Видеонаблюдение вторгается в ИТ-инфраструктуру
Глобализация затрагивает не только общественно-политическую сферу, ее влияние явно прослеживается и на рынке систем охранного телевидения. Все больший вес набирает цифровой сегмент оборудования, а охранные системы все чаще интегрируются в ИТ-инфраструктуру компании. Основная характеристика информационного общества – сокращение времени передачи информации из одной точки в другую. За 20 лет коммуникационные и информационные технологии пережили бурное развитие, что не могло не сказаться на отраслях, связанных с обработкой и передачей информации. Сфера безопасности сегодня переходит на стадию конвергенции с информационными технологиями, т. е. к взаимопроникновению и взаимному использованию разработок и инноваций. Эпоха прощания с аналогом В ноябре 2005 года журнал "Security Distributing and Marketing" (SDM) провел опрос среди ведущих игроков западного рынка безопасности — инсталляторов, дистрибьюторов и производителей, с тем, чтобы выявить основные тенденции развития сектора. Исследование показало, что постепенно снижаются продажи аналоговой техники, особенно видеомагнитофонов. Чуть медленнее падают продажи мультиплексоров, которые все еще используются в крупных системах видеонаблюдения с большим количеством видеорегистраторов. По-прежнему высоки темпы роста продаж обычных телекамер и телекамер "день-ночь", а максимальные показатели продемонстрировали в 2005 году купольные камеры и цифровые видеорегистраторы. Многие производители отмечают растущий спрос на интеллектуальные системы видеонаблюдения, которые иногда называют видеоаналитикой. Причины ухода в небытие технологии видеозаписи на пленку очевидны — цифровая видеозапись оказалась во всех отношениях более удобной. Емкость носителя в десятки раз больше, запись не портится со временем, ее можно просматривать несчетное количество раз без всякого вреда для качества изображения. Плюс удобные алгоритмы поиска видеофрагментов и богатый функционал, который можно наращивать и наращивать. Как отмечали ряд респондентов, сегодня меняют уже парк цифровых видеорегистраторов пользователи, приобретавшие оборудование два года назад. Другими словами, не только аналоговая запись безнадежно устарела, но и цифровая технология шагнула далеко вперед за последние несколько лет. Увеличилась скорость записи, стала более удобной настройка и управление, расширились сетевые возможности. Микропроцессорные технологии дешевеют день ото дня, и в любом случае нет смысла пользоваться морально устаревшим устройством, если можно приобрести новое. Все больше производителей предлагают видеорегистраторы со специальными функциями — например, с возможностью интеграции с POS/ATM-терминалами. Такие устройства охотно раскупаются службами безопасности банков (для видеонаблюдения в банкоматах) и розничной сети (для видеонаблюдения на кассовых узлах). Растущая популярность камер "день/ночь" вызвана тем, что многие видят в них замену цветных аналогов. Покупая такую камеру, заказчик решает еще и задачу ночного видеонаблюдения. Купольные камеры постепенно перестают быть революционной новинкой. Давно уже стало очевидно, что одна такая камера гораздо эффективнее группы стационарных устройств, поскольку помимо покрытия определенной зоны видеонаблюдения предлагает ряд специфических возможностей: удаленное управление направлением обзора, возможность "ведения" объекта, многократное приближение/удаление, программирование предустановок и маршрутов и многое другое. Растет число комплексных систем безопасности. Особенно это касается интеграции видеонаблюдения и контроля доступа. Видеонаблюдение, наряду с биометрическими технологиями, широко используется для автоматической верификации/идентификации людей при входе на объекты. Это позволяет увеличить пропускную способность рубежа контроля и минимизировать влияние человеческого фактора. Видеозапись переходит на IP Начало массового производства цифровых видеорегистраторов принято относить к 1996 г. Их продажи превзошли показатели аналоговых устройств, по данным Frost&Sullivan и JP Freeman&Co, в 2002 г. По мере дальнейшего развития сетевых технологий и неизбежной конвергенции видео и IP процесс видеозаписи начал претерпевать определенные изменения. К цифровому видеорегистратору камера подключается через коаксиальный кабель. Фактически видеорегистратор представляет собой аналоговый мультиплексор, интегрированный с компьютером, который осуществляет оцифровку, сжатие видеосигналов с нескольких каналов и запись их на жесткий диск. С ростом производства сетевых камер и видеосерверов, позволяющих использовать для организации системы видеонаблюдения уже проложенную