Цифровое будущее: "аналог" не сдается

Как мы все знаем, охранное телевидение (CCTV) выросло из вещательного телевидения и унаследовало стандарты, которые наложили ограничения на возможности формирования, трансляции и отображения видеоизображения при наблюдении на объектах.

P.P. Шарифуллин
Руководитель отдела IP-видеонаблюдения компании "БайтЭрг"

Существует два основных стандарта аналогового видеоизображения. Первый, NTSC, был представлен в 1941 г. и сегодня распространен преимущественно в обеих Америках и Японии. В 1953 г. для преодоления объективных технических сложностей был разработан и представлен новый стандарт PAL, который в настоящее время распространился преимущественно в европейских странах, Азии, Австралии, Океании, а также в Африке и большинстве стран Ближнего Востока.

Известно также, что помимо "аналоговых" видеокамер и систем, формирующих видеосигнал на основе ПЗС (CCD)-матрицы и передающих его посредством коаксиального кабеля в формате PAL или NTSC на оцифровывающее устройство DVR или плату видеозахвата, существуют также "цифровые", сетевые (IP) видеокамеры, формирующие видеосигнал преимущественно на основе КМОП (CMOS)-матрицы и передающие видеосигнал с помощью сетевых (TCP/IP) технологий. Видеосигнал с аналоговой камеры, в сочетании с мультиплексором и видеомагнитофоном, долгое время был единственным вариантом, позволявшим увидеть происходящее на охраняемом объекте. Настоящей революцией стало повсеместное внедрение IP-технологий, которое породило прорыв на рынке систем CCTV, представив "цифровые видеомагнитофоны" в виде всем известных регистраторов DVR. Они очень быстро вытеснили видеомагнитофоны с рынка CCTV в силу своего удобства и функциональности. Теперь уже не было необходимости хранить огромное количество видеокассет и в определенное время менять их для продолжения видеозаписи. Можно было использовать обычные компьютерные HDD, которые сегодня имеют объем хранения данных два терабайта.



Плюсы и минусы аналога

Преимущества:

  • это самое распространенное на сегодняшний день оборудование с широким ценовым диапазоном, который позволяет каждому потребителю выбрать систему по своим желаниям и финансовым возможностям;
  • монтаж обычно очень прост;
  • все устройства, как правило. совместимы между собой.

Недостатки:

  • ограничена разрешающая способность;
  • любой источник сильного электромагнитного излучения вносит искажения и помехи в сигнал;
  • передача на большие расстояния, например, по оптическим линиям, требует специального дорогостоящего оборудования;
  • при крупных инсталляциях или увеличении числа камер приходится прокладывать большое количество параллельных проводов, что повышает стоимость работ и делает систему плохо расширяемой.

По мере всеобщей компьютеризации, развития и удешевления ПЭВМ, серверных и IP-систем, передачи данных по UTP (LAN/WAN) и повсеместного внедрения сетевых технологий и СКС возник вопрос о возможной интеграции систем управления зданием (куда входят и системы безопасности) в существующую структуру СКС. Это может существенно снизить капитальные затраты и уменьшить необходимость применения совместимых протоколов передачи данных, например на базе стека протоколов TCP/IP. Пионером в этой области выступила компания AXIS Communications, которая в 1996 г. выпустила первую в мире сетевую видеокамеру.

IP-видеонаблюдение: pro et contra

Преимущества сетевых систем видеонаблюдения:

  • "все-в-одном" - звук, телеметрия, видеосигнал, питание, тревожные контакты и реле - все передается по одному кабелю UTP;
  • практически нет никаких ограничений по разрешению. Уже сегодня доступны видеокамеры с разрешением в 16 Мпкс и выше;
  • среда передачи в виде сетей (LAN/WAN) и относительно недорогая в построении и эксплуатации инфраструктура позволяют использовать СКС для многих систем в здании и строить территориально распределенные системы. Расширение системы увеличивает ее стоимость очень плавно, в отличие от прямопропорционального или даже гиперболического повышения расходов на инфраструктуру для аналогового видеонаблюдения;
  • возможность широкого применения проверенных и стабильно работающих технологий (WiFi, Ethernet, Fiber Optics, GPRS, 3G, WiMAX и т.д.). У вас может быть несколько объектов (в том числе подвижных), в каждом из которых ведется видеорегистрация, а он-лайн или живой просмотр осуществляется в едином центре наблюдения. В качестве примера можно привести работу Ситуационного центра Московского метрополитена.

