Рубрикатор

ONVIF: веб-эволюция IP-видеонаблюдения

Опубликовано пользователем Юлия Сивкова,
Алгоритм безопасности

Рубрикатор:

Михаил Рыбаков, ООО «Итриум СПб»

«ТОЛЬКО БИЗНЕС -НИЧЕГО ЛИШНЕГО»

На фоне инноваций и успехов IP-технологий на рынке видеонаблюдения середины - конца «нулевых» ярко высветилась очевидная проблема - несовместимость многообразия IP-камер, видеорегистраторов и видеосистем. Если во времена аналогового телевидения для подключения камер, мониторов и видеомагнитофонов существовала унифицированная формула «75 Ом - 1 В», то с переходом на IP получение изображений от разных моделей камер превратилось в интеграционную задачу. Спрос рождает предложение, и у разработчиков программных средств и видеорегистраторов появился дополнительный «хлеб», связанный с интеграцией множества нестандартных IP-камер. Это неизбежно приводило к удорожанию видеосистем для потребителя. Но, наверное, сильнее всего это сказалось на структуре бизнеса.

В «аналоговые времена» производители и поставщики камер обращались прямо к потребителю. Средства, вложенные в PR и рекламу, непосредственно влияли на продажи и бизнес в целом. С появлением IP-камер возникла потребность в «интеграционном софте», и дорожка от производителей IP-камер до потребителя удлинилась. Продажи IP-камер стали зависеть от бизнес-интересов новых посредников - производителей и поставщиков видеорегистраторов, программных средств и систем. Чтобы исправить ситуацию, снова выйти непосредственно на потребителя, необходимо было сделать видео, получаемое от IP-камер, таким же доступным как аналоговое.

Это версия. Но в 2008 году три ведущих игрока рынка IP-камер - Bosch, Axis и Sony основали организацию с говорящим за себя названием ONVIF (Open Network Video Interface Forum) - открытый Форум (Ассоциацию) по сетевым видеоинтерфейсам. В сентябре того же года на новом сайте организации среди прочих тезисов была декларирована и основная бизнес-идея:

«Единый (глобальный) стандарт на интерфейс радикально упростит для потребителя получение видео с IP-устройств, предоставит дополнительные возможности интеграторам и консультантам, а также упростит (читай, удешевит) разработку у разработчиков».

ИНТЕРОПЕРАБЕЛЬНОСТЬ

Интероперабельность - это способность двух или более систем или компонентов обмениваться информацией и использовать ее в своих процессах. Это - свойство продукта или системы, чьи интерфейсы полностью понимаемы, работать с другими продуктами и системами, сегодня и в будущем, без ограничений и дополнительных доработок.
Словарь IEEE

Понятие ONVIF неразрывно связано с понятием интероперабельности. В 2008 году основатели ассоциации декларировали следующие ключевые цели и принципы:

■ Стандартизация коммуникаций между сетевыми видеоустройствами.
■ Интероперабельность между сетевыми видеопродуктами, независимо от производителя.
■ Открытость форума и его продуктов для всех компаний и организаций.

Интероперабельность - главный фокус и лейтмотив деятельности ONVIF. Слово Interoperability имеет целый набор схожих понятий и частичных синонимов в английском техническом языке и не имеет однозначного емкого аналога в русском языке. Такие слова, как совместимость, взаимопонимание, способность к взаимодействию, способность к взаимному обмену информацией и другие, в совокупности, способны передать смысл этого понятия. Интероперабельность - не параметр и не физическая величина. Ее значение нельзя измерить, не существует единой общепринятой модели. Способ оценки интероперабельности зависит от особенностей целевых систем и детализации конкретных задач. Например, хорошо известная 7-уровневая ISO модель (OSI-7) взаимодействия открытых систем, по сути, является моделью интероперабельно-сти. Однако уже в стеке протоколов TCP/IP реализована более простая и прагматичная 4-уровневая модель.

