Файл: ВВЕДЕНИЕ.doc

для видеонаблюдения за посетителями в частных домах, офисах, магазинах;
для видеоконтроля кассовых операций на рабочих местах кассиров в магазинах (для анализа соответствия видеоданных, данных кассовых терминалов и чеков);
для организации системы учета и контроля автотранспорта на парковках и КПП предприятий;
для автоматической регистрации и контроля перемещений железнодорожных вагонов по территории заводов, комбинатов, топливно-заправочных комплексов, хранилищ;
при организации территориально-распределенных систем видеонаблюдения, в том числе с единым центром мониторинга.

Цифровой видеорегистратор представляет собой электронное устройство, сходное по строению с компьютером или видеосервером и содержит в своём составе АЦП, процессор, жёсткий диск и другие компоненты. Для управления видеорегистратором на нём может быть установлена специализированная операционная система. Перед записью оцифрованные видеоизображения, как правило, подвергаются компрессии для уменьшения занимаемого места. Практически все видеорегистраторы могут работать как с монохромными, так и с цветными видеоизображениями. Многие видеорегистраторы имеют возможность подключения к компьютерной сети для передачи видеоизображений на компьютеры удалённых пользователей.

Видеорегистраторы характеризуются такими параметрами, как:

функциональность (симплекс, триплекс, пентаплекс);
число входных видеоканалов;
суммарная скорость записи;
разрешение;
используемый тип компрессии;
количеством записываемой информации до перезаписи;
возможности подключения внешних накопителей информации;
возможностью подключения аудиоканалов;
возможностью подключения IP-видеокамер;
возможностью подключения внешних устройств (через релейные входы/выходы)
возможностью работы в сети и многими другими параметрами.

В системах видеонаблюдения видеорегистраторы, практически повсеместно, заменили собой ранее применявшиеся для этих целей видеомагнитофоны и квадраторы, основным конкурентом видеорегистраторов в системах видеонаблюдения сейчас являются видеосерверы на основе компьютеров.

Виды видеорегистраторов

В настоящий момент отдельные разновидности DVR выделились в подгруппы, которые имеют собственные названия:

NVR — сетевой видеорегистратор (работа только с IP-видеокамерами),
HDVR — гибридный видеорегистратор (работа с аналоговыми и IP-видеокамерами),
PC-based DVR (видеорегистратор на базе ПК)
stand alone DVR (работа только с аналоговыми видеокамерами).
Car DVR — видеорегистратор, предназначенный для установки в автомобилях, грузовиках, катерах и прочих транспортных средствах.

Сетевой видеорегистратор (NVR – Network Video Recorder) является наиболее важным элементом сетевой системы видеонаблюдения на базе IP-камер и кодеров. NVR обеспечивает запись видеопотоков, их архивацию и передачу записанных данных по запросу для визуализации. Сетевой видеорегистратор реализует основное преимущество IP-систем – запись в любой точке сети независимо от удаленности от видеокамер. Формально NVR представляет собой сетевой диск, на котором создаются разделы для записи данных: видео- и аудиопотоков. В отличие от цифрового видеорегистратора (DVR – Digital Video Recorder) NVR не осуществляет оцифровку и компрессию видео-, аудиосигнала. Как правило, NVR не обеспечивает и визуализацию изображения, транслируя записанные данные для отображения на мониторах рабочих станций IP-системы. Однако для охранной системы, в отличие от систем видеомониторинга, вопрос надежности процесса записи является наиболее актуальным. И здесь роль сетевого видеорегистратора в составе IP-системы невозможно переоценить. А потому выглядит странным полное отсутствие в отраслевых изданиях публикаций о сетевых устройствах записи на фоне многочисленных сравнений и тестов, посвященных IP-камерам . Существуют многочисленные программы, так называемые универсальные программные платформы, способные работать с многочисленными IP-устройствами разных производителей. Программы обеспечивают администрирование, визуализацию и запись изображения от IP-камер и кодеров с использованием обычного персонального компьютера под управлением OS Windows. Формально в составе программного обеспечения есть модуль, отвечающий за организацию записи. Число каналов записи определяется емкостью лицензии программного обеспечения. В свою очередь, разработчик нередко называет этот программный модуль сетевым видеорегистратором – NVR. Однако подобные системы не гарантируют стабильного качества и надежности записи. Их можно рекомендовать для систем удаленного видеомониторинга или как бюджетное решение для небольшого офиса.

