Видео надзор
1 changes, most recent over 4 years ago
Видео надзор
Систем видео надзора чешће називан CCTV (телевизија затвореног круга) је технологија визуелног надзора и представља затворен систем умрежених камера где се слике са камера архивирају и приказују на одговарајућим мониторима.
Систем видео надзора представља битну компоненту безбедности, чија је функција обезбеђивање информација ради адекватне реакције, као и складиштење информација. Користи се за праћење догађаја у реалном времену, снимање и накнадно прегледање догађаја, контролу саобраћаја у градовима, на аутопутевима, граничним прелазима, као безбедоносна компонента за надзирање објеката, препознавање лица, регистарских таблица и многе друге намене.
Paragraph 4 changes
Почели су као 100% аналогни системи, али се општи развој електронских технологија са трендом прелаза са аналогних на дигиталне одразио и на елементе система видео надзора. Данашњи системи су прешли дуг пут од раних аналогних камера повезаних на видео рекордере до мрежних камера и PC сервера за видео архивирање потпуно дигиталних система.
Ова решења поседују одређени број дигиталних компоненти али ипак задржавају аналогни пренос у оквиру кога се врши аналогно-дигитална и дигитално-аналогна конверзија видео сигнала па због тога не представљају потпуно дигиталне системе. У правим дигиталним видео системима, видео слике задржавају дигитални облик на целом путу од камере кроз кабловски систем преко IP мреже до видео сервера и рачунара за мониторинг. Основне карактеристике оваквог решења су његова скалабилност и флексибилност.
У процесу развоја технологија реализације система видео надзора, могу да се разликују три основне фазе, и то:
1. Потпуно аналогни системи: аналогни CCTV системи који користе видео рекордере.
2. Делимично дигитални системи: аналогни CCTV системи који користе дигиталне видео рекордере и аналогни CCTV системи који користе дигиталне видео рекордере са мрежним прикључком.
3. Потпуно дигитални системи: мрежни видео системи који користе могућности рачунарских мрежа и њених компоненти за пренос, обраду и мониторинг слика са камера. Основни елементи ових система су мрежне IP камере, видео сервери, мрежни снимачи и клијент рачунари са одговарајућом софтверском подршком.
АНАЛОГНИ СИСТЕМИ ЗА ВИДЕО НАДЗОР КОЈИ КОРИСТЕ ВИДЕО РЕКОРДЕРЕ VCR
Cистем се састоји од аналогних камера са коаксијалним излазом, повезаних на VCR.
Видео рекордер користи видео касете идентичне као и кућни VCR уређаји.
Видео материјал није компресован тако да приликом снимања са максималним бројем фрејмова, једна трака може да архивира видео материјал у трајању од максимално 8 часова. Овај недостатак превазиђен је увођењем time lapse функције која је додата у видео рекордер. Time lapse функција омогућава снимање сваке друге, четврте, осме или шеснаесте слике чиме се знатно продужава време снимања.
У већим системима битну компоненту система чинили су мултиплексери који су повезивани између камера и видео рекордера, што је омогућавало снимање видео материјала са више од једне камере али по цени мање резолуције снимка. Иако су овакви системи функционисали добро, мане су им биле ограничења у скалабилности система, одржавање уређаја за снимање и потреба за ручном заменом касета.
АНАЛОГНИ СИСТЕМИ ЗА ВИДЕО НАДЗОР КОЈИ КОРИСТЕ ДИГИТАЛНЕ ВИДЕО РЕКОРДЕРЕ DVR
Дигитални видео рекордери су са својим хард дисковима у потпуности заменили аналогне видео рекордере као медијуме за снимање видео материјала.Код првих дигиталних рекордера простор на хард дисковима био је ограничен, што је натерало произвођаче да почну са развијањем алгоритама за компресовање видео сигнала. Данашњим развојем компресијe видео материјала, као што је MPEG.4 и H.264 меморијски простор више не преставља проблем. Већина DVR уређаја има више улазних видео канала, обично 4, 9 или 16, што значи да они поседују функције мултиплексер уређаја, чиме се редуковао број компоненти у целокупном систему за видео надзор.
АНАЛОГНИ СИСТЕМИ ЗА ВИДЕО НАДЗОР КОЈИ КОРИСТЕ DVR
УРЕЂАЈЕ СА МРЕЖНИМ ПРИКЉУЧКОМ
Потреба за преносом дигитализованог видео сигнала на удаљене локације, те су сходно томе дигитални видео рекордери опремљени Етернет портовима и интерфејс модулима који у себи садрже све неопходне хардверске и протоколарне комуникационе елементе за мрежно повезивање. Тиме је омогућен једноставан приступ видео материјалу преко корисничког софтвера или wеб претраживача (browser-а), путем персоналних рачунара који могу бити лоцирани на разним удаљеностима од камера и DVR уређаја зависно од топологије примењене рачунарске мреже.
МРЕЖНИ ВИДЕО СИСТЕМИ КОЈИ КОРИСТЕ ВИДЕО ЕНКОДЕРЕ
Први корак ка умрежним видео системима дошао је појавом видео енкодера који имају улогу прилагођивача видео сигнала из аналогне видео камере за пренос кроз рачунарску мрежу. Ови уређаји се постављају између видео камере и прикључка за рачунарску мрежу, што значи да видео енкодер мора да обезбеди све комуникационе функције неопходне за пренос видео сигнала кроз рачунарску мрежу и то на исти начин као и стандардни рачунар са мрежним интерфејсом.
Основни елементи мрежних видео система овога типа се састоје од:
- аналогних камера
- видео енкодера
- мрежног switch-а
- PC рачунара са софтвером за видео надзор
Видео енкодер је повезан на мрежу преко мрежног switch-а а затим на PC рачунар где се видео материјал архивира на хард дисковима и презентује на његовом монитору. Ово представља мрежни видео систем из разлога што се информације континуирано преносе преко IP мреже.
Опште карактеристике IP камере
IP камера, може се описати као камера и компјутер спојени у једну целину. Она бележи и шаље уживо слике директно преко IP мреже, што омогућава овлашћеним корисницима да на локалном нивоу или са неке удаљене локације прате, складиште и управљају видеом преко стандардне IP мрежне инфраструктуре.
IP камера има своју IP адресу. Повезана је са мрежом и има уграђен web сервер, FTP сервер, FTP клијент, клијент е-поште, управљање алармима, могућност програмирања, и још много тога. IP камера функционише као независтан сервер на мрежи и може бити постављена где год постоји веза IP мреже. Поред видео записа, IP камера може да подржи и многе друге функције као што су звук, активирањe аларма преко дигиталних улаза и излаза, и серијска комуникација.
Код IP видео система смањени су захтеви за простором у односу на велике CCTV поставке зато што се видео пребацивање и рутирање обавља преко рачунара односно не захтева физички велике и скупе матричне свичеве.
Способност бирања специфичних брзина и резолуција за сваку камеру у систему.
Битни параметари за једну IP камеру су број мегапиксела и резолуција камере и број битова по секунди који камера емитује, што одређује и величину хард диска.
Величина објектива и тип сензора који се уграђују у камеру, а чији избор зависи од ширине простора који камера треба да прати и удаљености објекта који се посматра такође су веома важни приликом избора IP камере. Постоје објективи код којих је фокални опсег фиксни и они код којих се мења, односно може се подесити након постављања камере или даљински кроз апликацију. Фокални опсег се изражава у милиметрима и за фиксни објектив износи 2,8 мм, 3,6 мм, 6 мм а за променљиви од 2,8 мм – 12 мм.
Још једна крактретистика IP камере је могућност снимања ноћу уколико је то пројектом видео надзора предвиђено. Ноћно праћење омогућавају инфрацрвене диоде које се аутоматски укључују када се светлост смањи, и оне имају могућност прилагођавања јачине светлости коју пружају у зависности од близине објекта.
Квалитет слике је једна од најбитнијих особина коју камера мора да задовољи. Ова особина је веома битна код сигурносног надзора и даљинског мониторинга где је квалитет слике од великог значаја. IP камере за разлику од аналогних могу вршити и обраду слика одређеном компресијом. Квалитет слике зависи од избора сензора у чипу.
Сензор камере врши претварање светлости у електричне сигнале. Постоје две технологије за израду сензора слике камере и то у:
•CCD технологија (Charged Coupled Device)
•CMOS технологија ( Complementary Metal Oxide Semiconductor)
CCD сензори имају бољу осетљивост на светлост него CMOS сензори, а већа осетљивост на светлост у тренутку смањеног осветљења даје и бољу слику. Сензори ове технологије су скупљи и њихова уградња је компликована. У случају директне јаке светлости на CCD сензор дешава се ефекат разливања.
CMOS сензори се по квалитету слике приближавају CCD сензорима, али ипак се не примењује за камере од којих се захтева најбољи квалитет слике. Уграђују се у мање камере које се користе за надзор нормално осветљених простора, јер би у супротном слика била тамна.
У зависности од величине сензорског елемента CCD чипа постоје три формата камера:
1/2ʺ, 1/3 ʺ, 1/4 ʺ. Ови подаци су веома важни приликом избора објектива јер не одговарају сви објективи свим камерама.
Када се камера користи у условима слабијег осветљења због повећане осетљивости сензора на светлост долази и до повећања шума на снимку. За отклањање ових сметњи користи се DNR технологија. Код ове технологије постоји 2D и 3D редукција шума.
2D редукција шума користи више суседних пиксела на истом фрејму да открије и отклони шум, док 3D редукција шума поред пиксела из истог фрејма упоређује и пикселе из суседних фрејмова чиме се постиже знатно ефикаснија редукција. Иако је 3D редукција ефикаснија, код слика чији се објекти крећу може створити замућеност, па зато камере које користе ову технологију имају комбинацију 2D+3D редукције.
Овај формат је први формат којим се могло успешно енкодирати HD видео садржај резолуције 1920х1080.
Напајање IP камера
IP камере се могу напајати преко мрежног снимача са интегрисаним PоE портовима (Power over Ethernet) што представља напајање преко мреже. То олакшава и чини инсталацију видео надзора једноставнијом.
PоE технологија интегрише напајање у оквиру LAN инфраструктуре. Она обезбеђује напајање IP камере користећи исте каблове као што се користе и за везу са мрежом. Такође, овај начин напајања омогућава једноставнију примену беспрекидног напајања UPS-a) како би се осигурао непрекидан рад система.
Ово значи да се за овај начин напајања користи мрежни кабл и снимач NVR. Мрежни снимач NVR ( Network Video Recorder ) користећи мрежни кабл преноси напајње камери а камера тај исти кабл користи да на снимач пренесе податке.
Други начин напајања јесте преко PоE свича који се налази између NVR-а и IP камере па се инсталација врши тако што мрежни кабл иде до свича а из свича излази други кабл који са собом осим података носи и напајање камере.
Снимање IP камера може бити стандардно преко NVR-а али и у самој камери у којој је уграђена SD картица.
КОМПОНЕНТЕ МРЕЖНОГ ВИДЕА
Kључне компоненте система мрежног видеа, а то су: мрежна камера, мреже, сервер и меморија, софтвер за видео менаџмент као и видео аналитика.
Иако су све компоненте неопходне, интересантно је напоменути да су мрежа, сервер и меморија компоненте стандардне IT опреме, a могућност коришћења комерцијалне опреме је једна од главних предности мрежног видеа. Остале компоненте: мрежна камера, видео енкодер и видео софтвер за менаџмент су специфичне компоненте тј. окосница мрежног видеа. Још једна компонента која се појављује је интелигентни видео или видео аналитика, којa може бити смештенa у мрежној камери, видео енкодеру или софтверу за видео менаџмент, а која представља незаобилазну компоненту у модерним системима за видео надзор.
ПРАКТИЧНА ПРИМЕНА МРЕЖНОГ ВИДЕА
Мрежни видео, односно IP видео надзор, је систем који корисницима пружа могућност да прате и снимају како видео тако и аудио материјал преко IP мреже (локалне рачунарске мреже , широкопојасне рачунарске мреже , или Интернета).
Мрежни видео систем
За разлику од аналогних видео система, мрежни видео користи IP базиране мреже уместо каблирање од тачке до тачке, као окосницу за транспорт видео и аудио записа. У мрежним видео апликацијама, дигитализовани аудио и видео сигнали се шаљу преко жичне или бежичне IP мреже, што омогућава видео надзор и снимање са било ког места на мрежи. Мрежни видео се може користи у готово неограниченом броју апликација, међутим, већином се користи за безбедносни надзор или даљинско праћење.
Мрежна камера има своју IP адресу. Повезана је са мрежом и има уграђен web сервер, FTP сервер, FTP клијент, клијент е-поште, управљање алармима, могућност програмирања, и још много тога. Мрежна камера ради као независтан сервер на мрежи и може бити постављена где год постоји веза IP мреже. Web камера, с друге стране, је нешто потпуно другачије. Она ради само када је повезана са PC-јем преко USB , софтвер мора бити инсталиран на рачунару.
СЕРВЕР И МЕМОРИЈА
Већина сервера који имају апликације за видео менаџмент су PC сервери са Windows оперативним системом. Процесори новије генерације који поседују 4 језгра и кеш меморију величине од 8-12 МВ омогућавају управљање видео снимцима са 50 камера при пуној брзини слике , или са више од 100 камера при смањеној брзини слике.
За мање системе до 25 камера, сервер са процесором са једним или два језгра потпуно је задовољавајуће решење.
СОФТВЕР ЗА ВИДЕО МЕНАЏМЕНТ
Софтвер за надгледање, снимање и складиштење видео и аудио материјала је врло битна компонента система IP видео надзора. Потребе и услови које софвер мора да задовољи се могу разликовати зависно од броја камера, скалабилности, захтеваних перформанси и могућности интеграције са другим сигурносним системима. Решења обично почињу од једног PC рачунара са web претраживачем па до напредног клијент/сервер базираног софтвера који пружа подршку за више истовремених корисника и стотине камера.
За врло мале системе, посебно тамо где се само једна или неколико камера прати у исто време, стандардни web претраживач који користи Интернет интерфејс уграђен у мрежну камеру или видео енкодер, даје адекватне видео менаџмент функције.
Међутим, да би се омогућило праћење са већег броја камера истовремено, потребно је имати софтвер за видео менаџмент. Софтвер за видео менаџмент пружа основу за видео менаџмент, праћење, анализу и снимање видео материјала. Данас постоји стотине компанија широм света које нуде апликације за видео менаџмент, које функционишу на различитим оперативним системима (Windows, Unix, Linux, MAC...) и подржавају различите језике, поседују могућност проширења и интеграције са другим системима као што су: контрола приступа, алармни, противпожарни и многи други системи.
Неке од заједничких карактеристика већине софтвера за видео менаџмент су:
•Симултано гледање и снимање видео снимка уживо са више камера: видео менаџмент омогућава већем броју корисника да прати више различитих камера симултано и омогућава да се снимање одвијаја истовремено.
•Неколико врста снимања: континуирано, мануелно, планирано, по укључењу аларма, на детекцију покрета. Детекција покрета дефинише активност анализом података и разлика у низу слика. Детекција покрета се може извршити од стране камере, што је пожељније, или од стране софтвера.
•Вишеструке функције претраживања снимљених догађаја: области интересовања могу бити дефинисане и видео снимци са више камера се могу пустити истовремено.
•Управљање камером: системи за видео менаџмент омогућавају корисницима да администрирају и управљају камерама из једног интерфејса. Ово је корисно за задатке као што су откривање камере на мрежи, управљање IP адресама; подешавање резолуције, компресије и нивоа безбедности.
•Удаљени приступ: преко Веб претраживача, клијентског софтвера
•Контрола PTZ и DOME камера: контрола се може вршити преко џојстика или миша који контролише оператер, или може да се обавља аутоматски преко задатих позиција према којима се камера покреће.
•Конфигурација I/О портова: омогућава слање и снимање видеа, и слање аларма као одговор на спољне алармне сензоре. Ово омогућава удаљеним станицама да одмах постану свесни промене у окружењу које прате.
•Управљање алармима: софтвер може да огласи аларм, испише обавештење о типу аларма, пошаље е-маил или текстуалну SMS поруку на мобилни телефон.
•Аудио подршка: аудио подршка у реалном времену било за снимљени аудио или уживо.
Видео менаџмент системи су скалабилни, односно прошириви, јер се камере могу додавати једна по једна, и неки системи могу имати на хиљаде камера. Они такође олакшавају додавање функционалности систему, као што су повећана или екстерна меморија, firewall , заштита од вируса, и интелигентни видео алгоритам.
Системи видео менаџмента засновани на отвореним платформама имају још једну предност а то је да могу бити лако интегрисани са другим системима као што je контрола приступа. Интеграција система видео надзора са системом за контролу приступа, омогућава снимање на сваком улазу и излазу, омогућавајући спаривање снимка са сликама особа које користе приступне картице.
ИНТЕЛИГЕНТНЕ ФУНКЦИЈЕ (ВИДЕО АНАЛИТИКА)
Интелигентни видео, такође познат под именима анализа видео садржаја, или видео аналитика, је област која се брзо развија са жељом да се добије већа функционалност система за видео надзор, добијањем бржег времена одзива тј. реакције, смањењe броја оператера по камери, или добијање информација за неку другу сврху, као што је бројање људи.