Известный пример обеспечения ин-тероперабельности - гипертекстовый протокол HTTP и язык разметки HTML. Эти технологии позволяют эффективно решить задачу единообразного отображения информации разных веб-сайтов в веб-браузерах разных производителей. Их создание и непрерывное развитие в течение уже более 20 лет показывают как значимость интероперабельности, так и трудность, если не невозможность, достижения ее в законченной абсолютной форме.

Более сложные и развитые модели интероперабельности востребованы при создании военно-технических, политико-технических и социо-технических систем, таких как «сетецентрическая армия», «электронное правительство», «Е-бизнес» и так далее. Кстати, в качестве одного из очевидных факторов неудач большинства проектов «Безопасный город» можно назвать отсутствие в их концепции принципов интероперабельности, соответствующих регламентов, ресурсов и инструментов ее реализации.

МОДЕЛЬ ИНТЕРОПЕРАБЕЛЬНОСТИ ONVIF

ONVIF призван решить проблему интероперабельности устройств (англ. devices; видеокамер, регистраторов, дисплеев и так далее) и клиентов (англ. clients; пользовательских средств работы с устройствами). Решение достигается за счет четкой регламентации протоколов транспортного уровня, состава функций, предоставляемых устройствами в зависимости от типа, и структур запросов/ответов к этим функциям.

В ONVIF все устройства и клиенты, т.е. - модули, компьютеры, программы - взаимодействуют (посылают и принимают информацию) через IP-сеть. Неважно, функционируют узлы физически на одном устройстве или разных - взаимодействие всегда осуществляется посредством установки сетевого соединения в рамках единого стека протоколов (рис. 1).

Рис. 1. Обобщенная модель интероперабельности ONVIF

Рис. 1. Обобщенная модель интероперабельности ONVIFЛюбая система видеонаблюдения выполняет две основных группы функций. Одна из них связана с передачей, получением, обработкой и представлением видео- и аудиоданных. Вторая -это функции управления видеопотоками, конфигурирования и управления IP-устройствами, телеметрией, отображением, записью, воспроизведением, обработкой сигналов и событий. Так и стек технологий ONVIF на рисунке условно разделен на две части. Слева представлены протоколы и форматы сжатия, предназначенные для эффективной передачи медиаданных между устройством и клиентом - видео, аудио, потоков событий и других метаданных. В правой части - стек протоколов, посредством которых решаются задачи видеоменеджмента и управления.

Даже краткое описание всех используемых протоколов и технологий для неискушенного читателя - предмет отдельной статьи. Сейчас лишь отметим, что ONVIF не «изобретает велосипед», а максимально использует существующие протоколы и технологии, созданные задолго до него, проверенные временем и зарекомендовавшие себя для решения схожих задач в других областях. Так, RTP/RTSP использовались для передачи потокового видео и аудио еще в «эпоху SDK». M-JPEG, MPEG-4, H.264 - самые распространенные форматы для видео, передаваемого по сети.

Отдельно следует отметить использование технологии веб-сервисов (HTTP/SOAP). Кросс-платформенность, независимость от средств реализации, наличие формальных машинных описаний сервисов (на языках WSDL и XML Schema), позволяющие компьютеру сделать 80 % работы за программиста, - все это определило доминирующий интерес к этой технологии у бизнеса. По нашему наблюдению, на текущий момент это основная технология создания Enterprise-систем. Совершенствование элементной базы, появление все более мощных микроконтроллеров и специализированных процессоров позволило использовать эту технологию теперь и на «полевом» уровне. ONVIF в IP-камерах -яркая тому иллюстрация.

Интероперабельность в ONVIF во многом достигается именно за счет использования стандартных для IP-сетей протоколов, наличия их формальных описаний (RFC, W3C и OASIS-специфика-ций), проверенных временем референсных реализаций и большого количества библиотек для разработчиков. Но если все это уже было, что же сделал ONVIF?

ЧТО СДЕЛАЛ ONVIF

Обобщенно говоря, ONVIF собрал все воедино. Во-первых, разработан набор документов, определяющих используемый стек протоколов и форматов, состав обязательных и опциональных функций устройств в зависимости от типа и структуры запросов/ответов доступа к этим функциям. В качестве типовых видеоустройств были определены: видеоисточники (Network Video Transmitter, например, IP-камеры), сетевые устройства видеовывода (Network Video Display), сетевые хранилища/видеорегистраторы (Network Video Storage) и средства видеоанализа (Network Video Analytics). Во-вторых, ONVIF определил большой набор требований по тестированию - описаний алгоритмов проверки устройств на соответствие спецификациям ONVIF. Также ведется разработка средств автоматизированного тестирования. Наконец, выданы рекомендации как по разработке клиентских приложений, так и по структуре их пользовательского интерфейса.

ONVIF определяет требования к устройствам в документах двух типов (рис. 2) - это спецификации и профили (англ. Profile). Спецификация обычно определяет требования к сервисам устройства - составу функций устройства, реализуемых сервисом, структуре запросов/ответов, порядку вызова функций. Сервисы объединяют логически связанный набор функций - например, медиа-сервис (Media Service) предоставляет функции доступа к видео- и аудиоданным, сервис управления PTZ (PTZ Service) предназначен для управления поворотными платформами и трансфокаторами и так далее. Следует выделить «основную спецификацию» (Core Specification; «корневая» спецификация) - она определяет основной стек протоколов, декларирует использование веб-сервисов (HTTP/SOAP), определяет сервисы, которые должны быть реализованы любым ONVIF-устройством (управления устройством, доступа к событиям). Требования в спецификациях подробно документированы, сопровождены наглядными примерами.

Рис. 2. Информационные ресурсы ONIF

Рис. 2. Информационные ресурсы ONIFПоскольку отдельная спецификация описывает лишь небольшую группу требований, а эти требования могут применяться к устройству в зависимости от его назначения (для камеры одни требования, для регистратора другие) - ONVIF определяет профили. На текущий момент профили определены для трех типов устройств - видеоисточников (Profile S), регистраторов (Profile G) и контроллеров КУД (Profile C). Профиль можно рассматривать как формальное техническое задание. Это список требований, объединяющий несколько спецификаций. Каждому требованию присвоен уникальный идентификатор, каждый пункт есть ссылка на раздел какой-то спецификации. В профиле указано, в каком случае требование является обязательным или опциональным. Таким образом, если спецификации говорят «как», то профиль декларирует «что».

Следует отметить, что спецификации сопровождаются набором WSDL и XML Schema документов, которые содержат формальные технические описания сервисов и используемых структур данных. Эти машинные описания могут быть использованы разработчиком для максимально быстрого и эффективного создания изначально интероперабельных продуктов для IP-видеонаблюдения -большая часть задач по организации взаимодействия (80-90%) в таком случае решается компьютером автоматически.

Безусловно, «область интероперабельности» ограничивается прикладными моделями, заложенными в опубликованных профилях и спецификациях сервисов. Трудно сказать, в каком направлении и как активно пойдет развитие продуктов ONVIF после релиза Profile G. Ведь поставленная техническая задача будет решена фактически полностью, что дальше?

ВСЕ В ВЫИГРЫШЕ?

Довольны ли основатели Ассоциации соответствующей бизнес отдачей (R.O.I.), и как вообще повлиял ONVIF на бизнес IP-видеонаблюдения? Впрочем, такие цифры, как почти 500 участников и тысячи ONVIF-совместимых продуктов, наверное, говорят о том, что многие производители и интеграторы видят в этом для себя ценность.

Достаточно очевидны плюсы, которые дает технология и решения ONVIF разработчикам и производителям. Для разработчиков клиентской части, например, программных средств видеонаблюдения или IP-видеорегистраторов, использование технологии веб-сервисов и унификация сервисов IP-камер означают многократное снижение трудоемкости на разработку и тестирование. Спецификации ONVIF - готовые функциональные требования для разработчиков как клиентских, так и серверных приложений, это также упрощение и ускорение разработок.

