способность. Аналоговые камеры не могут обеспечивать разрешение свыше того, которое определяется спецификациями NTSC (National Television Standards Committee), а именно 0,4 мегапикселов. Однако некоторые современные приложения видеонаблюдения требуют разрешающей способности, значительно превышающей указанное значение. Сетевые же камеры используют мегапиксельные сенсоры, позволяющие захватывать более мелкие детали в пределах более обширной области.

“Интеллектуальность”. В основанных на аналоговых камерах системах видеонаблюдения обычно записывается слишком большой объем видео и для поиска необходимой информации (например, связанной с конкретным событием) вручную требуется масса времени. Сетевые камеры имеют встроенные детектор движения и модуль управления генерацией предупреждающих сообщений, это позволяет камере самой “решать”, когда передавать и записывать видео, какую частоту кадров и разрешение использовать и когда отправлять предупреждения. Так, сетевую камеру можно настроить таким образом, чтобы она идентифицировала движение в коридоре офиса в 3 часа дня как “нормальное”, а в 3 часа утра — как “ненормальное” и генерировала при этом тревожное сообщение. Сетевые камеры позволяют также справиться и с такой новой проблемой, как нехватка вычислительной мощности для анализа в реальном времени достаточно большого числа видеоканалов. Современные камеры оборудуются аппаратными средствами, специально предназначенными для анализа изображения. Уже имеются камеры, способные выполнять такие задачи, как распознавание номеров на автомобилях или подсчет числа людей в зоне наблюдения.

Контроль. Для передачи сигналов управления на аналоговую камеру с функциями панорамирования/наклона/трансфокации (PTZ) требуется отдельный дорогостоящий кабель. Сетевая камера позволяет передавать команды управления по тому же самому сетевому кабелю, что и видео, обеспечивая при этом значительную экономию денежных средств и более высокую гибкость инсталляции. Кроме того, то же кабельное подключение сетевые камеры могут использовать для подачи входных и выходных сигналов, — в частности, сигналов тревоги. Все это способствует снижению потребностей в кабеле, экономии средств, увеличению функциональности и повышению возможностей интеграции с другими системами.

Аудио. Всё возрастающую важность для некоторых приложений охранного видеонаблюдения приобретает поддержка аудиокоммуникаций. Реализация аудиовозможностей аналоговых камер требует инсталляции отдельных кабельных линий. Сетевая же камера позволяет захватывать аудио посредством встроенных микрофонов, синхронизировать и интегрировать его с видеопотоком и отправлять по сетевому кабелю для мониторинга и/или записи. Кроме того, можно реализовать двунаправленную передачу аудио (при наличии громкоговорителей), предоставляя пользователям возможность одновременно прослушивать посетителей или нарушителей режима безопасности и разговаривать с ними.

Безопасность. В отличие от аналоговой камеры сетевая позволяет шифровать видео, исключая его просмотр и фальсификацию посторонними лицами. Кроме того, сетевую систему видеонаблюдения можно сконфигурировать таким образом, чтобы она аутентифицировала соединение с использованием зашифрованных сертификатов, разрешающих подключение лишь конкретной камеры (тем самым исключается возможность подключения к линии неавторизованной камеры). Сетевые камеры способны “метить” потоки видеоданных зашифрованной служебной информации — о времени и месте получения изображения, пользователях, предупреждающих сообщениях и т. д.

Гибкость. По мере удаления аналоговой камеры, скажем, от видеомагнитофона, качество формируемого ею изображения ухудшается из-за искажений, вносимых при передаче аналогового видео по коаксиальному или фирменному оптоволоконному кабелю. Сетевые же камеры при более низких затратах на сетевые компоненты обеспечивают передачу изображения хорошего качества на весьма значительные расстояния. Подобно тому как не зависит от расстояния качество просматриваемых цифровых изображений Web-сайтов, так же не зависит от него и качество цифровых изображений, создаваемых сетевой камерой. В отличие от аналоговых видеосигналов оцифрованные видеопотоки без проблем транспортируются по всему свету через разветвленные IP-сети. Кроме того, в ЛВС по одному витопарному кабелю категории 5 можно передавать на полной частоте (30 кадров в секунду) множество различных видеопотоков.

