Чего мы ждем от программного обеспечения для видеонаблюдения

Чем, кроме пользовательского интерфейса, отличаются друг от друга программы

Том Гэлвин
Источник: Security Technology & Design

Если вам в последнее время приходилось иметь дело с программными пакетами для видеонаблюдения, вы, возможно, почувствовали что-то вроде дежа вю. На первый взгляд, многие из них выглядят одинаково. Программные продукты предназначаются для того, чтобы записывать компрессировать видеопоток, поступающих с сетевых камер и видеосерверов аналогового сигнала, и случайным образом распределять эти потоки для просмотра на видеомониторах. Также они обеспечивают администрирование камер и прав доступа пользователей. Программные продукты этой категории отражают видео с помощью графического интерфейса пользователя (graphical user interface, GUI), предоставляют возможность управления поворотными камерами, а также поиск видеоархиве.

Однако при более тщательном рассмотрении всего, что непосредственно не касается интерфейса, становятся видны ключевые различия между программами — существенная разница в наборе функций, в удобствах пользования и, конечно же, в цене. Различаться программы могут по мере масштабируемости, функциям сетевого управления, устойчивости к сбоям, применяемым операционным системам, программного решения основанных на браузере клиентов и использованию стандартных соглашений и протоколов.

Выбор наилучшего подходящего для ваших целей продукта определяется исключительно вашими системными требованиями и рамками бюджета.

Перечень стартовых вопросам

Прежде чем вы начнете подыскивать программы, обладающие теми или иными свойствами, следует основательно подумать о потребности вашей системы. В ходе сравнения образцов программного обеспечения между собой стОит учесть ответы на следующий вопрос:

• Будет ли система использоваться для наблюдения в реальном времени, или только для удостоверения в судебных целях по фактам инцидентов?
• Сколькими камерами предстоит управлять в настоящее время и в будущем?
• Количество пользователей должно иметь доступ к системе одновременно?
• Необходимо дублирования ресурсов системы?
• Должна система поддерживать доставшееся в наследство от аналоговой эпохи оборудование — поворотные камеры, клавиатуры, матричные переключатели, цифровые видеорегистраторы и аналоговые видеомониторы?
• Какие требования IT-отдела?
• Ли в систему интегрироваться подсистемы сторонних производителей, такие, как системы контроля доступа, автоматизации рабочего места контролера-кассира, управления банкоматами или видеоаналитики?
• Может в качестве первичного интерфейса доступа к живому и записанному видео быть использован веб-браузер?
• Нужна системе работа со звуком? Есть ли необходимость установки камер высокого разрешения (мегапиксельных)?
• Какой бюджет?

Открытая или закрытая архитектура?

Под термином "открытая архитектура" понимается определенная степень готовности системы к взаимодействию с сетевыми камерами и видеосерверы других производителей, а также с серверами и системами хранения данных промышленного образца, выпускаемые такими компаниями, как Dell, HP и IBM. Система, построенная по принципу открытой архитектуры, позволяет внедрение отборных компонентов от широкого перечня производителей. А программное обеспечение для видеонаблюдения собирает всю систему в единое целое, объединяя различные IP-камеры и устройства кодирования аналогового видеосигнала.

Закрытые, или фирменные системы IP-видеонаблюдения предоставляют собой законченные решения от какого-то одного производителя. Например, системная платформа Endura, выпускаемый компанией Pelco, обеспечивает и программные средства управления видеопотоками, и видеосерверы, и средства хранения, и серверы, построенные в уникальную, совместимую только с самой собой систему. Такие системы выгодны тем, покупаемых и обслуживаются в одном и том же сервисном центре, однако преимущества эти компенсируются невозможностью подключать к системе любые продукты сторонних производителей.

Просмотр живого видео

Системы, построенные для нужд оперативного видеонаблюдения — например, многие специализированные приложения для игорных заведений — как правило, требуют высокоэффективного, с минимальной задержкой контроля поворотных камер и быстрого автоматического переключения видеопотоков, выводимых на монитор охраны в зависимости от зарегистрированных системой событий.

