Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Анализируем системы видеоаналитики. Часть 1

Анализируем системы видеоаналитики. Часть 1

В рубрику "IP-security" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Анализируем системы видеоаналитики

Часть 1

Я.Я. Петричкович
Директор ГУП НПЦ "ЭЛВИИС" д.т.н.



В.П. Сомиков
Генеральный директор ЗАО "ЭЛВИИС"



В.А. Юдннцев
Ведущий инженер ГУП НПЦ "ЭЛВИИС"



Противостояние CCTV и IP не обошло стороной и область видеоаналитики (ВА). В пользу каких технологий стоит сделать свой выбор? Надеемся, что эта статья поможет в принятии решения, так как в ней рассматриваются основные типы архитектур систем ВА, анализируются их достоинства и недостатки

Виды архитектур систем видеоаналитики

При реализации видеоаналитики используются три основных вида архитектур:
  • аналоговые камеры, соединенные с устройством захвата кадра, установленным в ПК;
  • IP-камеры, реализующие сжатие изображения;
  • интеллектуальные IP-камеры, реализующие алгоритмы ВА и сжатие изображения.
Как в первом, так и во втором случае логико-информационные возможности систем видеонаблюдения связаны с ПК. Единственной функцией таких систем является оцифровка видеоданных для выполнения ВАна ПК.

В системах видеоаналитики на базе интеллектуальных IP-камер оцифровка видеоданных, реализация ВА, сжатие видеоинформации осуществляется непосредственно в IP-камере.

В таблице приведены сильные стороны и слабые места трех основных архитектур ВА.


Видеоаналитика на основе ПК, аналоговых камер и устройства захвата кадров

Система, состоящая из аналоговой камеры, устройства захвата кадров и компьютера (рис. 1), имеет преимущества благодаря отработанной технологии и является экономически эффективной.



Существует большое разнообразие аналоговых камер с приемлемой конфигурацией. Платы с устройством захвата кадров также изготавливаются по освоенной технологии и обычно требуют наличия слотов в ПК. Камера может быть подсоединена к устройству захвата кадров с использованием среды трансляции видеосигнала по коаксиальному кабелю (до 300 м), витой паре (до 2000 м), волоконно-оптическому кабелю (до нескольких десятков километров). Кроме того, к камере требуется провести до трех специализированных кабелей питания. Каждый порт камеры/кабеля/устройства захвата кадров -это автономная система со своей полосой пропускания. Так как процесс ВА осуществляется в ПК, питание и ресурсы процессора ПК находятся в общем пользовании. Процесс ВА может быть довольно интенсивным, приводя в результате к суммарной скорости обработки кадров от всех подсоединенных камер, обслуживаемых ПК.

Если к уже существующей системе добавляются камеры или устанавливается дополнительный (как вариант - более производительный) процессор, то необходимо усовершенствовать ПК или подключить еще несколько компьютеров.

Аналоговым камерам свойственно ограничение по разрешению в режимах NTSC/PAL, которое составляет 0,4 Мпкс. Для сравнения - КМОП-датчики приближаются к разрешению в 10 Мпкс. Такой уровень трудно обеспечить при использовании аналоговых камер.

Применение одиночных аналоговых камер считается экономически эффективным, но к стоимости каждой такой камеры следует добавить стоимость устройства для захвата кадров и специализированного коаксиального кабеля, а если учесть установку кабелей и монтаж, то аналоговая камера уже не покажется таким выгодным решением.

Видеоаналитика на основе ПК и IP-камер

Более современная архитектура, ориентированная на ПК и базирующаяся на IP-камерах, представлена на рис. 2. IP-камеры соединяются кабелем Cat5 и не имеют ограничений по разрешению NTSC/PAL и частоте кадров Пользуются популярностью 5-мегапиксельные IР-камеры систем безопасности. Ожидается, что у последующих камер бытового назначения разрешение будет несколько хуже. IP-камеры более дорогие, чем аналоговые, но установка кабелей для них доставляет меньше хлопот. В здании могут быть уже проложены кабели Cat5 к некоторым или ко всем местам размещения камер. Питание по сети Ethernet (РоЕ) становится практически универсальным, поэтому отпадает необходимость в специальном кабеле питания. Контроль камеры (в том числе линзовый контроль) осуществляется по сети.



Предел длины рассматриваемого кабеля прямого соединения составляет 300 м. Для увеличения общей длины и обеспечения полосы пропускания должны использоваться переключатели и маршрутизаторы, поэтому сеть должна быть спланирована соответствующим образом С другой стороны, поскольку система является цифровой, потерь разрешения в зависимости от длины кабеля не происходит.

В качестве замены IP-камерам могут использоваться видеоэнкодеры, которые представляют собой блоки, подсоединяемые к IP-сети и преобразующие сигналы от аналоговых камер в цифровой формат. Видеоэнкодеры содержат процессоры и программные средства Web-сервера, что по сути дела превращает аналоговые CCTV-камеры в IP. Будучи гибридной, структура имеет недостатки - как по ограничению разрешения аналоговых камер, так и по ограничению частоты кадров IP-сети. Основная причина использования видеоэнкодеров - "защита" инвестиций в аналоговые камеры и монтаж. Хотя сеть IP-камер обеспечивает более эффективный сбор данных, ВА все еще осуществляется на ПК. Требования к ресурсам процессора могут столкнуться с некоторыми проблемами, так как система "аналоговая камера/устройство захвата кадров - ПК" может оказаться увеличенных или уменьшенных размеров. Сжатие видеоданных в камере обеспечивает баланс между полосой рабочих частот канала связи для ПК и производительностью обработки данных ПК.

Следует обратить внимание на то, что применение в одной системе значительного количества IP-камер, использующих единую ИТ-структуру объекта, предъявляет требования к секционированию сетевых ресурсов, организации локальных сетевых сегментов для осуществления трансляции больших потоков видеоинформации от IP-камер к аппаратуре просмотра и архивирования изображения в условиях физического ограничения пропускной способности ИТ-сети.

Существенным фактором, снижающим качество работы алгоритмов распознавания ВА ПК, использующих в качестве сенсоров IP-камеры, является применение сжатого видеоизображения, транслируемого IP-камерами по вычислительной сети к ПК.

Продолжение статьи будет опубликовано в следующем номере журнала.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #1, 2009
Посещений: 15204


  Автор
Петричкович Я. Я.

Петричкович Я. Я.

Директор ГУП НПЦ "ЭЛВИИС", д.т.н.

Всего статей:  5


  Автор
Сомиков В. П.

Сомиков В. П.

Генеральный директор ЗАО "ЭЛВИИС"

Всего статей:  2


  Автор
Юдинцев В.А.

Юдинцев В.А.

Ведущий инженер ГУП НПЦ "ЭЛВИИС"

Всего статей:  5

В рубрику "IP-security" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций