Видеорегистратор (DVR) для систем видеонаблюдения

Видеорегистраторы "РИКАС-ВАРТА"

Предприятие НПП "РИКАС-ВАРТА" производит цифровые видеорегистраторы (англ. аббревиатура DVR - Digital Video Recorder) представляющие собой "сердце" современной систем замкнутого видеонаблюдения (CCTV).

Видеорегистраторы (DVR) выполняют следующие функции:

Все указанные функции реализуются DVR одновременно и независимо друг от друга, за счет чего видеорегистраторы позволяют вести мониторинг, осуществлять видеозапись на встроенные диски, дают возможность работать с архивов и при этом выполняют обслуживание сетевого доступа - удаленный мониторинг, доступ к архиву и настройку. Видеорегистраторы, способные выполнять все пять основных функции одновременно, называются "пентаплексными".

Производимые нами видеорегистраторы (DVR)

В зависимости от цели и сложности создаваемой системы видеонаблюдения мы предлагаем несколько серий DVR видеорегистраторов:

Видеорегистраторы высокого разрешения HVBdvr 960H - эта серия видеорегистраторов предназначена для записи в разрешении 960H (960х576 пикселей) изображения от камер высокого разрешения 700 ТВЛ на базе процессора SONY Effio.

Основные видеорегистраторы серии HVBdvr 960H:

 - HVBdvr-9608 - запись со скоростью 25 кадр/с, разрешение 960H, 2 жестких диска, кол-во каналов видео - 8, аудио - 4
 - HVBdvr-9604 - запись со скоростью 25 кадр/с, разрешение 960H, 2 жестких диска, кол-во каналов видео - 4, аудио - 4

  • Видеорегистраторы HVBdvr - широкая номенклатура позволяет использовать эти видеорегистраторы как для построения систем видеонаблюдения сложных объектов, так и в системах видеонаблюдения начального уровня - небольшие офисы и жилые дома. Регистраторы HVBdvr обеспечивают полный набор функций - видеонаблюдение, запись, работа с архивом, а также позволяют копировать видеозаписи на компьютер и работать с DVR по локальной сети и через Интернет.

    Основные видеорегистраторы серии HVBdvr:

     - HVBdvr-800 - запись со скоростью 25 кадр/с, разрешение D1, 8 жестких дисков, кол-во каналов видео 16 и 8, синхронное аудио, транзитные видеовыходы с усилителями, монтаж в RACK
     - HVBdvr-700 - запись со скоростью 25 кадр/с, разрешение D1, 4 жестких диска, кол-во каналов видео 16 и 8, синхронное аудио, монтаж в RACK
     - HVBdvr-100 - запись со скоростью 12 кадр/с, разрешение D1, 2 жестких диска, кол-во каналов видео 16 и 8, аудио - 8, монтаж в RACK
     - HVBdvr-0 - запись со скоростью от 12 до 25 кадр/с, разрешение D1, 1 или 2 жестких диска, кол-во каналов видео 16, 8 и 4, аудио - 4 или 1, "настольное исполнение"

    Во всех меньших разрешениях запись ведется в реальном времени

  • Видеорегистраторы HVGdvr сочетают в себе высокое качество мониторинга за счет встроенного SVGA контролера с HDMI и VGA выходами, а так же развитые сетевые возможности с поддержкой бипоточного кодирования. Работают в едином сетевом программном обеспечении "Альтавижион", позволяющем строить сложные распределенные системы видеонаблюдения.

    Основные видеорегистраторы серии HVGdvr:

     - HVGdvr-800 - запись со скоростью 25 кадр/с в разрешении D1 на 8 жестких дисков, кол-во каналов: 4, 8, 16
     - HVGdvr-500 - запись со скоростью 12 кадр/с в разрешении D1 на 8 жестких дисков, кол-во каналов: 4, 8, 16
     - HVGdvr-100 - запись со скоростью 6 кадр/с в разрешении D1 на 4 жестких диска, кол-во каналов: 4, 8, 16
     - HVGdvr-0 - запись со скоростью 6 кадр/с в разрешении D1 на 1 жесткий диск, кол-во каналов: 4, 8, 16

    Во всех меньших разрешениях запись ведется в реальном времени

Области применения видеорегистраторов

Видеорегистраторы для банков и крупных компании с множеством филиалов - используя Интернет и несколько сетевых видеорегистраторов, появляется возможность осуществлять удаленный мониторинг текущей ситуации, работать с архивом видеозаписей любого подразделения, копировать записи происшествий.

Распределенные системы видеонаблюдения больших предприятий на основе видеорегистраторов - использование сетевых функций позволяет на базе нескольких видеорегистраторов строить территориально распределенные видеосистемы, объединенные клиентским программным обеспечением в единый комплекс мониторинга и регистрации, обеспечивающий мгновенный доступ к архиву любой видеокамеры, не зависимо от места ее нахождения.

Видеорегистраторы в офисе или малом предприятие - обеспечивают видеонаблюдение за процессом работы сотрудников, качеством обслуживания клиентов, протоколирование нештатных ситуаций. При необходимости позволяют вести видеонаблюдение за камерами по локальной сети на нескольких компьютерах предприятия.

Видеорегистраторы в магазине - контроль посетителей, регистрация краж и действий персонала.

Видеорегистраторы для частного дома и дача позволяют фиксировать в архиве все происходящее при отсутствии хозяина, а также, будучи на отдыхе или в отъезде, вести удаленный мониторинг через Интернет.

Видеорегистраторы (DVR) могут быть охарактеризованы следующими основными параметрами:

Разрешающая способность ("разрешение записи" или "размер кадра")

Все видеорегистраторы в первую очередь предназначены для записи (регистрации) видеоинформации, поэтому именно качество записи является их основной характеристикой, т.к. позволяет в последующем максимально качественно восстановить записанные события. Разрешающая способность однозначно определят качество записи. Она задается количеством пикселей при оцифровывании изображения (по горизонтали и вертикали соответственно). Чем больше пикселей, тем выше четкость записанного изображения обеспечивает видеорегистратор. Наиболее часто используются следующие разрешения записи и их условные обозначения:

  • 960H (размер 960х576) - "высокая четкость". Позволяет получить изображение максимального качества только в сочетании с аналоговыми камерами сверхвысокого разрешения (700 ТВЛ), давая возможность различать в видеозаписи наименьшие детали, не доступные в других разрешениях. Запись изображения в таком разрешении требует наибольшего объема дискового пространства, поэтому 960H используется в ответственных местах видеорегистрации - контроль операции и процессов (кассы - контроль купюр и материальных ценностей, места пропуска людей - регистрация лиц посетителей, транспорт - регистрация номерных знаков).
  • D1 (размер 704х576) - "полный" кадр. Позволяет получить высокое качество изображения от аналоговой камеры с разрешением от 540 ТВЛ до 600 ТВЛ. В настоящее время используется как наиболее распространенное разрешение, дающее хорошую деталировку. Хранение видео в таком разрешении требует меньшего объема дискового пространства, чем запись 960H, поэтому разрешение D1 используется в менее ответственных местах видеорегистрации, но по прежнему предъявляющих высокие требования к качеству видеозаписи.
  • DCIF (размер 528х384) - "расширенный" кадр. По сравнению с D1 характеризуется 30% потерей исходной информации, но позволяет получить высокое качество, как по вертикали, так и по горизонтали. Как правило применяется в случае необходимости получения наиболее продолжительного архива в местах регистрации, не требующих фиксации мелких деталей.
  • 2CIF (704х288) и HD1 (352х576) - "длинный" и "высокий" кадры соответственно. Используется 2CIF и HD1 при необходимости получить максимальное разрешение только в одном из направлений (по горизонтали и по вертикали), сократив при этом объем архива на 50% по сравнению с D1. 2CIF используется в основном для записи камер с широким углом обзора, а HD1 наилучшим образом подходит для видеонаблюдения вдоль узких коридоров.
  • CIF (размер 352x288) - "четверть" кадр. Обычно используется только при наблюдении по сети с ограниченной пропускной способностью канала, а также регистрации общей ситуации при малых зонах обзора (до 3 - 5 м). При этом малый объем видеопотока позволяет значительно увеличить продолжительность архива и снизить нагрузку на сетевой канал передачи видеоинформации. Разрешение CIF целесообразно использовать для записи только камер низкого разрешения (менее 420 ТВЛ).
  • QCIF (размер 176х144) - используется только при сетевом мониторинге по низкоскоростным каналам связи со скоростью потока менее 128 Кбит/с. О качестве изображения можно сказать только то, что "видно какое-то движения"

Скорость записи

Этот параметр задается количество кадров, записываемых видеорегистратором в одну секунды (кадр/с) для каждой камеры. Стандартный видеосигнал в системе PAL (CCIR) формируемый аналоговыми видеокамерами, используемыми в Европе и Украине, содержит 25 кадров/с. Поэтому запись со скоростью 25 кадр/с называют "живим" видео или Real Time записью. Уменьшение количества записываемых кадров приводит к потере видеоинформации, и при скорости 3 кадр/с видеозапись представляет собой набор "дергающися" картинок, т.е. движения происходят рывками.

Как привило, DVR обеспечивает следующие скорости видеозаписи в максимальном разрешении D1:

  • 25 кадр/с и менее - для регистрации быстро изменяющихся процессов
  • 12 кадр/с и менее - для фиксации действий персонала, посетителей и технологических процессов
  • 6 кадр/с - для наблюдения за периметром и объемами помещений

    • При меньших разрешениях все видеорегистраторы HVGdvr и HVBdvr пишут в реальном времени.

Компрессия видеоинформации...

Для уменьшения объема записываемого изображения DVR видеорегистратор выполняет его сжатие (компрессию), которое характеризуется частичной потерей информации. Чем выше компрессия (меньший объем архива), тем больше потерь и хуже качество воспроизводимого архива. Во всех видеорегистраторах серий HVBdvr и HVGdvr используются алгоритм компрессии H.264.

Основным преимуществом алгоритма H.264 является межкадровое сжатие, при котором для каждого следующего кадра определяются его отличия от предыдущего, и только эти отличия компрессируются и сохраняются в архиве. При такой записи видеорегистратор периодически сохраняет в архиве опорные кадры (I-кадры), представляющие собой полное изображение от камеры видеонаблюдения, а затем на протяжении 25-100 кадров сохраняет только изменения, называемые промежуточными кадрами (P- и B-кадрами). За счет этого достигается высокое качество записи при малом объеме ее архива.

Еще одним преимуществом видеорегистраторов HVGdvr и HVBdvr с кодеком H.264 является их возможность работать в режим постоянного потока (CBR - constant bit rate) при котором степень компрессии видеоинформации изменяется динамически и таки образом, что четко выдерживается объем создаваемого архива за одну секунду работы видеорегистратора. Эта особенность алгоритма H.264 позволяет однозначно определить максимальный объем архива за час непрерывной работы системы, а также необходимый сетевой трафик при удаленном мониторинге.

Тип видеовыхода: HDMI, VGA или ТВ, и немного о конверторах

По своей природе видеорегистраторы предназначены для работы с аналоговыми видеокамерами, поэтому и для наблюдения первоначально использовали аналоговые мониторы (ТВ монитор). Однако широкое распространения LED, LCD и TFT мониторов (особенно для компьютерной техники) привело к тому, что на сегодняшний день ТВ мониторы практически не применяются.

Чтобы подключить к DVR видеорегистратору современный монитор необходимо выполнить преобразование ТВ видеосигнала на выходе регистратора в VGA сигнал используемый монитором. Эту функцию может выполнять специальное устройство - TV-VGA конвертор.

Однако стандартный видеосигнал имеет разрешение 704х756 точке, что гораздо меньше по сравнению с разрешением современных мониторов: 1024x768, 1280х1024, 1366х768, 1440х900, 1920х1080. Поэтому такое "увеличение" через TV-VGA конвертор не позволяет получить изображение высокой четкости.

