Робота з архівом в системах охоронного відеоспостереження

У гонитві за якістю зображення найчастіше питання зберігання, забезпечення збереження та використання отриманого відеоматеріалу залишається осторонь, хоча саме ці нюанси є одними з найважливіших завдань будь-якої системи відеоспостереження.
Основним і, мабуть, єдиним пристроєм зберігання інформації в системах відеоспостереження на сьогоднішній день є накопичувачі на жорстких магнітних дисках або просто жорсткі диски.
Навіть в достатньо масштабних системах відеоспостереження використовуються жорсткі диски, не призначені для важких умов експлуатації 24/7/365. Причому це відбувається не через нестачу грошових коштів (різниця в рівні цін досить незначна). Причина криється в банальній непоінформованості в специфіці функціонування жорстких дисків.
Основні функціональні особливості спеціалізованих жорстких дисків:
В першу чергу дані жорсткі диски мають стовідсоткову сумісність з переважною більшістю пристроїв запису відеоінформації.
Основною проблемою функціонування жорстких дисків завжди було нетривалий період напрацювання на відмову. Сьогодні всі основні виробники жорстких дисків намагаються підвищити саме цей параметр. Для цього використовуються потужні двигуни для обертання шпинделя, розраховані на тривалий термін експлуатації при високих температурах, низький рівень вібрації, а також високий ступінь підтримки постійної швидкості обертання.
Крім того, матеріал магнітних пластин спеціалізованих жорстких дисків відрізняється від матеріалу пластин використовуваних в жорстких дисках для дому та офісу. Штатна температура стандартного жорсткого диска становить близько 55 ° С і подальше її збільшення призводить до механічної деформації пластини, в слідстві її розширення, що найімовірніше, призведе до появи битих секторів в кращому випадку і до виходу з ладу частини обсягу жорсткого диска в гіршому. Використання термостійких матеріалів при виробництві магнітної пластини дозволяє істотно збільшити робочий температурний діапазон спеціалізованого жорсткого диска і може досягати 75 ° С, при цьому, все ж не варто нехтувати примусовим охолодженням.
Крім апаратних рішень існують ще й програмні. В першу чергу спрямовані на високу продуктивність при записі / відтворенні архіву. Сучасні технології дозволяють одночасно відтворювати з одного диска близько 10 кодованих в H.264 відеопотоків в Full HD форматі.
Наступне питання, з яким часто стикаються користувачі охоронних систем відеоспостереження це – глибина архіву.
Очевидно, що чим вище дозвіл і якість зображення, тим більше дискового простору займе відеофайл.
Після оцифровки аналогового сигналу відеореєстратор формує відеопотік. Оптимальне значення бітрейту при дозволі D1 і з частотою 25 к / с, виходячи зі співвідношення обсяг даних / якість, складає близько 2 Мбіт / с. Проробивши прості підрахунки, отримаємо цифру близько 21 ГБ з одного каналу на добу. Потрібно відзначити, в силу особливостей стандарту стиснення відео H.264, що застосовується повсюдно в пристроях запису, неможливо абсолютно точно підрахувати час безперервного запису відеоінформації. Фактично ми отримаємо цифру менше розрахункової, відхилення від розрахункової величини визначається інтенсивністю руху в кадрі, колірною насиченістю зображення, особливостями аналоговоціфрового перетворення кожної конкретної моделі відеореєстратора.
Сучасні відеореєстратори підтримують кілька жорстких дисків до 3 ТБ кожен, що фактично забезпечить глибину архіву близько півтора-двох місяців стосовно 16 канальному відеореєстратора.
Більш «просунуті» моделі підтримують до 8 жорстких дисків, а також мають порт e-Sata для підключення зовнішніх масивів, що дозволяє значно збільшити глибину архіву до півроку безперервного запису.
Крім перерахованого вище, пристрої запису, такі як відеореєстратори , мають ряд особливостей призначених для ще більшого збільшення глибини архіву.
Розглянемо їх докладніше:
Змінний бітрейт і частота кадрів основного потоку дозволяє динамічно змінювати якість відео. Це дозволяє значно економити дисковий простір при формуванні відеоархіву з незначним рухом в зоні спостереження.
Запис тільки при русі або при спрацьовуванні тривожних датчиків – особливо ефективно в адміністративних приміщеннях, і об’єктах де сам факт руху може розцінюватися як потенційне правопорушення і немає необхідності записувати постійно.
Комбінування декількох типів записи (постійної / тривожної / виявлення руху) можливо за допомогою функції розкладу, де для кожного каналу індивідуально, можливо завдання певної програми записи в перебігу кожного дня тижня.
Як показує практика, на реальних об’єктах, більш ніж достатньо глибини архіву близько 2 місяців. Виникає питання: «Для чого ж потрібні жорсткі диски з величезним обсягом пам’яті?»
