Одноканальные DVR: за и против

А.M. Омельянчук
Начальник КБ компании "Сигма ИС"

Классы цифровых видеорекордеров

1. Первый класс — многоканальные DVR, прямые наследники мультиплексоров, применявшихся в доцифровую эру видеонаблюдения. Это настольные (редко настенные) приборы с количеством входов от 4 до 16, иногда до 32. К ним непосредственно подключаются аналоговые видеокамеры и аналоговый или цифровой монитор, а управление осуществляется благодаря специальным клавишам на приборе или с помощью внешней клавиатуры.

Я не буду следовать традиции большинства классификаций и отличать так называемые PC-based DVR, построенные на основе обычного персонального компьютера. Они имеют стандартные мышь и компьютерную клавиатуру для управления, менее надежны, зато более гибки в настройке и удобны в работе. Тем не менее это те же обычные централизованные DVR. В одну точку сводится много аналоговых видеосигналов и ставится одно мощное устройство, обеспечивающее и запись, и наблюдение, и анализ сигнала. Это решение привычное и до сих пор во многих случаях самое дешевое — аналоговые видеокамеры пока еще намного дешевле, а коаксиальная кабельная сеть в небольших системах стоит не так дорого.

2. Второй класс — одноканальные (реже 2- или 4-канальные) устройства, происходящие от IP-камер или цифровых видеокодеров, которые позволяют любую аналоговую видеокамеру превратить в IP-камеру. Первоначально это были устройства с минимальной ценой и минимальным функционалом, предназначенные для монтажа возле видеокамеры (на стене или даже внутри кожуха камеры). Сейчас многие кодеры как опцию предоставляют возможность записывать небольшой объем информации.

Впрочем, слово "небольшой" весьма относительно. Многие позволяют вставить внутрь флеш-карту на сотню гигабайт, а для одноканального устройства 100 Гбайт при серьезном сжатии (например, H.264) означает почти месяц непрерывной записи. Управление такими устройствами осуществляется только по сети с помощью специального программного обеспечения или (часто) с помощью любого браузера.

Одноканальные или многоканальные устройства: что выоднее?

При сравнении систем на 10—20 и более камер вариант на одноканальных накопителях, как правило, пока дороже. Однако для систем начального уровня (на 1—2 камеры) уже дешевле поставить IP-камеры с минимальными возможностями автономной записи и использовать обычный компьютер с браузером как совершенно бесплатный пост наблюдения. Бесплатный — потому что в таких маленьких системах нет выделенного персонала наблюдения, а если обязанности просмотра записей исполняет сам владелец объекта или его секретарь, то для этого используется тот же компьютер, что и для остальной деятельности. Кроме того, на нем стоит бухгалтерия, а также осуществляется видеонаблюдение (при необходимости).

Если учесть, что второй вариант, с одноканальными накопителями, безусловно, легче масштабируется (просто добавляются новые одноканальные устройства), то понятно, почему в последние 1—2 года он начинает отвоевывать сегмент самых дешевых систем у централизованных DVR.

Развитие DVR

DVR тоже не стоят на месте. Многие типы многоканальных DVR теперь позволяют работать не только с несколькими непосредственно подключенными аналоговыми видеокамерами, но и с большим количеством сетевых (IP) камер, в том числе и одноканальных IP-серверов и одноканальных DVR. В этом случае уже можно говорить, что DVR плавно превращаются в NVR (Network Video Recorder).

Такое решение позволяет модернизировать как старые аналоговые системы, добавляя по необходимости IP-камеры, так и малые (1—2 камеры) на автономных накопителях, описанные выше. При этом нередко образуется двухуровневая система записи, в которой видео записывается как непосредственно на самой камере (или одноканальном видеосервере), так и на централизованном DVR. Оба способа записи имеют свои преимущества. Локально на IP-камере запись может идти со значительно более высоким качеством, плохо пригодным для трансляции по сети на DVR. Зато записи, сохраненные на DVR, легче и удобнее просматривать непосредственно на этом DVR.

