В наше время очень мало людей, которые предпочтут использовать что-то другое, а не цифровую запись. Технология цифровой записи развивается очень быстро, таким образом, предлагая множество различной продукции, чего не было во времена использования магнитной ленты VHS. Поэтому очень важно пользователям знать, что искать в сегодняшних системах и иметь представление о тенденциях, которые будут формировать системы в будущем.
Первым делом нужно обратить внимание на классификацию устройств записи цифровых данных. В теории, цифровую запись можно производить на магнитную ленту, и такая система используется в некоторых потребительских видеокамерах. Как бы ни было, сегодня, в области видеонаблюдения, цифровая запись неизменно означает запись на жесткий диск.
Ключевые особенности: цифровые видеорегистраторы и сетевые видеорегистраторы
Цифровые записывающие устройства делят на две основные категории: цифровые видеорегистраторы (DVRs) и сетевые видеорегистраторы (NVRs). Эти названия немного смущают, поскольку и DVRs и NVR используют цифровую запись, а зачастую DVRs подключают к сети.
Разница между данными категориями заключается в способе подключения камер к видеорегистратору. В основном, камеры подключаются к DVR через аналоговый тип сигнала, то есть с помощью коаксиального кабеля. В случае с NVR, камер подключаются через сетевое соединение.
На практике, множество современных DVRs имеют гибридный способ подключения, который поддерживает аналоговый сигнал и камеры с сетевой структурой. Нужно отметить, что существует возможность использования аналогового сигнала с NVR, при условии, что камера имеет встроенные модули сетевого интерфейса. Для воспроизведения изображения в реальном времени и в записи на одной или нескольких станциях мониторинга, многие DVR и все NVR используют сетевое соединение.
Поскольку сетевая установка, по крайней мере в теории, требует меньших затрат на установку и предлагает улучшенную гибкость системы, то повысилась разработка NVR. Дело в том, что для больших систем, при использовании DVRs доступно только до 32 камер, а при использовании NVRs можно вручную увеличивать количество камер.
Тем не менее, из-за универсальности и способности взаимодействия с существующим оборудованием, DVRs еще долго будет пользоваться спросом у потребителей.
Емкость запоминающего устройства цифровых видеорегистраторов
Другой фактор, заслуживающий внимания при использовании всех типов цифровой записи – это емкость запоминающего устройства. Без сомнений, основной тенденцией, поскольку цена за гигабайт памяти снижается, является обеспечение все большим и большим объемом, но существует несколько проблем, которые возникают при неосторожности.
Емкость запоминающего устройства в гигабайтах любого записывающего устройства – известная величина, но что она означает с точки зрения записанных часов видео, может быть такая величина менее четко определена, поскольку существует множество факторов, которые влияют на это. Например, частота кадров записи. При уменьшении частоты кадров в половину, вдвое увеличивается продолжительность времени записи на диск.
Влияние количества кадров в секунду и разрешения изображения на емкость запоминающего устройства
Выбор количества кадров в секунду, очевидно, будет зависеть от назначения системы. Например, на предприятиях розничной торговли, использование 2 кадров в секунду будет вполне достаточным, но в казино, где необходимо записать каждую долю секунды, необходимо использовать как минимум 25 кадров в секунду. Также стоит отметить, что системы, которые включают запись аудио, как минимум 12.5 кадров понадобиться для синхронизации звука и видео.
Также на емкость запоминающего устройства влияет разрешение изображения. Обычно, для наименьшего разрешения изображения используют формат CIF (352x288 пикселей), но сейчас все чаще используют форматы 2CIF (704x288), 4CIF (704x576) и D1 (720x576), также стало популярным использование мегапиксельных камер, которые предоставляют высшее разрешение.
Один кадр, записанный в формате CIF при сжатии MPEG-4, весит приблизительно 10кб, в формате 4CIF 40кб, а при использовании мегапиксельного изображения от 80 до 200кб.
Таким образом, мы видим, что чем выше разрешение, тем больше оно занимает места на запоминающем устройстве, но это не значит, что не стоит использовать мегапиксельные камеры. Иногда, несколько мегапиксельных камер, могут охватить большую площадь обзора.
Таким образом, несколько мегапиксельных камер, могут заменять огромное количество камер с низким разрешением, при этом обеспечивая такой же обзор и даже более детальное изображение. И очевидно, что при таком подходе, нужно учитывать необходимый объем запоминающего устройства.
