Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

IP - решения в охранном теленаблюдении

В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

IP-решения в охранном теленаблюдении

Д.А. Горбанев
Технический директор компании ITV

В настоящее время проводится большое количество инсталляций систем видеонаблюдения как на основе цифрового, так и на основе аналогового оборудования. Чтобы оценить целесообразность использования того или иного подхода на конкретном объекте, нужно четко понимать преимущества и недостатки обоих типов систем

Прежде всего, нужно отметить, что полностью аналоговые системы уже стали достоянием прошлого: даже если используется аналоговые оконечные устройства (то есть камеры видеонаблюдения), регистрирующее оборудование практически всегда является цифровым. Использование таких гибридных систем без применения IP-сетей передачи данных целесообразно только на маленьких объектах, когда можно ограничиться одним видеосервером или видеорегистратором и небольшим количеством камер, которые смонтированы недалеко от сервера. В тех же случаях, когда требуется объединить несколько серверов, а тем более когда необходима интеграция видеонаблюдения с другими системами обеспечения безопасности, -система, не использующая IP-протокол, практически немыслима. Но даже тогда открытым остается вопрос о применении цифровых оконечных устройств- IP-камер (которыетакже называют сетевыми либо просто цифровыми камерами). Чтобы сделать выбор в пользу "цифры" или "аналога", необходимо понять преимущества и недостатки обоих типов устройств.

IP или не IP?

Многие высокотехнологичные отрасли постепенно переходят на цифровое оборудование -этот процесс не обошел стороной и производителей телекамер видеонаблюдения. Нужно отметить, что пока аналоговые камеры занимают большую долю рынка (о причинах этого будет сказано ниже), однако доля IP-камер неуклонно растет.

Согласно многим прогнозам, сетевые камеры будут доминировать через 3-4 года. Можно с уверенностью сказать, что полный переход на цифровое оборудование в видеонаблюдении -естественный процесс и следующий технологический уровень развития CCTV. Какие же преимущества имеют современные цифровые камеры по сравнению с аналоговыми?

Этих преимуществ довольно много. Начать можно с того, что при одинаковом разрешении матриц IP-камеры дают более качественное изображение быстродвижущихся объектов, что особенно важно для охранного телевидения Это связано с тем, что аналоговые камеры высокого разрешения (704x576 пикселей) работают в режиме с чередованием строк, то есть видеоизображение формируется из двух полей кадра с чередующимися строками, что вызывает размытость изображения движущихся объектов. В сетевых камерах этого удается избежать благодаря технологии последовательного сканирования. Кроме того, они имеют ряд качеств, позволяющих получить большее удобство установки и использования, а также обеспечивают большую гибкость и лучшую масштабируемость системы видеонаблюдения.

О каких качествах идет речь? Так как IP-камеры могут передавать цифровое изображение по IP-сетям, они не требуют прокладки дополнительных кабелей Кроме того, большинство современных IP-камер поддерживает функцию РоЕ (Power over Ethernet), питание через Ethernet. Такие камеры не нуждаются в проведении отдельных питающих кабелей, а вся необходимая информация и питающее напряжение передаются по одному-единственному универсальному кабелю. Средства РоЕ также позволяют использовать для сетевых камер централизованный источник резервного электропитания. За счет того, что при инсталляции системы видеонаблюдения может использоваться уже существующая сетевая инфраструктура, экономятся материальные и финансовые средства.

Еще одно преимущество, связанное с использованием цифрового формата, - возможность передачи изображения на любые расстояния без потери качества, в то время как качество изображения, формируемого аналоговой камерой, ухудшается из-за накопления искажений в длинных линиях. IP-камеры позволяют транслировать видео даже в другой город или страну через Интернет, чего не позволяет делать аналоговый формат.

Возможность включения камеры непосредственно в IP-сеть дает широкие возможности для создания с минимальными затратами территориально распределенных систем видеонаблюдения: чтобы добавить в систему еще одну камеру, на каком бы расстоянии от видеосервера или видеорегистратора она ни находилось, достаточно того, чтобы между предполагаемым местом установки камеры и местом, где находится сервер, существовали сетевые коммуникации. Благодаря этому IP-камеры выгодно применять на объектах, уже имеющих IP-сеть достаточной пропускной способности.

