Разработка модели системы видеонаблюдения

Актуальность установки беспроводной системы видеонаблюдения.

 

Оборудование для видеонаблюдения - на сегодняшний день, данный сегмент рынка достаточно велик, поэтому соответственно и выбор подобных систем не меньший. Однако самым главным вопросом при выборе той или иной системы, является актуальность её приобретения.

оборудование для видеонаблюдения, работа которого осуществляется  при отсутствии  различного рода кабелей и проводов, называется «беспроводной системой видеонаблюдения».  И именно такие системы являются в большинстве случаев более актуальными. С другой стороны, покупать такие системы лучше всего в тех случаях ,когда установка стандартного видеонаблюдения не целесообразна. Так к примеру, если вам необходимо реализовать комплекс называемый «видеоняня», то как раз такая система и станет для вас самым правильным решением. Существует еще не малое количество случаев, когда именно беспроводная система является более актуальной, однако все их перечислять просто на просто нет ни какого смысла, поэтому мы рассмотрим то, каким образом работает эта система, что в свою очередь может вам существенно помочь при выборе того или иного оборудования.

Беспроводные системы, как правило, осуществляют передачу необходимой информации по средствам каналов GSM. Нужно отметить ,что с течением роста и популярностью подобного рода средства связи, развитие GSM каналов достигло довольно таки высокого уровня. Так, к примеру, одной из особенностей данного вида передачи информации, является высокая скорость, которая достигает 9600 бит в секунду!  Естественно, что даже такая скорость не позволяет осуществлять передачу данных с частотой 25 кадров в секунду, но с другой стороны, для системы видеонаблюдения этого и не нужно. В ближайшем будущем, производители подобного рода систем планируют использование не только GSM, но и GPRS каналов, что в значительной мере повысит скорость осуществления передачи изображения, а так же возможность трансляции по средствам всемирной сети Интернет. С другой стороны, GPRS довольно часто перегружаются множественными пользователями, что в свою очередь не позволяет осуществлять трансляцию картинки в реальном времени, а с некоторыми задержками.

Беспроводные системы видеонаблюдения, предназначены для осуществления трансляции различного рода объектов. Не говоря о том, что при отсутствии каналов соединения (проводов), выглядит более эстетично,  (что просто необходимо в таких учреждениях как пятизвездочные отели, рестораны, офисы, словом  там, где интерьер имеет особое значение для успешной и продуктивной работы организации), подобные системы в значительной мере повышают уровень безопасности. Так к примеру, если при наличии кабелей и проводов, злоумышленник именно по ним может определить место расположения главного системного блока управления, соответственно привести его в негодность и отключить систему достаточно просто для профессионала. В свою очередь, беспроводное видеонаблюдение исключает эту возможность, кроме того, камеры осуществляющие запись картинки на регистратор, имеют небольшие размеры и практически незаметны, думаю объяснять то, в чем плюс этого аспекта не требуется.

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор системы видеонаблюдения.