Полностью цифровые решения. Генерируемый ПЗС-сенсором аналоговой камеры сигнал преобразуется аналого-цифровым преобразователем в цифровую форму, что позволяет для повышения качества изображения использовать процессор цифровой обработки сигналов. Будучи обработанным процессором, цифровой сигнал снова преобразуется в аналоговую форму с целью передачи его по коаксиальному кабелю. И наконец, цифровой видеомагнитофон опять преобразует аналоговый сигнал в цифровую форму и записывает его на дисковый накопитель. Таким образом, мы имеем трехкратное преобразование сигнала, при осуществлении каждого из таких преобразований происходит некоторая потеря качества изображения. В системе же сетевых камер изображения оцифровываются однократно и в дальнейшем остаются цифровыми, что исключает деградацию качества изображения из-за повторных преобразований видеосигнала из одной формы в другую.

Более низкие затраты. Само собой разумеется, что все описанные выше улучшенные возможности сетевых камер стоят денег. Если сравнивать между собой лишь сами аналоговые и сетевые камеры, то первоначальная стоимость сетевой камеры может действительно оказаться выше стоимости аналоговой камеры. Если же сопоставить цену системы в расчете на один видеоканал, то затраты на систему сетевых камер быстро становятся сравнимыми с затратами на систему, построенную на базе аналоговых камер — из-за дороговизны цифровых видеомагнитофонов. Во многих случаях первоначальные затраты на систему видеонаблюдения на основе сетевых камер оказываются даже ниже затрат на систему, построенную на основе аналоговых камер. Более низкая полная стоимость системы сетевых камер объясняется в основном тем, что для их серверных приложений и устройств хранения данных можно использовать стандартные серверы, а не фирменное оборудование, такое, например, как цифровые видеомагнитофоны, что существенно снижает затраты на оборудование и управление. Это особенно справедливо для крупных систем, в которых значительную часть полных затрат составляют расходы на устройства хранения данных и серверы. Дополнительная экономия достигается за счет использования существующей сетевой инфраструктуры. Во многих случаях можно в полной мере использовать Интернет, ЛВС и беспроводные соединения, которые намного дешевле традиционных коаксиальных и оптоволоконных соединений.

Дальнейшее развитие

Итак, в каком направлении будут развиваться сетевые системы видеонаблюдения в будущем? Прежде всего, конечно, появятся новые разработки в области средств формирования мегапиксельных изображений, включая поддержку новых (широкоэкранных) форматов 16:9, функций цифрового управления панорамированием/наклоном/трансфокацией камер и многооконного видео. Кроме того, станут более совершенными “интеллектуальные” функции рассматриваемых систем. Как упоминалось выше, сетевые системы видеонаблюдения уже сейчас могут распознавать номера автомобилей и подсчитывать число людей в зоне видеонаблюдения. Будучи оснащенными детекторами движения и звука, они способны генерировать соответствующие предупреждающие сообщения. В скором времени должны появиться приложения, “умеющие” обнаруживать даже такие более сложные действия, как падение человека, оставление бесхозного багажа и подозрительное поведение людей — например, их спешное удаление из зоны наблюдения камеры.

Некоторые новейшие сетевые камеры поддерживают протокол IPv6 с его 128-битовыми адресами. Поддержка такого огромного числа адресов обеспечивает практически неограниченные возможности роста сети Интернет. К преимуществам протокола IPv6 относятся также: возможности более эффективного взаимодействия с мобильными устройствами, организация сетей “по требованию” (ad hoc), повышение общей производительности сети, обеспечение более высокого уровня гарантированного качества обслуживания (QoS), использование более совершенных методов обеспечения целостности и шифрования данных.

Если учесть вышеперечисленные преимущества сетевых камер видеонаблюдения перед аналоговыми, то нет ничего удивительного в том, что объемы продаж сетевых камер год от года растут. Относительно же инсталляторов кабельных систем можно сказать следующее: эта всё нарастающая тенденция открывает им новые рынки и источники доходов..





  
3 '2007
СОДЕРЖАНИЕ

бизнес

• Курс на адаптивные сети

• ИТ-обучение как бизнес

• Когда деревья будут большими

инфраструктура

• Успех SMASH?

• Время сетевых камер видеонаблюдения пришло

• Руководство по выживанию с помощью ИТ

сети связи

• «ИКТ-Консалтинг» ищет связь

• IP-УАТС на 100 пользователей: анализ предложений

кабельные системы

• «Интеллектуальное» управление СКС: преимущества и проблемы внедрения

защита данных

• Проблемы предотвращения вторжений на хосты

новые продукты

• Единая офисная проводка


• Калейдоскоп



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх