ابر سیستم های نظارت ویدیویی

منبع: مجله حفاظت و ساختمان

سیستم های دوربین مدار بسته IP در مقابل سیستم های آنالوگ سنتی فقط یک جایگزین ارزان تر و انعطاف پذیرتر نمی باشند بلکه آنها قابلیت های جدیدی رادر راستای افزایش ایمنی به وجود آورند که در فن آوری قدیمی امکان پذیر نمی بود. این سیستم نحوه و روشن تجسس و مراقبت CCTV توسط صنعت امنیتی را تغییر می دهد ویک مفهوم جدید به نام ابر سیستم های ویدئویی ایجاد می کند. این سیستم های ویدئویی رامی توان به صورت سیستم های ماتریس مجازی بزرگ CCTV با بیش از ۱۰۰۰ دوربین و بیش از ۲۰۰ مانیتور، بیش از ۵۰ اپراتور، بیش از ۱۰۰ NVR و با بیش از یک پتا بایت ظرفیت ذخیره ، تعریف نمود که به طور مستمر تصاویر باکیفیت بالا را در سراسر شبکه های IP که کل کارخانجات جوامع و کشورها پوشش می دهد، ضبط نموده و نشان می دهند. این ممکن است راه کار جدیدی باشد اما پروژه های ابر سیستم های ویدئویی واقعی گسترش یافته اند وطی سال ها به طور قابل اعتماد اجرا می شوند؛ مثل بیش از ۱۰۰۰ سیستم دوربین فرودگاه بروکسل ، که از سال ۲۰۰۱ IP داشته اند . وقتی سا ختاران این سیستم های آنالوگ سنتی CCTV مقایسه می شوند ، به زودی علت اینکه چرا امکان تجسمی وسیع و بزرگ امکان پذیر نمی باشند یا اجرای آن با فن آوری آنالوگ بسیار گران است، مشخص می شود . همانطور که می دانید شبکه IP ترکیب شده با نرم افزار مدیریت ویدئویی به عنوان یک ماتریس سوئیچینگ یا ماتریس مجازی جایگزین سخت افزار سوئیچینگ مرکزی سیستم های آنالوگ / DVR شده است. بنابراین نزدیکترین مانیتور ویدئویی یا پایگاه نزدیکترین اتصال شبکه IP است و از آن جایی که این شبکه عملا درهر نقطه سا ختمان قابل دسترس می باشد ، بنابراین مانیتورها و پایگاه های مدیریتی نیز می توانند بدین صورت در هر نقطه دلخواه قرار گیرند. انعطاف پذیر ی کامل قابلیت های نمایش ویدئویی به دلیل ماهیت توزیعی ابر سیستم های ویدئویی امکان پذیر هستند.

در حال حاضر ، از آنجائیکه فن آوری PC ارزان تر و قابل اعتماد شده است ، PC ها جایگزین مانیتورهای ویدئویی سنتی می شوند. برخی فروشندگان نرم افزار مدیریت ویدئویی شان رابه صورت آزاد در اختیار کاربران قرار می دهند. این به کاربران نهایی امکان می دهد تا ایستگاه های دید بانی CCTV رادر هر محل روی شبکه با هزینه نه چندان بیشتر از هزینه یک PC نصب کنند. تفاوت هزینه این سیستم با هزینه هنگفت نصب یک ماتریس ویدئو یی بزرگ آنالوگ دیواری ویدئویی کاملا مشخص است.

جایگزینی مانیتورهای با PC ها بسیار خوب است . یک کاربرماهر می تواند به راحتی آنها را در حالت نمایش صفحه کامل اجرا نموده و صفحه کلید را قفل شده نگه دارد و تنها با کلمه رمز مناسب به مشخصه های کامل نرم افزار مثلاًبازنگری تصاویر ویدئویی ضبط شده دسترسی یابد، که این امر در خصوص سیستم ها ی آنالوگ عملی نیست. در حال حاضر برخی سایت های دوربین مدار بسته مبتنی بر IP را همراه با PC گشترش داده اند که هیچ مانیتور آنالوگی در آنها دیده نمی شود.

این ساختار توزیعی به خوبی کار می کند چون هزینه نرم افزار مدیریت ویدئویی پائین ویا رایگان است. اگر هزینه نرم افزار کاربر نهایی بالا باشد،بنابراین این موجب می شود ارتقا دهنده ها وتلفیق کننده های سیستم ، ساختارهای مرکزی درست همانند سیستم های آنالوگ ایجاد کنند!

یکی از مشخصه های مهم ارسال تصویر در مسافت های طولانی به کاربران متعدد بدون اثر عظیم در پهنای باند شبکه ، ارسال اطلاعات و پیام ها از یک کامپیوتر مرکزی به سایر کامپیوتر ها است ارسال اطلاعات و پیام ها با IP یک قابلیت فوق العاده قوی درشبکه های IP است که امکان می دهد مقدار فیلم ویدئویی CCTV از یک دوربین به طور کار آمد دیده شود و توسط چندین اپراتور CCTVبه طور همزمان ضبط شود . شبکه های ارسال اطلاعات و پیام ها این اطمینان را ایجاد می کند که تصویر فقط برای افرادی ارسال شود که نیاز دارد ان را ببیند، لذا به موجب آن پهنای باند کاهش می یابد . ارسال اطلاعات و پیام ها با IP به سوئیچ ها و مسیر یاب های سازگار با شبکه نیاز دارد ؛با این حال ، قابلیت های ارسال اطلاعات و پیام ها از یک کامپیوتر مرکزی به سایر کامپیوتر ها در دستگاه های ساده اولیه امکان پذیر می باشند.