Истраживање Националне лабораторије Сандиа у САД је показало да ће оператер вероватно пропустити важне информације после само 20 минута испред монитора. Интелигентни видео може помоћи оператерима да покрију више камера и да брже реагују. Архитектура интелигентног видео система може бити централизована или дистрибуирана. У централизованом систему, интелигенција је у серверу који снима. Главна корист од централизованог система је та што је сервер, у већини случајева, отворена платформа, тако да је додавање нових фунција једноставно. Алгоритми интелигентног видеа троше много рачунарске снаге, што значи да један сервер може управљати само са неколико камера истовремено.
У дистрибуираном систему, интелигенција се налази на периферији у мрежној камери или видео енкодеру. Главна корист је, што се анализа врши локално у камери, чинећи систем потпуно скалабилним и омогућавајући смањење протока података кроз мрежу, јер камере или видео енкодери могу да утврде да ли да пошаљу видео материјал серверу на основу видео садржаја.
Активни тамперинг аларм
Тамперинг Аларм омогућава детекцију ометања нормалног рада камере тако што ће оператеру послати аларм у случају било какве манипулације камером. Тамперинг Аларм је изузетно користан у окружењима која могу бити потенцијална мета вандала - затвори, школе, јавни транспорт као и у агресивним окружењима где време, вибрације или прашина могу ометати нормалан рад камере. Ова интелигентна апликација детектује инциденте као што су случајно померање камере, блокирање или дефокусирање камере, и реагује када је камера нападнута, прекривена или прешприцана спрејем. Без активног тамперинг аларм-а, може проћи превише времена пре него што се манипулација камерама открије, поготово у ситуацијама где један оператер надзире велики број камера. У случају да манипулација није моментално детектована, инцидент може остати непримећен а снимљени материјал бескористан.
Видео детекција покрета
Видео детекција покрета је оригинална и једна од првих апликација које се сматрају интелигентним видео апликацијама. Примарно се користи да смањи потребан простор за складиштење видео материјала као и за тренутно алармирање оператера. Видео детекција покрета је основа за друге интелигентне видео апликације као што су People Counting (бројање људи), дигиталне ограде и праћење објеката.
Аудио детекција
Многе данашње мрежне камере имају уграђену аудио функцију, међутим услед локалних законских регулатива, није увек дозвољено да се користи. Када је то могуће, аудио компонента може дати јаку подршку видеу. Аудио детекција је базирана на истим принципима као видео детекција. Апликација детектује звук нпр. разбијање стакла или гласове, и користи као окидач да пошаље видео на даљу анализу и снимање. Аудио детекција може да допуни фунционалност видео детекције тако што ће реаговати у случајевима када је видео детекција онемогућена, нпр. у мраку, или ће реаговати на звуке који долазе из зоне која је ван видног поља камере. Да би аудио детекција функционисала, потребно је да камера подржава аудио функцију и да има уграђен микрофон (или конектор за екстерни микрофон). Аудио детекција се конфигурише тако да реагује на задату јачину звука и да у случају аларма почне са слањем видео снимка и ако је потребно аудио снимка.
Бројање људи
Бројање људи је напредна видео апликација која омогућава бројање људи у одређеним објектима и на основу тога пружа квалитетнe и поузданe аналитичкe информацијe корисницима ове функције. Најчешћа примена ове апликације за видео аналитику јесте у великим тржним центрима где се испитивање посећености и задржавања у одређеним локалима тј. продавницама врши баш уз помоћ ове апликације. Такође практична примена бројања људи спроводи се на прометним местима као што су аеродроми, аутобуске, железничке и метро станице. По сличном принципу ради и апликација за бројање возила која директно помаже раду саобраћајне полиције, дирекције за изградњу путева, јавном предузећу путеви Србије итд.
icons on the left to see existing comments.
0 General Document comments
0 Sentence and Paragraph comments
0 Image and Video comments
Video nadzor
New Conversation
Hide Full Comment
New Conversation
Почели су као 100% аналогни системи, али се општи развој електронских технологија са трендом прелаза са аналогних на дигиталне одразио и на елементе система видео надзора. Данашњи системи су прешли дуг пут од раних аналогних камера повезаних на видео рекордере до мрежних камера и PC сервера за видео архивирање потпуно дигиталних система.
Reason: skladištenje i čuvanje podataka
New Conversation
Hide Full Comment
General Document Comments 0
sigurnost
New Conversation
Hide Full Comment