Проблема підвищення надійності зберігання інформації і збільшення продуктивності системи зберігання є сьогодні найбільш актуальною, особливо гостро це проявляється при постійному збільшенні якості зображення в гібридних і IP – системах відеоспостереження. Для захисту від втрати даних найбільш ефективний спосіб – це резервне копіювання інформації.
Відеореєстратори  мають підтримку технології RAID 0 і RAID 1 на програмному рівні.
RAID – це надлишковий масив незалежних дисків (Redundant Arrays of Independent Discs), на який покладається завдання забезпечення відмовостійкості і підвищення продуктивності. Відмовостійкість досягається за рахунок надмірності обсягу пам’яті.
Підвищення продуктивності пристрою зберігання відеоінформації в цілому забезпечується одночасною роботою декількох дисків. Завдяки можливості одночасного введення-виведення з декількох дисків RAID 0 забезпечує максимальну швидкість передачі даних і максимальну ефективність використання дискового простору. В основному RAID 0 застосовується в тих областях, де потрібна швидка передача великого обсягу даних.
RAID рівня 1 – це масив з двох дисків, які є повними копіями один одного. Тобто дані при цьому повністю дублюються (Віддзеркалюються), за рахунок чого досягається надійність зберігання відеоінформації. При виході з ладу одного диска його функції виконує інший, а відеореєстратор, в свою чергу, повідомить усіма можливими способами про несправності оператору системи, що дозволяє в найкоротші терміни замінити несправний жорсткий диск. Така схема зберігання інформації використовується в основному в тих випадках, коли ціна безпеки даних набагато перевищує номінальну вартість реалізації системи зберігання, так як вартість жорстких дисків подвоюється пропорційно числу масивів.
Ще однією важливою складовою при роботі з архівом – це його «мобільність». Практично у будь-якого користувача системи відеоспостереження рано чи пізно виникає необхідність витягти частину архіву з пристрою зберігання записи. Найпоширеніший спосіб – архівація на USB накопичувачі. Крім пропрієтарного формату * .dav відеореєстратор підтримує конвертацію в формат * .asf який входить в стандартний набір кодеків більшості операційних систем на сьогоднішній день.
Крім USB накопичувачів відеофайли можливо архівувати по мережі за допомогою спеціалізованого ПЗ, причому оператору немає необхідності вручну проробляти одні й ті ж операції, ПК може робити це автоматично за розкладом. А також всі моделі відеорегістратов підтримують архівацію даних на FTP сервер – це означає, що архів може бути продубльовано на сервері, що знаходиться в будь-якій точці світу.
Останнє і найголовніше при роботі з архівом, це його перегляд.
Саме під час відтворення проявляється весь потенціал пристрою тому на декодування відеофайлів витрачається переважна частина ресурсів пристрою. Плавність і синхронність одночасного відтворення великої кількості файлів забезпечує комфортний пошук потрібного фрагмента, а, отже, і оперативне прийняття рішень. Крім цього система повинна володіти функціональними інструментами для пошуку даних. У відеореєстраторах  це пошук проводиться за датою за подією. Реалізовано пошук руху в постійній записи.
При інтеграції з POS терміналами можливий пошук по будь-якому рядку з чека. Ця функція незамінна при організації відеоспостереження на об’єктах роздрібної торгівлі.
Потрібно відзначити, що розвиток пристроїв зберігання і відтворення архіву знаходиться на початковому етапі свого розвитку.
Наступного кроку в майбутнє пристроїв зберігання і відтворення відеоархіву перешкоджають дві проблеми:
1. Надмірне збільшення займаного простору архівом на жорстких дисках. Виходом з цієї ситуації є застосування комбінованих кодеків з різним ступенем стиснення при різних умовах. Умовами можуть бути тривожні події, наявність руху в кадрі.
2. Збільшення числа камер тягне за собою великі витрати часу на пошук і аналіз відеоінформації. Вивчення матеріалу з великої кількості джерел за довгий час стає вельми проблематичним.
Перспективним є розвиток методів запису, а потім і пошуку, із застосуванням аналітики. З таких методів потрібно виділити контроль території і об’єктів із заданим умовою: виявлення об’єктів з нетиповою поведінкою, виявлення об’єктів залишених / віднесло, перетин заданих меж і т.д.
Розвиток IP-відео систем дозволило істотно збільшити якість зображення, що в свою чергу дозволяє розробникам більш активно використовувати методи розпізнавання предметів, осіб людей, номерів автомобілів. Створення баз даних розпізнаних об’єктів паралельно з відеоархівом дозволить вести пошук не лише за примітивним тривожного події, а й за подією за участю конкретного об’єкта. На сьогоднішній день це стає актуально в великомасштабних системах відеоспостереження.

Залишити відповідь