IP-видеонаблюдение от «А» до «Я»
В чем преимущества IP-видеонаблюдения?
- Высокое разрешение IP-камер
- Возможность выполнения видеоанализа изображения на IP-камере
- Интеграция с сетевыми приложениями и облачными сервисами
- Масштабируемость
- Нет единой точки отказа
- Кодирование (сжатие) видео на IP-камере
По сравнению с современным аналоговым, реальное IP-видеонаблюдение это достаточно дорого, и далее мы как раз попробуем разобраться почему.
Далее мы затронем в основном специфические для выбора видеонаблюдения вопросы, т.е. будем исходить из того, что правильный выбор между аналогом и IP уже сделали.
Что такое IP-видеонаблюдение?
Особенностью систем IP-видеонаблюдения является передача видеопотока в цифровом формате по сети Ethernet, использующей межсетевой протокол или IP, отсюда и название. Система IP-видеонаблюдения состоит из сетевых устройств, каждое из которых имеет в сети свой IP-адрес и уникальный MAC-адрес.
Первым и главным компонентом любой системы IP-видеонаблюдения является IP-камера. Настолько главным, что сама IP-камера может быть полноценной системой IP-видеонаблюдения. монтаж систем видеонаблюдения может снимать видео, записывать его на встроенную SD-карту, может отправлять уведомления о событиях происходящих в кадре, позволяет просматривать видео онлайн на экране монитора или смартфона, может выполнять анализ видео (видеоаналитика) например, распознавать автомобильные номера.
Компоненты систем IP-видеонаблюдения:
- IP-камеры, хоть и главный, но не единственный компонент системы IP-видеонаблюдения.
- Устройства хранения видеоархива, в основном это видеорегистраторы или серверы, которые получают потоки от камер, записывают их на жесткие диски, а также передают «живое» видео или архивные записи рабочим станциям.
- Программное обеспечение для видеонаблюдения. Именно с софтом пользователям предстоит взаимодействовать каждый день, а значит, от удобства программного обеспечения зависит насколько наш опыт будет удобен.
- Сетевое оборудование, в основном, это коммутаторы и маршрутизаторы, которые создают пространство локально-вычислительной сети (ЛВС), предоставляют IP-адреса, поддерживают соединение между устройствами по межсетевому протоколу.
Конечно, есть еще десятки тысяч устройств, которые могут использоваться, дополнять или расширять функционал современных IP систем видеонаблюдения.
Выбираем IP-камеры
IP-камера это основное устройство в системе видеонаблюдения, а в зависимости от системы это может быть единственное устройство, и в будущем количество таких систем будет только расти. Особенно отрадно, что для того чтобы превратить IP-камеру прошлого в IP-камеру будущего в некоторых случаях будет достаточно обновить прошивку IP-камеры.
IP-камера это вполне себе небольшой компьютер, в котором, кроме ISP-процессора, есть центральный процессор управляющий видеокамерой, сетевой интерфейс, процессор управляющий алгоритмами сжатия видеопотока, и другие модули, например, микрофон или блок для управления тревожными входами или дополнительные видеовыходы.
Важнейшей частью IP-камеры является встроенное программное обеспечение, обычно используется очень сильно урезанная Linux, на базе которой развернут веб-сервер, он отвечает при обращении к видеокамере по IP-адресу.
Под веб-сервером здесь имеется в виду программное обеспечение в IP-камере, которое принимает HTTP запросы от клиентов и отвечает на них. Обычно, NVR или VMS находят IP-камеру в сети по MAC-адресу, после этого пользователь может настроить ей статичный IP-адрес. После получения IP-адреса видеокамера становится доступной для получения запросов и отправки видеопотока по сети. Все протоколы, по которым происходит обмен данными между веб-сервером видеокамеры и клиентами, а это HTTP, RTSP, RTP, работают на прикладном уровне сетевой модели TCP/IP.
- RTSP (Real Time Streaming protocol) – это основной протокол, по которому происходит передача видеопотока. В настройках IP-видеокамеры протокол RTSP может работать поверх транспортных протоколов TCP или UDP (RTSP over TCP или RTSP over UDP). Их различие в том, что транспортный протокол TCP требует подтверждения установки соединения или получения пакета второй стороной, а UDP просто шлет и ничего не требует, поэтому соединение по UDP работает быстрее, а по TCP надежнее и подходит для проблемных сетей.
- С HTTP работали устаревшие модели видеокамер, в которых видеопоток раскладывался на фреймы в формате JPEG и выкладывался на веб-сервере видеокамеры, а клиент забирал их с определенной частотой. Это не потоковая передача данных, она называлась JPEG over HTTP. Сейчас такой метод не используется.
- RTP (Real Time Transport Protocol) это еще один вариант стримингового протокола, используется для передачи данных в режиме реального времени. RTP работает, как правило, поверх UDP и не использует зарезервированные порты, как RTSP (это может стать проблемой, если вам надо отправить видеопоток куда-то за межсетевой экран, в другой сегмент сети или вообще в другую сеть).
- Протокол ONVIF также используется в IP-видеокамерах для установки соединения и передачи данных.
Встроенное в IP-камеру программное обеспечение разрабатывается производителем IP-камеры и устанавливается в момент производства. Однако отдельные производители позволяют с помощью своего встроенного в IP-камеру программного обеспечения устанавливать на IP-камеру программное обеспечения сторонних разработчиков.
Такое конечно на момент написания статьи могут только максимально продвинутые производители, например Axis с их платформой ACAP. Хорошим примером такого софта, будет Traffic CaMMRa – программное обеспечение для распознавания автомобильных номеров.