experience the next
 
Главная  > Журнал «Experience the Next»  > Статьи из журнала

IPAnyware. Объединяяя сетевое пространство

05.10.2007

Мы привыкли рассматривать тенденции развития IP-технологий в видеонаблюдении и безопасности в следующем разрезе: цифровое видео – это качество и новые возможности, IP-камеры – будущее CCTV, а IP-видеонаблюдение – конечная цель развития. Мы часто упоминаем эти популярные темы, везде говорим и пишем о выгодах, которые несет IP, но почему-то рассматриваем исключительно «транспортную» версию развития IP-видеонаблюдения, вскользь упоминая остальное.

А начинать, наверное, следует с простейших вопросов. Что такое «цифра» по своей сути? Почему существует такая связка, IP – цифровое видео? Какие преимущества дает совместное использование этих двух технологий? Проследив пути развития технологий IP и цифрового видео, можно ясно увидеть, что обе они пришли в отрасль безопасности из других сфер: IP – из области IT, цифровая обработка – из телевидения. До определенного момента они развивались самостоятельно, но именно в данной области (то есть в области безопасности) они пересеклись в определенной точке и стали настолько взаимосвязаны, что дальнейшее развитие одного теперь невозможно без развития другого.

Возникла настолько сильная синергия, что стало сложно определить локомотив роста, так как технологии стали слишком взаимозависимыми.

Но где же цель? Какова основная идея развития данных технологий? В чем заключается концепция развития связки «IP – цифра» и всего IP-видеонаблюдения? Что в результате этого взаимодействия получим мы как пользователи? Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо рассмотреть интересующие нас процессы в двух плоскостях – потребительской и технологической.

ОЛЕГ КОЛОСОВ,
руководитель отдела консалтинга компании ITV

ЧТО ПРЕДСТАВЛЯЮТ СОБОЙ НАШИ МЕЧТЫ?

Мечта – это некая идеальная система, состоящая из совершенных устройств. Предположим, что существует устройство, которое в будущем, может, и не будет называться камерой с добавлением приставки, всего лишь определяющей «транспортную» группу, способ передачи информации – «аналоговая», «IP» и т.д., – а, например, будет носить имя «нанодатчик», которое будет определять его функциональное назначение. На этот датчик будут возложены функции не только простого формирования и передачи качественных видеоданных, позволяющих визуально идентифицировать любой объект, но и функции автоматического анализа изображения и выдачи информации, рассказывающей обо всем, что происходит в поле зрения устройства. Например, прошел человек, в записях БД не значится, проехала машина, номер ТС такой-то, совершены следующие нарушения ПДД, «больше трех не собираться» и т. д.

Само собой, данное устройство должно устанавливаться быстро, надежно, с минимальными затратами и в любом необходимом месте. То есть оно должно обладать высочайшей мобильностью. Далее вся информация, которую предоставляет датчик, поступает пользователям и в центры обработки и хранения информации, то есть на N серверов и N клиентов. В свою очередь, любой заинтересованный в данной информации клиент должен иметь возможность в любой момент получить доступ к ней вне зависимости от своего местоположения.

Эта система ни в коем случае не должна быть жесткой, а, наоборот, должна стремиться к максимальной гибкости, к состоянию экосистемы. Это значит, что она должна позволять без особых усилий произвести изменения конфигурации, добавить датчик, клиента, при изменении статуса клиента разрешить ему доступ к другому уровню информации и т. п.

Система должна быть надежной, чтобы не нужно было задумываться, что делать, если откажет сервер, появятся проблемы с сегментом сети и т. д.

Исходя из перечисленного можно выделить несколько характеристик, которые интересуют потребителя и в дальнейшем будут раскрыты более подробно в технологическом разрезе: качество, интеллектуальность, распределенность, масштабируемость, надежность.

КАЧЕСТВО

Качество – это то, к чему стремится любая отрасль. CCTV стремится к качеству отображения и записи видеоинформации. Мегапиксельные матрицы, прогрессивная развертка, инновационные технологии, перспективные алгоритмы сжатия – это все то, что дает нам возможность получить от камер «идеальную» информацию. То, что получается в итоге, – это системы, эффективные для применения в отраслях особенно требовательных к высокой степенидетализация изображения. Кроме того, устройства высокого разрешения обеспечивают большее удобство работы в случае наблюдения за большими территориями, так как одна камера с мегапиксельной матрицей может заменить несколько аналоговых камер.

