Выбор серверов для системы видеонаблюдения: проблемы возникающие при выборе

1 Видеонаблюдение

Что такое IP видеосервер

Сервер видеонаблюдения представляет собой мощный компьютер под управлением Windows или Linux с программным обеспечением для решения конкретных задач. Сервер, в отличие от видеорегистратора с жестко вшитым ПО, поддерживает программирование алгоритмов и написание скриптов, что позволяет гибко настроить систему безопасности.

Видеосерверы используются для организации территориально распределенных сетей и систем со сложной иерархической структурой, для интеграции с другими подсистемами безопасности и сторонними бизнес-приложениями. Серверы-энкодеры оцифровывают видео с аналоговых камер, серверы для IP камер поддерживают расширенную видеоаналитику.

IP серверы различаются количеством каналов аудио и видео – от одного до нескольких сотен. Они могут быть в настольном или стоечном исполнении, под любое разрешение и суммарную скорость записи.

Классификация

Видеосерверы различаются:

  • по применению — в системах телевизионного вещания, телевизионного производства, видео по запросу, с цифровым кинопроектором или в системах видеонаблюдения;
  • по типу интерфейсов ввода/вывода медиа-данных — AV сигналы, либо транспортные потоки (через ASI или IP);
  • по типу интерфейсов ввода/вывода AV сигналов — аналоговые (композитный, компонентный, аналоговое аудио) или цифровому (SDI, IEEE_1394, HDMI, DVI);
  • по типу разрешения — низкого разрешения, стандартного разрешения или высокой чёткости;
  • по числу функционирующих каналов — одноканальные и многоканальные видеосерверы;
  • по возможности синхронизации от внешнего сигнала (например, PAL BB, либо Tri Syns);
  • по возможности синхронизации времени и разметки записываемых материалов от внешнего сигнала — LTC, VITC, NTP;
  • по применяемому типу компрессии видеосигнала (при наличии);
  • по наличию или отсутствию встроенной возможности локального хранения видеоинформации;
  • по аппаратной реализации — специализированные устройства или видеосерверы на основе обычного компьютера;
  • по протоколам управления сервером — стандартным (VDCP, MVCP) или специфическим для производителя;
  • по протоколам управления иными устройствами — AV коммутаторами, VTR, GPI-устройствами и пр.;
  • по условиям эксплуатации — стационарные и мобильные видеосерверы;
  • по возможности интеграции нескольких видеосерверов, возможно территориально распределённых, в единую систему.

Когда нужен сервер видеонаблюдения

Крупная система с множеством видеокамер. Видеосервер эффективно справляется с управлением, масштабированием, мониторингом работоспособности, реагированием на нештатные ситуации по гибким сценариям.

Огромные массивы информации. На базе IP видеосерверов удобно строить отказоустойчивые решения с удаленным контролем и управлением массивами данных.

Территориально распределенная сеть. Видеосерверы обеспечивают менеджмент событий и централизованный контроль работоспособности оборудования. Они управляют уровнями доступа, протоколируют действия операторов, оперативно реагируют на оповещения об экстренных ситуациях.

Нестандартная задача. Сервер видеонаблюдения позволяет создавать уникальные интерфейсы управления и гибко программировать логику работы – например, по тревожным событиям и оповещениям.

Интеграция. IP видеосервер обеспечивает взаимодействие с корпоративными приложениями, интеграцию с кассовыми терминалами, объединение видеонаблюдения с ОПС и СКУД. Когда речь идет о создании сложных комплексов, об интеграции систем в единое целое, когда нужно объединять протоколы и взаимодействовать на уровне баз данных – с этим справится только сервер.

Преимущества использования

Простота адаптации в сочетании с низкими затратами на модернизацию. Используя IP видеосервер, пользователь получает вполне современную систему видеонаблюдения. Не заменяя все аналоговые камеры на цифровые, и не прокладывая новую кабельную сеть взамен старой. Стоимость одного устройства и полная глубокая модернизация всей системы несопоставимы.

Допускается использование устройств разных типов. Производится получение и обработка как аналогового, так и цифрового сигнала.

 

Просмотр и обработка видеоданных может производиться на любом цифровом устройстве вывода: ПК, ноутбук, планшет, смартфон. И из любой точки земного шара, где есть выход в интернет. Устройство предоставляет картинку высокого качества и широкие функциональные возможности встроенного программного обеспечения.

 

Большинство моделей имеют возможность подключения внешних сигнальных детекторов, что превращает их в начальную систему охранной сигнализации. Функции веб-интерфейса видеосервера для ip камер, дают возможность настроить рассылку тревожных сообщений по email ответственным лицам компании.