Все последние модели DVR видеорегистраторов серий HVBdvr и HVGdvr оборудованы встроенным SVGA видеоконтроллером, формирующим непосредственно VGA изображение в одном из разрешений: 1024х768, 1280х1024, 1366х768 и 1440х900, сопоставимым с современными TFT мониторами. Кроме этого модели с индексом HDMI оборудованы дополнительным модулем, формирующим изображение в разрешение Full HD - 1920x1080.

Бипоточное кодирование видеоинформации. Для чего это нужно?

Данный термин определяет способность сетевого видеорегистратора оптимально работать в сети передачи видеоинформации, независим от скорости используемого Интернет канала.

В однопоточном DVR видеорегистраторе по сети передается та же информация, что и записывается в архив на его диски. Например, при записи в разрешении D1 со скоростью 12 кадр/с поток варьируется от 1 до 1,6 Мбит/с. Если подключиться к такому однопоточному регистратору по ASDL каналу 2 Мбит/с, то наблюдать через Интернт можно будет не более 1 камеры. Для одновременного наблюдения хотя бы 4 камер по такому каналу связи необходимо уменьшить трафик в 4 раза (до 500 Кбит/с), что возможно при снижении скорости до 6 кадр/с и уменьшение разрешения до CIF. Поэтому использование однопоточного видеорегистратора через Интернет, приводит к ухудшению качества записи.

Бипоточный видеорегистратор позволяет устранить этот недостаток, т.к. производительности DVR хватает для формирования по каждому каналу двух независимых архивов: первый - локальный с максимальной скоростью и разрешением для записи на диск, второй - сетевой, разрешение и скорость кадров которого настраивается пользователем под пропускную способность доступного канала передачи данных.

В описанном выше примере, видеорегистратор с бипоточным кодированием для записи может использовать разрешение D1 по 12 кадр/с и объемом потока 1,6 Мбит/с, в то время как для работы по сети - разрешение CIF по 6 кадр/с и объемом потока 500 Кбит/с и меньше.

Как рассчитать емкость жестких дисков и необходимый сетевой канал для видеорегистратора?

Для точного ответа на этот вопрос необходимо знать следующие параметры видеорегистратора:

  • количество подключенных видеокамер (существуют модели видеорегистраторов DVR, позволяющие подключить 4, 8 или 16 видеокамер)
  • режим работы видеорегистратора (круглосуточный, 12-часовой рабочий день, периодический, запись по детектору движения)
  • требуемое разрешение и скорость записи видеоинформации в архив
  • пропускную способность сетевого канала по которому будет осуществляться доступ к видеорегистратору
  • наличие у видеорегистратора бипоточного кодирования

Знание этих параметров позволит с высокой точностью определить объем требуемых жестких дисков, и пропускной способности Интернет канала.

Расчет выполним на примере видеорегистратора серии HVBdvr с компрессией H.264, воспользовавшись следующей таблицей, где А=(m) - обозначает объем видеоархива за 1 час непрерывной записи - (m) Мбайт/ч, а T=(k) - обозначаем сетевой трафик одного канала (k) Кбит/с. Аналогичным образом можно выполнить расчет для видеорегистраторов серий HVBdvr 960H и HVGdvr.

Разрешение Скорость 25 кадр/с Скорость 12 кадр/с Скорость 6 кадр/с
960H (960x576) А = 1000-1400
Т = 2200-3400		 А = 680-930
Т = 1500-2100		 А = 480-800
Т = 1100-1800
D1 (704x576) А = 660-900
Т = 1500-2000		 А = 450-620
Т = 1024-1400		 А = 320-530
Т = 720-1200
DCIF (528х384) А = 430-620
Т = 960-1400		 А = 250-360
Т = 550-820		 А = 160-240
Т = 350-530
2CIF (704x288) А = 530-620
Т = 1200-1400		 А = 300-360
Т = 680-820		 А = 200-240
Т = 440-530
CIF (352x288) А = 220-340
Т = 480-760		 А = 120-200
Т = 270-450		 А = 70-130
Т = 160-280
QCIF (176x144) А = 60-90
Т = 150-200		 А = 40-55
Т = 90-120		 А = 18-25
Т = 40-56