локальную сеть, возникла необходимость в новом классе устройств — сетевых видеорегистраторах, которые могли бы записывать видео, поступающее по IP-сети, а не по коаксиальному кабелю. Классический сетевой видеорегистратор представляет собой сетевой сервер с установленным программным обеспечением для видеозаписи. Функции оцифровки и сжатия видеосигнала выполняют сетевые камеры (или видеосерверы), на которые также возложены и "интеллектуальные" функции — детекция движения, обработка тревог с охранных датчиков, осуществление "предтревожной" записи в видеобуфер. При том, что по функциональным возможностям сетевые и цифровые видеорегистраторы вполне сопоставимы, все же можно выделить ряд преимуществ IP-видеозаписи. Это более гибкая масштабируемость без "16-канального скачка", более эффективное использование сетевой инфраструктуры, возможность использования сетевой конвергенции и удаленного доступа. Кроме того, появляется возможность интеллектуальной обработки видеоизображения на уровне телекамеры. Главное — удобство Сетевые технологии видеонаблюдения идут не только по пути развития сетевого функционала и интеграционных возможностей, но и по пути упрощения инсталляции. Результатом стало распространение беспроводного доступа и передачи питания по Ethernet (Power over Ethernet, PoE). PoE чаще всего применяется в таких устройствах, как IP-телефоны или сетевые камеры, чья потребляемая мощность не превышает 12,9 Вт (стационарные телекамеры для работы в помещении). Эта технология позволяет использовать для подвода электропитания к устройству свободные жилы витой пары, по которой передается видео. Помимо удобства инсталляции и экономии на прокладке кабеля электропитания PoE способна значительно повысить надежность работы сетевых устройств: при использовании источников бесперебойного питания сетевая камера будет работать круглосуточно, и никакие скачки напряжения в городской сети ей не страшны. За счет того, что питание подается по свободным жилам витой пары, такой способ никак не влияет на пропускную способность сети. PoE-совместимые устройства при подключении автоматически идентифицируются. Технология PoE регулируется стандартом IEEE 802.3af Если PoE-совместимые камеры не нужно включать в розетку электропитания, то беспроводные камеры не надо подключать к сетевому разъему. Достаточно просто расположить такую камеру на расстоянии не более 100 м от точки беспроводного доступа и включить в розетку. Последний стандарт беспроводного доступа IEEE 802.11g включает механизм многоуровневой верификации, поэтому пользователь может получить доступ к беспроводной сети только в том случае, если правильно введет все пароли доступа к узлам сети (по одному паролю на каждый узел). Регламентируемый WPA алгоритм криптографического шифрования пакетов данных основан на 128-битном динамическом ключе, уникальном для каждого сеанса связи. Функция проверки целостности сообщений (MIC) позволяет предотвратить захват пакетов данных с камеры, изменение их содержимого и повторную пересылку. Беспроводные камеры, поддерживающие IEEE 802.11g, работают в частотном диапазоне до 2,4 ГГц со скоростью до 54 Мбит/с. Эра искусственного интеллекта По мере того, как набирают силу интеграционные процессы, затрагивающие все подсистемы сферы безопасности &mdash СКУД, видеонаблюдение, охранно-пожаную сигнализацию (ОПС), &mdash происходит сращивание этих систем на границах, диффузия, взаимопроникновение отдельных элементов. Взаимопроникновение настолько органичное, что бывает порой довольно трудно отнести новый продукт &mdash к СКУД или к видеонаблюдению (ОПС пока находится несколько в стороне от этого процесса). Типичным примером могут служить системы распознавания лиц людей. Среди программно-аппаратных комплексов, включающих функцию распознавания лиц, можно выделить две подгруппы: системы распознавания лиц и системы поиска лиц в толпе. Системы поиска лиц в толпе в качестве составляющей могут включать и модуль распознавания. Часто в таких системах для "захвата" лиц используют несколько камер, позволяющих выбрать оптимальный ракурс. Работа системы распознавания лиц основана на выделении из изображения лица характеристик, постоянных для данной личности: расстояния между глазами, длины носа, формы лица. В общем случае такая система может включать следующие модули. Модуль регистрации, который служит для формирования математической модели лица по каким-либо входным данным — самому лицу или фотографии. Математическая модель может содержать только информацию о расстояниях между характеристическими точками или же двухмерный или трехмерный образ. Модуль, преобразующий изображение лица объекта, выхваченное