Мониторинг и оптимизация сети видеонаблюдения

Добрый день, уважаемые читатели. Рано или поздно сеть видеонаблюдения выходит за пределы одного объекта и возникает вопрос: «Как обеспечивать дальнейший мониторинг сети и оптимизировать обработку всех данных?».

Оптимизация

Правильный выбор оборудования должен начинаться в момент проектирования сети и рассматриваться для каждого объекта отдельно. Быстро развернуть похожую сеть на разных по назначению объектах не получится. Завод – это одна общая концепция, складское помещение – совсем другая. Поэтому выбор и стоимость оборудования на прямую будет зависеть от проектировщика, его основная задача – запустить сеть. Когда появится первая необходимость в ремонте, как легко можно будет провести модернизацию и есть ли резервные каналы проектировщика мало волнует, поэтому такие моменты придётся взять руководителю на себя. Перерасхода такого ресурса, как человеко-часы можно избежать, правильно поставив работу оператора и обеспечив его удалённым доступом к видеорегистратору. Один среднестатистический оператор свободно может работать с записями с 5 разных точек (по 32 камеры на точку), при большей активности начинает снижаться внимание и появляется быстрая утомляемость (так же количество операторов должно исходить из стратегической важности объектов). В этом понимании, оператор – человек, который обеспечивает дальнейшую работу с отснятым материалом, а не «охранник», который отслеживает события в онлайн режиме. Обязательное требование – наличие интернета на объекте. Ни для кого не секрет, что для юридических лиц цены на интернет услуги отличаются в разы от цен на услуги для физических лиц, но качество, этих самых услуг, не возрастает и, в конечном счёте, мы получаем тоже самое SLI соглашение без привилегий и выделенных резервных линий. В среднем 3500 руб за 5 Мбит/c. Это не ново, есть свои плюсы, юридические лица тоже могут ставить свои условия. Например, с провайдером, который предоставляет услуги «последней мили», всегда можно договориться о более широком канале между объектами внутри одной подсети. Внешняя скорость останется 5 Мбит/c, но туннель между объектами будет размером с 40-50 Мбит/c (зависит от «показателя жадности» вашего провайдера). Это не мало важно при удалённом просмотре видеокамер, т.к. их битрейт может занять всю полосу пропускания. Маршрутизацию между объектами позволяет организовать оборудование марки CISCO либо MikroTik.

Хранение данных

Вся сеть видеонаблюдения не всегда полезна без отснятого материала. Злоумышленника трудно можно поймать в онлайн режиме, иногда требуется просмотреть сотню гигабайт данных. Причём узнать, где именно и в какое время смотреть момент события – это не простая задача. Поэтому, размер архива должен на прямую зависеть от стратегической важности вашего объекта. Вам решать, устанавливать видеорегистратор в режим перезаписи HDD либо складировать весь отснятый материал в специальные боксы. Причём писать видеорегистратор должен не на любой первый попавшийся диск, а на специализированный под круглосуточную работу накопитель с поддержкой многопоточной записи. Скорость чтения накопителя может быть во много раз ниже скорости записи, т.к. гигабитный интерфейс видеорегистратора всё равно не позволит просмотреть данные быстрее скорости в 125 МБ/c. В случае же с записью, здесь все ресурсы должны работать как часы, чтобы не потерять ничего существенно важного.

Казалось бы, производительности любого современного HDD более чем достаточно, чтобы одновременно вести запись нескольких видеопотоков, пусть даже в разрешении 1080p. Например, битрейт 3 000 Кбит/с приемлем даже для фильмов в высоком качестве, а это всего лишь 375 Кбайт/с — пустяк на фоне скорости последовательной записи в 150-200 МБайт/с, доступной 3,5 дюймовому HDD.

Задача усложняется, когда потоков по-настоящему много, к тому же периодически жесткому диску требуется отвлекаться на чтение уже записанных данных, а это ещё до 10 клиентов с одновременным подключением. Кроме того, коррекция ошибок так же пагубно влияет на производительность. Как следствие, в долговременной перспективе возникает ненулевой риск потери кадра, что может быть неприемлемо для наблюдения за серьезными объектами.

Многие проектировщики не задумываются над этой составляющей, т.к. их задача спроектировать и запустить, а ремонтом и модернизацией уже будет заниматься другой человек. Выбор HDD решается в пользу цены. «Чем дешевле тем лучше» - такое правило так же по вкусу многим заказчикам, обычно выбирается десктопная версия HDD, которая годится для режима работы 40 часов в неделю, регистратор же трудится круглые сутки на протяжении всего срока работы.

Производители уже создали отдельные линейки HDD для видеорегистраторов, которые уже многие компании оценили. Одной из таких моделей является модель Purple от Western Digital.

Работа диска в регистраторе:
- отсутствует активное охлаждение (в лучше случае это вентилятор 30 на 30 мм)
- корпус регистратора лёгкий и подвержен вибрациям
- HDD крепятся в корзины, расположенные вплотную (до 8 штук подряд)
- режим работы 24 на 7
- блок питания регистратора весьма посредственного качества (любой производитель хочет на этом сэкономить, поэтому выбор падает на «китайские вольты и амперы»)
- архивирование видеозаписей
- устранение возникающих ошибок во избежание появления обрывов потока изображения
- постоянная перезапись
- многопоточность

Преимущества WD Purple (потомок WD-AV GP серии)

В линейку входят накопители объёмом от 1 до 6 ТБ. Все имеют скорость вращения шпинделя около 5400 об/мин (+-7%) и используют пластины емкостью 1 ТБ (при объеме от 2 до 4 ТБ) или 1,2 ТБ (5-6 ТБ). 2 недели непрерывной записи с 32 каналов (при режиме качества сьёмки D1) занимают 3 ТБ свободного пространства.

Разрешение бывает QCIF, CIF, 2CIF, DCIF и D1. Разрешение изображения – это количество различимых точек (пикселей) в изображении по горизонтали и вертикали. Чем больше данные цифры, тем выше качество изображения.

В системах видеонаблюдения (аналоговых) используются следующие разрешения:
- D1 - общепринятое сокращение от Full D1 (Full Definition Standard 1)- полное разрешение, равный для PAL и SECAM - 720х576 пикселей.- 2CIF или Half D1
- разрешение «чересстрочного» кадра, равный для PAL и SECAM - 720х288.
- CIF (Common Intermediate Format), также, известный как FCIF (Full Common Intermediate Format) - стандарт размера изображения графических и видеофайлов равный для PAL и SECAM - 352 x 288 пикселей. Важно понимать, что D1 = 4 CIF. Таким образом, наилучшее изображение будет при разрешении записи в формате D1, наихудшее - при записи в разрешении CIF.

Применяемые технологии

Набор алгоритмов AllFrame, разработанных WD для дисков Purple, пришел на смену «технологии» SilkStream, которая применялась в дисках WD-RE GP. Разница в первую очередь выражается в количестве поддерживаемых потоков HD-видео: 12 для SilkStream и 32 — для AllFrame.

Для уменьшения энергопотребления применяется технология IntelliSeek. В ее основе – вычисление оптимального времени поиска, которое наряду со снижением потребления электроэнергии, уменьшает вибрацию и шумность диска. Низкая вибрация положительным образом сказывается на эксплуатационных характеристиках диска, увеличивая срок его гарантии с одного года (для стандартного диска для ПК) до трех лет. Стандартному настольному HDD требуется одновременное питание по двум линиям 12 В – 075 А и 5 В – 0,75 А. WD Purple обходится меньшим, 5В – 0,6 А и 12 В – 0,45 А, что позволяет диску не реагировать на некачественное питание и не выйти из строя раньше заявленного эксплуатационного срока.

Purple – температура при высоких нагрузках у 6 ТБ версий не поднимается выше 38 градусов, что является рекордным минимумом для накопителей такого объёма. Это достигается за счёт низкого энергопотребления во время раскрутки и работы HDD, что так же уменьшает вероятность поломки и увеличивает срок бесперебойной работы.

Вибрации – за счёт технологии intellipower (Intellipower – означает, что каждый экземпляр, сошедший с конвеера, имеет свою скорость вращения шпинделя. Скорость вращения не регламентируется (регламентируются только скоростные показатели), поэтому вся серия получает отметку intellipower).

В заключение

Каждый объект требует индивидуальной концепции сети видеонаблюдения, но общие принципы всегда остаются одинаковыми. Снижение затрат на ремонт и на обслуживание сети – это основные задачи для всех уровней бизнеса. Совокупность всех факторов, описанных мною, позволит вашей сети прослужить дольше. Отдельное внимание следует уделить хранению отснятого материала т.к. он не должен записываться на не специализированных носителях.