Способы сжатия данных изображения
Во всех цифровых видеорегистраторах, данные изображения сжимаются перед записью на диск. За многие годы, появлялось огромное количество способов сжатия, и все еще продолжают появляться. Сегодня, наиболее используемая система сжатия – MPEG-4. И стоит отметить, что это не автономная система, и существует множество версий данной системы. Например, MPEG-4 Part 10, более известна, как H.264 начинает пользоваться спросом там, где требуется высокое разрешение изображения.
Хотя и не стоит вдаваться в технические подробности каждой системы сжатия, но нужно помнить, что любая система имеет потерю данных. Это означает, что система использующая больше сжатия, будет, несомненно, увеличивать продолжительность записи на жесткий диск, но это также означает, что большинство деталей изображения будут теряться.
Таким образом, устанавливается железное правило: если объем записи цифрового видеорегистратора очень хорош, чтобы быть правдой, то вероятно так оно и есть, особенно если видеорегистратор имеет низкую цену. Большой объем, вероятней всего, был достигнут с помощью сжатия, что означает низкий уровень качества воспроизведения.
Аппаратные средства цифровых видеорегистраторов
Давайте теперь поговорим об аппаратных средствах. До недавнего времени сборки жестких дисков, которые использовали в цифровых видеорегистраторах были полностью идентичны жестким дискам ПК. Теперь, используют сборки, которые оптимизированы для видеонаблюдения.
Ключевыми особенностями этих сборок, выступают надежность и управление тепловым режимом.
Надежность – это основная проблема CCTV. В современном оборудовании часто используется конфигурация жестких дисков под названием система RAID (избыточный массив независимых дисков). Существует несколько конфигураций RAID и не все из них предназначены для увеличения защиты данных.
Система RAID 0 в основном используется для увеличения скорости записи, таким образом можно одновременно записывать изображение с нескольких камер. Системы RAID 0 не обеспечивают дополнительную защиту данных, для этого используются системы RAID 1 и RAID 5. С системой RAID 1, все изображение CCTV записывается на два диска. Это, конечно же, удваивает количество необходимых дисков, но всегда гарантирует наличие копии в случае повреждения одного из дисков.
Система RAID 5 немного сложнее. Данные изображения разделены на несколько дисков. Система также создает и хранит дополнительные параллельные данные. И в случае неисправности диска, можно использовать эти параллельные данные, чтобы восстановить изображение. При использовании системы RAID 5 необходимо больше дисков, чем при системе RAID 0, но у них меньшая скорость записи. Есть и другие конфигурации системы RAID, помимо версий 0, 1 и 5, но они редко используются в приложения CCTV.
Устройства хранения данных со съемным носителем для современных DVRs
Многие устройства записи поддерживают съемные носители, обычно в виде дискового сменного модуля, которому также доступны различные конфигурации RAID. Хотя эти модули могут быть очень полезны, например, когда полиции необходимо конфисковать записи, они менее безопасны, чем внутренние запоминающие устройства. На много проще украсть такой модуль, чем весь цифровой видеорегистратор.
Теперь рассмотрим возможности внешнего использования. Большинство современных устройств записи имеют различные условия для передачи данных на DVD, и, несомненно, в ближайшем будущем появятся Blu-Ray диски с большим объемом памяти и высоким качеством. Драйвера для Blue-Ray уже появились и доступны для использования с ПК.
К сожалению, высокотехнологичные решения не всегда предоставляют то, что нужно. Как известно, судебная система Великобритании медленно переходит на новую технологию, а некоторые суды используют только магнитную пленку. По этой причине, возможно, необходимо взглянуть на цифровые устройства записи, которые поддерживают этот устаревший формат.
И, наконец, нужно обратить внимание на средства видеоаналитики. Увеличение вычислительной мощности стало доступно с выходом новых компьютерных микросхем. Благодаря этому теперь можно использовать сложные системы анализа изображения. Например, доступна, так называемая, функция «забытых объектов», система может выбирать дополнительные объекты, которые были утеряны в кадре.
Особенности данного типа видеоаналитики, можно использовать не только для создания сигналов тревоги в реальном времени, но и для обозначения сегментов записи, которые заслуживают большего внимания, таким образом, операторам не нужно вручную часами просматривать записи, чтобы найти определенное событие.
Как мы уже сказали, цифровые видеорегистраторы очень быстро развиваются и таким образом создают некую проблему для производителей, поскольку им нужно идти в ногу с современными технологиями. Тем не менее, надеюсь, что в этой статье я изложил важную информацию о доступных системах в наше время, над которой стоит задуматься. Возможно, что-то, будет полезно для развития данной технологии в ближайшем будущем.