телекамерой толпы, в математическую модель &mdash расстояния между точками &mdash или образ. Модуль сопоставления, задачей которого является сравнение двух математических моделей – имеющейся в базе и только что полученной. Модуль распознавания кожи, работающий совместно с системой распознавания лица, способен повысить эффективность системы на 20-25%. Технология анализа текстуры поверхности позволяет различать даже близнецов, похожих как две капли воды, которых обыкновенная система распознавания лиц отличить друг от друга не в состоянии. Система распознавания лиц может осуществлять как верификацию (сравнение математической модели только что распознанного лица с другой матмоделью), так и идентификацию (поиск в базе данных матмодели, идентичной только что созданной). Иногда использование системы распознавания лиц в силу ряда причин оказывается предпочтительным по сравнению с другими биометрическими модулями. Одна из них &mdash отсутствие физического контакта пользователя с системой. Когда перед системой ставится задача выявления в толпе возможных террористов, система распознавания лиц по эффективности не сравнима ни с чем. Возможность распознавания лиц людей в движении, без необходимости остановки человека на рубеже контроля, а также одновременное распознавание лиц всех людей, попавших в поле зрения видеокамеры, может сослужить добрую службу как в местах большого скопления людей, например, в аэропортах или метро, так и на проходных предприятий. Главным плюсом таких систем является обеспечение комплексной реакции системы безопасности и отдельных ее компонентов, а также автоматическое оповещение по результатам распознавания и идентификации. Лучшие представители этого класса систем имеют в арсенале своего рода средства "отстройки от шумов". Они способны адаптироваться к различным уровням освещения, а также проявляют устойчивость по отношению к изменению индивидуальных признаков человека: появлению или исчезновению очков, бороды, усов, старению, изменению цвета кожи. Довольно часто в составе систем видеонаблюдения используются интеллектуальные видеодетекторы: детекторы оставленных предметов, направления движения, дыма. Не говоря уже о детекторах вандализма, позволяющих мгновенно обнаружить такие события, как попытка закрыть объектив камеры. Иногда подсистема распознавания лиц выполняется в виде единого модуля с детектором направления движения. Все эти системы позволяют не только вести наблюдение за окружающей обстановкой, но и благодаря уникальным алгоритмам детектировать определенные события, такие как движения различной интенсивности, статические изменения, нахождение лица в кадре. Как правило, детекторы оставленных предметов строятся на сравнении ряда последовательных кадров и фиксации изменений. Таким образом, система сначала обнаруживает новый появившийся в кадре предмет, а затем, если он остается неподвижным больше заданного времени, сообщает работникам охраны о потенциальной опасности. Интересным примером использования систем распознавания образов в видеонаблюдении может служить контроль транспортного потока с функцией распознавания номеров. Такая система строится следующим образом. Над дорожным полотном устанавливается камера, изображение с которой обрабатывается на предмет появления автомобиля. Из всех кадров, поступающих в модуль обработки, выбираются те, где номерной знак расположен наиболее удачно. Далее он распознается с помощью специального алгоритма и заносится в базу данных, куда записывается также стоп-кадр с изображением автомобиля, дата проезда и точное время. Новое – это хорошо забытое старое Одно из наиболее примечательных открытий последнего времени в этой области – панорамная телекамера. Это небольших размеров устройство по эффективности видеонаблюдения превосходит 5 скоростных купольных и стационарных телекамер. При этом стоит она, как один "купол" крупного западного производителя. Объектив с полусферическим углом зрения пропускает через себя лучи света, которые попадают на 3-мегапиксельную ПЗС-марицу. Так формируется анаморфоза – иными словами, искаженное изображение всего пространства, которое только можно захватить объективом "рыбий глаз". Если телекамера установлена в торговом зале, то это будет весь торговый зал. Сам собой напрашивается вывод, что в таком помещении бесполезно искать "мертвые зоны" &mdash даже если что-то упустит из виду служба охраны, видеорегистратор все добросовестно зафиксирует. Чтобы службе охраны было удобнее смотреть, что происходит вокруг, графический процессор, выполняющий функции той самой призмы, осуществляет математическую обработку изображения – на монитор выводится изображение с четырех