Пример. Рассчитать объем жестких дисков необходимых для хранения 30-дневного видеоархива системы видеорегистрации торгового предприятия, оборудованного 7 внутренними и 4 уличными видеокамерами. Обеспечить запись с разрешением D1 и скоростью не менее 12 кадр/с на каждый канал. Запись осуществлять только по детектору движения. По возможности оптимизировать сетевой трафик, так чтобы нагрузка на сетевой канал при одновременном наблюдении всех (11) камер не превышала 2 Мбит/с.

Из таблицы определяем объем архива (А=...), записываемого DVR видеорегистратором от одной камеры при разрешении D1 и скорости записи 12 кадр/с. Используем для расчета максимальное значение 620 Мбайт/ч. Таким образом, для 1-час непрерывной записи всех 7 внутренних камер потребуется 7 * 620 Мбайт/ч = 4,3 Гбайт/ч, а для записи всех 4 уличных - 4 * 620 = 2,5 Гбайт/ч.

Так как запись ведется по детектору движения, то для офиса можно предположить, что внутренние камеры будут осуществлять запись не более 50% от общего времени, а значит для их хранения необходимо 4,3 Гбайт/ч * 50% = 2,0 Гбайт/ч. Камеры расположенные на улице сильнее подвержены сработкам детектора движения, поэтому для них оставляем расчетное значение объема 2,5 Гбайт/ч без изменений.

Теперь определим объем архива, создаваемого видеорегистратором за 1 сутки. Так как рабочий день длится порядка 10 часов, то для хранения записей внутренних камер необходимо 10 ч * 2,0 Гбайт/ч = 20 Гбайт. Уличные же камеры работают круглые сутки, поэтом для хранения их видеозаписей необходимо 24 ч * 2,5 = 60 Гбайт. Таким образом, за одни сутки видеорегистратор будет записывать 20 + 60 = 80 Гбайт информации. В итоге получаем, что для хранения 30 суток необходимо порядка 80 Гбайт * 30 = 2400 Гбайт.

Получить такой объем дискового пространства можно при помощи 4 дисков емкостью 750 Гбайт (полезная емкость порядка 700 Гбайт) или 2 дисков емкостью 1,5 Тбайт Учитывая, что практически во все видеорегистраторы серий HVBdvr и HVGdvr можно устанавливать не менее 2 дисков емкостью 2 Тбайт каждый, то поставленная задача может быть реализована.

Следующая задача связана с настройкой видеорегистратора на сетевое видеонаблюдение 11 видеокамер при условии ограниченной пропускной способности Интернет канала до 2 Мбит/с.

Так как запись ведется в разрешении D1 со скоростью 12 кадр/с, то по таблице для DVR определяем сетевой поток одной видеокамеры (Т=...), который составит 1400 Кбит/с (1,4 Мбит/с), а соответственно одновременный просмотр 11 камер потребует трафика на уровне 15,4 Мбит/с, что превышает установленное ограничение в 2 Мбит/с.

Таким образом, для решения этой задачи необходимо использовать только бипоточный видеорегистратор. При этом для каждой из 11 камер из 2 Мбитного канала можно выделить 2 Мбит/с / 11 камер = 180 Кбит/с сетевого трафика. Из таблицы видно, что при таком трафике (T=160-280) все камеры могут передаваться с разрешением CIF при скорости 6 кадр/с, поэтому второй поток видеорегистратора настраиваем по этим параметрам: разрешение - CIF, скорость кадров - 6 кадр/с, постоянный поток (CBR) со скоростью - 180 Кбит/с.


К началу страницы

Файл: data/prd/dvr/main.htm
Впервые опубликован: 2010-10-25
Последнее изменение: 2016-02-16