Главное меню

· FAQ

Добро пожаловать,

Пользователь:

Пароль:




Запомнить

[ ]
[ ]
[ ]

В сети

Гостей: 1, Пользователей: 0 ...

рекорд он-лайн: 50
(Пользователей: 0, Гостей: 50) в 12 Jan : 20:14

Пользователей: 1062
Новичок: AntonMoics

Поиск SeeTV.RU


Цифровое видеонаблюдение

Сопоставление сетевых IP-камер с аналоговыми камерами охранного видеонаблюдения.

Сетевые IP-камеры появились как минимум десятилетие назад. Однако лишь в последнее время при прокладке кабелей начали обращать внимание на эту технологию, поскольку традиционно камеры наблюдения подключались к отдельной обвязке коаксиальным кабелем. Примерно десять лет назад первая IP-камера была подсоединена к сети передачи данных, тем самым изменив картину будущего целой индустрии, производящей камеры видеонаблюдения.

На ранних стадиях развития IP-технология выглядела не столь профессионально, как область аналоговых камер. Многие из камер воспринимались как обычные веб-камеры, используемые для наблюдения за объектами либо событиями через Интернет или локальную компьютерную сеть. Но сегодня изображения, получаемые с IP-камер, по своему качеству не уступают изображениям, получаемым с аналоговых камер. Люди привыкли к чересстрочному сканированию, реализованному в аналоговых камерах, но теперь есть технология, обеспечивающая “картинку” гораздо лучшего качества.

Чтобы решить проблему оцифровки аналогового видеосигнала, многие пользователи установили на своих объектах цифровые видеорегистраторы (Digital Video Recorders, DVRs). Цифровые видеорегистраторы в их классическом понимании - средство осуществления цифровой записи в аналоговых камерных системах, т.е. - прямая замена видеомагнитофонов.

Основная проблема, связанная с эксплуатацией цифровых видеорегистраторов, состоит в том, что сжатие (оцифровка) изображения производится непосредственно в самих этих устройствах, что делает затруднительным одновременную работу с видеосигналами от большого количества камер. При оцифровке и записи существенно теряется качество аналогово видео сигнала. Сетевые камеры отодвинули в прошлое проблемы, связанные с оцифровкой и сжатием сигнала в системах цифровой видеорегистрации.

В этом смысле IP-камера представляет собой интеллектуальную технологическую среду, способную масштабироваться до тысяч применяемых одновременно камер, подключенных к высокоэффективным серверам записи и хранения промышленного стандарта. Многие из вновь появившихся интеллектуальных IP-камер включают большой набор встроенных возможностей, просто недостижимых с применением традиционных технологий охранного ТВ.

Видеонаблюдение. Что дальше?

Видеонаблюдение прочно вошло в нашу жизнь и сегодня трудно найти организацию, компанию и даже жилище, которые бы оно обошло стороной.

Задавали ли вы себе вопросы:

  1. Почему при решительном наступлении мультимегапиксельных камер, а 2-3 Мегапикселей (Мп) давно уже не экзотика в мобильных телефонах, в системах видеонаблюдения до сих пор продолжают широко использоваться телевизионные камеры с разрешением 0,3 Мп ?
  2. Нужна ли система видеонаблюдения, которая выводит на экран монитора серые профили, отдалённо напоминающие фигуру человека и на которых невозможно рассмотреть лицо?
  3. Почему при обилии видеокамер на улицах и дорогах мы ни разу не слышали об успешном завершении операции с использованием системы видеонаблюдения по перехвату угнанного автомобиля?
  4. Почему при большом количестве камер в метро на экранах мониторов ничего, кроме людской массы рассмотреть невозможно? А обнаружение человека в этом потоке людей по фотографии или фотороботу совсем уж непосильная задача для таких систем.

Перечень подобных вопросов вы можете продолжить сами.

Если с одной из своих главных задач - фиксацией общего вида и отслеживанием динамики объектов телевизионные системы видеонаблюдения научились справляться более или менее успешно, то с другой задачей - опознаванием объектов, дело обстоит куда как хуже.

В чем проблема?

Ответ в слове «телевизионные». Именно ограничения телевизионного стандарта – знаменитые 625 строк и служат камнем преткновения. Предел разрешения телевизионного кадра около 0.3 Мегапикселей.

