Видеонаблюдение сегодня и завтра

Сетевое видеонаблюдение — один из наиболее быстрорастущих сегментов мировой отрасли ИТ. Системы видеонаблюдения внедряются на транспорте, в коммунальном хозяйстве, гостиничной отрасли, промышленности, госучреждениях, спортивных и досуговых центрах, в коммерческих организациях и проектах уровня «Безопасный город». Они используются для решения задач бизнеса и обеспечения безопасности (см. статью автора «Видеонаблюдение: не только безопасность» в декабрьском номере «Журнала сетевых решений/LAN» за 2012 год).

Современные сетевые видеокамеры обладают встроенными функциями видеоаналитики, а программное обеспечение, способное решать разнообразные задачи видеонаблюдения, включает в себя системы мониторинга и управления записью, а также видеоклиенты с поддержкой различных устройств.

В октябре и ноябре в Москве прошли два форума, посвященных видеонаблюдению: All-over-IP Expo 2014 с традиционно проводимой на нем конференцией Intelligent Video 2.0 и «Ближе к партнерам», организованный Axis Communications. Одной из фокусных тем обоих мероприятий стали последние тенденции IP-видеонаблюдения.

ФАКТОРЫ РОСТА

По оценкам аналитиков IHS, в 2013 году объем мирового рынка видеонаблюдения составлял 13,5 млрд долларов, причем сетевое видеонаблюдение преобладало над аналоговым — сейчас около половины продаж приходится на сетевое видео.

Аналитики HIS Research и IMS Research прогнозирую, что к 2017 году объем данных, ежедневно создаваемых системами видеонаблюдения, удвоится

Как ожидается, к 2018 году доля последнего превысит три четверти рынка, а его совокупный объем увеличится до более чем 24 млрд долларов. Среднегодовые темпы роста могут достигнуть 22% по сетевому видеонаблюдению и 12% по рынку видеонаблюдения в целом. По данным Intel, мировой рынок IP-видеонаблюдения растет в среднем на 24% в год, еще быстрее наращивается объем генерируемых этими системами данных.

Рынок перспективный, развивающийся, хотя в текущей экономической ситуации делать какие-либо прогнозы о его дальнейшей судьбе в нашей стране сложно. Среди факторов роста Дмитрий Стрельцов, директор по продажам Axis Communications в России, выделяет усиливающиеся требования к безопасности, инвестиции в инфраструктуру, переход от аналоговых систем к IP-видеонаблюдению, изменение законодательных и регулирующих норм. Расширяются сферы применения IP-камер: они все чаще используются не только для наблюдения, но и для предупреждения инцидентов и их расследования. Ограничивающим фактором остаются оптические системы, которые эволюционируют далеко не так быстро, как процессоры и ПО.

Согласно оценкам TechNavio Analysis, в 2013 году объем мирового рынка видеонаблюдения составил 14,8 млрд долларов, а к 2018 году он достигнет 27,3 млрд долларов, то есть среднегодовой рост окажется на уровне 13,1%

Стоимость оборудования для видеонаблюдения (в долларовом выражении) будет постепенно снижаться, а его доля в общем объеме рынка видеонаблюдения сокращаться. Вместе с тем ввиду увеличивающейся сложности задач, стоящих перед видеонаблюдением, повышается спрос на ПО для видеонаблюдения и видеоаналитики. Мировой рынок услуг видеонаблюдения и видеоаналитики — самый быстрорастущий.

Рынок услуг видеонаблюдения продолжает расти. Прогноз структуры этого рынка в 2019 году: по сравнению с текущей ситуацией доля сервисов увеличится более чем вдвое (по данным Transparency Market Research)

По словам Максима Гарусева, советника директора по маркетингу и развитию продуктов ОАО «МГТС», в нашей стране основными пользователями технологий видеонаблюдения и видеоаналитики являются организации из государственного сектора, банки, предприятия транспорта и розничной торговли, управления недвижимостью. В мире наблюдается схожая картина. Вместе с тем российский рынок видеонаблюдения слабо структурирован и находится в стадии формирования. Наибольшую активность проявляют многочисленные мелкие игроки, предлагающие локальные решения на базе аналоговых камер.

