Чем выше количество камер, тем объемнее поток данных и сложнее их контроль. Эти проблемы решаются установкой сервера для видеонаблюдения, который централизует всю систему. Выбор такого оборудования - задача не из простых. В этой статье мы поможем разобраться.
Что такое видеосервер
Видеосервер - это ключевой компонент системы наблюдения, который отвечает за управление, обработку и хранение видеопотоков, поступающих от камер. Главные функции этой техники:
- Централизация управления. Серверы для видеонаблюдения дают контроль над всеми записывающими устройствами из одной точки, предоставляя для этого единый интерфейс.
- Прием сигнала от камер.
- Обработка информации, поступающей на сервер. Сюда входят компрессия с помощью кодеков (H.264, H.265, H.265+), аналитика видеопотоков в реальном времени.
- Хранение данных. Для этого используется дисковая подсистема из HDD и/или SSD.
- Управление доступом к материалам наблюдения.
- Уведомления и оповещения в реальном времени о подозрительных событиях или нарушениях.
Главное отличие серверов видеонаблюдения от обычных (универсальных) в том, что первые специально предназначены для обработки, сжатия и хранения видео, а вторые - для широкого круга задач (веб-хостинг, базы данных и т.д.). Конкретно:
- Видеосерверы спроектированы так, чтобы они могли работать с десятками и даже сотнями камер.
- Они могут интегрироваться с аналитическими системами, предоставляя такие функции, как распознавание лиц, детекция движения, анализ поведения и подсчет людей.
- Они часто оборудованы системами резервного копирования данных, такими как RAID. Это значит, что видеозаписи не пострадают даже при отказе одного или нескольких накопителей.
- Серверы для видеонаблюдения оснащены специальными технологиями для подключения камер и другого оборудования.
Для чего нужен сервер в системе видеонаблюдения
Серверы централизуют управление камерами, что позволяет координировать их из одной точки. Эта функция особенно важна для крупных объектов, на которых установлены десятки и больше записывающих устройств. С помощью серверов для видеонаблюдения можно легко настроить и контролировать все камеры, управлять доступом к записям и получать уведомления о происшествиях в режиме реального времени.
Кроме того, они обеспечивают хранение значительных объемов данных. Это важно при расследовании инцидентов, когда необходимо просмотреть записи за определенный период времени. Большинство серверов видеонаблюдения поддерживают различные кодеки (алгоритмы сжатия), которые уменьшают вес файлов без потери качества - это позволяет сэкономить терабайты дискового пространства.
Во многих современных моделях часто встроены интеллектуальные функции, которые автоматически анализируют видео с камер и дают ценную информацию для принятия решений. Например, видеосерверы со специализированным ПО могут поддерживать такие интеллектуальные функции, как распознавание лиц, подсчет людей, выявление аномального поведения (бег, агрессия, драка) и т.д. Если встроенного набора мало, то сервер можно интегрировать со сторонними аналитическими системами.
Что нужно для системы видеонаблюдения?
Сформировать ТЗ
Вначале нужно четко определить цели и задачи видеонаблюдения. Это поможет выбрать оптимальное оборудование и программное обеспечение для конкретных условий.
Основные вопросы, на которые необходимо ответить при формировании ТЗ:
- Что требуется от системы видеонаблюдения? Какие объекты и территории нужно контролировать?
- Сколько камер планируется установить? Какое разрешение должно быть у них, чтобы картинка была достаточно детализирована (речь о количестве мегапикселей)?
- Как будут записывать камеры - непрерывно или по движению?
- Куда записывать видео с камер - на жесткие диски (локально) или на облачные серверы (удаленно)?
- Сроки хранения данных? Они могут зависеть от требований законодательства или внутренних регламентов компании.
- Какого объема должна быть дисковая подсистема?
Выбор ОС
Серверы для видеонаблюдения могут работать на Linux или Windows. У обеих операционных систем есть свои преимущества:
- Windows проста в установке и использовании. Для этой ОС разработано больше программ, у нее интуитивно понятный интерфейс. Приложения и драйверы сразу готовы к работе на сервере без неожиданных проблем.
- Linux предлагает высокую надежность и безопасность, а также более гибкую настройку. Она экономно использует ресурсы видеосервера. Эта ОС для тех, кому больше всего важна устойчивость системы.
С другой стороны, у обоих вариантов есть недостатки:
- Windows менее устойчива и безопасна по сравнению с Linux. Требуется регулярное обновление и защита от вирусов и других угроз.
- Linux может быть сложнее в освоении и настройке для пользователей, не привыкших к этой системе. Некоторые программы и драйвера могут работать на сервере не так, как надо, или вовсе не запускаться.
Выбор ПО для систем видеонаблюдения
Основные аспекты, на которые следует обращать внимание:
- Функциональность. ПО должно предоставлять широкий спектр возможностей: удаленное управление камерами, мониторинг видео в реальном времени, уведомления о тревожных ситуациях, настройка записи на хранилище сервера (по расписанию, детекции движения, событиям).
- Поддержка аналитических (интеллектуальных) функций. Сюда входят распознавание лиц ,анализ поведения, подсчет количества людей и т.д.
- Совместимость с системой наблюдения. ПО должно поддерживать подключение всех используемых камер: IP, с высоким разрешением, роботизированных (PTZ). Необходима и безупречная интеграция с видеосерверами, маршрутизаторами и хранилищами данных.
- Масштабируемость. Поддержка увеличения количества камер пригодится для растущих потребностей. В самом устройстве должны быть заранее предусмотрены две вещи: возможность увеличения количества терабайт (объема хранилища) и настройка времени, в течение которого данные будут доступны на сервере.
- Простота использования. Интерфейс ПО должен быть интуитивно понятным и удобным для тех, кто будет с ним работать.
- Служба техподдержки и регулярные обновления. Если они есть, то это хороший сигнал, если нет - тревожный.
Железо для видеосервера
Что должно быть в аппаратной части:
- Достаточно мощный процессор (CPU), который может обрабатывать потоки с нескольких камер видеонаблюдения. Рекомендованные модели для серверов - Intel Xeon или AMD EPYC. У небольших систем видеонаблюдения (до 16 камер) требования скромнее, поэтому им может подойти десктопный процессор уровня Intel Core i7 или i9.
- Достаточный объем оперативной памяти (RAM). Для 8-16 записывающих устройств нужно минимум 8 ГБ. Для системы видеонаблюдения с 32 и более камерами - хотя бы 32 ГБ. Большое количество оперативной памяти нужно для того, чтобы у сервера была возможность быстро обрабатывать видеопотоки и выполнять две и более задачи одновременно.
- HDD или SSD с достаточным объемом для хранения данных. Также от дискового пространства требуется высокая скорость записи и чтения. Рекомендуется использовать серверные накопители, разработанные специально под видеонаблюдение.
- Высокоскоростной сетевой интерфейс. В большинстве случаев рекомендуется гигабитный Ethernet. 10-гигабитный необходим для крупных систем с высокой плотностью камер.
Для расчета объема дисков можно использовать следующую формулу: Количество подключенных камер × Объем данных на камеру в час × Количество часов в день × Дней на хранение.
Одна камера видеонаблюдения с частотой кадров 30 к/с - ориентировочные цифры:
- 720 (HD) - 1 ГБ в час.
- Full HD (1080p) - 2-3 ГБ в час.
- 4K (2160p) - 8-12 ГБ в час.
Следовательно, для 16 камер с разрешением 1080p, фреймрейтом 30 к/с и сроком хранения 30 дней понадобятся: 16 × 3 ГБ/час × 24 часа × 30 дней = 34,560 ГБ ≈ 35 ТБ дискового пространства.
Камеры для видеонаблюдения
Вначале нужно выбрать тип:
- IP-камеры используют интернет-протоколы, чтобы передавать данные. Эти модели записывают в высоком качестве и легко устанавливаются. Для организации IP видеонаблюдения не обязательно использовать провода - подключать устройства к серверу можно и через интернет.
- HD-TVI, HD-CVI и AHD - это улучшенные аналоговые камеры. Они могут записывать в высоком качестве. Беспроводной передачи видео на сервер, как у IP-камер, нет. Сигнал передается только по коаксиальным кабелям или витой паре с помощью балунов.
Далее - разрешение. Оно измеряется в мегапикселях (МП), и чем их больше, тем качественнее картинка с камеры. Выбор разрешения зависит от потребностей в детализации и объема дискового пространства:
- 1-2 МП (720p - HD) хватит для небольших помещений и объектов с невысокими требованиями к детализации.
- 2-4 МП (1080p - Full HD) обеспечивает хорошее качество изображения. Подходит для большого круга задач.
- 8 МП (4K - Ultra HD) - это камеры высокой детализации. Такое разрешение требуется для крупных объектов и распознавания мелких деталей.
- 12 МП и выше - наибольшее разрешение для специализированных задач. Востребовано там, где от камер нужна максимальная детализация. Например, их устанавливают в крупных торговых центрах, на промышленных предприятиях, стратегических объектах.