При выборе системы видеонаблюдения необходимо четко представлять себе ее цель и назначение. Это могут быть распределенные охранные системы наружного видеонаблюдения с датчиками движения, записью по тревоге и т.д., или это может быть небольшая камера в квартире для контроля няни (домашнее видеонаблюдение), а может быть требуется просматривать пространство перед дверью небольшого магазина (уличное видеонаблюдение). Все зависит от охраняемого объекта и преследуемых целей. - Аналоговое и цифровое видеонаблюдение Аналоговые системы видеонаблюдения более предпочтительны при небольшом количестве наблюдаемых объектов, когда не требуется хорошее качество записи. В аналоговых системах информация записывается на видеокассеты. Такие системы просты в обслуживании, но в то же время требуют постоянной замены кассет, и обслуживания видеомагнитофона. Цифровые системы видеонаблюдения значительно функциональнее аналоговых. Больше возможностей для работы а аудиоинформацией. Для них создается интуитивно понятное программное обеспечение, значительно облегчающее работу с системой. Установка цифрового видеонаблюдения сложней аналогового, но последующее обслуживание проще для цифровой системы. По цене ЦСВ приближаются к аналоговым. - Беспроводное видеонаблюдение Если в помещении, в котором уже сделан ремонт, необходимо произвести монтаж видеонаблюдения - есть смысл обратить внимание на беспроводные системы. В этом случае не придется прокладывать провода, что облегчит монтаж видеонаблюдения, и в результате отделка помещения практически не пострадает. Беспроводные системы более предпочтительны в случаях невозможности прокладки кабеля или больших расстояний, кроме того установка камер видеонаблюдения может быть осуществлена самим заказчиком (если требуется срочно поменять их расположение). Беспроводные камеры могут размещаться в труднодоступных местах. - Цветное/черно-белое видеонаблюдение В системе видеонаблюдения могут использоваться цветные или черно-белые камеры и мониторы. По качеству и скорости записи черно-белые камеры предпочтительнее, но цветные видеокамеры могут использоваться при необходимости точной идентификации наблюдаемого объекта (например, когда монтаж видеонаблюдения осуществляется в магазине дорогих товаров, в офисе с выставочным залом).- Удаленное видеонаблюдение Система видеонаблюдения настраивается таким образом, что информация транслируется в сеть Интернет, т.о. можно из любой точки мира, где есть доступ в Интернет, подключиться по паролю и наблюдать подконтрольную территорию. Очень часто используется при установке системы видеонаблюдения дома. - GSM видеонаблюдение В этом случае при возникновении «тревожной ситуации» (сработал датчик движения) передается голосовое или текстовое сообщение на сотовый телефон. Очень актуально в случае видеонаблюдения дома, квартиры, магазина, офиса и пр. Возможности систем видеонаблюдения: - Возможность записи информации Организация видеонаблюдения осуществляется следующим образом. Видеоинформация передается с одной или нескольких камер на монитор, или несколько мониторов. При этом ведется запись информации на носитель, таким образом есть возможность создания видеоархивов за определенный промежуток времени. Оператор может просматривать информацию из видеоархива, не прекращая трансляцию изображения. Цифровые системы видеонаблюдения реализуют запись с помощью видеосерверов и видеорегистраторов. Если видеосистема не может записывать информацию, то происходит трансляция изображения на монитор (мониторы) в режиме реального времени. - Фокусировка на объекте в системе охранного видеонаблюдения Камеры системы видеонаблюдения могут быть оборудованы поворотными устройствами и различного рода объективами. Таким образом оператор имеет возможность приблизить объект и рассмотреть его с разных точек. - Отображение видеоинформации Информация может выводиться на монитор с одной или с нескольких видеокамер, при этом отображаться одновременно или по очереди, переключаться автоматически или вручную. Можно установить видеонаблюдение на базе программного обеспечения с очень гибкими настройками. - Подсветка объекта В условиях пониженной видимости производится монтаж видеонаблюдения с использованием ИК прожекторов. Они излучают невидимое глазу излучение, при этом хорошо освещая объект. ИК прожекторы могут быть встроенными в камеру. Очень актуально когда требуется установка видеонаблюдения в подъезде

IP-системы видеонаблюдения

Основными компонентами систем сетевого видеонаблюдения являются сетевая камера, видеокодер или видеосервер (применяется для подключения аналоговых камер), сеть, сервер и система хранения, а также программное обеспечение для управления системой видеонаблюдения и записи видеоинформации. Сетевые камеры и видеокодеры созданы на базе цифровых технологий, поэтому они обладают возможностями, недоступными аналоговым камерам. Сеть, системы хранения и серверы - стандартное ИТ-оборудование. Способность использовать обычное сетевое оборудование – одно из главных преимуществ сетевого видео.

Типовая система видеонаблюдения состоит из следующих элементов: одна или несколько сетевых камер, компьютер или сетевое хранилище для записи видеоархива. Для работы такой системы также нужна локальная сеть, проводная либо беспроводная (Wi-Fi).

 

Рисунок 1. Типовая структура системы IP-видеонаблюдения

 

Основные задачи, которые позволяет решать подобная система видеонаблюдения:

1)наблюдение за объектом в режиме реального времени с возможностью одновременной записи изображения на сетевое хранилище;

2)наблюдение за работой сотрудников и за посетителями;

3)запись видео по срабатыванию аппаратного датчика движения и/или внешнего датчика, например, при открытии входной двери и т.д.;

4)уведомление на e-Mail по срабатыванию датчиков;

5)просмотр записанного видеоизображения с помощью компьютера, как в локальной сети, так и удаленно;

6)удаленный просмотр видео в режиме реального времени с мобильного телефона (смартфона).

Анализ форматов видеозаписи

 

Основными характеристиками современных форматов видео файлов являются:

1)Накладные расходы на хранение информации (насколько больше выходной файл, чем полезная информация, которую он хранит)

2)Поддержка расширенных возможностей современных видео и аудиокодеков (B-кадры, переменный битрейт, переменная частота кадров ...)

3)Поддержка хранения дополнительной информации (главы, субтитры, метатэги, системы защиты авторских прав ...)

4)Поддержка потокового воспроизведения

5)Открытость либо закрытость формата

Корпорации-гиганты по производству программного обеспечения и международные организации в основном разрабатывают готовые мультимедийные решения, частью которых являются форматы файлов для хранения аудио и видео. Примером является формат AVI для Video for Windows, формат MOV для QuickTime и т.д. Часто такие форматы являются закрытыми и поддерживают только определенные, "свои" кодеки аудио и видео.

В противовес такому подходу в мире развивается движение бесплатного и открытого программного обеспечения. Одним из самых успешных проектов такого типа является формат Matroska.

