04.05.2017
Кто украл Ваш телефон, его фото, видеозапись лица и координаты?
Видеоловушка. Как часто жена (муж и другие) пытается заглянуть в Вашу телефонную книжку?
02.06.2016
Вопрос по подключению всё новых форматов решается просто
HD-TVI. Главное, что сегодня всё совместимо с «IP»
09.02.2015
Целевая видеоаналитика
След+видеоаналитика. Наглядное превращение параллельного видеонаблюдения в последовательное
30.01.2015
Новые камеры, интегрированные в «След»
Этот список не только пополняется количественно, но и качественно – благодаря новым разрешениям видео
26.12.2014
Столица Приволжья понизит градус уличной преступности

Спасательные кнопки Спецлаб появились в Нижнем Новгороде

27.03.2014
Как лучше тыкаться?
В живые камеры, в сообщения Push-видео или интерфейс Gm2?
18.02.2014
На Олимпиаде была применена спецлабовская технология «Трансферное видеонаблюдение»
А когда-то создавалась она для российского метрополитена
24.10.2013
Первозданное видео
Запись 16-и камер HD-SDI в реальном времени. Система GOALcity отлично работает в родном режиме перераспределения ресурсов SL-RA
13.02.2013
CCTV-камеры еще не раз запотеют на похоронах IP-телевидения
HD-SDI в GOALcity. Вперед в прошлое
27.11.2012
Технологии, приготовленные с кровью: мегапиксельные камеры с H.264.
Что изменилось в безопасности аэропорта Домодедово?
Многоканальная сетевая видеозапись

Современные системы видеозаписи – это уже далеко не то, что «включил запись – пишет, выключил – не пишет»
 

Современная запись, да еще по сети – это многогранный сложный комплекс, а в новом релизе системы GOALcity Skiff – это целая философия.

Чтобы ее понять, нужно определиться с терминами. Структура сетевой записи состоит из двух основных частей: видеосервера и видеоклиента.

Видеосервер – то устройство, к которому подключены видеокамеры. Видеосервер оцифровывает видео и выдает в сеть кадры видео.

Видеоклиент – программа, получающая, демонстрирующая на экране и записывающая кадры видео, приходящие по сети. (Может работать и локально.)

Видеосервер и видеоклиент могут находиться на одном компьютере, но их взаимодействие от этого меняется ненамного, обычно убирается только процесс разжатия данных на просмотр.

Для уменьшения объема данных как при записи на диск, так и на передачу в сеть, используется процедура сжатия данных. Как правило, запаковка кадров происходит только на видеосервере. Видеоклиент записывает сжатые кадры, полученные по сети, на диск. Кроме того, он их распаковывает, чтобы показать на мониторе (если это требуется).

Просмотр и Запись по сети – это совершенно разные процессы. Приходящие по сети кадры могут использоваться как для записи, так и для просмотра. Оба этих процесса независимы, поэтому и настройки для них различны. Это важно понимать.

Кроме того, в охранной записи широко используется видеодетекция – определение изменений в последовательности кадров. Видеодетектор может стоять как на видеосервере, так и на видеоклиенте. В GOALcity он стоит именно на видеосервере. Такая структура позволяет принимать решение о передаче данных в сеть в самом источнике, в результате чего экономится пропускная способность сети. В системах, где видеодетектор встроен в клиентскую часть, приходится тратить ресурсы на сетевой трафик, ведь только получив данные, можно понять, нужны они или нет. В GOALcity видеодетектор стоит на видеосервере – это важно знать.

Теперь самое главное. В сетевой видеозаписи объем переданных данных не всегда соответствует полученному. Нужно обязательно понимать, что видеоклиент может не получать все кадры, передаваемые видеосервером. Видеосервер и видеоклиент могут находиться в разных городах и даже странах, и они могут не знать всех параметров друг друга. Передаваемые видеосервером кадры могут частично или полностью не доходить до видеоклиента в силу сложности условий.