Максим Гарусев к числу основных тенденций рынка видеонаблюдения относит следующие: рост качества изображения при одновременном снижении стоимости камер (по прогнозам IMS Research, к 2015 году более 70% всех поставок сетевых камер будет приходиться на камеры с мегапиксельным разрешением); увеличение спроса на облачные системы видеонаблюдения (по прогнозам, сегмент VSaaS будет расти более чем на 20% ежегодно); «интеллектуальное» видеонаблюдение и развитие возможностей встроенной и серверной видеоаналитики; упрощение пользовательского управления системой видеонаблюдения (интуитивно понятные пользовательские интерфейсы). Активное развитие получат приложения для мобильных платформ, а сбор видеоинформации все чаще будет осуществляться посредством беспроводных камер и каналов LTE.

По оценкам МГТС, в среднесрочной перспективе среднегодовой потенциал роста российского рынка видеонаблюдения составляет примерно 20%

В числе важных технологических факторов — увеличение производительности процессоров IP-камер, оснащение последних картами памяти большой емкости, рост спроса на камеры высокого разрешения (HD), появление новых продуктов с разрешением 4/8К. Все большей популярностью пользуются тепловизоры, камеры кругового обзора и с автофокусом, а применение специальных технологий и инфракрасной подсветки позволяет получить информативное изображение в условиях плохой освещенности.

РАЗРЕШЕНИЕ ULTRA HD

Одна из наиболее заметных тенденций — растущий спрос на видео высокого разрешения. Технологии, которые уже нашли применение на рынке бытовых устройств, проникают в сегмент профессионального видеонаблюдения. Характерный пример — продукты с разрешением 4К. Однако возникает немало вопросов: как использовать эту видеоинформацию, как ее передавать и хранить. Специалисты Axis признают, что высокая стоимость СХД и мониторов 4К пока ограничивает спрос на такие устройства. К тому же у камер 4К более низкая светочувствительность, чем у HD-камер, и они пригодны для использования лишь при хорошей освещенности. Axis планирует продолжать работу над повышением качества изображения и уменьшением шумов.

Стандарт 4К (Ultra HD, или UHD) превосходит разрешение Full HD приблизительно вдвое по горизонтали и вертикали. Поскольку 8К — это примерно 8 тыс. пикселей по горизонтали, а стандарт 8К имеет разрешение 7680х4320 (33,1 Мпикс), изображение содержит в четыре раза больше пикселей, чем Full HD. Такое видео предъявляет намного более высокие требования к инфраструктуре передачи данных и их хранению.

Распространение камер UHD будет стимулировать внедрение новых протоколов передачи видео. В свое время появление формата H.264 способствовало переходу на Full HD. UHD снова выдвигает на первый план задачу сжатия изображения. В 2013 году был утвержден формат High Efficiency Video Codec (HEVC), или H.265, — следующее поколение H.264. Он примерно на треть эффективнее кодека предыдущего поколения, позволяет сжимать видео с разрешением до 8192х4320 и поддерживает работу с прогрессивной разверткой. Некоторые производители уже выпустили продукты, функционирующие в новом формате, и переход на него — вопрос времени.

UHD требует специальных оптических узлов, стоимость которых подчас не уступает стоимости самой камеры. Для передачи видеопотока UHD от камеры к регистратору нужна сеть с высокой пропускной способностью, да и регистратор должен справляться с такими видеоданными. Обработка и хранение видео UHD потребует значительных дополнительных затрат. Однако движение рынка в этом направлении очевидно. Альтернативный вариант — склейка изображений от нескольких камер с более низким разрешением, например, для получения панорамы.

«УМНЫЕ» КАМЕРЫ

Благодаря высокому разрешению IP-камер, увеличению мощности процессоров и емкости встроенной памяти разработчикам удается наделять камеры все более развитыми аналитическими функциями и улучшать качество изображения. Однако если для базовых функций видеоаналитики достаточно уже имеющихся процессорных мощностей, то более сложная обработка должна выполняться на сервере. Такая аналитика вряд ли будет в обозримом будущем реализована «на борту» камер.

Между тем технологии видеоаналитики стремительно развиваются, открывая возможности для решения разнообразных задач. Встроенная видеоаналитика позволяет значительно снизить стоимость сетевой инфраструктуры и систем хранения, а значит, сократить бюджет проекта видеонаблюдения, ведь передавать видео можно лишь при выявлении значимых событий, а не транслировать весь видеопоток, считает Мурат Алтуев, президент компании ITV | AxxonSoft.