Есть ли выход из этой ситуации?

Мы утверждаем: есть.

Не вдаваясь в технические подробности, кратко его можно сформулировать так: Resolution – Revolution (вольный перевод: революция в разрешении или решение в разрешении).

В свете перехода на новую технологию нелишним было бы отметить ключевые различия между IP- и аналоговыми камерами:

  • При чересстрочном методе из 576 видимых горизонтальных линий экрана сначала сканируются все нечетные линии, а затем — все четные. В цифровых камерах прогрессивный метод дает возможность сканировать картинку целиком строка за строкой каждую шестнадцатую долю секунды. Если в кадре отсутствует движение, качество видео в аналоговой системе вполне удовлетворительное, но интервал между сканированием первой и второй строки составляет 17 мс, и это вызывает искажение при возникновении движения. Прогрессивное сканирование не имеет этого недостатка.
  • Электропитание. Подача питания на аналоговую камеру может оказаться и дорогостоящей, и технически трудно осуществимой. Ратификация стандарта IEEE 802.3af Power over Ethernet (PoE) создала необходимые предпосылки для того, чтобы запитывание сетевых устройств по постоянному току обеспечивалось непосредственно по сети. В этом смысле IP-камеры не составляют исключения и технология PoE может послужить хорошим стимулом для перехода корпоративных пользователей с аналоговых систем видеонаблюдения на цифровые. Технология PoE обеспечивает заказчикам существенную экономию средств. Вместо того чтобы прокладывать коаксиальный и питающий кабели, им достаточно иметь Ethernet-кабель, который в большинстве случаев так или иначе доступен. Кроме того, PoE подразумевает более высокую надежность системы, поскольку камеры получают питание наравне с сетевыми коммутаторами”. Случаи, когда питание IP-камер от сети переменного тока резервируется посредством ИБП, чрезвычайно редки.
  • Разрешение. Аналоговые камеры не способны превзойти по разрешению существующие телевизионные стандарты, соответствующие при вещательном разрешении всего лишь 0,4 мегапиксела. Фактически в силу технических и финансовых ограничений многие аналоговые системы эксплуатируются в разрешениях значительно ниже вещательного - до 0,01 мегапиксела. Технологии сетевого видео обеспечивают разрешение сигнала, способное в 15 раз превышать по качеству аналоговое видео. Современные камеры способны обрабатывать видеопотоки со скоростью 3 Мбит/с.
  • Интеллектуальные свойства. Технология сетевого видео позволяет снабдить камеры значительно более широким набором встроенных пользовательских функций. К примеру, камеры могут быть запрограммированы на запуск записи по обнаружении движения в кадре, что существенно снижает нагрузку на пропускную способность сети. Среди прочих особенностей отметим компенсацию пересвета и встречной засветки, применение двух обхективов, встроенные средства цифрового хранения информации, поддержка аудио и высокоскоростной цифровой телефонии стандарта SIP.

Действительно, использование современных мультимегапиксельных IP-камер может снять поставленные вопросы.

Так применение 2-3 Мп IP-видеокамер вместо стандартных телевизионных 0,3 Мп позволит повысить:

Разрешение

Практически в десять раз увеличивается количество информации в каждом кадре. Поэтому можно говорить о системах видеонаблюдения высокого разрешения.

Надёжность

Системы видеонаблюдения высокого разрешения с технологией IP исключают использование малонадёжных элементов – оцифровщиков видео сигнала, при отказе которых в системе видеонаблюдения теряется стазу несколько камер.

Экономичность

  • за счёт использования имеющихся во многих зданиях структурированной кабельной сети;
  • за счёт привлечения для обслуживания системы уже имеющихся IT-специалистов, поскольку данные видеокамеры выступают в качестве стандартных IP-устройств, подключаемых к работающей локальной сети;
  • за счет возможности использования в качестве рабочих станций и архивов стандартных компьютеров уже имеющихся у пользователя.
  • реализации удалённого наблюдения, даже через Интернет, за объектами без привлечения дополнительных сотрудников.
  • возможности проведения видеоконференций;

Оптимальное соотношение цена и качество

Пользовать сам может варьировать соотношением цены и качества, выбирая более дорогие IP камеры с большим количеством Мегапикселей для ответственных участков и менее дорогие - в обычных местах.

