Вокорд. Системы видеонаблюдения, распознавания лиц, фотофиксации нарушений ПДД, аудиорегистрации

Технологии

Территориально-распределенная архитектура
Архитектура VOCORD Tahion изначально разработана для применения в крупных территориально-распределенных проектах. Она построена по модульному принципу, когда различные функции - передачи видео от камер к серверам, архивирования, управления правами пользователей и другие - разделены между разными программными модулями, которые работают независимо друг от друга и могут быть установлены на различных серверах. Это гарантирует неограниченную масштабируемость системы без остановки работы и дополнительную защиту от сбоев. Узкие каналы связи до удаленных серверов также не оказывают влияния на работу системы в целом.
Высокая производительность
Высокая производительность - отличительная особенность системы, построенной на базе VOCORD Tahion. Пропускная способность для входящего видеопотока составляет 3 Гб/с, производительность архива на запись - 10 Гбит/с, клиентское приложение обеспечивает одновременный показ до 80 видеоканалов с разрешением FullHD с частотой 25 кадров в секунду.
Кластеризация
Отказоустойчивость - необходимый элемент любой системы безопасности. Отказоустойчивая кластеризация (failover cluster), реализованная в VOCORD Tahion, позволяет при выходе из строя любого компонента системы автоматически запускать резервный сервер, который возьмет на себя всю нагрузку. Особенность кластеров, построенных в системе - отсутствие единых точек отказа (single point of failure) и гарантия сохранности видеоданных в момент переключения между основным и резервным сервером. При этом переключение между основными и резервными серверами происходит незаметно для пользователей и никак не влияет на их работу.
Кластерная балансировка нагрузки
Использование кластеров повышает надежность системы видеонаблюдения, но при этом потребуется приобретение дополнительного оборудования. Оригинальная технология Tahion NetBalance позволяет обеспечить отказоустойчивость системы, не прибегая к установке резервных серверов. С помощью этого алгоритма серверы динамически балансируют нагрузку между собой. При возникновении сбоя на одном из серверов, система автоматически перераспределит нагрузку на рабочие серверы, незаметно для пользователей и без потери данных.
Работа с архивом

«Облачная» архитектура хранения данных VOCORD Tahion позволяет использовать неограниченное количество удаленных физических архивов, виртуально объединяя из в единую систему хранения данных (СХД). Объединение происходит незаметно для пользователей - они работают со всеми архивами как с одним большим архивом, без необходимости подключаться к разным серверам, чтобы посмотреть разные записи. Такая архитектура позволяет сэкономить на оборудовании системы видеонаблюдения, так как можно обойтись без покупки дорогостоящих профессиональных СХД.

Гибкая настройка записи

VOCORD Tahion позволяет гибко настраивать запись в архив: разные видеоканалы могут записываться в разные архивы с разной частотой кадров и храниться там разное время. Например, для многих объектов целесообразно записывать долговременный архив с низким fps, а при срабатывании детекторов вести запись в «тревожный архив» уже с увеличенным fps. При работе с архивом система автоматически переключится на запись с более высоким fps. Это позволяет оптимизировать объемы хранимой информации и сократить затраты на жесткие диски, которые часто «съедают» львиную долю бюджета на весь комплекс видеонаблюдения.

Метафайловая система Tahion IntelliStore

Обычно системы видеозаписи хранят метаданные либо внутри файлов с видеоданными, либо рядом с этими файлами. Но для системы сценарии работы с видеоданными существенно отличаются от сценариев работы с метаданными. В первом случае нужно обработать большие объемы потокового видео, во втором - небольшой объем служебных данных. Для ускорения работы подсистемы видеозаписи VOCORD Tahion применяется авторская технология IntelliStore, использующая собственную метафайловую систему поверх стандартной NTFS. Эта технология позволяет записывать метаданные на отдельный диск и считывать их отдельно от видеоданных, что существенно ускоряет работу с видео в архиве. Кроме того, это обеспечивает нулевую фрагментацию дисков, даже при многократной перезаписи.

Синхронизация видео

При работе с большим количеством каналов в архиве в некоторых системах видеонаблюдения возникают сложности из-за рассинхронизации видеопотоков между разными каналами. В таком случае оператору очень сложно восстановить реальный ход событий. Технологии, реализованные в VOCORD Tahion, гарантируют синхронное воспроизведение видео для всех камер: независимо от их количество, при любом формате видео, в любой момент времени и при любой длительности просмотра в любом направлении.

Маршрутизация видеопотоков Tahion NetScale

В большинстве систем видеонаблюдения соединение с видеоканалом устанавливается напрямую: видеопоток одновременно запрашивается многими операторами, записывается в архив, выводится на видеостену и т.д. Из-за этого возникает сильная нагрузка на один канал связи, что может привести к потерям данных или к ухудшению качества видеокадров при передаче видеопотока. В системе VOCORD Tahion существует маршрутизатор потоков - программный компонент Tahion NetScale. Он устанавливает одно соединение с видеоканалом и распределяет данные по каждому запросу.