Управление поворотными камерами в большинстве систем IP-видеонаблюдения — "палка о двух концах". Если все, что вам необходимо для управления пользовательским интерфейсом — это мышь или джойстик, вы можете воспользоваться дистанционным управлением по компьютерной сети. Недостатки этого метода: такое управление дает относительно большими задержками, а движение при этом несколько ступенчато по сравнению с классическим клавишным способом управления поворотными устройствами камер охранного телевидения с помощью интерфейса RS-485.

Виртуальные матричные переключатели автоматически подают видеосигнал на нужны мониторы или карманные компьютеры в зависимости от внешних или внутренних событий, зарегистрированных системой. Под событиями понимаются обнаружения движения видеодетектор, сигналы от подсистемы контроля доступа, датчики вторжения, пожарной сигнализации или информация с рабочего места кассира-контролера. Для того, чтобы поставить операторов в известность о происходящих и привлечь их внимание к живому видео от нужного источника сигнала, система может использовать всплывающие окна, вывод титров и звуковую сигнализацию. В некоторых продуктах дополнительно предусмотрен и вывод всплывающих окон с закольцованной видеозаписью тревожного события.

Многие организации с обширной и неоднородной структурой — такие, как большие школьные комплексы и студенческие городки — используют эти возможности для снижения численности работников, занятых в охране, точно адресуя тревожные сигналы и значимые видеоматериалы удаленным охранникам по каналам беспроводной связи. Именно по такому принципу реализована охрана одного из объектов североамериканского департамента национальной безопасности, где программное обеспечение Omnicast от компании Genetec обеспечивает удаленный мониторинг 12-ти объектов по беспроводной сети. На этом решении экономится более полумиллиона долларов ежегодно за счет снижения трудозатрат.

Просмотр видео и свидетелей материалы

Магазины розничной торговли и банки больше склоняются к применению систем, ориентированных на запись-просмотр. Отдавая дань и видеонаблюдению в реальном времени, первично система часто "заточена" под возможность использования видеоматериалов в доказательных целях, требует развитых инструментов поиска нужных видеофрагментов вместе с интуитивным интерфейсом, что позволяет быстро экспортировать защищенное водяными знаками видео для целей расследования или предоставления суду в качестве свидетелей показаний.

Программные продукты с улучшенными возможностями поиска способны значительно облегчить процедуру поиска в видеоархива большого объема.

Некоторые пакеты, например, программа Nextiva от компании Verint, маркируют видеозаписи, добавляя к изображению метаданные, по которым предусмотрена возможность поиска. Метаданные принято определять как "данные, описывающие другие данные". В системах цифрового видеонаблюдения в качестве источников метаданных могут выступать события, зарегистрированные видеодетектор движения, подсистемой контроля доступа или данными с рабочих мест кассиров-контролеров.

Если система поддерживает работу с метаданными, они индексируются и записываются вместе с цифровым видеоизображением. Средства поиска нужного видеофрагмента позволяют пользователю задавать параметры поиска. К примеру, поиск может быть проведен по всем фильмов из нескольких камер, где присутствует движение в кадре в течение заданного интервала времени в определенной части здания, где эти камеры установлены. Для систем, ориентированных на взаимодействие с пользователями — таким, как системы контроля доступа — поиск видеофрагмента может осуществляться по событию, заключается в проходе определенного пользователя через пост контроля.

Как только нужный видеофрагмент локализован в массиве видеоданных, важно получить возможность управления его просмотром на манер обычного видеомагнитофона — чтобы можно было останавливать воспроизведение, перематывать видеоролик в обе стороны и производить покадровый просмотр. Точность и легкость управления этим виртуальным видеомагнитофоном в разных программ разная — к тому же они зависят и от типа применяемого алгоритма сжатия видеопотоков. К примеру, в некоторых лидирующих пакетах управления воспроизведением отлично работает с источниками, сжатыми в формате M-JPEG, но плохо функционируют с компрессией MPEG-4.