Сохранность инвестиций

  • Созданная один раз IP видеосистема высокого разрешения может быть легко модернизирована путем простой замены IP камер на более современные, без привлечения специализированных организаций.
  • Для расширения IP системы видеонаблюдения необходимо лишь установить дополнительные камеры, рабочие станции или архивные серверы в компьютерной сети, не ломая при это старую систему.

IP системы видеонаблюдения высокого разрешения

Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод о том, что системы видеонаблюдения на базе телевизионного стандарта исчерпали свои возможности и приходящие им на смену IP видеосистемы высокого разрешения самый разумный путь повышения эффективности систем безопасности.

IP-видеосистема

Цифровые видеокамеры высокого разрешения используют прогрессивную развертку, не имеют свойственных аналоговым телекамерам ограничений, их разрешение намного выше. При сравнении качественных показателей цифровых телекамер высокого разрешения с аналоговыми видны следующие преимущества:

  • Выявление новых деталей: при масштабировании на изображениях от телекамер высокого разрешения выявлялись новые детали, а изображение от аналоговых телекамер «размывалось» и новых деталей видно не было;
  • Читаемость номеров машин и узнаваемость лиц людей: расстояние уверенного чтения гос. номера автомашины и узнавания лица человека на изображении от телекамер высокого разрешения выше в 4 раза по сравнению с изображением от аналоговых телекамер (40 и 10 метров соответственно).
  • Фиксация быстродвижущихся объектов: быстродвижущиеся объекты фиксировались в архиве телекамер высокого разрешения чётко, без образования «гребёнки» на изображении (аналоговыми телекамерами быстродвижущиеся объекты фиксировались с образованием характерной «гребёнки» на изображении).
  • Возможность автоматизированной видеоидентификации: Вероятность при автоматизированной видеоидентификации (распознавания) лиц людей с расстояния 30 м составила 0,8 для телекамер высокого разрешения. Изображения от аналоговых телекамер для автоматизированной видеоидентификации оказались вообще непригодными.

Преимущества в возможностях обзора:

  • Угол обзора: Телекамеры высокого разрешения сейчас имеют в 4 раза большее поле зрения по сравнению с аналоговыми (для 1600х1200), что позволяет уменьшить их количество при сохранении качества видеонаблюдения;
  • Наблюдение периметра: телекамеры высокого разрешения позволяют и в стационарном варианте заменить периметральные управляемые аналоговые телекамеры, поскольку они позволяют выявлять детали без уменьшения угла зрения (при цифровом масштабировании), а управляемые телекамеры при наведении на объект сужают свой угол зрения до 5-10 град., оставляя за кадром 90% информации.

Особенности полностью цифровой схемы передачи видеоинформации дают и ещё ряд преимуществ:

  • Надёжность: цифровая видеоинформация может передаваться по сети или оптоволоконной линии, которая практически не теряет своих свойств со временем, не требуется снижающее надёжность дополнительное оборудование (усилители-корректоры и т.д.).
  • Живучесть: при отказе видеорегистратора аналоговой системы сразу теряется 8 или 16 видеоканалов, а отказ одной цифровой телекамеры не влияет на работу других.
  • Помехоустойчивость: цифровой сигнал не искажается при передаче по линиям связи, защищённые оптоволоконные линии устойчивы к воздействию даже мощного электромагнитного поля (аппаратуры постановки помех).
  • Возможность модернизации: пропускная способность существующих оптоволоконных линий достаточна, чтобы в обозримом будущем обслуживать цифровые телекамеры следующих поколений по мере их появления.
  • Уменьшается количество обслуживаемого оборудования: ресурсы связанные с уменьшением потребляемой мощности и занимаемым объемом обрабатывающего оборудования, могут быть перераспределены на увеличение архивных емкостей системы.

Таким образом, цифровые телекамеры высокого разрешения способны решать главную задачу охранного телевидения: регистрацию и точную идентификацию наблюдаемых объектов. Особенно это актуально в условиях постоянной угрозы террористических актов. Телевизионная система охранного наблюдения, построенная на базе цифровых камер высокого разрешения, может использоваться как типовой вариант для объектов России.