Функциональные возможности

  • Максимальное количество разъемов для приема аналогового видеосигнала на одну плату 4- 5 шт. При этом суммарное количество кадров в секунду для видеопотока составляет 25. В обязательно порядке имеется интерфейс RJ45;
  • Большинство современных моделей имеют интерфейс RS485, для управления поворотными устройствами камер;
  • Высокое качество входящего видеопотока на уровне HDTV с разрешением от760х570;
  • Программный, активный детектор движения может регулировать сетевую загрузку, изменяя количество передаваемого трафика, в зависимости от активности в зоне контроля;
  • Аналитическая обработка данных как в режиме реального времени, так и при работе с архивами;
  • Шифрование видеоданных при передаче на удаленные мобильные и стационарные устройства;
  • Использование различных прогрессивных стандартов сжатия видео для увеличения объема и глубины хранения данных;
  • Быстрое время перезагрузки в случае отказа системы, энергонезависимое сохранение всех текущих настроек;
  • Контроль подключения и программное определение закрытия камер, автоматическое предупреждение о неисправностях.

Специфика работы серверов. Особенности обработки видеоданных

Настольные ПК мы рассматривать не будем, ибо в системах безопасности одно из главных требований — надежность работы в режиме 24/7. В таком режиме готовы работать классические серверы. Именно на основе классических серверных решений сейчас и принято строить крупные системы аналогового и, особенно, IP-видеонаблюдения.

Мощные серверы, предназначенные для обработки огромного объема разнообразных данных с несколькими процессорами, десятками гигабайт оперативной памяти, серверной архитектурой, безусловно способны обеспечивать работу самого широкого круга приложений. Однако существует некое понимание обязательных задач для сервера, для решения которой он и оптимизирован. Попробуем сформулировать задачи для классического сервера:

большие объемы разнообразных данных серверы оптимизированы для одновременной работы большого количества различных приложений и способны обрабатывать потоки данных от множества различных источников. Эти данные нужно быстро и одновременно обработать, а так же записать в подсистему хранения
контроль целостности данных и исключение ошибок представим себе ситуацию, когда при записи данных произошел сбой, и в ячейку памяти были записана информация с ошибкой. Если это финансовые данные, работа корпоративной среды управления, или управление производством, то последствия могут быть непоправимы. Архитектура серверных решений позволяет обеспечивать исключительную точность и корректность обработки информации
равнозначность данных зачастую затруднительно спрогнозировать какие данные понадобятся в тот или иной момент времени одному из множества приложений. Поэтому доступ к любым данным должен происходить очень быстро
большое количество сетевых подключений серверная архитектура и специальная версия операционной системы способны обеспечивать одновременное подключение тысячам клиентов и принимать запросы на обработку данных

Указанные особенности работы в полной мере обеспечиваются современными серверными решениями. Однако они могут быть плохо оптимизированы для особых условий применения.

Специфика работы сервера в системах видеонаблюдения:

большие объемы данных одного типа в системах видеонаблюдения серверу необходимо быстро обработать большой поток данных от камер видеонаблюдения одного типа, решая ограниченный круг задач декодирования, записи, отображения, отправки на рабочую станцию оператора
обработка в режиме реального времени как уже было сказано, нужно быстро обработать большой поток видеоданных. Если будет потерян один кадр из нескольких сотен одновременно поступающих в одну секунду на сервер, то это не скажется значительным образом на качество работы системы видеонаблюдения, а вот перезапрос информации от источника и попытка восстановления потерянной информации может привести к переполнению стэков и различным коллизиям
приоритет записи в системах видеонаблюдения необходимо быстро записать и надежно хранить видеоархив. При этом доступ к записям требуется крайне редко и, скорее всего, как разбор очередного ЧП на объекте. Время доступа к записанному архиву уже не столь принципиально
ограниченное количество сетевых подключений даже если в системе видеонаблюдения несколько сотен камер и несколько серверов, количество подключений к одному серверу ограничивается небольшим, по меркам серверных приложений, количеством

Как можно видеть из сравнения задач файл сервера и видеонаблюдения, они отличаются значительно. Некоторые задачи видеонаблюдения требуют совершенной иной архитектуры и специальных компонентов. К сожалению, рынок систем видеонаблюдения не столь широк как IT-рынок и специальных компьютерных комплектующих для работы с видеонаблюдением не существует. Разве, что есть оптимизированные для потоковой записи HDD. Однако понимая специфику и применение, есть возможность оптимизировать состав сервера и специальным образом его настраивать для работы с видеопотоком.

Требования

Фото 2

Структурная схема системы видеонаблюдения

Современные экономические и технические реалии диктуют свои требования к организации систем безопасности. На небольших объектах используются обыкновенные регистраторы, а видеосерверы востребованы в крупных системах, требующих профессионального программного обеспечения и высокой производительности. Исходя из этого, к серверам предъявляются высокие требования – начиная от комплектующих и заканчивая упаковкой.