Идеальные условия: Видеосервер с высокой производительностью, с видеоисточниками реального времени и видеоклиент с высокой производительностью, подключенные друг к другу по локальной высокоскоростной сети.

Сложные условия: Видеосервер с высокой загрузкой и видеоклиент с высокой загрузкой, подключенные друг к другу по многоранговой разнородной сети.

Если вы настраиваете клиентскую часть для записи со скоростью 25 кадров в секунду, то это не значит, что так оно и будет в сложных условиях. Видеоклиент может просто недополучать кадры, в результате скорость записи будет ниже запланированной. Это возможно по следующим причинам:

  • – сервер оцифровывает мультиплексированное видео с меньшей частотой из-за самой конфигурации оборудования,
  • – сервер перегружен большим объемом операций, в результате чего его производительность снижена,
  • – пропускная способность сети недостаточна, чтобы передать заданный объем данных,
  • – клиент перегружен большим объемом операций, в результате чего его производительность снижена.

Важно понять главное: до клиентской части могут не доходить некоторые кадры. Кроме того, могут не доходить кадры со служебной информацией, да и сама служебная информация. В этом и есть основная сложность сетевой архитектуры.

В этих условиях хорошая система видеоконтроля должна обеспечивать наилучшую запись и просмотр видео с минимальными потерями и в то же время не перегружать сеть, диск и время пользователя излишними данными. Вот эту задачу и решает совсем нетривиальная архитектура видеозаписи GOALcity.

Основное регулирование потоков данных основано на высокоточном видеодетекторе технологии «Snack-2». Именно он по большей части регулирует, что посылать в сеть и что писать. Однако его высокая точность – понятие относительное, основанное лишь на лабораторных тестах. Жизнь, природные явления часто не совпадают со стерильными условиями лабораторий. Всевозможные помехи: солнечные и прожекторные блики, качающиеся ветки, движущиеся тени, летающие птицы, ползающие по объективу насекомые и прочее – это факторы, которые машина еще не может с малыми затратами производительности отличать от движения человека или автомобиля. Чтобы сделать комфортной систему получения информации в реальной жизни, потребовалось создать сложную архитектуру видеоконтроля, невидимую пользователю. (Если бы он ее видел, не стал бы покупать.) Человек имеет право на получение информации в полном объеме, но быстро и без сложностей.

Философия записи в GOALcity исходит из того, что писать нужно как можно больше, а показывать как можно меньше. При этом реализуются возможности по доступу к данным так, что просмотреть записи можно по трем основным категориям:

  • – быстро,
  • – комфортно,
  • – досконально.

И еще есть режим «очень быстро» – с применением аналитики.

«Быстро» предполагает минимальную избыточность информации – показ только того, что машина посчитала движением. При этом просматриваются только те кадры, где есть детекция.

Но видеодетектор работает не так, как привык воспринимать глаз человека. А потому он может не брать кадры, естественные для разумного существа, или брать много кадров, которые совсем неинтересны. Комфортный просмотр предполагает именно то видео, которое привык видеть человек как в жизни, так и на экранах телевизоров. Естественно, это добавляет избыточности и требует большего времени.

Но и комфортный просмотр в GOALcity избавляет от груды подробной информации, в 99% которой, как правило, не содержится ничего полезного. Однако существует тот один процент, ради которого стоит перейти к доскональному просмотру определенного участка времени. Он может потребоваться, если заранее известно о происшествии или что-то необычное обнаружено во время любого из предыдущих типов просмотра. Как правило, ЧП – основная причина просмотра видеозаписи с максимальной избыточностью. В обычное же время такой просмотр может занять много времени. Поэтому его еще называют чрезвычайным.

Таким образом, при заходе в Плеер вам будет предложен выбор:

  • – максимальная избыточность – для досконального просмотра,
  • – средняя избыточность – для комфортного просмотра,
  • – минимальная избыточность – для быстрого просмотра.

Кроме того, существует аналитический просмотр, который предлагает только те события, которые, по его мнению, заслуживают внимания. Он в сотни раз меньше по объему информации, поэтому значительно ускоряет работу с системой. Однако требует правильной настройки аналитики.