Но необходимо четко понимать, что качество – это не самоцель. Качество видеоизображения является ключом к возможности максимально интеллектуального анализа.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОСТЬ

Интеллектуальности можно давать различные определения, но проще будет расписать алгоритм, формулу создания интеллектуальности.


Детекция + Распознавание + Корреляция = Событие

Детекция – это способность определять объекты в кадре и максимально детально описывать их по всем возможным параметрам. Следующим шагом является интеллектуальный анализ всех параметров и последующее распознавание объектов по типам с представлением описания в виде метаданных. Обладая этой информацией, система может проводить анализ более высокого уровня, а именно определять корреляцию разрозненных событий в кадре. Используя заложенные данные о сценариях поведения различных объектов и коррелируя их с полученной в результате предшествующей обработки информацией, система может описывать изображение как единую комплексную сцену, выдавая на выходе некое событие, содержащие информацию о том, что именно произошло в кадре – нарушение, ограбление или просто прошел прохожий. Следующим шагом является предсказание развития ситуации.

Итак, используя возможности распознавать образы, направление движения, изменение характера движения, определенные сценарии поведения различных объектов, интеллектуальная система может найти конкретное применение для анализа различных событий – это распознавание оставленных предметов, определение нарушений ПДД, анализ поведения человека и группы людей, а также комплексный анализ и предсказание ситуации на контролируемой территории.

Кроме того, интеллектуальность под разумевает способность системы самостоятельно выбирать алгоритм реагирования на различные события, происходящие в кадре. Интеллектуальная система должна также уметь работать с видеоархивом, используя визуализированные языки запросов для нахождения в определенном временном интервале события на основе метаданных с заданными параметрами.

РАСПРЕДЕЛЕННОСТЬ

Распределенность – одно из главных преимуществ современных систем. Так, возможность построения системы по архитектуре, отличной от клиент-серверной, например P2P, позволяет достигать:

  • высокой надежности и доступности приложений в децентрализованных системах, что объясняется отсутствием единой точки отказа и распределенным характером хранения информации;
  • лучшей утилизации ресурсов, будь то пропускная способность каналов связи, циклы процессора или место на жестких дисках. Дублирование рабочей информации также существенно снижает (но не исключает полностью) потребность в резервном копировании;
  • простоты развертывания системы и легкости ее использования за счет того, что одни и те же программные модули выполняют и клиентские, и серверные функции; возможности использования распределенных вычислений.

МАСШТАБИРУЕМОСТЬ

Масштабируемость – способность системы изменять свою производительность при повышении нагрузки и добавлении ресурсов, а также адаптация к различным сферам применения и решение нестандартных задач без снижения показателей надежности и отказоустойчивости.

Горизонтальная масштабируемость – это возможность быстрого количественного наращивания системы за счет присоединения дополнительных устройств.

Вертикальная масштабируемость – это наращивание функционала системы путем добавления инструментов для решения новых задач.

НАДЕЖНОСТЬ

Надежность может быть обеспечена использованием кластеров. Кластеризация – это распределение аппаратуры и программного обеспечения по узлам, которые работают вместе как единая система, чтобы гарантировать продолжение функционирования пользовательских приложений во время чрезмерных нагрузок либо в случае выхода из строя одного из узлов кластера.

Привлекательность кластеризации заключается в том, что кластеры потенциально способны решить некоторые насущные проблемы. Так, в случае выхода из строя видеосервера или отказа приложения другой видеосервер из того же кластера может взять на себя его рабочую нагрузку, поскольку все видеосерверы в кластере соединены с одними и теми же устройствами хранения данных и клиентами.

ИДЕАЛЬНАЯ СИСТЕМА

Мы определили потребительские и технологические требования к системе будущего, и, если задуматься, все наши размышления укладываются в стремление к идеальной информационной системе. Какими же свойствами должна обладать такая система?