Да, ONVIF-унификация будет способствовать усилению конкуренции между производителями IP-камер и между разработчиками клиентских программных средств. Но подобные трудности для производителя - благо для потребителя. Он сможет выбирать камеры, видеорегистраторы и системы, которые ему нравятся. Более того, от снижения затрат разработчиков и усиления конкуренции потребитель может ожидать заметного снижения цен на соответствующие продукты при повышении качества сервисов и надежности. Обратная совместимость спецификаций гарантирует потребителю возможность неограниченного развития системы, при котором он сможет ее расширять и добавлять новые сервисы, полностью капитализируя уже понесенные издержки.

Для инсталляционных компаний унификация функциональности компонентов систем IP-видеонаблюдения, инструментов и навыков персонала - очевидный фактор снижения издержек проектных, пуско-наладочных работ и дальнейшего обслуживания. Это также возможность гибко выбирать компоненты и решения.

В реальной жизни с поддержкой ONVIF не все гладко. Как со стороны производителей, так и со стороны ONVIF:

■ Например, в соответствие с Profile S, поддержка сервиса событий в устройстве является обязательной. Но многие производители IP-камер ограничиваются только сервисами выдачи видеопотока, и мало кто поддерживает сервис событий.
■ Другие разработчики, борясь за конкурентоспособность, «быстро добавляют ONVIF» параллельно с другой частью функциональности, которую камера все равно предоставляет по custom-протоколу. Для разработчика клиентской части это снова означает необходимость использования SDK, а для пользователя - старые проблемы. Впрочем, такая эклектика обеспечивает своеобразную обратную совместимость IP-камер со старыми традиционными системами и IP-видеорегистраторами.
■ Тестовый инструментарий ONVIF разрабатывался параллельно с процессом аттестации камер. В результате, к изделиям, аттестованным ранее, предъявлялись гораздо более мягкие требования, чем в более поздних версиях средств тестирования. В результате, многие «старые изделия» на самом деле не поддерживают необходимых сервисов.
■ Надо также быть внимательным к маркетинговым приемам производителей. Встречаемая маркировка «ONVIF compatible» может дезинформировать, поскольку в английском языке это означает «совместимость с какими-то техническими (HW) или программными (SW) средствами». Соответствие же спецификациям или стандартам обозначается словом «com-pliant».
■ «Свежий» Profile C выглядит так, как будто «сделан на коленке, впопыхах». Много опечаток, неясностей, предельно узкая функциональность. К примеру, вообще не затронуты вопросы пропусков, уровней доступа, контроль повторного прохода, и т.д. и т.п.

И все же, несмотря на нюансы, которые неизбежны при любых инновациях, можно констатировать, что ONVIF уже оказывает положительное влияние на рынок видеонаблюдения. Он предоставляет потребителю важный объективный критерий не только выбора IP-камер, но и формирования требований к любой создаваемой видеосистеме. Критерий, который позволяет обращать больше внимания на техническое совершенство, функциональность и удобство, а не на обеспечение интеграции. Интеграция практически гарантирована, если все компоненты «compliant to ONVIF». Реально снижаются затраты для разработчиков за счет унификации камер и благодаря возможностям веб-технологий. Инсталляторы наверняка также увидят для себя новые возможности в ближайших проектах систем IP-видеонаблюдения.

ЧТО ДАЛЬШЕ?

Вероятно, все большее количество производителей будет обеспечивать максимально полную совместимость IP-камер со спецификациями ONVIF. По крайней мере, так должно происходить, если ONVIF оказывается важным фактором бизнеса и, соответственно, конкурентоспособности продукции. Удовлетворит ли участников рынка IP-видеорегистраторов ожидаемый релиз Profile G? Будет ли развиваться Profile C, как быстро и насколько глубоко в прикладном плане? Фактически ONVIF осуществил «ребрендинг». Начиная в 2008 году со стандартизации «сетевых видеоинтерфейсов», сегодня ONVIF позиционирует себя в качестве разработчика IP-стандарта безопасности. Делаются заявления о том, что естественным направлением развития для Ассоциации является Intruder Alarm (охранная сигнализация), а также расширение базовой архитектуры ONVIF на другие отрасли индустрии. Это интересные вопросы, на которые, раньше или позже мы получим ответы. Но главное, будем ли мы просто ждать, когда нам предложат что-то новое, или будем сами модернизировать нашу жизнь, использовать накопленный капитал современных технологий и вносить свой вклад в общее развитие?