Аналитика – это тема другого раздела, поэтому опишем механизм первых трех. Они складываются из различных параметров записи. Основа всему – видеодетекция. Однако современные видеодетекторы или требуют суперкомпьютеров на распознавание реального движения человека, или часто детектируют не все и не то, что нужно. Чтобы детектировать нужное, в GOALcity есть возможность максимально уйти от помех. Во-первых, в нем есть фильтр шумов, который можно настроить под заданную местность. Во-вторых, если включить автоматическую чувствительность, то видеодетектор GOALcity почти перестанет реагировать даже на самые сложные помехи – поступательные движения, сильно напоминающие человеческие или автомобильные. Однако в этой борьбе с помехами можно «не заметить ребенка». Поэтому при таких настройках рекомендуется включать запись по команде пользователя. Как правило, страхующая постоянная запись со скоростью 5-10 кадров в минуту не отражается на производительности. Но это именно та максимальная избыточность, которая может понадобиться при доскональном просмотре. То есть это постоянная запись вне зависимости, была детекция или нет. При сегодняшних объемах дисков такая запись не ложится тяжелым бременем на архив. При обычном просмотре пользователь ее не видит, она требуется только при том одном проценте, который может возникнуть в результате ЧП.

Сначала мы долго говорили о видеодетекторе, а закончили тем, что писать надо все независимо от видеодетектора. Это совсем не значит, что он тут не нужен. Именно видеодетектор вносит в запись ту информацию, которая говорит о ее категории. Определяя детекцию в кадре, он записывает туда данные о себе и посылает клиенту. Все продетектированное системой – это то, что машина определила как измененное в видеопоследовательности. Там обязательно содержится какое-нибудь движение, поэтому пользователю не придется просматривать пустые стенки или асфальт. Таким образом, просмотр только тех кадров, в которых содержится информация о детекции – есть минимальная избыточность, а значит, это самый быстрый просмотр.

В продетектированных кадрах совсем нет статических объектов. Однако это совсем не похоже на то, что мы привыкли видеть в реальной жизни. Если человек занимает небольшую площадь кадра, то видеодетектор может не реагировать на шевеление губ при разговоре, мелкие движения рук или ног и даже на медленную ходьбу. Поэтому в записи по детекции может оказаться всего лишь десяток кадров из получасового нахождения человека перед камерой. В связи с этим мы можем совсем неправильно оценить записанную ситуацию. Вот для более привычного и комфортного просмотра и существует такой алгоритм – приращение записи. Он добавляет плотность кадров в детектируемый интервал времени, внося некоторую избыточность для комфортного просмотра.

Приращение записи – это алгоритм, основанный на интуитивном расчете периода отсутствия движения у подвижного объекта, который находится в поле зрения камеры. Это так называемый период «недвижения». Как правило, ни один человек не может долго находиться в статическом состоянии, каждые несколько секунд он то крутит головой, то переминается, то чешет у себя под носом… В зависимости от того, насколько крупно берет обзор камеры человека, можно вычислить приблизительное время его «недвижения» и заложить этот параметр в настройки. Чем меньше фигура человека в кадре, тем больше должно быть приращение. При таком алгоритме в архив будут писаться не только кадры, в которых есть информация о движении, но и промежуточные кадры, где как такового движения не было, но само поведение объекта представляет интерес. Даже самые сильные эмоции видеодетектор рассмотреть не может, а нам при просмотре могут потребоваться и эти особенности.

Алгоритм «приращения записи» устроен так, что он не прерывает запись до тех пор, пока, пусть и изредка, продолжают поступать кадры с детекцией. И только после исхода всего периода «недвижения» запись останавливается, предполагая, что движущиеся объекты вышли из кадра.

Период «приращения записи» – это период, за который будет писаться видео с повышенной плотностью после последнего кадра с детекцией. Пользователь может задать его в секундах или в кадрах. Кроме того, пользователь может задать и плотность данного типа записи, выражаемую в скорости. Чем выше скорость, тем выше плотность, а значит и комфортность просмотра. Но требуется и больше времени на просмотр.