Наиболее профессиональный подход – реализация записи видеопотоков на отдельное устройство, разработанное, как и IP-камера или кодер, одним производителем. Это и есть сетевой видеорегистратор – NVR. Недостатки – более высокая стоимость решения и необходимость использовать всю линейку устройств данного производителя (IP-камеры, кодеры, рабочие станции). В основе NVR – специализированный компьютер с хорошо продуманной системой охлаждения, питания и возможностью установки в шкаф или стойку. В качестве операционной системы на сегодняшний день преобладает Windows. Впрочем, можно отметить тенденцию перехода к более стабильной OS Linux. Выбор Linux связан еще и с меньшими затратами на приобретение дистрибутива, что отражается в цене на устройство. Характерным числом видео- и аудиопотоков для записи на NVR являются значения 16, 32 и 48 потоков. Типичные характеристики видеопотока: 25 кадр/сек. с разрешением VGA (640 х 480) или 4CIF (704 x 576). Для мегапиксельных камер число потоков записи не превышает 4–6 потоков. Ограничение в первую очередь связано с производительностью компьютера, обеспечивающего одновременную запись на диск и трансляцию изображения для воспроизведения. До появления SATA интерфейса узким местом являлась пропускная способность шины жестких дисков с интерфейсом PATA, как следствие нередко использовалась запись на внешний SCSI-накопитель. В настоящий момент SCSI-интерфейс уходит в прошлое. На смену пришел высокоэффективный сетевой протокол iSCSI – команды и данные SCSI, инкапсулированные в IP-пакеты. Увеличение дискового пространства для записи осуществляется включением в гигабитную IP-сеть c сетевыми видеорегистраторами iSCSI-накопителей. Никаких принципиальных ограничений по числу и удаленности iSCSI-накопителей нет. Таким образом, сетевые видеорегистраторы обладают поистине гигантскими объемами дискового пространства – десятки терабайт! Никакой DVR не может сравниться с NVR по продолжительности записи. Кроме того, производители NVR внедряют дополнительные технологии эффективной организации видеоархива, как-то: запись тревожных кадров в отдельную область дискового массива с продолжительным сроком хранения или автоматическое удаление второстепенных по важности записей через определенный оператором промежуток времени. Администрирование сетевых видеорегистраторов обычно осуществляется с помощью программного интерфейса рабочих станций IP-системы. Пользователь может назначить поток от конкретной IP-камеры или кодера для записи на определенный NVR. Параметры записи задаются независимо для каждой камеры, учитывая запись по событию и тревоге. Некоторые сетевые видеорегистраторы имеют встроенный WEB-интерфейс для программирования и не допускают централизованного администрирования. Это является серьезным недостатком, если в системе большое число устройств, так как настройка и перепрограммирование отнимают много времени. С другой стороны, возможен запуск WEB-интерфейса на самом регистраторе и работа с архивом без необходимости использования рабочей станции. Сетевой видеорегистратор не хранит административную информацию системы (данные о пользователях, тревожные сценарии, скрипт-программы), но только видеозапись. Таким образом, в отличие от DVR, выход из строя устройства не приводит к сбою в работе системы в целом, а оператор может работать с живым изображением от IP-камер. Однако производители NVR стараются максимально повысить надежность работы устройств. Это очевидно, так как для охранной системы запись имеет принципиальное значение. В настоящий момент существует несколько технологий, гарантирующих надежность процесса записи в IP-системах. В первую очередь в сетевых видеорегистраторах используются RAID-контроллеры, обеспечивающие создание дисковых массивов из независимых жестких дисков, установленных внутри корпуса устройства. Наиболее распространена модель RAID 5, в которой приходящие данные разбиваются на блоки и распределяются по всем дискам. Все диски используются и для хранения блоков четности, по которым в случае выхода какого-либо винчестера из строя возможно восстановление информации. В NVR с моделью массива RAID5 используется система горячего резерва дисков – не отключая устройства можно заменить вышедший из строя диск. В свою очередь, административная служба IP-системы отслеживает соединение с регистраторами. Соответственно, в случае обрыва связи или отключения NVR администратор системы получает уведомление. В некоторых системах используется протокол UPnP: устройства присоединяются к сети в динамическом режиме, получают IP-адрес, по запросу сообщают о своих возможностях и собирают информацию о присутствии и возможностях других устройств. Как только IP-камеры, кодеры и NVR включены в сеть, процесс записи начинается автоматически – нет необходимости программировать и настраивать NVR, настройки можно скорректировать позже. Таким образом, можно организовать автоматическое переключение потоков с вышедшего из строя устройства на дублирующий NVR. Сами IP-камеры и кодеры могут иметь встроенные носители информации – флеш-карты, запись на которые ведется параллельно с записью на NVR. После восстановления соединения с сетевым видеорегистратором или его работоспособности, данные пересылаются в область архива NVR, где запись отсутствует. Наконец, некоторые системы обеспечивают принцип дублирования записи: поток записывается на два одинаковых сетевых видеорегистратора. Это наиболее дорогостоящее, но, разумеется, самое надежное решение. Необходимо еще раз отметить, что технологии надежной работы NVR и записи данных наиболее полно присутствуют в законченном устройстве, но не в программных платформах. Стоимость сетевых видеорегистраторов обычно составляет порядка 40% от стоимости всей IP-системы. В связи с этим некоторые производители предлагают инсталлятору выбор между законченным решением и программой сетевого видеорегистратора.