Жёсткий диск. Основная задача системы видеонаблюдения архивирование данных, которые хранятся на жёстком диске. Поэтому этот элемент должен соответствовать всем поставленным условиям. Для серверов используется только жёсткий диск, способный работать в RAID массиве. Он должен быть полностью адаптирован и настроен для хранения видеоинформации в круглосуточном режиме.

Система охлаждения. Важный аспект в бесперебойной работе видеосервера надёжная система охлаждения. Множество механических движущихся деталей часто выводят вентиляторы из строя.

В идеале, в сервер должны устанавливаться долговечные и высокопроизводительные вентиляторы, способные безотказно работать несколько лет.Добросовестная сборка. От видеосервера полностью зависит организация безопасного режима на объекте. Поэтому выход из строя ценного устройства крайне нежелателен. Эту объясняет, почему к качеству сборки предъявляются высокие требования. Только человек с глубокими знаниями и достаточным опытом сможет правильно установить программное обеспечение и настроить систему. В режиме тестирования сервер должен справляться с максимальными нагрузками.

Комплектация. Сервер наблюдения должен быть максимально удобным в работе. Стандартная комплектация включает: клавиатуру, мышь, диски с образами программного обеспечения для аварийного восстановления, диски с необходимыми драйверами, полное руководство по эксплуатации, гарантийный талон, технический паспорт и сертификаты соответствия. Упаковка сервера должна полностью гарантировать безопасную транспортировку.

Обязательные функции сервера

Выбор серверов для системы видеонаблюдения: проблемы возникающие при выборе
Проспекты и сайты производителей программного обеспечения серверов видеонаблюдения содержат описание сотен функции, в которых неспециалисту сложно разобраться в их истинной важности и нужности.

Рамки статьи не позволяют нам подробно описать каждую, тем более, что они одинаковы в любых продуктах. Мы выделили самые важные функции, которые должен поддерживать любой сервер системы видеонаблюдения. Этот перечень можно использовать как вопросник продавцу при выборе системы.

Быстрая установка и масштабирование

Программное обеспечение должно иметь функции быстрой установки и простого добавления новых серверов и устройств по мере роста сети.

Новое оборудование должно подключаться с помощью автосканирования и автоматической установкой необходимых драйверов (лидеры рынка напрямую поддерживают программно более 3000 камер, дисковых хранилищ и прочих охранных устройств).

Легкое управление и безопасность

Администратор системы должен иметь возможность легко управлять и изменять параметры любой камерой, подключенным устройством или удаленным пунктом видеонаблюдения. Должна быть многоуровневая система паролей и контроля доступа персонала к системе.

Выбор серверов для системы видеонаблюдения: проблемы возникающие при выборе

Камеры ночного видеонаблюдения необходимы практически везде, где требуется контролировать периметр в круглосуточном режиме.

Автономная камера с датчиком движения фиксирует любые подозрительные движения в зоне охвата объектива.

Использование всех возможностей IP-камер и внешних датчиков

Почти все современные IP-камеры оснащены поддержкой двустороннего звука, что позволяет сотруднику службы безопасности общаться в пределах действия камеры без установки дополнительного переговорного устройства. Обязательно должна поддерживаться функция удаленной записи, которую имеют IP-камеры, записывающие видео на внутренний носитель при обрыве связи.

Профессиональные IP-камеры имеют дополнительные цифровые и аналоговые входы и выходы, которые позволяют подключать дополнительные устройства и датчики, такие как электронные замки, считыватели карт доступа, кассовые аппараты, датчики дыма и т.д.

Сервер для видеонаблюдения должен иметь функции управления подобными устройствами, особенно это касается крупных объектов и организаций.

Активное реагирование и оповещение

Сервер должен реагировать на угрозы безопасности тревожным сигналом, отправкой сообщений или запуском заранее определенного сценария. Последнее особенно важно для крупных объектов, где постоянный контроль и быстрое реагирование затруднено.

Гораздо проще заранее задать автоматическую отправку сообщения о пожаре, чем надеяться на правильное поведение сотрудника в состоянии стресса.Отправка уведомлений

Вы должны быть всегда в курсе событий происходящих в системе – от срабатывания датчика движения до выхода из строя камеры. Проверьте поддержку сервером отправки сообщений на E-mail, SMS и мобильные устройства.

Функции видеоаналитики

Сервер должен иметь функции анализа записанного видео. Поиск должен обеспечивать возможность выделения необходимого объекта по заданным фильтрам, таким как его размер или часть кадра, время записи, по отдельным камерам и т.д.

Средства редактирования должны позволять отфильтровать и улучшить плохое изображение или наоборот скрыть определенную информацию, например номера машин или лица людей.

Открытые интерфейсы

Обязательным для профессиональных систем является поддержка стандартного интерфейса сетевого наблюдения ONVIF. Это обеспечит легкое подключение новых камер и устройств в систему и дает разработчикам и администраторам мощный инструмент для разработки собственных программных дополнений.