Для еще большей комфортности существует и буфер предзаписи. Если наблюдение ведется за крайне мелкими объектами с низкой контрастностью по отношению к фону, то видеодетектор может и не заметить появления какого-либо объекта сразу. При активной настройке периода предзаписи на диск будет писаться даже то, что было до появления первого кадра с детекцией.

GOALcity пишет всегда, только в оперативную память. При появлении команды на запись от пользователя или по детекции предзапись сбрасывается на диск, и запись на диск продолжается уже в реальном времени.

Такое множество технологий, чтобы сделать жить комфортней, не только из-за того, что видеодетекция несовершенна по отношению к человеческому зрению – это то, с чем еще можно мириться в локальных системах записи. Гораздо критичней проблема сложных условий, определение которым дано выше. Дело в том, что чисто гипотетически по сети кадры с детекцией могут не приходить вовсе. Например, человек делает только одно движение, занимающее всего один кадр в секунде. И этот кадр ввиду сложных условий может теряться в сети. И так каждую секунду. Мы можем получать 24 кадра в секунду, и в них не будет ни одного кадра с детекцией. И так 10 минут подряд. Настолько долго маловероятно, но вполне возможно, если учесть, что и скорость оцифровки может быть маленькой, и сама скорость детекции по умолчанию только 5 кадров в секунду, и скорость опроса – просмотра реального видео может быть занижена, чтобы не загружать сеть. Т.е. в сети мы рискуем вообще не получить сигнала о детекции.

Правда, чтобы этого избежать, в GOALcity введена дополнительная технология избыточной детекции, которая встраивает данные о детекции не только в тот кадр, в котором обнаружена реальная детекция, но и в ряд последующих. Избыточность определяется специальным алгоритмом, поэтому пользователь может не бояться выставлять низкую скорость детекции на сервере, этот алгоритм заботится, чтобы не было пробелов в получении таких важных кадров, которые несут информацию о детекции. Поэтому за скорость детекции в GOALcity можно особо не волноваться и не перегружать зря процессор, если это не требуется для мощной аналитики.

Этот же сложный алгоритм может отличать реальные кадры с детекцией от избыточных, чтобы не влиять на ход принятия решений, связанных с командами по детекции. Опять же, мы мало поговорили о ложных сработках, природных явлениях, изменение которых видеодетектор может принять за нужный объект. Видеодетектор «Snack» имеет довольно продвинутый алгоритм (гордость разработчиков компании «СпецЛаб»), чтобы быстро отстраиваться от различного рода помех. Однако и ему на это нужно время, если помеха сильно напоминает движение человека или автомобиля. Защититься от «ложняков» поможет настройка «Записывать после получения … кадров». В этом варианте запись в реальном времени, а также предзапись попадут на диск только в том случае, если придет заданное число последовательно продетектированных кадров. В одном-двух кадрах может проскочить и помеха, а если продетектированных кадров множество подряд, то можно начинать запись. Таким образом, мы избавляем пользователя от необходимости просматривать движение тени от облаков, качание веток от ветра, падение снега или сильного дождя. А ведь эти процессы могут составлять более половины всех записей! Вот поэтому нам важно знать на приемном конце, содержат ли кадры реальную детекцию или избыточную. Ориентироваться можно только на реальную, так как избыточная не отражает реальных сработок. Иначе мы будем писать все явления природы. В сложных условиях, в которых возможно множественное выпадение кадров, крайне нетривиальный алгоритм GOALcity производит точную селекцию.

Но пользователь видит у себя только это меню:

Избыточность просмотра:

  • – максимальная
  • – средняя
  • – минимальная

Вот и все. Из всех алгоритмов и настроек человек неразумный должен понимать только эти три категории. В принципе, после нескольких попыток он и сам начинает догадываться, что это такое. Поэтому все сложности программы в том, чтобы пользователю было проще жить.

А эта статья для инсталляторов, поэтому продолжим учиться настраивать программу.