В отличие от сервера, на который поступает множество видеопотоков, процессору камеры достаточно обрабатывать всего один поток, причем речь идет о несжатом видео любого разрешения — до 4/8K. Тем самым не только повышается качество выполнения аналитических задач, но и исключается этап декодирования видео на сервере для применения средств аналитики. Сейчас встроенная видеоаналитика применяется лишь в нескольких процентах инсталляций, но со временем эта доля может вырасти до 20–30%, и даже до 50%. Серверная видеоаналитика остается важной технологией для реализации алгоритмов, которые пока нельзя реализовать в программном обеспечении камеры.

Широкое распространение IP-камер с функциями видеоаналитики и хранения информации может стать катализатором роста данного сегмента и консолидации рынка крупными игроками.

Павел Рожков, технический директор, Axis Communications, Россия, СНГ и Восточная Европа

Среди технологических аспектов развития систем видеонаблюдения можно выделить повышение производительности микропроцессоров для видеокамер, увеличение емкости кеш-памяти и скорости ее работы. Мощности современных процессоров достаточно для интеллектуальной обработки изображения и выполнения аналитических приложений непосредственно в камере.

Открытость для интеграции — еще один важный тренд, открывающий возможности построения комплексных систем различного масштаба. Все большей популярностью пользуются мобильные решения и управление системами видеонаблюдения со смартфонов и планшетов. Например, мобильное приложение Axis Camera Companion (АСС), оптимизированное для малых систем видеонаблюдения (до 16 камер), предоставляет доступ к системе видеонаблюдения с мобильного телефона, позволяет хранить конфигурации в облаке и оптимизирует нагрузку на сеть за счет применения технологии Axis Mobile Streaming.

Облачное видеонаблюдение (VSaaS) — хранение видеоархива в облаке — дает такие преимущества, как резервирование, масштабируемость и перенос капитальных затрат на текущие операционные расходы. Простота установки, настройки и эксплуатации как аппаратной, так и программной составляющих систем видеонаблюдения — еще одна очевидная тенденция, обусловленная ростом популярности сетевых решений и необходимостью снижения затрат.

 

В новой линейке Axis F используется концепция разделенной сетевой камеры. Она состоит из базового и оптического блоков: клиенты могут самостоятельно выбрать нужные компоненты и менять их в соответствии с потребностями видеонаблюдения. Конструкция позволяет расположить базовый блок, например, в недоступном и незаметном месте, а оптические блоки с различным исполнением и объективами – на удалении до 12 м от базового

 

Ключевой тенденцией остается повышение качества изображения. Современные сетевые камеры даже в условиях недостаточной освещенности обеспечивают отличную детализацию и цветопередачу. Среди технологических новинок Axis — функция широкого динамического диапазона (WDR) нового поколения. WDR-Forensic Capture позволяет вести видеонаблюдение в очень сложных условиях освещения, получать четкое изображение объектов, находящихся в тени, или в тех случаях, когда свет, к примеру, падает сзади. WDR оптимизирует видеосъемку, предельно повышая детализацию в затененных и в ярко освещенных областях.

ОТ ПРОДУКТОВ К РЕШЕНИЯМ

Вендоры все активнее переходят от продуктов к решениям и реализуют аналитические функции, адаптированные к потребностям заказчика. Многие компании, в том числе Axis, Samsung и Panasonic, делают свои платформы открытыми, что позволяет сторонним разработчикам дополнять их камеры новыми интеллектуальными функциями, а заказчикам — устанавливать приложения для решения конкретных задач.

«Я уверен, что в конечном счете все разработчики откроют свои платформы и камеры станут оснащаться широчайшим спектром аналитических функций, что, в свою очередь, даст возможность решать самые разнообразные задачи», — считает Мурат Алтуев. К сожалению, до сих пор интерфейсы для интеграции модулей видеоаналитики не стандартизированы. В рамках ONVIF эта задача еще не решена.

В то же время растущая конкуренция на рынке, сокращение бюджетов и сроков внедрения стимулируют создание готовых, «коробочных» решений, не требующих проектирования системы видеонаблюдения, утверждает Николай Птицын, генеральный директор компании «Синезис».

Происходящие на рынке видеонаблюдения структурные изменения характеризуются широким предложением готовых решений в среднем классе и реализацией все более развитых функций видеоаналитики, ранее применявшихся лишь в дорогих интеграционных продуктах, в системах среднего и даже начального уровня (по данным компании «Синезис»)

ПРОЩЕ И ДЕШЕВЛЕ

Для снижения стоимости проектов видеонаблюдения упрощаются процедуры инсталляции и внедряются функции удаленного обслуживания, для передачи видео используются существующие сети, а IP-камеры применяются для решения сразу нескольких задач, например подсчета числа посетителей и охраны объекта.