طراحی ابر سیستم های ویدیویی

به لحاظ مفهومی دیدن مزایای سیستم ویدیویی مبتنی بر شبکه IP توزیع شده ، آسان است. با این وجود ، برخی مردم می گویند که ملزومات شبکه و ذخیره سازی برای اجرای این سیستم ها بسیار دشوار هستند . جدای از گسترش استفاده از این سیستم ها کارکرد قابل اعتماد آنها طی سال ها ی زیاد، آنها سیستم را می توان به شرط رعایت صحیح و اصولی سه اصل زیر طراحی نمود:

فشرده سازی تصویر ی بالا بدون پائین آمدن کیفیت

طراحی شبکه

طراحی ذخیره سازی

فشرده سازی

روش کاهش پهنای باند و شرایط ذخیره بهترین تکنولوژی موجود برای فشرده سازی محسوب می شود. تعدادی استانداردهای فشرده سازی وجود دارند که در حال حاضر در سیستم های ویدئویی IP مورد استفاده قرار گرفته اند . استاندارد H.264، آخرین استانداردفشرده سازی ویدئویی مجاز می باشد که مطابق استاندارد های بسیار موفق ویدئویی MPEG-2 وmpeg -4 می باشد و موجب پیشرفت هایی در کیفیت وفشرده سازی می گردد . مهمترین مزیت سیستم های ویدئویی IP قابلیت ارائه تصویر دیجیتالی با کیفیت و تاخیر زمانی کوتاه با ذخیره های بین ۲۵ درصد و ۵۰ درصد در پهنای باند و ملزومات ذخیره سازی می باشد با انتخاب یک سیستم مبتنی بر استانداردH.264 ، می توان به ذخیره سازی های بیشتری دست یافت . حتی با وجودی که استانداردH .264 کارآمدتر از MPEG- 4 است، هنوز تفاوت هایی میان اجرا کنندگان این استاندارد و به دنبال آن مقدار پهنا ی باند و ذخیره مورد نیاز وجود دارد.

مسیرهای داده از طریق شبکه حائز اهمیت است تقریباً کل ویدئو هیچگاه دیده نمی شود؛ تصویر ویدیویی مستقیماًاز فرستیده / گیرنده دوربین به ضبط کننده های شبکه ویدئویی ( NVR) می رود . این دو مورد حداکثر پهنا ی باند داده درNVR ودر پایگاه های بازبینی هستند.

روش توپولوژی شبکه ، دسته بندی فرستنده ها و NVR ها به “نودها” است. این آرایش و پیکر بندی نیز یک شبکه با خطای پایین ایجاد می کند که در ان خرابی یک کابل شبکه می تواند تنها بخش کوچکی از شبکه را دچار مشکل کند.

ساختار عملکرد NVR و ذخیره و در اینجا دو عامل مهم به شمار می روند . میزان داده های ورودی از دوربین ها به NVR ها زیاد و متداوم است. میزان داده هااز NVR به کار بران بسیار کم و متناوب است حجم کار ثابت است یعنی میزان نوشتن داده ها به دیسک به طور ثابت نه پشت سر هم مثل برنامه های کاربردی IT بالا است.

بنابراین پردازش بیش از حد نوشتن و خواندن جریان های ویدئویی به دیسک عامل مهمی در عملکرد کلی NVR به حساب می آید. تفاوت قابل توجهی دراین پردازش میان ارائه کنندگان مختلف نرم افزار NVR در بازار بارگذاری CPU پائینی دارد که ۵۰۰ جریان دوربین می تواند با پائینی ترین مشخصاتPC سرور ضبط شود.

در مورد ابر سیستم های ویدئویی ساختارذخیره بایستی به صورت طرح کلی در طراحی شبکه توزیع شود اگر از PC با سرورهای NVR استفاده شود ، تعداد بسیاری PC های مجزا هریک با امکان ذخیره محلی خودش مورد نیاز خواهد بود ، که هزینه قابل توجهی را به دنبال دارد و جایگزین این مورد استفاده از واحدهای اختصاصی و مستقل NVR می باشد که دارای پردازش سخت افزار و ذخیره و در یک واحد ها کمی گرانتر از سرور PCک وذخیره معادل هستند این واحدهای سخت افزاری محکم و مستقل می توانند منبع انرژی افزونه و اتصالات شبکه پیکر بندی های RAID ودرایوهای قابل تعویض برای تهیه یک سیستم ذخیره قوی داشته باشند به عنوان مثال سیستم های مراقبتی ویدئویی IP در SKytrain که بزرگترین سیستم انتقال خودکار سریع نور در ونکوور با ۳۰ ایستگاه در امتداد ۴۹ کیلومتر می باشد،۶۳NVR مستقل با مجموع ظریف ذخیره بیش از ۶۰برابایت با ۸۹۷ دوربین ضبط کننده دارد.

خلاصه

درمورد وسایلCCTV بزرگ تکنولوژی آنالوگ دیگر قابل رقابت با تکنولوژی ویدئویی پروژه های زیر ساختی یک سیستم CCTV راتهیه می کنند که از لحاظ تکنولوژی درمورد سیستم آنالوگ موثر یا عملی نیست. مزایای این سیستم ها برای کاربران نهایی بارز می باشد و عملکرد و مطمئن بودن ابر سیستم های ویدئویی اثبات شده اند. بنابراین، این سیستم دیگر فقط یک راه کار نیست!