Ввиду чрезвычайной популярности сетевых систем их недостатки обсуждаются очень редко, но они, естественно, есть. Перечислим основные:

  • сложность подбора оборудования (не каждая камера работает с каждым ПО) и настройки системы;
  • необходимость высокой квалификации инженерного состава;
  • более высокая стоимость первоначальных затрат на систему, которая особенно заметна в случае отсутствия на объекте СКС. Существенным недостатком является и то, что каждая система уникальна из-за индивидуальности конфигурации сети и размещения оборудования, то есть отсутствует гарантированно работающая связка, как в "аналоге" - "16 любых аналоговых камер - любой 16-канальный DVR";
  • отчасти ограничивает повсеместное внедрение IP-видеонаблюдения и ограничение длины сегмента Ethernet в 100 метров "по меди". Однако на сегодняшний день цена метра оптической линии равна цене метра хорошего "коаксиала", что стимулирует применение новых технологий передачи данных;
  • задержка между произошедшим событием и тем моментом, когда оно отобразилось на экране монитора (достигающая при неправильной настройке системы до 1 секунды) - связанная с использованием потоковых алгоритмов типа MPEG-4 и H.264, что затрудняет ручное управление поворотной камерой.

ONVIF, PSIA и альянс HDcctv

Дальнейшее развитие технологий сетевой (TCP/IP) передачи данных и включение в борьбу за потребителя транснациональных компаний позволило этому сегменту вырасти в отдельный рынок. По законам развития рынка, после фазы зарождения (когда в отсутствие стандартов каждая компания выпускает несовместимые с другими брендами приборы, руководствуясь собственными разработками) наступает период роста и широкого распространения технологий. Это приводит нас к необходимости формирования и следованию единому стандарту для дальнейшего распространения и массового внедрения сетевых технологий видеонаблюдения.Этот процесс стартовал с создания тремя крупнейшими вендорами на рынке сетевых систем безопасности (Axis Communications, Bosh Security Systems и Sony Professional) некоммерческого партнерства ONVIF в 2008 г.1 Эти три компании, основавшие партнерство, объединились под зна-менами систем видеонаблюдения и консолидируют в себе более 60% выручки рынка IP-видеонаблюдения. На сегодняшний день в партнерстве принимает участие 141 компания. Буквально через несколько месяцев группа компаний, несколько позже разглядевших перспективы передачи видеоизображения по сетям Ethernet и выбравших чуть иной путь развития в плане технической реализации совместимости продуктов и не желающих расставаться со своими наработками (по иронии судьбы ими оказались лидеры рынка аналоговых систем, в том числе Pelco, Honeywell и IBM), основали свой альянс - PSIA, включающий в себя спецификации, описывающие более широкий спектр систем. Помимо IP-видеонаблюдения PSIA охватывает системы контроля доступа и охраны периметра, а также механизмы управления всем контентом, который фигурирует в системе. Сегодня альянс насчитывает 59 членов.

Довольно интересно поведение некоторых участни ков рынка, несомненно ориентированных на сетевые системы видеонаблюдения. Например, компания Milestone Systems, а также Cisco Systems и GE, участвуют в обоих альянсах, что почти наверняка позволит им создавать продукты, поддерживающие обе спецификации.

На этом можно было бы вбить последний гвоздь в гроб аналоговых систем, доля которых, по всем прогнозам аналитиков, будет неуклонно снижаться, и сосредоточиться целиком на гаданиях по поводу того, какой из стандартов сетевых систем видеонаблюдения(ONVIF или PSIA) победит, и того, что, возможно, когда-нибудь нас ждет их слияние. Но в прошлом году несколько вендоров аналоговых систем объявили о технологическом прорыве в области аналоговых систем и создали свой альянс HDcctv. Наиболее известные в России участники альянса - PIXIM и EverFocus. Альянс HDcctv был основан в конце 2009 г. и почти сразу порадовал участников спецификацией. Однако назвать этот стандарт аналоговым будет в корне неправильно. Отличия, как обычно, глубже и заключаются в принципиально ином подходе к передаче и отображению картинки с видеокамер. Системы по стандарту HDcctv позволяют использовать имеющуюся кабельную инфраструктуру, но не более 170 метров (от камеры до регистратора); изображение в таких системах транслируется сразу на мониторы без предварительной компрессии/декомпрессии, пакетизации и сопутствующих проблем: задержки, артефакты и потери пакетов. Таким образом, основным преимуществом является отсутствие временного промежутка между событием и его отображением на мониторе и ненужность конфигурации и предварительной настройки самой видеокамеры. Плюс ко всему стандарт, помимо передачи видеоизображения, описывает передачу питания, сигналов телеметрии и звука по одному кабелю, что упрощает переход со стандартной аналоговой техники на соответствующую спецификации HDcctv. В результате человек, решивший модернизировать устаревшую аналоговую систему видеонаблюдения, будет вынужден оставить практически только провода. Видеокамеры и DVR придется заменить. Однако картинку он увидит сразу, так как специальные знания не нужны, а настройка не отличается от настройки обычного DVR. Но регистратор - это как раз самая дорогая часть аналоговой видеосистемы. Если уж пришло время замены DVR и видеокамер на более современные, то, скорее всего, кабельная проводка тоже выработала свой ресурс - придется заменить и ее. В таком ключе экономическая выгода замены аналоговой системы на HDcctv неочевидна, что делает перспективы развития и широкого распространения аппаратуры HDcctv, на мой взгляд, довольно туманными.