Будущее IP-видеонаблюдения

IP видеонаблюдение - это нечто больше, чем просто изменение коммуникационной технологии: оно открывает обширный диапазон возможностей.

В первую очередь инновации ускоряются от удаления первого C в CCTV (Сlosed Сircuit Тelevision). Это обычное заблуждение продолжать именовать IP видео системы как CCTV, тогда как фактически IP системы являются открытыми системами. Как только видео вместе с аудио и сигнальными входами становится доступным в виде цифровых данных, которыми можно управлять и которые можно маршрутизировать по локальным, региональным и интернет-коммуникациям, оно становится во много раз более гибким с неисчислимыми новыми применениями.

Другой ускоритель инноваций - постоянно увеличивающаяся вычислительная мощь, которая может быть сосредоточена в видеокомпонентах. В настоящее время видео регистрируется в гораздо большем объеме , чем кто-либо в состоянии проанализировать, следовательно, следующая большая тенденция - интеллектуальное видео (Прим. переводчика: английское intelligent, которое часто переводится на русский как интеллектуальный и понимается как умный, разумный и т.п., вообще говоря применительно к технике означает - предоставляющий большие возможности, чем другие устройства). Продвинутая сетевая камера может иметь встроенные детектор активности и обработчик событий, таким образом камера сама решает, когда послать видео, с какой скоростью и с каким разрешением и когда подать сигнал тревоги для мониторинга и/или ответной реакции. Более интеллектуальные алгоритмы - распознавание автомобильного номера, подсчет людей, распознавание лиц и т.д. тоже встраиваются в сетевые камеры. Полоса пропускания является и вероятно всегда будет явля тьс

я ограниченным ресурсом, так как запросы на все более высокое разрешение и все более сложные данные увеличивают требования, так что способность предварительно обработать информацию и передавать только существенные данные становится все более важной. Интеллект на уровне камеры подразумевает создание намного более эффективных средств наблюдения, чем это возможно с применением цифровых видеорегистраторов или других централизованных систем.

Мегапиксельное изображение

Появление цифровых форматов изображения позволило использовать сенсоры с более высоким разрешением, чем допускают NTSC и PAL (приблизительно 0,4 мегапиксела). Рынок CCTV традиционно опирался на телевизионную технологию, но с гибкими сетевыми и цифровыми форматами изображения это больше не является необходимым. Приложения в сфере безопасности могут теперь динамически выбрать оптимальный формат для конкретной задачи.

В отличие от аналоговых CCTV камер и DVR систем, сетевые камеры могут выдавать цифровое видео с любым разрешением, в любом формате и с любой кадровой скоростью и могут, таким образом, играть основную роль в новой волне передовых решений и применений сетевого видео высокого разрешения. Они могут, например, увеличить или уменьшить разрешение изображения, как требуется.

Сенсоры высокого разрешения откроют новые возможности на нескольких фронтах в мегапиксельном будущем. В дополнение к известному преимуществу получения более детализированного изображения, менее очевидное развитие происходит от внутренней гибкости цифровых форматов изображения. Мало того, что новые датчики поддержат 16:9 и подобные форматы; они будут также использоваться в цифровых панорамировании, наклоне и зуммировании изображения и для создания мультиоконного видео. Поскольку разрешение устойчиво растет и датчики становятся все более чувствительными, использование традиционных аналоговых CCTV камер и DVR-ов уменьшается в пользу сетевых камер и NVR-ов (network video recorders - сетевых видеорекодеров).

Полное принятие сетевых видеосистем более чем когда-либо сосредоточит внимание непосредственно на том, где создается видеоконтент: на сетевых камерах.

Видео для всех

По мере того, как продолжаются расширяться возможности сетевого видео, можно ожидать расширения мониторинга и доставки изображений в сторону широкой общественности и домашнего пользователя. Web-камеры уже несколько лет окружают нас, но требуется уровень специализированной экспертизы, чтобы их настроить. IP видео позволяет сделать добавление камер к системам и распределение видеоконтента куда угодно почти тривиальной задачей. Добавьте к этому увеличивающуюся доступность устройств, которые могут подсоединяться к Интернет, типа наладонных компьютеров и мобильных телефонов, и Вы имеете "творческий котел".