Основные характеристики

Технические параметры видеосерверов зависят от их мощности, производительности и целевых назначений. Но есть стандартные свойства, которые отличаются только по незначительным пунктам. Руководствуясь информационными данными можно определить, на что следует обращать внимание при выборе видеосерверов и программного обеспечения.

  • Количество подключенных камер видеонаблюдения (от 4 до 128);
  • Версия ОС (Windows, Linux);
  • В каком режиме будет производиться видеозапись – беспрерывный, отведенный интервал, активация на движение;
  • Максимальная ёмкость архива (Гб, Тб);
  • Возможность подключения удаленного внешнего архива;
  • Вид процессора;
  • Количество одновременно подключенных клиентов (цифровых или аналоговых камер);
  • В каком формате осуществляется видеозапись;
  • Разрешение для видеокамер;
  • Возможность экспорта на внешние носители;
  • Возможность бесперебойной работы, наличие дополнительного источника питания;
  • Жёсткий диск и ПО.

Типы видеосерверов

Современные технологии предлагают несколько видов видеосерверов или устройств с аналогичными функциями.

DVR

Фото 4

Видеосервер «Синергет DVR»

Видеорегистратор (DVR) – современная альтернатива видеосерверу. Удобный, мобильный, многофункциональный. Повсеместно используется на малых объектах. Видеорегистраторы могут быть:

  • На базе персонального компьютера, имеют расширенный функционал;
  • Гибридными (адаптированы к работе и с цифровыми, и с аналоговыми камерами видеонаблюдения);
  • Цифровыми (работают только с IP камерами);
  • Автомобильными (отличаются компактными размерами и небольшим объёмом памяти).

На рынке видеонаблюдения представлены сотни моделей DVR, отличающихся количеством входов, разрешением, скоростью записи видео, типом кодека и многими другими параметрами. В зависимости от целей, подобрать соответствующий не составит труда.

IP

Фото 5

IP-видеосервер RVi-IPS125A

IP-видеосервер внешне напоминает видеорегистратор и на этом сходство заканчивается. Имеет расширенный функционал по обработке данных, совместим со многими дополнительными устройствами, работает на больших скоростях. Отсылает данные на любой определённый носитель – как на компьютер, так и в облачное хранилище. Возможность подключения до 10 камер. Адаптирован к цифровому и аналоговому видеонаблюдению. Подходит для использования на средних и крупных объектах.

Единственный недостаток – высокая стоимость. Обслуживание тоже обходится не дешево. Подходят только оригинальные запчасти.

NAS

Фото 6

NVR8004x-04. IP-NAS видеосервер

Высокопроизводительный сетевой накопитель с большой ёмкостью. Другими словами, это внешний жёсткий диск, выступающий в качестве основного или дополнительного средства увеличения объёма архивного видео.

NAS вполне доступное устройство, которое можно приобрести в любой розничной сети электроники.

К регистратору можно подключить несколько сетевых хранилищ одновременно для прямой записи или для резервирования данных, хранящихся на жестком диске. При этом NAS может находиться как в одной локальной сети с регистратором, так и удаленно, например, в другом городе.

Если к одному регистратору подключить 8 сетевых хранилищ с максимальным количеством жестких дисков 24, то при учете, что диски имеют емкость по 4 Тб каждый, суммарный архив будет достигать 768 Тб. То есть при построении такой системы видеонаблюдения емкость видеоархива практически не ограничена.

Облачные видеосервисы

Фото 7Новое, развивающееся направление в системе охранного видеонаблюдения. Облачные сервисы не требуют проводов, компьютеров и дополнительных устройств. Необходима лишь камера и выход в интернет. Просмотр видеоданных можно осуществлять на любом подходящем устройстве: смартфон, планшет, ноутбук, компьютер. Уникальная система шифрования данных позволяет просматривать материал только владельцу, взломать сервис практически невозможно.

Облачные технологии распространяются быстро и уже завоевали популярность в сфере домашней безопасности, малого бизнеса и рабочих групп.

Просмотр видео можно осуществлять как в режиме реального времени, так и в записи. Все данные хранятся в облачном сервисе и в любой момент доступны к просмотру.

Примеры видеосерверов

Видеосервер небольшой мощности, пригодный для небольшого предприятия (магазина, турагенства, кафе, и пр.), может выглядеть так.

На фото – видеосервер компании Sinology DVA 3219

Видеосервер компании Synology DVA 3219

Видеосервер компании Synology DVA 3219 поддерживает до 32 видеопотоков с IP-камер и может выполнять одновременно четыре задачи аналитики видеоконтента в реальном времени. Он имеет четырехъядерный процессор 2,1 ГГц, память 4 ГБ (с возможностью расширения до 32 ГБ) и четыре порта GE с возможностью аварийного переключения и агрегирования каналов. Один модуль сервера, как видно на фото, имеет 4 накопителя системы хранения видеоданных.