Работа с распределенными данными: информационная система должна допускать возможность работы с данными, расположенными на разных физических серверах, различных аппаратно-программных платформах и хранящихся в различных внутренних форматах.

Логическая группировка данных: система должна позволять обрабатывать все запросы на логических группах баз данных, полностью скрывая тем самым физическое расположение последних.

Абстрактная модель данных: информационная система должна строиться на основе абстрактной схемы данных, на которую отображаются конкретные базы данных. Это позволяет объединять информацию из разнородных систем в одной логической группе.

Абстрактная схема запросов: система должна оперировать не конкретным синтаксисом запросов, а его логической сутью на основе абстрактных атрибутов.

Метаинформация: система должна предоставлять пользователю полную информацию о себе и обо всех своих ресурсах. Разграничение доступа: система должна быть способна предоставлять различные уровни привилегий по доступу к информации различным пользователям.

Учет и контроль: система должна уметь собирать статистику по запросам пользователей и вести аудит.

Открытость: система должна быть основана на открытых стандартах и протоколах и, как следствие, легко расширяться и интегрироваться с другими системами.

Легкость в общении: для пользователей система должна предоставлять простые интерфейсы доступа к информации.

Когда IP-камеры сравняются по количеству с аналоговыми?СОСТОЯНИЕ РЫНКА

Пришло время вернуться на землю и рассмотреть реальное положение дел на современном рынке IP-систем. Насколько хорошо сам потребитель осведомлен о преимуществах IP и как широко распространены подобные системы?

Локомотивом развития всей отрасли IP-видеонаблюдения является развитие конечных устройств – IP-камер, сочетающих в себе цифровые и интеллектуальные технологии, а также программного обеспечения и устройств обработки, анализа и хранения цифрового видеоизображения. Именно объемы этих рынков позволяют делать выводы о рынке IP-систем в целом, причем IP-камеры играют здесь одну из ключевых ролей. Попробуем проанализировать рынок с этой точки зрения.

Так как сетевые камеры появились значительно позже аналоговых, основанные на них системы пока распространены не столь широко. Однако темпы роста этого сегмента рынка очень велики. По данным таких ведущих производителей, как Axis Communications, рост рынка систем IP-видеонаблюдения составил в прошлом году 40%, в то время как аналоговый сегмент вырос всего на 10%. По прогнозам различных агентств, этот высокий темп сохранится в ближайшие пять лет. В России процесс внедрения сетевых камер начался позже, чем на Западе, и идет несколько медленнее. Тем не менее большая часть профессиональной аудитории считает, что количество устанавливаемых за год IP-камер сравняется с количеством аналоговых в 2009–2011 годах. Это подтверждается результатами исследования, проведенного отечественным маркетинговым агентством GMT Plus.

Возникает вопрос: какие факторы способствуют, а какие мешают широкому внедрению IP-устройств в России? Одним из основных тормозящих факторов является недостаточная осведомленность пользователей и инсталляторов о преимуществах IP-систем. И это вполне естественно, ведь данный рынок у нас пока очень молод. Другой тормоз развития – небольшое количество специалистов сферы безопасности, имеющих достаточную квалификацию в области СКС (структурированных кабельных сетей). Ну и, наконец, третий важный фактор заключается в том, что высокоскоростные IP-сети пока не нашли у нас достаточно широкого распространения.

Совместимые IP-камеры

Несмотря на все это, есть веские основания для оптимистичного взгляда в будущее. Прежде всего, по мере все большего взаимопроникновения сфер IT и Security растет количество специалистов по безопасности, имеющих достаточные знания в области IT для построения IP-систем. Кроме того, на многих объектах, построенных в последнее время, уже заложена сетевая инфраструктура, характеристики которой позволяют строить на ней системы видеонаблюдения. А высокоскоростной интернет уже начал проникать даже в отдаленные регионы. Наконец, растет вычислительная мощность компьютерных процессоров с одновременным падением цены – а эта мощность необходима для обработки цифрового изображения. Цена на IP-камеры тоже постепенно падает, и самые простые модели ведущих производителей уже не очень сильно отличаются по стоимости от близких по характеристикам аналоговых камер. Кроме того, в соответствии с потребностями рынка возможно появление одного или, вероятно, нескольких общепринятых кодеков для сжатия видеопотока, максимально соответствующих нуждам CCTV. Когда развитие всех этих тенденций достигнет некоторой критической отметки, можно ожидать прорыва на рынке систем охранного телевидения, результатом которого станет практически полное вытеснение с этого рынка аналоговых камер. Подобный прецедент уже имел место на рынке фототехники.