Программное обеспечение должно обеспечивать и возможность экспорта видеопоследовательностей на базе задания временных отрезков фрагмента, чтобы быстро переписать его на CD или DVD для предоставления видеозаписи в качестве доказательства. При записи продукт должен обеспечивать нанесение на изображение цифровых "водяных знаков", хранящихся при процедурах экспорта — для исключения возможности подделок видеозаписей.

Сетевая видеорегистрация

Сетевая цифровая видеорегистрация — это процесс индексирования и записи компрессировать видео и звук в системы хранения данных.

Большинство программных решений сетевой видеорегистрации подписывают каждый кадр видео цифровым путем аналогично водяным знакам на ценных бумагах, чтобы защитить данные от вмешательства или попыток их модифицировать. Цифровые подписи могут способствовать процедурам использования видеозаписей в судебных процессах в качестве свидетелей.

Большинство программных сетевых видеорегистраторов осуществляют неплохую эмуляцию таких функций аппаратных цифровых видеорегистраторов, как использование событий и расписаний для включения-выключения записи и управления качеством записи видеопотоков.

Программное обеспечение, построенное на принципе открытости архитектуры, использует для хранения фильмов возможности, предоставляемые операционной системой (Windows или Linux). В типичном случае любая система хранения, которую можно "прописать" в системе на правах дискового накопителя, может быть использована для хранения видеоданных. Такой открытый подход обеспечивает очень большую гибкость в выборе системы хранения видеоданных. Могут быть использованы встроенные диски, присоединяются непосредственно средства хранения (direct-attached storage, DAS), средства хранения, причитающиеся по сети (network-attached storage, NAS) и сети хранения данных (storage area networks, SAN), которые могут быть объединены в конфигурации RAID, производства компаний, специализирующихся на системах хранения данных — таких, как EMC, IBM и HP. Системы закрытой архитектуры, как правило, не поддерживают применение систем хранения промышленного стандарта.

Администрирование и конфигурирование

Системы видеонаблюдения управляют правами пользователей, устройствами и событиями. Управление устройствами начинается с задания добавления к системе камер или видеосерверов. Программные продукты, поддерживающие протоколы автоматического обнаружения устройств, снижают трудоемкость этой процедуры, самостоятельно обнаруживая вновь подключены к сети устройства и выдавая по факту обнаружения на экран диалоговые окна для их настройки. В большинстве программных пакетов предусмотрены возможности задания основных параметров компрессии и качества видеоизображения. Меньшее количество программ предлагают возможности задания более сложных установок — например, параметров встроенного видеодетектора движения. Вместо этого чаще всего в числе элементов графического интерфейса присутствует ссылка, ведущая к встроенному веб камеры, что позволяет использовать для ее настройки встроенный в камеру пользовательский интерфейс.

Управление событиями — одна из наиболее серьезных проблем, связанных с человеческим фактором, и поэтому привлекает внимание разработчиков программного обеспечения. Автоматизированное управление событиями обеспечивает основанный на машинном интуиции метод соотнесения регистрируемых системой событий с выполнимыми действиями — например, включением видеозаписи, переходом к определенным фиксированным положением поворотных камер, отображения на дисплее выпадающих окон, содержащих видео и текстовые сообщения для операторов системы. Подобные интерфейсы чаще непростые в освоении и требуют от операторов определенного уровня подготовленности.

Разрешение копирования параметров конфигурации с одной камеры на другие может пригодиться для администрирования относительно более крупных систем.

Вопрос масштабов и дублирование

Масштаб системы может характеризоваться количеством установленных камер и количеством одновременно работающих в системе пользователей. Если с помощью вашей системы должен осуществляться одновременный просмотр видеоизображения значительным количеством операторов, у вас, возможно, возникнет необходимость в программном продукте, поддерживающем мультикастинг. Мультикастинг, или групповая адресация, представляет собой способ эффективной передачи видеоданных выбранной группе пользователей — примерно так же, как это осуществляется в процессе установления конференц-связи.