Вы направляетесь на встречу и интересуетесь, каков трафик на других маршрутах? Подключившись прежде, чем покинуть дом, с вашего настольного компьютера к камерам, наблюдающим за трафиком, Вы можете увидеть своими глазами, каковы транспортные условия. Собираетесь пойти из ресторана в клуб? Ваш мобильный телефон мог бы показать Вам, каковы очереди в ваши любимые заведения. Вы получаете SMS, сообщающее о тревоге в вашем доме: Вы можете немедленно соединиться с камерами, чтобы видеть то, что происходит. Все это и даже более того уже делается. При этом установка становится все более простой и легкой, поскольку технология становится все более дешевой и "сообразительной".

Интеллектуальное видео

Сейчас генерируется больше данных видеонаблюдения, чем когда-либо ранее. Как этот объем данных эффективно использовать? Как все эти сохраненные петабайты (тысячи терабайт) классифицировать и фильтровать и как поддерживать высокий уровень видеомониторинга? Видеоаналитика, также известная как видеоинтеллект, будет играть ведущую роль в ответе на эти вопросы.

Первичная цель видеоинтеллекта состоит в том, чтобы обеспечить лучшую информацию, и сделать это быстрее. Это включает анализ сценариев в соответствие с набором правил для идентификации и отслеживания действий, объектов или событий. Такие правила могут заставить камеру заметить падение человека, обнаружить подозрительный багаж, измерить трафик, контролировать периметр на предмет обнаружения вторжения и даже идентифицировать поведение, отличающееся от нормального.

Видеоинтеллект может быть применен на различных уровнях системы как в реальном времени, так и к зарегистрированным данным.

Традиционно, видеоинтеллектуальные системы развертывались централизованно на серверах, анализируя входящие или предварительно записанные видеоданные. Этот подход, однако, плохо адаптируется к большим системам, так как емкость индустриального сервера редко превышает восемь видеоканалов. Поскольку аналитические алгоритмы становятся более сложными - требующими больше циклов центрального процессора, - а видеоразрешение и кадровая скорость все более увеличиваются, системные требования будут опережать текущую емкость серверов. Это ограничивает рентабельность и масштабируемость сегодняшних централизованных видеоинтеллектуальных систем.

Тенденция ясна: сетевые камеры могут теперь непосредственно сами решать большинство задач видеоанализа. И с мощным видеоинтеллектом, который инвестирован в каждую сетевую камеру, проблема масштабируемости системы теперь меньше, а обработка существенно более дешевая. Такие камеры также имеют способность непосредственно анализировать точные цифровые данные сенсора в источнике, прежде, чем они будут искажены линейным интерфейсом и системными задержками.

Концепция интеллектуальной сетевой камеры также уменьшает требования по полосе пропускания, так как видеоданные не передаются до тех пор, пока не потребуется. Большую часть времени аналитическое приложение предписывает камере посылать только тексты метаданных, таких как счетчики, заводские номера и т.д. С этими разработками будет расти спрос на открытые стандартизованные системы, поскольку пользователям нужны полные, интегрированные и эффективные решения для сетевого видео. В дополнение к более передовой аналитике, новые и гибкие цифровые форматы позволяют вместить больше видеобрабатывающей способности в сетевые камеры.

В большинстве сцен интерес обычно представляет движение или иные изменения. В отличие от традиционного CCTV, интеллектуальные сетевые камеры могут ответить увеличением кадровой скорости, переключением регистрации на локальный режим, увеличением разрешения и т.д.

Беспокойство о сохранении приватности данных присуще любой системе видеонаблюдения. С видеоинтеллектуальными и сетевыми камерами некоторые из этих проблем могут быть облегчены. В отличие от аналоговых CCTV камер, которые посылают один отдельный видеопоток, который любой может посмотреть, интеллектуальная сетевая камера может зашифровать и защитить доступ к камере, а так же распределить видеоконтент на несколько параллельных видеопотоков с различным содержанием и форматами. Части видео могут быть скрыты или доступ к данным может быть ограниченным в соответствии с уровнем доступа пользователя.

Видеоинтеллект, как ожидается, продвинется на волнах инноваций в ближайшие годы, давая начало более мощным приложениям в сфере безопасности и бизнеса. Мы будем также видеть появление новой категории продукта, так как это обязательно произойдет: действительно интеллектуальной сетевой камеры.