AVI - формат медиаконтейнера разработанного корпорацией Microsoft как часть технологии Video for Windows в 1992 г. Расшифровывается AVI как - Audio/Video Interleaved. AVI разработан на основе Resource Interchange File Format ( RIFF ) в основе которого лежит принцип разбиения информации на блоки или "chunk". Каждый блок подписан соответствующим FourCC тэгом, содержит информацию о количестве байт данных в блоке и сами данные. Чанки могут быть различной длины, но обязательно кратной 2.

AVI файл обычно содержит:

1)Заголовок RIFF с fourCC 'avi', содержащий общую информацию, необходимую для определения типа файла

2)Заголовки потоков данных ( fourCC - 'strl' ) с описанием типа и формата потока

3)Один чанк с fourCC 'movi' содержащий пакеты аудио и видео данных

4)Индексный чанк ( fourCC - 'idx1' ) содержащий таблицу индексов ( 16 байт на каждый чанк в чанке 'movi' )

 

Рисунок 3. Структура AVI файла

 

Файлы AVI поддерживают несколько потоков аудио и видео, но это возможности используются редко. Большинство файлов AVI используют расширения разработанные группой Matrox OpenDML феврале 1996 года. Эти расширения поддерживаются корпорацией Microsoft и неофициально называются AVI 2.0.

Характерными чертами формата AVI являются:

отсутствие стандартного способа кодирования информации о пиксельных пропорциях, благодаря чему плееры не могут выбрать это значение автоматически (его можно выбрать вручную);

AVI формат не поддерживает  материалы с переменной частотой  кадров;

AVI формат не предназначен  для хранения видео закодированного  кодерами использующими B-кадры ( при декодировании не обеспечивает доступа к будущим кадрам для декодирования текущего ). Хотя и разработаны подходы для обеспечения этих функций, они выходят за рамки оригинальной спецификации и могут вызвать проблемы при воспроизведении на плеерах, не поддерживающих данных расширений формата AVI;

AVI файлы не могут надежно  хранить некоторые специфичные  типы данных с переменным битрейтом ( например, mp3 аудио с частотой дискретизации менее 32 кГц );

Накладные расходы для хранения одного часа видео составляют около 5Мб.

ASF - формат медиаконтейнера разработанного компанией Microsoft для хранения потокового аудио и видео. Формат ASF является частью технологии Windows Media. Разработанный в 1998 году, стандарт должен был стать универсальным форматом хранения и воспроизведения потокового видео и аудио.

Существует две версии формата - ASF 2.0 и ASF 1.0. Версия ASF 1.0 распространена больше и большинство файлов с расширениями '.wma' или '.wmv' используют первую версию формата. Корпорация Microsoft никогда не публиковала документацию по первой версии формата в отличие от второй версии, которая хорошо документирована.

Как и любой другой формат медиаконтейнера - формат ASF описывает только структуру потока данных. Расширение файлов формата ASF - '.asf', '.wma' или '.wmv'. Файл формата ASF может содержать так же и метаданные ( артист, альбом, жанр, режиссер фильма и т.д.). Расширение '.asf' используется для файлов содержащих аудио и видео данные закодированные сторонними кодеками ( не windows media ), '.wma' - для файлов содержащих только аудио данные закодированные кодеком windows media, '.wmv' - для файлов содержащих как аудио так и видео данные закодированные кодеками windows media. При создании формата ASF разработчики руководствовались следующими требованиями:

1)поддержка эффективного воспроизведения с медиасерверов, HTTP серверов и локальных устройств

2)поддержка различных наборов данных в одном файле (аудио, видео, аудио+видео)

3)поддержка масштабируемости качества аудио и видео при передаче по каналам различной пропускной способности

4)поддержка контроля за потоком данных, особенно в системах с ограниченной пропускной способностью

5)независимость от конкретной операционной системы, протокола передачи данных

Как и формат AVI структура потока ASF использует для хранения данных блоки типа "chunk" (чанк). Каждый файл формата ASF содержит как минимум два чанка. Это - заголовочный чанк файла и чанк с данными файла. Кроме этого файл может содержать индексный чанк. Заголовочный чанк файла ASF содержит общую информацию о файле - размер файла, количество потоков, метод коррекции ошибок, используемый кодек. Так же в заголовочном чанке содержатся метаданные. Это единственный из чанков верхнего уровня который может содержать другие чанки. Чанк данных содержит потоки данных организованные в пакеты. Индексный чанк содержит пары значение типа индекс/ключевой кадр для эффективного быстрого перемещения по файлу. Индекс может быть значением времени или номером видео кадра. Каждый чанк начинается с глобального идентификатора ( GUID ) и поля размера чанка. Это позволяет корректно воспроизводит файл при нарушениях в порядке передачи чанков.

Motroska(MKV) - это открытый стандарт мультимедиа контейнера. Проект Matroska вылился из проекта MCF ( Multimedia Container Format ) в результате разногласий по использованию Extensible Binary Meta Language ( EBML ). EBML позволил разработчикам формата Motroska добиться значительных преимуществ при будущем расширении формата, позволяя сохранять обратную совместимость версий.