Tahion NetScale создавался как маршрутизатор прикладного уровня для трансляции видеоданных: он не только передает данные, но и анализирует их структуру. В любой системе видеонаблюдения при передаче видеоданных каждый кадр разбивается на IP-пакеты. При использовании протоколов с негарантированной доставкой (UDP, RTP) часть пакетов может теряться, например, при локальном увеличении нагрузки на IP-сеть. В результате пользователь получает кадры плохого качества (с «артефактами» изображения). Такие видеозаписи, например, нельзя использовать для доказательной базы в суде.

В отличие от обычных маршрутизаторов, Tahion NetScale понимает, какие IP-пакеты составляют целый кадр. При высокой нагрузке на сеть он пропустит те IP-пакеты, которые составляют один кадр. Таким образом, видеопоток будет с меньшей частотой кадров, но все кадры в нем останутся целыми - изображение получится без «артефактов».

Максимальное количество данных, которое может обрабатывать Tahion NetScale, ограничено только аппаратными возможностями сервера.

Доменная иерархия системы видеонаблюдения

В больших проектах, особенно в проектах класса «Безопасный город», разные части системы видеонаблюдения могут находиться в ведомстве различных организаций. При этом каждая организация должна иметь доступ только к своей части системы, а вышестоящая организация - ко всем частям системы. В таких случаях архитектуру системы видеоналюдения можно построить по доменно-иерархическому принципу.

Каждый домен - это полнофункциональная система, способная работать автономно, без связи с внешним миром. Несколько доменов можно объединить в целостную систему, при этом между доменами можно задать иерархические отношения. Пользователи доменов высшего уровня получают доступ к доменам низшего уровня. А домены нижнего уровня могут не знать о существовании верхних доменов. При обрыве связи между доменами каждый из них продолжит работать автономно, при восстановлении связи система автоматически восстановит иерархию.

Интеллектуальная ускоренная перемотка видео

При включении ускоренного воспроизведения в системах видеонаблюдения возрастает нагрузка на жесткие диски и сеть, что повышает вероятность перегрузки оборудования. При этом человечески глаз не в состоянии отследить то количество кадров в секунду, которое отображается при ускоренном воспроизведении. VOCORD Tahion автоматически «прореживает» видеопоток, балансируя между возможностями человеческого глаза, производительностью СХД, сети и задачами системы видеозаписи.

Улучшение изображения

Для улучшения качества видео VOCORD Tahion использует несколько визуальных фильтров:

> Увеличение контрастности. Этот фильтр поможет получить изображение приемлемого качества, даже если видео было снято при плохом освещении, например, на темной парковке.

> Деинтерлейсинг. Чтобы избежать «эффекта гребенки», возникающего при трансляции видео в чересстрочном формате, VOCORD Tahion использует фильтры деинтерлейсинга, которые существенно повышают качество изображения, полученного с аналоговых камер. Высокое качество обеспечивается за счет уникальной технологии смешения полей, разработанной в компании Вокорд.

Декодирование видеопотоков
VOCORD Tahion поддерживает одну из самых эффективных технологий для декодирования видеопотоков - Intel QuickSync. Она позволяет декодировать до 80 каналов видео (FullHD, h.264) при низкой загрузке процессора. Это снижает требования к аппаратной платформе системы видеонаблюдения и повышает ее производительность. В отличие от решений для декодирования на видеокартах, технология Intel QuickSync обеспечивает предсказуемое качество декодирования на всех поддерживаемых процессорах.
Обработка видеопотоков - технология Tahion.10GIGe
Прием большого потока видео - ресурсоемкий процесс для операционной системы. Значительная часть ресурсов процессора тратится на склеивание фрагментов полученных данных. Технология Tahion.10GIGe, разработанная компанией Вокорд, выполняет обработку видеопотоков непосредственно в ядре операционной системы, значительно ускоряя обработку пакетов и снижая нагрузку на центральный процессор. Благодаря Tahion.10GIGe экономия ресурсов процессора при работе с большим объемом сетевых данных достигает 300%.
Поддержка нескольких потоков с одной камеры - dualstreaming

VOCORD Tahion может одновременно обрабатывать несколько видеопотоков с одной камеры. Например, один из потоков можно записывать в архив, другой - отображать на мониторе оператора. Но обработка нескольких видеопотоков с одной камеры требует высокой пропускной способности сети.

При попытке отобразить большое количество каналов, каждый канал будет отображаться в маленьком окне просмотра, в котором не видно деталей. Тахион решает эту проблему поддержкой нескольких форматов вещания видео с камеры в режиме живого видео. При показе большого количества каналов Тахион автоматически забирает с камеры видеопоток в низком разрешении, а при максимизации канала автоматически переходит на высокое разрешение, чтобы не потерять детали.

Устранение искажений объективов fish-eye (фиш-ай)
Использование объектива fish-eye может в несколько раз расширить зону контроля одной камеры, что позволяет существенно сократить количество камер на объекте. Однако искажения (дисторсия), которые дает объектив fish-eye, ухудшают восприятие видео и затрудняют работу с ним. Система VOCORD Tahion устраняет искажения при помощи специализированных программных алгоритмов и делает его более удобным для восприятия человеческим глазом. Лицензия на данную функцию приобретается дополнительно.