Возможности аналитики этого сервера содержат элементарные функции:

  • подсчет количества людей, входящих в зону и выходящих из нее;
  • обнаружение вторжения при пересечении предупредительной линии, при котором автоматически создаются оповещения;
  • отслеживание зоны для обнаружения объектов, которые не должны находиться в них (автомобиля не на стоянке, человека, находящегося перед входом дольше установленного периода времени, и пр.);
  • обнаружение необычных движений при фильтрации обычных фоновых движений, например, дождя, снега, качающихся деревьев, мелких животных и пр.

Другой вариант конструктивного исполнения сервера для установки в стойки 19 дюймов. Например, такой на базе сервера HPE Proliant dl180 Gen10:

На фото – стоечный вариант видеосервера компании HPE

Стоечный вариант видеосервера компании HPE

Количество камер, подключаемых к видеосерверу, может быть до 128 и более. В этом случае используется более сложная конфигурация системы.

Существуют специализированные серверы с продвинутыми системами видеоаналитики на основе нейросетей с обучением, с элементами т. н. «искусственного интеллекта» (ИИ), которым будет посвящена отдельная статья.

Параметры, которые стоит учитывать при выборе видеосервера

Первое, что стоит понимать: без дополнительного оснащения, преобразователей — сервер для видеонаблюдения может коммутировать IP камеры при минимуме вложений в узловую инфраструктуру системы.

Схема работы сервера в системе видеонаблюдения
Схема работы сервера в системе видеонаблюденияПри этом построить хранилище и эффективный обработчик видео можно (на начальном этапе) с минимальными вложениями. Это возможно при правильном проектировании структуры.

К примеру, рассчитанная на масштабирование система будет выглядеть так:

  1. узловые коммутаторы камер, в самом простом случае — маршрутизаторы;
  2. система передачи данных (кабельная структура), при создании запаса пропускной способности используются недорогие медиаконверторы и оптоволоконные линии;
  3. сервера обработки, оснащенные сетевыми картами, способными принимать поступающий трафик;
  4. сетевое хранилище, отдельный дисковый массив, который обеспечит масштабируемость мощностей обработки (числа серверов) с оптимальными вложениями.

Фактически, для небольших предприятий в можно решить задачи обработки и хранения видео при помощи одного сервера.

Для минимальных вложений — подойдут решения в форм-факторе MiddleTower или Tower, не требующие выделения места для монтажа серверных стоек и предлагаемые, к примеру, компанией НР.

Форм-фактор

Как было отмечено выше, главный критерий выбора форм-фактора сервера — наличие достаточного пространства для установки стойки и организации системы кондиционирования.

Отдельная серверная комната дает массу преимуществ:

  • Нейтрализуется негативное влияние повышенного уровня шума на персонал.
  • Обеспечивается стабильная температурная атмосфера с минимальным уровнем загрязнений.
  • Оборудование работает в режиме оптимального отвода тепла.

В стойку может монтироваться несколько серверов системы наблюдения, здесь же устанавливаются устройства центрального узла сетевого обмена, при необходимости — источники бесперебойного питания, выполненные в соответствующем форм-факторе.

Принцип работы серверной комнаты видеонаблюдения
Принцип работы серверной комнаты видеонаблюденияДля небольших компаний, испытывающих затруднения в выделении мощности энергопитания, организации кондиционирования и других необходимых характеристик серверной — подойдут отдельностоящие решения.

Грубо говоря, центральный узел хранения и обработки по внешнему виду похож на привычный персональный компьютер в большом корпусе. Такой сервер достаточно шумный, мощный, однако может быть установлен в любом подходящем месте для обслуживания малого числа камер.

Жесткий диск

Для систем видеонаблюдения рекомендовано применение специальных жестких дисков, которые способны выдерживать постоянные нагрузки и записывать данные с нескольких камер видеонаблюдения. Также для записи большого количества информации потребуются винчестеры повышенной емкости. Помимо этого не лишним будет наличие возможности расширения внутренней памяти путем установки дополнительных накопителей.

Скорость. Для полноценного осуществления процесса записи необходимо сопоставить скорость жесткого диска со скоростью передачи данных путем вычисления объема видеоинформации, передаваемой камерами в секунду. При этом важно учитывать только половину скорости жесткого диска, т. к. вторая половина будет задействоваться на дополнительные операции – чтение информации, архивация, передача данных при удаленной работе, а также другие операции, без которых невозможна продуктивная работа системы.

Массивы. Для решения проблемы недостатка ресурсов жестких дисков их придумали объединять в массивы. RAID массивы представляют собой несколько объединенных накопителей информации при помощи RAID контроллера. Объединение нескольких жестких дисков положительным образом сказывается на быстродействии системы и ее работоспособности.