Системы видеонаблюдения становятся все более доступными, считает Николай Птицын. Системы среднего класса постепенно вытесняются недорогими решениями. Первые востребованы в крупных розничных сетях, в банковской отрасли, в сфере производства, строительства и логистики. Крупные проекты реализуются на транспорте, на стадионах, предприятиях ТЭК, в оборонной отрасли, в системах уровня «Безопасный город». На российском рынке видеонаблюдения немало квалифицированных поставщиков, высока конкуренция, однако в сегменте систем старшего класса конкуренция умеренная, хотя и здесь имеются достойные решения.

Развиваются новые подходы к проектированию пользовательского интерфейса. Это обусловлено тем, что доступ к системам видеонаблюдения теперь имеют не только службы охраны, но также руководители предприятий и административные работники. Сегодня требуются более простые, кросс-платформенные универсальные решения. Нередко интерфейс реализуется на основе Web-браузера без привязки к конкретной платформе, рассказывает Николай Птицын.

Николай Птицын, генеральный директор компании «Синезис»: «Упрощение программного обеспечения и поставки готовых решений — наиболее яркие тенденции рынка видеонаблюдения, как мирового, так и российского».

ВИРТУАЛИЗАЦИЯ

Виртуализация в системах видеонаблюдения открывает возможность для более эффективного использования ресурсов и имеющейся инфраструктуры при решении разных задач. Виртуализация — абстрагирование программного обеспечения от аппаратных платформ — способствует реализации масштабных проектов и помогает оснащать системы новейшими функциями, такими, например, как мгновенный поиск в архиве. Эта тенденция подкрепляется спросом на услуги видеоаналитики.

Основное отличие виртуализированной архитектуры от традиционной состоит в том, что камеры не привязаны к физическому серверу, а нагрузка балансируется автоматически. Упрощается администрирование: вместо индивидуальной настройки каждого физического сервера централизованно настраивается логическая группа серверов («кластер» виртуальных машин), а подключаются камеры к логическому (виртуальному) серверу. Лицензируется такое решение по числу камер. Основное преимущество данного подхода — эффективное использование оборудования и распределение нагрузки.

Централизованная архитектура системы видеонаблюдения: видеоинформация обрабатывается в ЦОД. Одна группа серверов позволяет масштабировать решение по числу каналов, другая — по числу пользователей. Для первичной обработки видеопотоков можно задействовать и удаленный сервер. При децентрализованной архитектуре используется встроенная в камеры аналитика. Последние два подхода снижают нагрузку на канал связи до объекта — изображение передается только при наступлении какого-либо события (по данным компании «Синезис»)

По оценкам «Синезис», виртуализированная архитектура позволяет снизить расходы примерно на 30% (за счет более полной загрузки оборудования, простой настройки, поддержки и резервирования) и обеспечивает внедрение видеоаналитики операторского уровня. А Web-интерфейс помогает расширить круг пользователей системы видеонаблюдения.

Кроме того, благодаря виртуализации упрощается создание кластеров серверов — объединение нескольких однородных элементов (в данном случае виртуальных машин) — и появляется возможность реализовать программно-аппаратные комплексы видеонаблюдения с недорогим резервированием на уровне ВМ. Одновременно закладывается основа для развития облачных сервисов.

Дмитрий Рыбаков, руководитель направления систем IP-видеонаблюдения, Bosch Security Systems

Современные IP-камеры становятся все более интеллектуальными. Наряду со встроенной видеоаналитикой камеры позволяют записывать локальные архивы, оптимизировать сетевой трафик, захватывать

и распознавать автомобильные номера, распознавать лица, отправлять тревожные видеозаписи в облако и т. п. В дальнейшем возможен перенос в камеры все большего числа функций. За серверами при этом остается исключительно управление/администрирование. А появление более мощных процессоров ARM позволяет создавать видеокамеры с разрешением UHD.