Однако главные инновации, благодаря которым IP-камеры существенно продвинулись вперед в технологическом плане, - это появление матриц мегапиксельного разрешения и интеллектуальной обработки изображения внутри камер. Мегапиксельные матрицы позволили добиться разрешения видеоизображения, недостижимого в аналоговых устройствах. Такие камеры особенно эффективны для применения в банках, казино, в системах распознавания лиц, автомобильных номеров, номеров вагонов и т.д. - то есть везде, где важна высокая детализация изображения. Кроме того, одна камера высокого разрешения может заменить несколько камер более низкого разрешения при наблюдении за большими территориями, что обеспечивает большее удобство работы. Интеллектуальные функции позволяют производить обработку изображения внутри камеры, за счет чего экономятся вычислительные ресурсы серверов. Некоторые модели могут передавать по сети не все изображение, а, например, только ту его часть, в которой зафиксировано движение, либо вообще передавать только предупреждающие сигналы и метаданные, содержащие результаты обработки изображения. Благодаря этому снижается сетевой трафик и повышается надежность системы, так как оператору поступает только потенциально интересная для него информация.

У IP-камер есть и еще несколько преимуществ, важных для охранного телевидения, таких как передача управляющих сигналов поворотных устройств и двунаправленная передача звукового сигнала по тому же кабелю, что и видео. Однако мы не будем более глубоко вдаваться в эту тему, а попробуем ответить на вопрос, почему при всех их технологических преимуществах IP-камеры пока не так широко распространены, как аналоговые? Каковы недостатки, мешающие их более широкому внедрению?

МНЕНИЕ ЭКСПЕРТА

IP-видеонаблюдение: нерешенные проблемы сдерживают развитие

А.П. Осокин
Технический специалист компании WIZEBOX

В настоящее время многие преимущества использования IP-камер в системах наружного видеонаблюдения таковыми не являются. В качестве примера можно привести простоту построения системы 1Р-видеона-блюдения в помещении за счет использования СКС локальной вычислительной сети. По уже проложенному ранее кабелю UTP можно передавать и управляющие команды на камеру, и пакеты видеоинформации, и даже питание для IP-камеры (РоЕ). Иначе обстоят дела за пределами здания предприятия: на улице кабель UTP не проложен, кроме того, если даже он имеется, то по нему нельзя передать достаточное для обогрева термокожуха количество электроэнергии (следовательно, дополнительно к каждой уличной камере придется вести кабель питания), да и кабель UTP для наружного применения стоит ничуть не меньше, чем коаксиальный.

Однако некоторые преимуществ IP-технологий сохраняются и в системах наружного видеонаблюдения. Это, прежде всего, высокая разрешающая способность IP-камер, которая у аналоговых камер ограничена использованием телевизионных стандартов, а также способность цифровых камер снижать объемы передаваемой информации за счет ее сжатия и использования встроенных интеллектуальных программируемых датчиков движения.

Правда, за эти преимущества приходится расплачиваться серьезными архитектурными ограничениями, которые стандарты Ethernet накладывают на расстояния между абонентами сети, а значит, и на размеры объекта видеонаблюдения. Еще одной проблемой является отсутствие достаточного предложения IP-камер, пригодных для систем наружного видеонаблюдения, поскольку такие камеры должны отвечать двум дополнительным требованиям: иметь компактный корпус и низкое энергопотребление. Если не удовлетворяется первое условие, то необходимо использовать термокожухи увеличенных разъемов, которые зимой трудно обогреть (IP-камеры более теплолюбивы, чем CCTV). Если не выполнено второе условие, то следует предпринять меры по отводу избыточного тепла из замкнутого объема термокожуха летом. Сегодня приведенным дополнительным требованиям соответствуют только немногие IP-камеры, и нет никаких гарантий, что эти единицы устроят конечного пользователя по другим параметрам.

Пожалуй, основных недостатка два: высокая цена камер, высокие требования к пропускной способности сетей, вычислительной мощности серверов и, как следствие, высокая итоговая стоимость системы видеонаблюдения (здесь, однако, многое зависит от особенностей каждой конкретной инсталляции, и цена полностью цифровой системы может оказаться даже ниже, чем гибридной). Кроме того, пока далеко не все объекты, особенно у нас в стране, имеют достаточно широкие IP-каналы - это значит, что для внедрения IP-системы видеонаблюдения часто необходимо построить новую сетевую инфраструктуру. Следствием этого является еще один фактор, тормозящий развитие 1Р-сегмента рынка видеонаблюдения, - недостаточная квалификация большинства инсталляторов систем охранного телевидения в области структурированных кабельных сетей (СКС).