виртуальных купольных телекамер в совершенно привычном, "плоском" виде. Использовать эти телекамеры можно точно так же, как и обыкновенные "купола", причем работают они независимо друг от друга – они же виртуальные. Добавим к этому продвинутые функции анализа сцены: детектор движения, детектор оставленных вещей. Получается, что такое вот устройство, полностью лишенное подвижных механических узлов, способно здорово облегчить жизнь службе охраны. Видео в этом случае можно записывать как на обыкновенный видеорегистратор, так и на специальный, в котором установлен такой же процессор, как и в телекамере. На такой видеорегистратор записывается 3-мегапиксельная анаморфоза, с которой потом, при воспроизведении, можно делать то же самое, что и с "живым" видео. С помощью традиционного видеорегистратора запись можно просмотреть только в виде анаморфозы, а с помощью такого специализированного устройства можно рассмотреть заинтересовавший объект во множестве вариантов, поиграть виртуальными телекамерами. Интеллектуальная глобализация Глобализация – тенденция, характерная не только для общественно-политической сферы. На рынке безопасности она проявляется во все большем распространении интегрированных систем безопасности и в создании стратегических альянсов, в слияниях и поглощениях, следствием которых становится пополнение продуктовой линейки каждого из участников рынка. Человек постепенно вытесненяется с тактического уровня автоматизации видеонаблюдения. Любую автоматизированную систему можно разделить на три уровня: стратегический, отвечающий за принятие решений и анализ результатов; тактический, на котором формируются и отрабатываются алгоритмы выполнения поставленных задач; исполнительный, включающий устройства очувствления – датчики и исполнительные устройства, которые непосредственно соприкасаются с рабочей средой. Задачи тактического уровня в интеллектуальной системе видеонаблюдения выполняют специализированные программные модули, принцип работы которых был описан выше. Человеку же в этой системе отводятся два уровня: стратегический (при возникновении сложных ситуаций анализ видеоданных возлагается на человека; принятие решений также возложено на человека) и исполнительный (реакция на простейший возбудитель &mdash сообщение о тревоге на мониторе, сигнал зуммера, световой сигнал; удаленное управление поворотными камерами с клавиатуры) Охранные системы сливаются с ИТ-инфраструктурой и сегодня почти обязательным параметром для устройств безопасности вообще и для видеонаблюдения в особенности, является возможность передачи видео по локальной сети, по интернету и поддержка распространенных сетевых протоколов. Все чаще у видеорегистраторов и ПО для виденаблюдения появляются возможности, характерные традиционно для сетевых устройств: возможность использования сетевых хранилищ информации, распределенное использование ресурсов (в том числе растущее число клиент-серверных приложений). Все сильнее чувствуется децентрализация и распределение интеллекта. В сетевых системах видеонаблюдения, основанных на сетевых камерах и сетевых видеорегистраторах, интеллектуальные функции по обработке видеоизображения реализуются непосредственно в камере, за счет чего значительно снижается вычислительная нагрузка на центральный процессор видеорегистратора. Надежда Сергеева
Алексей Кобытев: По итогам 2006 г. рост сегмента IP-видеонаблюдения превысит 100%
На вопросы CNews ответил Алексей Кобытев, управляющий директор российского дистрибьютора систем безопасности «АРМО-Системы». CNews: Какие тенденции доминировали на рынке систем безопасности и защиты в 2005-2006 годах? Алексей Кобытев: Глобальной тенденций является сближение технологий ИТ-рынка и рынка систем безопасности. Связующим звеном этого процесса являются, естественно, сетевые технологии, а если быть еще точнее, то IP-технологии. В настоящее время все большее число компаний ИТ-рынка вовлекается на рынок систем безопасности, а повсеместное применение IP-решений упрощает им освоение нового направления, поскольку работать с сетевыми технологиями им привычно. Если рассматривать различные сегменты рынка, то в первую очередь, стоит заметить, что в последние годы значительно вырос интерес к системам видеонаблюдения. Более глубокий анализ показывает, что самая высокая динамика роста продаж в сегменте цифровых видеорегистраторов (Digital Video Recorders), а уже затем продажи камер, мониторов и другого сопутствующего оборудования. Причиной этому послужило серьёзное проникновение мультимедийных технологий в сферу цифровой видеозаписи, появление и применение новых технологий сжатия видео, ну и, само собой, удешевление компонентов. |