Наиболее надежными и скоростными являются массивы RAID 5 и RAID 6, причем последний был разработан специально для того, чтобы закрыть главный недостаток RAID5 массивов – невозможность восстановления данных при выходе из строя более одного жесткого диска, а вероятность отказа существует довольно приличная. RAID6 позволяет восстанавливать данные при отказе 2 жестких дисков.

Процессор

Процессор для видеосервера

Intel Xeon — отличные процессоры с большим объемом cash для серверов, но также содержат большой набор инструкций и поддержку протоколов управления, которые направлены на математические вычисления и работу с базами данных.

Для задач обработки медиаконтента в системах видеонаблюдения все эти функции остаются не востребованы. Вполне достаточно использование мощного i7 процессора. При этом, процессоры для настольных ПК имеют интегрированное ядро, которое позволяет декодировать H.264 на аппаратном уровне. Это позволяет им обрабатывать больше IP-камер в условиях работы видеоаналитики или решения задач отображения камер на экране оператора.

Что же касается надежности, то в нашей практике за 10 лет ни одного процессора не вышло из строя. А это более чем 3000 видеосерверов!

Сетевая карта

Сервер IP камер

Сервер для IP камер

На сегодняшний день используются два вида сетевых карт с пропускной способностью 100 и 1000 мбит/с. Есть карты и на 10Гбит, но используются они довольно редко.

При расчете максимального количества камер необходимо учитывать одну особенность, которая заключается в эффективности пропускной способности сетевого интерфейса лишь на 70% ввиду того, что 30% расходуются на дополнительные нужды. Для расчета количества камер необходимо разделить 70% пропускной способности карты на скорость передачи данных от камеры на сервер. Данные о скорости транспортировки данных обычно указываются в сопроводительной документации к IP камерам.

Оперативная память

Классический сервер характеризуется большим объемом ОЗУ, состоящей из дорогих и специальных планок памяти. Буферная и ECC память не востребованы в задачах видеообработки. Большие объемы памяти требуются в специфичных задачах видеообработки, например для видеоаналитики. Но даже установленные в видеосервер с большим запасом 16ГБ DDR3, не идут в сравнение с десятками и сотнями Gb дорогой буферной памяти в классических серверах.

Форматы сжатия видеопотока

Большинство современных видеосерверов поддерживают основные распространенные форматы сжатия:

  • MJPEG;
  • MPEG4;
  • H.264 (сейчас уже разработан, но пока широко не распространен H.265);

Для крупных систем видеонаблюдения предпочтительно использование формата H.264, ввиду его более низких требований к ширине канала, а также обеспечения высокой скорости передачи данных. При этом размер видеоархива сводится к минимуму. На данный момент именно этот формат является самым распространенным и широко применяемым в системах видеонаблюдения. Не так давно был разработан улучшенный формат H.265, но пока не получил широкого распространения.

Для небольших видеосистем с камерами невысокого разрешения и небольшой скоростью записи можно использовать MJPEG, но на сегодняшний день он практически не встречается. Его недостатком является небольшая эффективность сжатия видеоизображения, а также неспособность записи фрагментов видео более 2 гигабайт.

Итак, сервер для IP камер видеонаблюдения представляет собой довольно сложное техническое устройство, при выборе которого необходимо учитывать большое количество нюансов, чтобы построить на его основе действительно качественную и функциональную систему видеонаблюдения.

Материнская плата

Материнская плата сервера

Материнская плата, как основа ПЭВМ, должна быть максимально надежной и обеспечивать работу остальных компонентов. Серверные решения по показателям MTBF долговечнее, и именно их правильно использовать. Однако есть ряд особенностей, которые ограничивают использование серверных решений в видеонаблюдении.

В серверных материнских платах ограничено количество слотов PCI-e x16. Найти подходящую серверную материнку даже с одним PCI-e x16 — большая проблема. Это связано с тем, что производители материнских плат для серверов не предполагают решение задачи отображения медиаконтента на мониторах подключенных к серверу. Встроенное графическое ядро способно отображать разве лишь рабочий стол.

Из-за проблем с набором шин PCI выбрать серверную материнскую плату для аналогового или HD-SDI сервера крайне затруднительно и часто просто невозможно. Приходится искать в решениях для рабочих станций.

Чипсеты для серверных материнских плат перегружены лишним и невостребованным для видеонаблюдения функционалом. Стоит ли платить за весь этот функционал? Производители материнских плат для настольных ПК предлагают большое разнообразие изделий как по функционалу, так и по качеству и надежности. Вполне возможно найти отличное решение, оптимально подходящее для задач видеонаблюдения и при этом не переплачивать за лишний функционал. Для работы в режиме 24/7 необходимо настроить BIOS для отключения режимов экономии электричества, парковки ядер и т.п.