Практика внедрения

Итак, у обоих типов систем видеонаблюдения -полностью цифровых и гибридных - есть свои плюсы и минусы. Чтобы сделать выбор в пользу какого-либо решения, пользователю нужно взвесить все "за" и "против". Критерии, из которых следует при этом исходить, вполне естественны: соответствие системы поставленным задачам, ее стоимость (причем не только стоимость внедрения, но и стоимость владения) и возможности дальнейшего расширения и модернизации при наименьших вложениях. Сточки зрения возможности расширения и легкости масштабирования лидируют IP-системы, а сточки зрения стоимости более выгодной может оказаться как гибридная, так и полностью цифровая система. Что касается эффективности решения поставленных задач, иногда бывает достаточно функционала и качества изображения, предоставляемого аналоговыми камерами, а иногда не обойтись без IP-камер с их более высоким качеством изображения. В целом "навскидку" можно сказать, что применение IP-камер наиболее целесообразно на объектах, уже имеющих развитую сетевую инфраструктуру, а также на территориально распределенных объектах.

Очень удобным компромиссом для пользователя является применение универсальной программной платформы с распределенной архитектурой, которая способна работать как с аналоговыми, так и с IP-камерами. Это дает возможность, например, на больших или территориально распределенных объектах использовать одновременно и аналоговые, и цифровые камеры - причем именно там, где их применение наиболее рационально. Это также позволяет аккумулировать всю видеоинформацию в унифицированном формате в едином центре мониторинга, легко расширять систему по мере надобности и менять оборудование в каком-либо секторе объекта, не прекращая функционирования всей системы. Такой подход позволяет в случае необходимости плавно перейти на цифровое оборудование, не неся лишних затрат. С точки зрения инсталляторов систем видеонаблюдения, при внедрении полностью цифровых систем выгодным может быть сотрудничество с IT-компаниями, специализирующимися на СКС (разумеется, это не отменяет необходимости постоянного повышения квалификации сотрудников в области IT). Такой же подход могут применить и сами пользователи: поручить организацию IP-инфраструктуры 1Т-компании, а внедрение системы видеонаблюдения - монтажной организации, работающей в области безопасности.

Примеры решений

В заключение приведем несколько примеров использования IP-видеонаблюдения на различных объектах и опишем те задачи, которые при этом были решены.

Мурманский морской торговый порт

Основные задачи, которые необходимо было решить при помощи системы телевизионного наблюдения: контроль качества выполнения разгрузочно-погрузочных работ, сохранности оборудования, машин, механизмов, соблюдения противопожарной безопасности и нормативов проведения работ, неприкосновенности материальных ценностей. Использование IР-камер было продиктовано большой протяженностью объекта и значительным удалением телекамер от сервера, при этом ни в коем случае нельзя было загромождать территорию порта дополнительными коммуникациями. Основным транспортом передачи видеосигнала послужили телефонные линии. Были использованы SHDSL-модемы -скорость, которую они обеспечивают, достаточна для стоящих перед системой задач. Нестандартным решением стала передача сигнала по Wi-Fi: при инсталляции системы в одном из районов порта оказалось, что в тех местах, где необходимо установить камеры, нет телефонных коммуникаций, а вести по колодцам новые магистрали -дорого и недостаточно надежно. Таким образом, в Мурманском морском торговом порту применение IP-камер позволило избежать прокладки дополнительных коммуникаций и установки дополнительных серверов вблизи мест монтажа камер.

Крупный аэропорт Москвы

На одном из терминалов крупного аэропорта Москвы используется решение, объединяющее более 100 IP-камер мегапиксельного разрешения. Для эффективного решения задач, поставленных перед системой видеонаблюдения, было недостаточно разрешения, которое обеспечивали аналоговые камеры, установленные ранее. Использование цифровых устройств позволило не только добиться более высокого качества изображения зон контроля, где необходимо четко видеть детали, но и уменьшить количество обзорных камер при более высоком качестве передаваемого ими изображения.

Распределенная система сбора видеоинформации всероссийского масштаба

В системе сбора информации о состоянии объектов, находящихся в разных регионах России, применено IP-решение, основанное на использовании аналоговых камер и IP-серверов. Р-серверы оцифровывают видеосигнал и передают его через каналы различного типа, в том числе через Интернет, в единый центр мониторинга в Москве. Аналоговые камеры применяются потому, что они более дешевы, а качества изображения, которые они обеспечивают, вполне достаточно для наблюдения за обстановкой и состоянием объектов. Сейчас действует пилотный проект такой системы - в нем задействовано 5 объектов, на каждом из которых установлено от 1 до 5 камер. Данный проект - пример распределенного решения, где IP используется в качестве транспорта сигнала на дальние расстояния, а передача сигнала в аналоговом виде не представляется возможной.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #1, 2008
Посещений: 11609

  Автор

Горбанев Д.А.

Горбанев Д.А.

Технический директор компании ITV

Всего статей:  3

В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций