Автономные системы цифровой видеозаписи. Автономный видеорегистратор «Трал» со встроенным WEB-сервером

Во всем мире стремительно идет развитие технологий безопасности, основанных на цифровой видеозаписи. Не стоят на месте и отечественные производители. После успешного выпуска четырехканального видеонакопителя MSA специалисты ООО «СМП» (Зеленоград) закончили разработку следующего поколения цифровых видеонакопителей - сетевых видеосерверов. Их новый малогабаритный видеонакопитель "Трал" предназначен для построения многокамерных территориально-распределенных систем видеонаблюдения на основе локальных/глобальных компьютерных сетей. Этот высоконадежный прибор способен записывать до 4 каналов видео и 2 каналов звука в цифровом виде на встроенный винчестер. Алгоритмы сжатия и архивирования видеопотока обеспечивают хранение на жестком диске видеоархива длительностью до месяца.

Как известно, видеонаблюдение составляет основу любой интегрированной системы безопасности. Видеонакопитель «Трал» позволяет создать высоконадежную распределенную систему видеонаблюдения, где сбой работы одного устройства не приводит к выходу из строя всей системы. Важное преимущество видеосервера «Трал» - это возможность создания систем слежения на основе уже существующих локальных сетей.

В построенной на видеосерверах «Трал» распределенной системе видеонаблюдения каждый видеонакопитель служит элементарным узлом. К нему могут быть подключены четыре видеокамеры, микрофоны, охранные датчики, исполнительные устройства. Видеосервер обеспечивает ввод, сжатие и хранение видеоинформации на встроенном винчестере. Информация хранится и передается в формате MPEG-4. Доступ к записанной информации и управление всеми режимами осуществляются по компьютерной сети протокола TCP/IP (10/100 Мбит).

В одну локальную сеть может быть подключено несколько видеонакопителей «Трал». Просмотр видеоинформации с нескольких сетевых видеонакопителей «Трал», находящихся в одной локальной сети, осуществляется в мультипотоковом режиме, при этом все потоки отображаются в одном окне браузера.

В отличие от традиционных web-камер видеосерверы незначительно загружают сетевые ресурсы. Большой поток информации передается только в случае тревожного события, в штатном же режиме поток с видеосервера незначительный, так как запись ведется на встроенный винчестер. Необходимое резервное копирование содержимого видеосервера может проводиться ночью или в любое другое время, когда компьютерная сеть недогружена. «Трал» имеет встроенный web-сервер. Управление видеосервером и просмотр видеоархива осуществляются посредствам web-браузера с удаленного компьютера. Накопитель обеспечивает триплексный режим работы - просмотр архива и on-line картинки при одновременной записи. Причем все эти режимы могут быть используемы несколькими пользователями одновременно.

В режиме просмотра видеоархива отображается диаграмма активности и событий, это значительно ускоряет поиск значимых видеофрагментов. При текущем real-time наблюдении реализовано управление поворотными камерами, освещением и другими устройствами с интерфейсом RS232/485. Оповещение о тревожном событии и текущем состоянии видеорегистратора "Трал" осуществляется по электронной почте. Тревожное событие может быть инициировано охранным или каким-либо другим датчиком, подключенным непосредственно к видеосерверу. Если локальная сеть охраняемого объекта имеет выход в глобальную сеть Интернет, то доступ ко всем видеосерверам возможен с любого компьютера, также имеющего выход в Интернет.

Расширенный интерфейс обеспечивает наряду с записью видеоизображения запись/воспроизведение звука, ввод дополнительной буквенно-цифровой информации в поле кадра по последовательным каналам RS232 и RS485, управление исполнительными устройствами по RS485. Наличие USB-порта позволяет подключать к сетевому видеонакопителю различные внешние устройства: дополнительный винчестер для копирования фрагментов записи, модем для организации резервного канала связи через телефонную линию или для создания основного канала связи в случае отсутствия выделенного канала, в том числе и через беспроводное Wi-Fi соединение, посредством телефонного и ADSL модемов, сотовой сети SkyLink.

Сетевой видеонакопитель «Трал» может использоваться как автономный видеорегистратор. В этом случае установка режимов работы и просмотр видеозаписи ведется через USB-порт.

«Трал» отличается от других аналогичных устройств применением специализированного вычислителя NetCore, который работает под управлением операционной системы Linux 2.4. Именно это позволило создать надежное устройство с малыми габаритами, низкой потребляемой мощностью и высокой производительностью. Производительности процессора достаточно не только для сжатия видеопотока, но и для его анализа, т.е. видеосервер может быть запрограммирован на какую-либо конкретную задачу, например распознавание номеров автомобилей. В составе модуля предусмотрены часы реального времени с литиевым элементом резервного питания.