Помимо поддержки аналоговых камер высокого и обычного разрешения в стандарте альянса HDcctv анонсируется поддержка и мегапиксельных IP-камер, что переводит систему в разряд гибридных. Однако и в систему на базе IP-камер можно добавить плату видеозахвата, соответствующую HDcctv, что полностью стирает грани между двумя стандартами в проектах и позволяет говорить только о большем или меньшем использовании тех или иных технологий в рамках одного проекта. Сегодня тезис о том, что будущее за цифровыми системами, не вызывает сомнений. Связано это с объективными проблемами и ограничениями, которые в рамках современных популярных в мире стандартов PAL и NTSC невозможно преодолеть. Дальнейшее развитие образовавшихся стандартов и альянсов, а также возникновение новых, будет зависеть от большого количества факторов, и предсказать точный путь развития очень сложно. Будущее за "цифрой" - это у меня не вызывает никаких сомнений; под чьими знаменами, в глобальном плане - неважно. Неоспоримо, что борьба альянсов будет играть на руку конечному потребителю в свете дальнейшего снижения цен и расширения функционала.

Колонка редактора

IP2010. Новая надежда

Е.В. Ерошин
Редактор раздела IP Security

Ярким событием в начале этого года для отрасли технических средств безопасности стала международная выставка-форум "Технологии безопасно-сти-2010". В выставке приняли участие многие крупные производители IP-видеокамер. Такие компании, как Axis, Arecont Vision, BEWARD, представили свои новинки в области сетевых видеокамер. Не отстали от них и производители широкого спектра оборудования для систем видеонаблюдения, имеющие в своих линейках сетевые видеокамеры: GeoVision, Siemens, Microdigital, Acumen. Тренд, который хочется отметить по результатам выставки, - активное участие новых игроков рынка в сегменте устройств для записи сигналов с сетевых видеокамер. Например, впервые в выставке участвовали такие компании, как QNAP Systems с линейкой NVR для сетевых камер под брендом QNAP и российская компания "Навиком" с новым продуктом Simple-IP. Представленные ими устройства обладали всем необходимым для организации IP-видеонаблюдения функционалом, а некоторые продукты при этом очень напоминали привычные всем видеорегистраторы и по внешнему виду и по алгоритму настройки. О чем это говорит? Это говорит о том, что в 2010 г. нас ждет преодоление еще одной ступеньки на пути к полной и безоговорочной победе пресловутой IP-революции. Ожидается вывод на рынок большого количества недорогих, простых в настройке и использовании NVR, которые помогут инсталляторам быстрее и проще переходить на IP-видеонаблюдение.Конечно, нельзя забывать о разнице цен на сетевые и аналоговые видеокамеры, но постепенно этот разрыв все же сокращается. И когда, благодаря новым NVR, к качеству и функциональности сетевых видеокамер добавится удобство их подключения, настройки и записи, инсталляторы и потребители будут внимательнее присматриваться к этим решениям для видеонаблюдения в офисах, небольших магазинах, кафе и в частном секторе. А после широкого внедрения таких стандартов, как ONVIF, о котором мы еще раз поговорим в этом номере журнала, связка "NVR + IP-видеокамеры" сможет стать одной из самых популярных для оснащения небольших объектов. Так что будем ждать появления новых моделей сетевых видеорегистраторов для IP-камер и, конечно же, вернемся к этой теме в следующих номерах журнала.

Источник: Журнал "Системы безопасности" #1, 2010