Мы используем и серверные и десктопные материнские платы в зависимости от решаемой сервером задачи, и, если говорить о надежности, то по отчетам сервисного центра Видеомакс процент отказов настольных и серверных материнок сравним. Возможно, это связано с тем, что мы используем workstation материнские платы премиум класса.

Операционная система

Серверная операционная система содержит мощные возможности для создания и управления доменами, работы в составе огромной сети рабочих станций и других серверов, управления политиками безопасности. Все это совершенно не востребовано в задачах, решаемых локальным видеосервером. А надежность серверной операционной системы — это миф со времен Windows95 и Windows NT.

Windows7 Pro имеет широкую поддержку драйверов, в т.ч. и серверных комплектующих. 64-битная версия позволяет задействовать необходимые ресурсы для обработки большого объема видеоданных от камер видеонаблюдения. При этом стоимость Window7 в несколько раз ниже стоимости серверной ОС.

По большому счету важна даже не сама версия операционной системы, а ее правильная настройка и защита от вмешательства оператора. Как минимум, требуется отключить уведомления, автоматические обновления, спящие режимы и т.п. Полезным будет отключить автоматический запуск приложений с USB и DVD, а так же отключить Shell.

Интеграция с прочими системами:

Интеграция видеосервера

Видеосерверы могут быть интегрированы с прочими системами, такими как системы контроля и управления доступом, охранно-пожарные сигнализации, контроль кассовых операций, программное обеспечение для отчетности и прочие системы. Это позволяет объединять все системы в единый комплекс и управлять ими с одного места. Производители видеосерверов поддерживают эту тенденцию и в некоторых случаях сами обеспечивают интеграцию системы видеонаблюдения с прочими системами.Видеорегистраторы также обладают потенциалом, позволяющим производить интеграции с прочими системами при помощи RTSP или HTTP, но в большинстве случаев эти интеграции должен делать разработчик сторонней системы. Так как разработчики видеорегистраторов могут предоставить только необходимую документацию, но не производят интеграцию сами. Ведь чтобы произвести интеграцию, необходимо для каждого регистратора написать новое ПО и постоянно поддерживать его в актуальном состоянии, а также следить за обновлениями разработчиков прочих систем.

Вывод: Для взаимодействия всех систем охраны необходимо использовать видеосервер, так как видеорегистратор будет сложно интегрировать со сторонними системами.

Нестандартные задачи:

Видеосерверы могут быть доработаны под любые задачи заказчика, может быть разработан новый функционал, модернизирована аппаратная часть. Также видеосерверы позволяют создавать скрипты (наборы команд) для автоматического выполнения сценария по событиям.

Производители видеорегистраторов нацелены на массовое производство, и не готовы делать индивидуальные доработки под нестандартные задачи заказчика. Если появляется новый функционал, то он появляется только в новых моделях регистраторов, и на существующие модели добавить его не представляется возможным. Также регистраторы редко обладают гибкой системой для настройки сценариев, в большинстве случаев такая возможность на них просто отсутствует.

Вывод: Видеосерверы обладают возможностью гибко настраивать скрипты (наборы команд) для автоматического выполнения сценариев по событиям, видеорегистраторы это не позволяют делать. Видеорегистраторы ограничены по возможностям получения нового функционала.

Программное обеспечение видеонаблюдения

ПО для видеонаблюдения

ПО для видеонаблюдения — это просто программа, которая задействует ресурсы ПЭВМ. Какой сервер будет использоваться — программе не важно. Однако, существуют некоторые особенности ПО, которые позволяют также оптимизировать конфигурацию платформы под конкретный софт.

Например, некоторые производители ПО видеонаблюдения не лучшим образом оптимизировали алгоритмы работы программы на многоядерных процессорах и для них желательно установить процессоры с меньшим количеством ядер, но большей производительностью.

Выявить все особенности ПО, которые влияют на выбор компонентов сервера, невозможно по описаниям и документации. Здесь необходимо длительное тестирование в различных ситуациях и уровнях нагрузки.

Существует еще множество тонкостей и особенностей подбора комплектующих и настройки сервера на обработку видеопотока. Это и настройка системы записи, выбор HDD, компоновка сервера. Мы привели наиболее характерные и яркие моменты, которые лучше всего показывают особенности работы сервера в системах видеонаблюдения.

Выбор операционной системы для работы сервера

Выбор серверов для системы видеонаблюдения: проблемы возникающие при выборе
Самой распространенной операционной системой, используемой в большинстве компаний, является MICROSOFT WINDOWS.

Это и богатый набор приложений и драйверов для работы оборудования. В числе софта также имеется и специализированные программы, которые управляют работой сервера, в том числе есть специализированные алгоритмы, контролирующие работу IP-камер.