Новая панорамная камера Bosch FlexiDome Panorama 7000 с разрешением 12 Мпикселей при 30 к/с монтируется на стене или на потолке и позволяет контролировать все помещение. Встроенное ПО выполняет коррекцию изображения, а функции Bosch Intelligent Video Analysis (IVA) в сочетании с панорамным обзором предоставляют заказчику мощный инструмент для контроля различных ситуаций, включая обнаружение, трекинг и анализ объектов (Detection Classification Recognition and Identification, DCRI). Набор правил IVA сводит к минимуму ложные тревоги и позволяет формировать метаданные для видео. Удаленное управление E-PTZ помогает следить за представляющими интерес зонами

 

Специализированные камеры (например, панорамные) в некоторых случаях заменяют несколько камер, повышая эффективность системы. Технология динамического транскодинга (поддерживаемая в линейке DIVAR IP Bosch) обеспечивает комфортный удаленный доступ к видео высокого разрешения даже через узкополосные каналы связи. В дальнейшем эта технология будет развиваться и позволит работать с более высоким разрешением до 12 Мпикселей.

ОБЛАЧНЫЕ СЕРВИСЫ

Облачные услуги видеонаблюдения и видеоаналитики — привлекательный сегмент для игроков телекоммуникационного рынка. Ведущие федеральные операторы (МТС, «Мегафон», «Вымпелком», «Ростелеком», «ЭР-Телеком») делают первые шаги по разработке массовых услуг на базе видеонаблюдения, рассказывает Максим Гарусев. Однако ряд факторов препятствует переходу на IP-технологии и облачное видеонаблюдение. Так, аналоговая китайская камера в 3–6 раз дешевле сетевой IP-камеры при сравнимых характеристиках изображения. В ближайшие годы эта разница сохранится. Цена аналоговых DVR многократно ниже, чем себестоимость облачного хранения для оператора. Необходимость хранения больших объемов видеоинформации превращает задачу хранения клиентских видеоархивов в проблему, увеличивая капитальные затраты.

Само по себе видеонаблюдение представляет интерес для операторов, но продавать такие услуги сложно — необходимо создать интересное для потребителей и выгодное для операторов решение. Нужна некая дополнительная ценность, и ею может стать видеоаналитика.

По расчетам МГТС, выбранный ею подход к разработке интерфейсов для разных алгоритмов видеоаналитики позволит реализовать задуманные планы и предоставить клиентам — как корпоративным, так и из госсектора — новую функциональность по разумным ценам. В таком случае клиент сможет ощутить реальную выгоду от использования облачных приложений видеонаблюдения и видеоаналитики

Почему облачная видеоаналитика интересна операторам? Эти технологии могут оказаться слишком дорогими для конечных потребителей, а соответствующие алгоритмы требуют профессиональной настройки. Использование инструментов видеоаналитики невозможно без знания ограничений в применении, о которых клиенты не имеют представления, а высокая стоимость продуктов зачастую оказывается чрезмерной, если их покупать для решения разовых задач. Однако на рынке В2В и B2G подобные продукты могут предоставить предприятиям новые возможности, способствующие развитию их бизнеса.

Между тем видеонаблюдение как услуга (VSaaS) требует соответствующих каналов связи для передачи видеоданных в облако. Крупная компания может создать свое собственное частное облако и развернуть систему видеонаблюдения, использующую облачную модель. Облачное видеонаблюдение не стоит путать с удаленным просмотром видеоизображения — с камеры или из архива.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Прошлое — это закрытые решения, аналоговые камеры низкого разрешения, несовместимые системы, нестандартизированное оборудование. Настоящее — открытые сетевые решения, камеры HD, развитие ПО для видеонаблюдения, централизованное управление, встраиваемые и «коробочные» продукты, мобильность и удаленный доступ. Однако видеоаналитика пока находит лишь нишевое применение. Будущее — это объединение видеоаналитики и видеонаблюдения, интеграция «умных» камер с Интернетом вещей, облачные технологии видеоаналитики, анализ видеоданных в реальном времени, обработка Больших Данных видеонаблюдения, считает Алексей Сергеев, инженер по техническому маркетингу Intel.

Кроме того, изменилась логика использования систем видеонаблюдения, и в первую очередь камер, рассказывает Дмитрий Стрельцов. Если раньше ставилась задача записи видео и его сохранения на диске для последующего просмотра по запросу, то теперь появилась возможность упреждать события. Это требует совершенствования программного обеспечения для повышения эффективности работы оператора системы видеонаблюдения.

Ряд отечественных компаний добились весомых успехов в данной области. Но об этом — в следующем материале.

Сергей Орлов — ведущий редактор «Журнала сетевых решений/LAN». С ним можно связаться по адресу: sorlov@lanmag.ru.