Назад в будущее: непрерывная запись в системах видеонаблюдения

За пределами систем безопасности представление некоторых людей о видеонаблюдении формируется тем, что они видели в фильмах и телешоу: камеры беспрерывно записывают, причем отснятый материал сохраняется на видеопленку и хранится до тех пор, пока детектив или частный следователь не захочет рассмотреть инцидент.

Конечно, в этом восприятии есть доля правды, но оно сильно устарело. Это в весомой степени основано на мире аналоговых камер видеонаблюдения, где ограничения технологии требовали, чтобы они были включены или выключены, а когда включены, то всегда записывали. Конечно, это имело некоторые очевидные преимущества: ни один инцидент в поле зрения видеокамеры не упускался и был доступен для проверки сотрудниками службы безопасности и правоохранительными органами. Во всяком случае, до тех пор, пока хранились кадры. И это создало проблему с физическим хранилищем.

Поскольку видеокассеты были относительно большими и имели емкость только для нескольких часов видео, место, необходимое для хранения лент, быстро стало проблемой. В результате отснятый материал будет храниться только в течение конкретного периода времени (возможно, 30 дней), до того, как пленки будут снова использованы и новые отснятые материалы будут записаны поверх старых. Это было проблематично по ряду причин: очевидная из них заключалась в том, что предыдущие кадры были потеряны навсегда, но также и то, что качество записанного видео со временем ухудшалось по мере износа лент.

Появление сетевого видеонаблюдения и данных

Быстрая перемотка вперед и появление сетевого видеонаблюдения, казалось, решили проблемы с физическим хранилищем. Жесткие диски могли хранить впечатляющие объемы цифрового видео на относительно небольшом физическом пространстве — объемы, которые потребовали бы огромных складов для хранения эквивалента, сохраненного на видео-ленте. Задача решена? Не совсем. IP камеры видеонаблюдения быстро развивались, в частности с точки зрения качества и разрешения снимаемых изображений. Новые камеры обеспечили более высокое разрешение, увеличили частоту кадров и битрейт и, проще говоря, создали больше данных. Намного больше данных.

С комплектами видеонаблюдения на 8 камер https://worldvision.com.ua/komplekty-videonabludeniya-na-8-kamer, а тем более – содержащими десятки, сотни и даже тысячи подключенных IP камер, требования к хранилищу видеонаблюдения (наравне с полосой пропускания, необходимой для передачи этой информации между камерами и центрами обработки данных) — стали проблемой. Организации быстро начали искать выход. Очевидный подход, который с готовностью включается в IP камеры видеонаблюдения, заключался в том, чтобы снимать видео только тогда, когда «что-то происходит».

Чаще всего это достигалось с помощью алгоритмов обнаружения движения, когда камеры активировались при достижении конкретного порога движения в поле зрения. Однако это несовершенное решение. В зависимости от пороговых значений чувствительности, установленных для датчиков движения, камеры могут активироваться слишком часто, что приводит к весомому количеству ложных срабатываний. Если в результате пороги движения были увеличены, значимая активность могла быть упущена. Другие решения включали сокращение объема данных, производимых самой камерой видеонаблюдения. Сжатие видео, уменьшение частоты кадров и понижение разрешения видео — все это способы, которые также влияют на качество захваченных видеоизображений.

Каким бы способом ни была решена проблема передачи данных, во многих средах непрерывная запись вышла из моды. Организации были готовы пойти на компромисс неполного или более низкого качества видео, чтобы уменьшить нагрузку на хранилище и полосу пропускания. Но этого больше не должно быть.

Новые варианты и потребность в непрерывной записи

Большинство людей согласятся, что когда дело доходит до видеонаблюдения, непрерывная запись — это полезно. Очевидно, что не упустить ни одного события в поле зрения камеры считается весьма важным. Инновации в технологиях видеонаблюдения теперь делают это возможным, не увеличивая объем данных (а в некоторых средах фактически уменьшая его по сравнению с предыдущими подходами к остановке и запуску).

Самый легкий подход к сжатию видео (уменьшить битрейт) — по сути, количество видео, передаваемого за конкретный период времени, обычно выражаемое в битах (или мегабитах) в секунду. Это часто достигается за счет сочетания одной или нескольких из трех вещей: уменьшения разрешения видео, уменьшения частоты кадров или увеличения сжатия видео, и все это может вызвать потерю качества.

Сжатие видео остается весомым аспектом сокращения объема данных, но очень важно, чтобы ни одна деталь видео не терялась в процессе. Предусматривается ряд подходов, которые можно комбинировать для достижения цели сокращения объема данных при сохранении максимально возможного качества, разрешения изображения и криминалистических данных.

Один из подходов заключается в применении различных уровней сжатия видео к конкретным интересующим областям в поле зрения камеры видеонаблюдения. Например, при широком обзоре коридора больницы вид стен будет сжат в большей степени, чем вид самого коридора. Общее влияние может заключаться в весомом сокращении производимых видеоданных.

Другой метод — использовать алгоритмы в видеокамерах, чтобы отправлять только данные, относящиеся к изменениям в сцене; при этом изображения из областей, которые остаются статичными, отправляются реже. Это может быть полезно при записи тихих мест в нерабочее время — обстановка в офисном лобби ночью меняется очень мало, но если кто-то входит, то записываются все детали.

Также может использоваться технология, с помощью которой камера захватывает и анализирует видео с полной частотой кадров, но перед передачей данных ненужные видеокадры исключаются из потока. Статическая сцена будет кодироваться с радикально уменьшенной частотой кадров, иногда до одного кадра в секунду. Когда в сцене происходят изменения, частота кадров автоматически увеличивается, чтобы запечатлеть каждую деталь.

Наконец, новой технологией считается контроль среднего битрейта, который при правильной реализации позволяет камере автоматически регулировать битрейт в зависимости от доступного хранилища и времени хранения видео. Специально разработанный для непрерывной записи, он дает нужный контроль над полным временем удерживания без упрощенного применения ограничений скорости передачи для всего видеозахвата.

Эти комбинированные технологии весомо снижают требования к хранилищу и полосе пропускания (часто на 50%), без потери детализации происходящих событий.

Новый мир видеонаблюдения

Преимущества непрерывной записи не ограничиваются гарантией того, что ни одно событие или инцидент не будет пропущено. ПО для видеонаблюдения со все более сложной видеоаналитикой (как периферийная аналитика в камере, так и на сервере) — обеспечит получение большей ценности от захваченного видео.
Видео с внутренних и уличных IP камер worldvision.com.ua/ip-kamery-videonabludeniya/ выиграет от серверной аналитики, в то время как новые видеокамеры с расширенными опциями Deep learning, которые предоставляют чрезвычайно полезные метаданные вместе с самим видео — будут объединены для повышения безопасности и продуктивности работы.

Новый уровень информации появится между сигнализацией и предупреждениями в текущем времени, а также криминалистическим поиском видео в отношении инцидентов. Аналитика, применяемая к непрерывно записываемому видео (распознавание шаблонов и аномалий) — начнет выделять ценные «неизвестные». Их понимание приведет к оптимизации операций по обеспечению безопасности и будет применено к другим аспектам производительности организации.

Парадоксально, но при переходе от аналоговых камер видеонаблюдения к сетевым, некоторые организации почувствовали необходимость идти на компромисс в отношении качества, чтобы управлять последствиями для данных. Но все чаще это не компромисс, на который нужно идти. Будущее возвращает нас во времена непрерывной записи без недостатков.