Однако опытные специалисты в этом вопросе отдадут предпочтение операционной системе LINUX по причине более стабильной работы и сниженными требованиями к возможностям обслуживающего «железа».

Если при построении серверных систем наблюдения на серверном управлении еще можно выбирать операционную систему, то программное обеспечение производителя самих камер будет таким каким оно есть.

Это стоит учитывать при решении вопросов совместимости и расширения задач, которые будет выполнять сервер для IP видеонаблюдения. Если этого не сделать заранее, в лучшем случае придется ждать обновления ПО производителя.

Исходные данные для расчета ресурсов сервера

Выбор серверов для системы видеонаблюдения: проблемы возникающие при выборе
Выбор сервера для IP-видеонаблюдения по производительности учитывают четыре основных параметра:

  • Частота процессора и его производительность (количество ядер, кэш-память);
  • Частота оперативной памяти и ее общий объем;
  • Возможности видеокарты;
  • Полоса пропускания контроллера ETHERNET.

Подсчет ресурсов рабочего места рекомендуется производить по максимально возможным параметрам. Делается это не для того, чтобы наверняка обеспечить комфортную работу всей в целом, а для того, чтобы в будущем иметь возможности наращивания функционала.

Перед тем, как покупать сервер для хранения видеоматериала, лучше всего уточнить у поставщика все необходимые параметры для облегчения работы штатным программистам. Это будет касаться опять же тех самых камер, например, если превалирующее количество одной марки, то и сервер лучше будет заказать того же бренда.

Это связано с тем, что видео захват с камер компилируется в пакеты данных и поступает для обработки в рабочую станцию.

Опыт использования систем IP-видеонаблюдения показывает, что зависимость нагрузки процессора от заданного разрешения камер не является прогрессирующей, она не растет пропорционально, как многим свойственно думать.Объем вычислений резко возрастает в том случае, если серверным процессором параллельно с обработкой эфира идет трансляция на мониторы пользователей.

Что касается пропускной способности сети, то тут проблем не возникнет. Рекомендованная скорость при приближении к серверу должна быть возможно максимальной, при удалении ее можно снижать.

Это особенно активно используется при построении гибридных сетей на крупных объектах, таких как аэропорты, вокзалы или производственные объединения.

Что выбрать — видеосервер или видеорегистратор?

Видеосервер, или видеорегистратор?

Довольно часты случаи, когда в места, где должен стоять видеосервер, ставят видеорегистратор, и наоборот.

Чтобы сделать выбор, необходимо определиться с тем, какие задачи должна решать система видеонаблюдения, и что мы хотим от нее в итоге получить.

Видеорегистратор стоит выбирать только в том случае, если видеонаблюдением нужно оснастить небольшой объект с небольшой группой камер.

Многие скажут: нам нужно записывать видео с камер, и больше никакие функции не нужны. В этом случае действительно больше подойдет видеорегистратор, но все же рекомендуется подумать, а способен ли дешевый видеорегистратор надежно сохранить видео и обеспечить тот уровень защиты и охраны, которые требуются. В какой момент может потребоваться просмотреть запись и произвести расследование происшествия, — угадать невозможно. Как правило, в самый нужный момент, когда нужно посмотреть запись, она отсутствует по разным причинам:
регистратор был выключен в этот момент
а)не было связи с камерой
б)не хватило глубины хранения видеозаписи
в)запись вообще не велась
г)из-за отсутствия интеграции с СКУД или ОПС приходится просматривать сутками видео для поиска нужного события.

Подводя итог, видеосервер стоит выбирать:

  • для большого количества камер
  • для надежного хранения записанных видеоданных
  • для интеграции с прочими системами
  • для применения видеоаналитики
  • для бесперебойной работы оборудования
  • для быстрого и доступного сервиса
Источники
  • https://VideoGlaz.ru/ip-videoservery
  • https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/840121
  • http://ohranivdome.net/videonablyudenie/tipy-sistem-videonablyudeniya/dlya-chego-nuzhen-ip-videoserver-osobennosti-ego-funkcionirovaniya-i-ispolzovaniya.html
  • https://www.videomax-server.ru/support/articles/osobennosti-konfiguratsii-serverov-dlya-videonablyudeniya/
  • https://svs.guru/videonablyudenie/komponenty/server.html
  • https://nabludau.ru/servera-videonablyudeniya-kratkoe-rukovodstvo/
  • https://itelon.ru/blog/server-videonablyudeniya/
  • https://bezopasnostin.ru/videonablyudenie/videoserver-dlya-ip-kamer.html
  • http://nabludaykin.ru/kriterii-vybora-servera-dlya-ip-kamer-videonablyudeniya/
  • https://domination.one/press-center/articles/videoservery/pochemu-videoserver-a-ne-videoregistrator/
  • https://nabludau.ru/server-dlya-ip-kamer/

Оцените статью
Гид по безопасности
Добавить комментарий