Мы начали сотрудничество с ITV летом 2007 года с целью интеграции IP-камер Mobotix в программное обеспечение ITV. Эта компания была выбрана нами как один из самых крупных игроков российского рынка программного обеспечения для систем безопасности. Продукты ITV являются одними из наиболее распространенных в России.

На первом этапе сотрудничества планируется интегрировать линейку из четырех камер: D22M, M22M, D12D, M12D. Достигнута договоренность о передаче необходимой информации и оборудования для тестирования. Модельный ряд Mobotix постоянно обновляется, кроме того, у существующих камер появляются новые функциональные возможности, поэтому процесс сотрудничества наших компаний будет постоянно развиваться.

Нужно отметить, что Mobotix является одной из первых компаний, предложивших камеры со встроенным интеллектом. Использование этих возможностей в совокупности с интеллектуальными функциями продуктов ITV позволит создавать высокотехнологичные решения, обладающие рядом преимуществ перед решениями конкурентов. Мы настроены на серьезное и долгосрочное сотрудничество для достижения высоких результатов.

Андрей Аверкин,
руководитель направления сетевого видео компании «Эдванс Видео»,
генерального представителя Mobotix AG в России

В связи с быстрым ростом сегмента цифровых камер для охранного телевидения появляется все больше производителей таких камер. А те компании, которые до этого занимались разработкой аналоговой техники, постепенно переходят на «цифру». В дальнейшем должно произойти разделение производителей (прежде всего небольших) по специализациям. Могут появиться компании, специализирующиеся на камерах для экстремальных условий – пыль, высокая влажность, высокие температуры. Такие компании уже есть среди производителей аналоговых камер – в качестве примера можно привести Extreme CCTV. При наличии на объекте большого количества камер разных производителей актуальным становится вопрос их объединения под управлением единой системы.

УНИВЕРСАЛЬНАЯ ПЛАТФОРМА

Основное преимущество универсальной программной платформы, интегрирующей устройства различных производителей, заключается в том, что она дает возможность использовать оборудование, оптимальное для условий объекта. Например, установить наиболее подходящие для уличного наблюдения камеры одного производителя, наилучшие для помещения камеры другого вендора и т. д. Но самое главное – наблюдение и управление всеми камерами будет вестись из единого центра. А если назреет необходимость расширения системы, пользователь сможет расширить ее устройствами еще одного производителя, при этом будет использован единый интерфейс управления и весь опыт персонала, связанный с эксплуатацией системы, окажется востребованным.

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ IP-ПЛАТФОРМЫ ITV

Компания ITV занимается разработкой универсальных интеллектуальных программных платформ. Такие продукты, как «Интеллект», ВидеоIQ7 и SmartВидео IP, интегрированы практически со всеми IP-камерами, представленными в России. По исследованиям агентства GMT Plus, ITV является лидером российского рынка по количеству интегрированных IP-устройств.

Помимо работы с IP-камерами, перечисленные продукты (за исключением SmartВидео IP) позволяют строить гибрид- ные системы. Это особенно важно в условиях перехода рынка на полностью цифровые системы, так как позволяет осуществить этот переход постепенно и без лишних затрат.

Основа стратегии ITV – обеспечить надежную платформу для применения IP-оборудования различных производителей и предоставить пользователю всю гибкость и эффективность объединенного решения. С этой целью компания сотрудничает со всеми ведущими производителями IP-камер и IP-серверов, стремясь реализовать в своих продуктах поддержку всех возможностей, заложенных в их оборудование. Пример такого сотрудничества – интеграция технологии передачи метаданных Sony DEPA. ITV ведет работу с новыми производителями. Достигнув лидерской позиции на рынке интегрированных IP-платформ, компания прилагает все усилия для дальнейшего качественного развития своих продуктов и увеличения количества поддерживаемых IP-устройств.


Полезные материалы