Вместо отсылки индивидуальных пакетов данных для каждого из пользователей в отдельности, на группу сетевых адресов, в которую входят все необходимые получатели видеоданных, отправляется единственное сообщение. Передача на всю группу одного-единственного видеопотока вместо отдельных потоков для каждого из пользователей снижает нагрузку на сеть, хост-серверы и сетевые камеры.

Одиночный сервер, предназначенный для сетевой видеорегистрации, ограничен по количеству обслуживаемых камер. Предельное количество может варьироваться в зависимости от конкретного программного продукта, а также технических возможностей сервера, на котором это программное обеспечение установлено. Некоторые программные пакеты поддерживают восстановления работоспособности системы после отказа, а также дублирование записи на нескольких компьютерах одновременно, чтобы обезопасить данные от случаев отказа дисковых накопителей или других системных аварий.

Поддерживаемые IP-устройства

Решение сетевых камер сегодня включают и привлекательные наборы ценных дополнительных возможностей — например, двустороннюю голосовую связь, мегапиксельное разрешение, обнаружение движения и встроенную видеоаналитики. Однако уровень интегрированности всех этих "добавок" в управляющее системой программное обеспечение бывает очень разным. В отличие от аналоговых телекамер, их сетевые коллеги должны интегрироваться в каждый программный продукт в индивидуальном порядке, что приводит к невозможности предсказать, какой уровень поддержки данной камеры в любом продукте удалось обеспечить разработчикам. Пользование такими функциями требует тщательного сообщения программного обеспечения выбранной сетевой камерой или видеосервером.

Дружественность к существующей IT-инфраструктуре

Во многих инсталляциях система видеонаблюдения оказалась еще одним приложением, поддерживаемой IT-инфраструктурой. В свою очередь, многие программные продукты становятся все более дружественные к этой инфраструктуре, следуя установленным стандартам управления правами пользователей, устройствами и сетевой безопасностью.

Многие продукты в настоящее время интегрируются со стандартами Active Directory компании Microsoft — это дает возможность управлять правами пользователей системы в рамках уже существующих в организации порядков. Соответствующие каждому из имен пользователей привилегии доступа к камерам и органам их управления могут присваиваться при обычном входе пользователя в корпоративную сеть.

Лишь некоторые продукты способны выдавать отчет о состоянии и результатах диагностики системы с использованием стандартных инструментов и протоколов. Одним из таких стандартов является SNMP (Simple Network Management Protocol, протокол управления простыми сетями). Программные продукты могут использовать протокол SNMP для того, чтобы сообщать о системных сбоях — таких, как потеря видеоматериалов или авария жесткого диска — приложениям, осуществляющим контроль работоспособности системы (таким, как OpenView от HP или Tivoli от IBM).

Перед тем как начать развертывать систему, многие IT-менеджеры захотят понять, насколько легко видеопотоки будут проходить через их системные брандмауэры. Некоторые продукты, основанные на решениях корпорации Microsoft, используют сетевые порты, которые считаются уязвимыми для вирусных и других хакерских атак. Например, брандмауэры на многих предприятиях блокируют порт 135, используемый протоколом DCOM компании Microsoft для удаленного вызова процедур. Если вы планируете осуществлять доступ к видеофайлам помощью вашей беспроводной сети или через Интернет, вам придется уточнить, какие именно сетевые порты будут использоваться снова приобретается программным обеспечением.

Доступ веб-браузера сильно облегчает работу с видеоизображением, легко осуществим и поддерживаем. Доступ к видео может быть осуществлен с любого персонального компьютера. Вместо того чтобы загружать и обновлять версии программного обеспечения на клиентских машинах, обновление версий производится только на серверах. Программные продукты разных производителей в разной степени обеспечивают поддержку доступа через веб-браузеры. Например, интерфейс программного обеспечения компании Broadware целиком построен на веб-доступе, в то время как другие программы предусматривают ограниченную функциональность при доступе через браузер или вовсе таковой не обеспечивают — в зависимости от установленного ими клиентского программного обеспечения. Программный продукт от Broadware работает под управлением операционной системы Linux, что составляет одну из немногих альтернатив операционным системам Microsoft.