Отметим также, что вариант использования специализированного DVR вместо обычного компьютера с браузером предпочтителен в средних системах, где управлением системой, наблюдением и просмотром записей занимаются, как правило, специальные люди. Даже упоминавшиеся PC-based DVR в таком случае имеют значительно более простой, быстрый и устойчивый интерфейс, нежели обычный браузер. Кроме того, разработчики PC-based DVR обычно принимают меры для предотвращения несанкционированного использования компьютера для других целей. Простой компьютер с браузером хорош именно тем, что на нем, когда не нужно смотреть видео, можно запустить 1С или Word. Но это же является и его недостатком — в нужный момент видеонаблюдение, вероятно, окажется не задействованным.

Очень большие системы

В больших (действительно больших) системах, на сотни и тысячи камер, задачи службы безопасности настолько сложны и специфичны, а персонал настолько квалифицирован, что там всегда (точнее, уже лет 20) в качестве рабочих мест на постах наблюдения применяются компьютеры со специализированным ПО (нередко очень специализированным). Эти компьютеры порой совсем не похожи на компьютеры, поскольку используются комбинации огромных проекционных экранов и видеостен, составленных из множества дисплеев высокого разрешения. Программное обеспечение позволяет использовать часть дисплеев как специализированные пульты (внешне похожие на ряды тумблеров), а часть — динамически переключать то на просмотр видео, то на контроль других систем. Все суперинновационно, сплошные новые технологии.

Для видеозаписи используются огромные сервер-накопители (сетевые хранилища данных общего назначения) под управлением спецпрограмм, собирающих данные как с обычных DVR, так и с IP-камер. Большая часть таких объектов имеет длинную историю, потому там есть и давно установленные и надежно работающие аналоговые камеры, подключенные к DVR, и новые IP-камеры, непосредственно обрабатываемые центральным компьютером (обычно ради надежности — несколькими компьютерами).

Двухуровневая видеозапись

Надежность — едва ли не основное требование к системам большого размера. Поэтому уже давно в них применяется идеология двухуровневой видеозаписи. Первоначально идея была в том, что DVR ведут запись постоянно, локально, циклически, сколько умещается на их диски, а программное обеспечение интегрированной системы осуществляет выборочное копирование фрагментов (связанных с какими-то событиями), но зато хранит эти фрагменты практически вечно, благо добавление новых дисков на компьютерные серверы (или просто добавление новых серверов) делается довольно просто и стоит относительно недорого.

Последнее время модель использования двухуровневой записи расширяется, поскольку DVR (а в контексте особо больших систем и 8-/16-входовые DVR и одноканальные IP-камеры со встроенными накопителями уже почти не различаются, используются в качестве небольших удаленных видеосерверов) стали поддерживать два (а некоторые и три) режима компрессии, отличающихся качеством изображения и объемом данных.

Как правило, локально на видеосервере идет постоянная запись с высоким качеством, а ограниченный поток видеоданных непрерывно передается на компьютер и сохраняется там. В случае какого-то подозрительного события (или по команде оператора) фрагмент высококачественной видеозаписи, локально расположенной на видеосервере, помечается как защищенный от перезаписи и, возможно, относительно медленно (не в реальном времени), копируется на сервер для резервного хранения и внимательного изучения.

Что в итоге?

Два разных по происхождению класса видеорекордеров — многоканальные DVR и одноканальные видеокодеки со встроенным небольшим накопителем – в настоящее время делят сегменты так:

• Многоканальные DVR (или NVR в сочетании с IP-камерами) — предпочтительны для малых и средних систем. DVR с аналоговыми входами также незаменимы для модернизации систем с установленными ранее аналоговыми камерами.
• Одноканальные видеокодеки (или IP-камеры) со встроенными накопителями предпочтительны для особо малых систем, а также для дополнительного уровня хранения данных с целью повышения надежности средних/больших систем, в сочетании с DVR (NVR) в качестве специализированного центрального оборудования.
• В самых больших системах (на сотни и тысячи камер) различие между 32-канальным DVR и 1-канальным кодером-накопителем практически незаметно, и то, и другое устройство используется в качестве периферийного кодека-накопителя, выбор количества каналов на единицу оборудования осуществляется исходя из технического удобства прокладки кабеля и размещения оборудования (многоканальные DVR обычно малопригодны для эксплуатации вне помещений).