Достоинства

удаленный доступ к видеоданным по локальной сети или Интернет (через специальный софт, web-интерфейс, приложения для мобильных устройств)
легко наращиваемая архитектура
подключение к локальной сети в произвольном месте

Недостатки

высокая нагрузка на локальную сеть

Характеристики сетевого видеорегистратора

Типичные характеристики сетевого DVR:

количество видеоканалов (IP видеокамер): 4/8/16/20/32/40/64
количество HDD: 2/4/6/8/12/16 (поддержка RAID)
поддерживаемые форматы видеосжатия: MJPEG, MPEG4, H.264 и др
наличие аудио/видео интерфейсов для вывода информации с видеокамер на локально подключаемый видеомонитор

Сетевая система хранения данных (nas).

По сути, представляет собой компьютер с некоторым дисковым массивом, подключенный к сети (обычно локальной) и поддерживающий работу по принятым в ней протоколам. Часто диски в NAS объединены в RAID-массив. Несколько таких компьютеров могут быть объединены в одну систему. Обеспечивает надёжность хранения данных, лёгкость доступа для многих пользователей, лёгкость администрирования, масштабируемость.

Модуль NAS представляет собой отдельный компьютер, который может быть построен на произвольной архитектуре. Основным предназначением этого компьютера является предоставление сервисов для хранения данных другим устройствам в сети. Операционная система и программы NAS-модуля обеспечивают работу хранилища данных и файловой системы, доступ к файлам, а также контроль над функциями системы. Устройство не предназначено для выполнения обычных вычислительных задач, хотя запуск других программ на нём может быть возможен с технической точки зрения. Обычно NAS-устройства не имеют экрана и клавиатуры, а управляются и настраиваются по сети, часто с помощью браузера, через подсоединение к устройству по его сетевому адресу.

Как правило, энергопотребление NAS на 90 % зависит от количества и типа установленных дисков, и лишь потом — от встроенного процессора и памяти.

2.2.4. Видеомониторы.

Видеомониторы предназначены для круглосуточного и высококачественного отображения изображений с видеокамер системы видеонаблюдения. В зависимости от используемых видеокамер применяются черно-белые или цветные видеомониторы.

Видеомониторы служат для отображения визуальной информации. Они могут быть черно-белыми или цветными.