Интеграция добавляет стоимость

Сочетая видеозапись с системами, построенными на активном взаимодействии с пользователями — такими, как системы контроля доступа, управления банкоматами или автоматизации продаж — быть значительно нарастить стоимость системы безопасности. Многие из программных продуктов имеют встроенные возможности интеграции с системами контроля доступа. Уровень интеграции и масштаб поддерживаемых систем могут меняться от продукта к продукту.

В общем случае интеграция с системами автоматизации продаж и другими системами, которые имеют отношение к рабочему процессу организации, должна быть настроена по месту с использованием программного пакета разработки приложений (software development kit, SDK). Большинство лидирующих на рынке продуктов включают в комплект поставки свои SDK, которые могут использоваться разработчиками программного обеспечения для реализации возможности поставить в соответствие живет или записанное видео с взаимодействиями, зарегистрированными системой.

Интеграция видеозаписи с регистрацией нештатных ситуаций в процессе осуществления розничных продаж доказала свою эффективность в качестве инструмента предотвращения потерь. Например, программный пакет XProtect от компании Milestone интегрирован с системой управления ресурсами Navision из пакета Microsoft Business Solutions, образуя таким образом мощный инструмент предотвращения потерь товара на складе компании IKEA в Нидерландах.

Защищая инвестиции капитала

Когда вы приспосабливаете существующие аналоговые системы или установки, основанные на применении аппаратных цифровых видеорегистраторов к функционированию в системах с сетевой видеорегистрации, зачастую становится важным задействовать имеющуюся инфраструктуру аналоговых фиксированных или поворотных камер. Большинство программных продуктов способны управлять традиционными позиционерами с помощью сетевых видеосерверов. Уровень поддержки протоколов управления позиционерами может быть различным в зависимости от конкретного программного обеспечения, что приводит к необходимости заранее удостовериться в том, что данный конкретный программный продукт сможет осуществлять взаимодействие с позиционерами установленных на вашем объекте наблюдения камер.

Некоторые руководители служб безопасности предпочитают оставить в эксплуатации существующие клавиатурный-мониторные интерфейсы рабочих мест охранников. Система Omnicast, выпускаемой компанией Genetec, является одной из немногих на рынке, использующих сетевые декодеры для того, чтобы они могли воспринимать входящие сигналы от управляющих клавиатур аналогового охранного телевидения и переадресовывать компрессировать видеопоток на аналоговые мониторы.

Деньги, деньги и еще раз деньги

Большинство программных продуктов для видеонаблюдения лицензируются в зависимости от количество обслуживаемых ими камерных входов. Цена лицензии в пересчете на одну камеру варьируется от 250 до 1000 долларов, в среднем составляя 350. Системы меньшего масштаба с урезанной функциональностью и без возможности расширения могут предлагаться и по низким ценам.

В конечном счете, лучше для вас программным обеспечением для видеонаблюдения должен стать продукт, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям и возможностям бюджета. Раз уж вам известно, как будет использоваться система видеонаблюдения на практике, выполните всю предыдущую работу и задайте дилеру суровые вопрос о том, насколько вероятно к приобретению программное обеспечение сможет сочетаться с рабочей моделью вашего бизнеса и сможет ли оно быть интегрирована в уже имеющуюся у вас систему и IT-инфраструктуру, а также сочетаться с системами, камерами и видеосерверы других производителей.

Том Гэлвин (Tom Galvin) из компании NetVideo Consulting — специалист по программному обеспечению по управлению видео, занимающихся оценкой продуктов и программами профессиональных тренингов по решениям IP-видеонаблюдения. Недавно господин Гэлвин опубликовал сравнительное исследование программных продуктов данного профиля, базирующиеся на принципе открытой архитектуры.