Помимо варианта видеонакопителя «Трал» со встроенным диском («Трал 12») выпускается вариант со съемным диском «Трал 22»). Объем съемного винчестера может быть увеличен до 240 Гбайт. Применение съемного диска удобно для изолированных объектов, не подключенных к сети, например транспортных средств, банкоматов. Съем накопленной информации осуществляется путем замены диска. Просмотр архива видеозаписи может в дальнейшем осуществляться в любом удобном месте - либо с помощью аналогичного видеонакопителя, либо с помощью специального устройства просмотра, подключаемого через USB порт. В комплекте с сетевым видеонакопителем "Трал" любой модификации поставляется программа, которая позволяет осуществлять следующие режимы работы видеосервера:

• запись видеоинформации на встроенном винчестере до заполнения или «по кольцу»;
• просмотр входящей видеоинформации с одновременной записью или без нее;
• просмотр видеоархива без остановки записи;
• копирование фрагмента архива без остановки записи;
• запись «по движению», при которой включение записи происходит при превышении «порога движения» в поле зрения видеокамеры.

Программой также обеспечиваются следующие сервисные функции:

• предзапись в режиме записи «по событию»;
• включение записи по таймеру;
• возможность выбора чувствительности детектора движения;
• поиск по меткам событий или по дате;
• трехуровневый доступ к ресурсам видеосервера на основе системы паролей;
• регистрация состояния видеосервера (контроль работоспособности, отключение питания, доступ к видеоархиву, пропадание видеосигнала и пр.).

Система видеонаблюдения, построенная с применением видеосерверов «Трал», высоконадежна. Выход из строя видеосервера не приведет к потере или прекращению доступа к информации с других видеосерверов, и работоспособность сети сохранится. В случае нарушения работоспособности самой сети запись не прекращается, и информация сохраняется на встроенном винчестере видеосервера. Применение высокоэффективных алгоритмов сжатия позволяет сохранять видеоархив на встроенном винчестере объемом 40 Гбайт до нескольких месяцев. Благодаря малой потребляемой мощности видеонакопителя можно применять малогабаритные 12-вольтовые резервированные источники питания. Безопасность системы обеспечивается авторизацией доступа и трехуровневой системой паролей каждого видеосервера. На высокой надежности, автономности работы, возможности создания модифицированных вариантов и поэтапного формирования конкретных систем слежения основано широкое применение видеонакопителя «Трал».

Кроме очевидных применений видеонакопителя, вытекающих из возможностей видеосервера, расширенный интерфейс «Трала» позволяет решать специфические задачи, например в магазинах и предприятиях торговли, банкоматах, на транспорте, промышленных объектах, гостиницах, квартирах и коттеджах, на парковых и в интеллектуальных зданиях. Использование операционной системы Linux существенно упрощает реализацию всех вышеперечисленных задач, и для их решения не требуется никаких дополнительных аппаратных затрат.

Так, возможно организовать подсчет количества посетителей, подсоединив турникет с датчиком прохода к видеонакопителю через интерфейс RS485, и отображать результат в поле кадра. На производстве «Трал» может быть использован для получения дополнительной статистической информации, например о расходе электроэнергии с привязкой по времени к видеозаписи. Анализируя ритмичность расхода электроэнергии, можно выявлять несанкционированные включение и эксплуатацию оборудования. Синхронизация системы доступа и видеонакопителя позволяет более эффективно контролировать рабочий день персонала и исключить возможность передачи ключа посторонним лицам. Использование портов RS232 и RS485 делает возможным управление исполнительными устройствами, например поворотной платформой, шлагбаумом, турникетом. На крупных распределенных объектах, где прокладка локальной сети нецелесообразна, интерфейс USB и подключенный по нему модем обеспечивают связь через телефонную линию, радиоканал (при использовании радиомодема) или сотовую сеть. При использовании видеонаколителя на транспорте на записываемое изображение накладывается служебная информация (например, скорость, время в пути, информация с GPS).

Подключив по RS232 контроллер домашней сети, можно синхронизировать работу различных систем «умного дома», таких как освещение, отопление, полив и пр. Если объект имеет выход в Интернет, возможности системы управления существенно расширяются. В этом случае становится возможным удаленное управление всеми домашними автоматизированными устройствами. Всю связь между Интернетом и внутренней сетью дома осуществит видеосервер «Трал». Использование доступа в Интернет через модем сотовой сети SkyLink позволяет создавать быстроразворачиваемые автономные системы безопасности на объектах, не имеющих каких-либо иных каналов связи.

Наличие многокамерной системы видеонаблюдения, синхронизированной с системой доступа и охранными датчиками, обеспечивает высокий уровень безопасности в интеллектуальном здании. В охранных системах информация с концентратора охранных шлейфов регистрируется видеонакопителем и синхронизируется с видеозаписью. Таким образом, снижается вероятность ложных тревог и облегчается разбор тревожных событий.

Публикация в журнале «Вестник компьютерных и информационных технологий - ВКИГ» №3 2004 43-46 стр.