  • Что нужно знать о видеоаналитике до ее внедрения / Видеонаблюдение на транспорте: автобус / Применение российской криптографии и технологий М2М в СКУД, IoT для решения проблем безопасности на объектах критической информационной инфраструктуры / Особенности применения радиоволновых средств обнаружения для охраны периметров

  • Рынок наводнен огромным количеством брендов систем видеонаблюдения. Среди всего этого разнообразия выделяются именитые мировые производители - настоящие двигатели прогресса и технологий. Однако наряду с ними существует плеяда очень похожих марок, располагающихся в среднем и низких ценовых сегментах. Участники рынка хорошо знают все эти марки благодаря агрессивному маркетингу, многие инсталляторы уже имеют опыт установки и эксплуатации всего этого многообразия. На этом оборудовании часто можно наблюдать отметку «Сделано в России». Что на самом деле кроется под всем этим многообразием имен? Как меняется рынок и почему?

  • Для крупных городов общественный транспорт является предпочтительным для ежедневных поездок. Из множества задач особой сложностью выделяется видеонаблюдение, ведущееся в движущемся транспортном средстве, ограниченном изнутри в физическом пространстве. Рассмотрим три идеи от Axis в вопросе оснащения транспортных средств системами видеонаблюдения.

  • Источники питания: как выбрать лучший? / А отвечать кто будет? Пушкин? О комплексном подходе к оборудованию объекта / Тепловизоры: реальность и ожидания. Мнения экспертов / Методология портирования и выбор технологического стека ...

  • Нестандартный взгляд на датчики угарного газа и дыма / Сетевое видеонаблюдение – новая высота аэропорта. Обзор оборудования и решений / Как инфракрасное излучение используется для биометрической идентификации / Какие задачи решает система видеонаблюдения на крупных складах ...

  • Системы антидрон / Системы видеонаблюдения в аэропортах / Специфические уязвимости инженерного оборудования ЦОДов как элемента киберинфраструктуры / Биометрическая идентификация для защиты информационных ресурсов / Видеонаблюдение в школах ...

  • IP-видеонаблюдение уже давно стало неотъемлемой частью IT-инфраструктуры предприятия. IT-сотрудники должны не только заниматься обслуживанием, но и принимать активное участие в выборе системы и формировании требований. Знания об аспектах выбора системы видеонаблюдения и принципах ее эксплуатации позволят IT- специалистам занимать проактивную позицию.

  • Видеонаблюдение сегодня – неотъемлемая часть существования государств, бизнеса, людей. Убедившись в работоспособности и эффективности работы систем видеонаблюдения, заказчик увеличивает требования к системам. Зачастую реализация этих требований выходит за границы возможностей оптики. Компания Axis Communications предлагает решения трудных задач видеоаблюдения за счет использования подходов и технологий смежных областей.

  • 25 сентября 2018 года компании Bosch Building Technologies, Hanwha Techwin, Milestone Systems, Pelco™ by Schneider Electric и VIVOTEK Inc. объявили об учреждении некоммерческого объединения Open Security & Safety Alliance, ставящего целью внедрение в отрасль безопасности общепринятых стандартов и спецификаций, которые поддержат улучшение качества услуг и предлагаемых решений. Декларация о создании Альянса совпала с десятилетним юбилеем форума ONVIF.

  • Когда существующие решения, проверенные годами и практикой, пытаются заменить видеоаналитикой: отказаться от установки охранной сигнализации и заменить ее видеоаналитикой — это огромный риск, который часто оказывается ничем не подтвержден. Так происходит с системами охраны периметра. Не стоит переоценивать возможности видеоаналитики, заменяя охранную сигнализацию, но и недооценивать тоже будет ошибкой.