Говоря о разрешении, нельзя не затронуть битрейт. Этим термином называют количество информации, которое передается за единицу времени (в нашем случае - на видеосервер). Одна камера на 2 МП генерирует ≈ 2 Мбит/с (т.е. примерно 2 мегабита в секунду). Десять камер с таким же разрешением ≈ 20 Мбит/с, и так далее.
Сетевая карта должна покрывать суммарный битрейт всех камер и предоставлять запас пропускной способности. Если нагрузка будет до 90 Мбит/c - нужен адаптер на 100 Мбит/с. Для битрейта до 900 Мбит/с - 1000 Мб/с.
Следует озаботиться и количеством интеллектуальных функций камеры. Чем их больше, тем она полезнее:
- Инфракрасная подсветка - видеонаблюдение в условиях низкой освещенности или в полной темноте. Разные камеры поддерживают разную дальность подсветки, обычно от 10 до 100 метров.
- Детекция движения - видеофиксация только при обнаружении какой-либо динамики. Позволяет сэкономить больше места в хранилище и будет работать, даже если этой функции нет в ПО для сервера.
- Распознавание лиц и номерных знаков.
- Подсчет количества людей.
- PTZ - дистанционное управление наклоном и зумом камеры. Обеспечивает гибкость мониторинга.
Важен и форм-фактор:
- Купольные камеры обеспечивают широкое поле зрения. Их лучше устанавливать на потолке.
- Цилиндрические камеры (Bullet) обладают длинным корпусом. Они хорошо заметны, что может послужить дополнительным сдерживающим фактором. Монтируются на стены.
- Корпусные камеры (Box) - универсальный вариант, который можно использовать внутри и снаружи помещений.
Вслед за форм-фактором нужно обращать внимание на допустимые условия эксплуатации:
- Внутренние камеры предназначены только для установки в помещениях. Обычно у них нет защиты от погодных условий, но это решается приобретением дополнительных кожухов.
- Внешние камеры обладают корпусом, защищенным от влаги, пыли и перепадов температуры (IP66, IP67). Они часто оснащены обогревателями и вентиляторами для работы в экстремальных условиях.
Что надо учесть при расчете сервера для системы видеонаблюдения
Пять важных факторов:
- Характеристики CPU и RAM. Мощность процессора и объем оперативной памяти нужно выбирать под количество камер и используемые аналитические функции.
- Сетевая карта. Ее пропускной способности должно быть достаточно, чтобы выдерживать потоки со всех камер. Гигабитного Ethernet хватит для большинства задач, 10-гигабитного - для крупных систем видеонаблюдения. Важно учитывать возможные пики нагрузки и выбирать сетевую карту с достаточным запасом пропускной способности.
- Дисковое пространство. Конкретный объем зависит от количества камер, их разрешения и длительности хранения записей.
- Масштабирование и бэкап данных. У сервера должен быть потенциал для добавления новых камер и накопителей. Необходима и функция резервного копирования - она защитит данные от потерь и повреждений.
- Общая стоимость. Сюда входят начальные и эксплуатационные расходы. Важно учитывать не только цену оборудования, но и затраты на электроэнергию, техобслуживание, обновление ПО и замену изношенных компонентов.
Как обеспечить безопасность данных на видеосервере?
Меры для защиты информации от потерь и повреждений:
- Использовать RAID-массивы. Они обеспечат сохранность данных в случае отказа одного из накопителей.
- Настроить резервное копирование. Оно позволяет избежать потерь в случае сбоев сервера или атак. Данные можно копировать на внешние хранилища и/или облачные сервисы.
Для защиты конфиденциальности данных нужно:
- Шифровать содержимое на дисках.
- Шифровать данные при передаче. Видеопотоки, идущие к серверу и далее к клиентским устройствам, должны быть защищены протоколами HTTPS и SSL/TLS.
- Использовать межсетевой экран (Firewall). Он предотвратит несанкционированный доступ к записям, фильтруя входящий и исходящий трафик.
- Разделить сеть видеонаблюдения на сегменты с использованием VLAN (Virtual Local Area Network). Ограничить доступ к этим сегментам только для авторизованных устройств и пользователей.
- Использовать антивирусы. Они помогут обнаружить вредоносное ПО на сервере.
- Включить многофакторную аутентификацию. Она будет проверять личность каждого пользователя несколькими методами.
- Настроить доступ к видеозаписям на основе ролей и привилегий пользователей.
Наконец, нужно регулярно обновлять ОС, драйверы и приложения на сервере для устранения известных уязвимостей. Установка патчей безопасности сразу после их выхода предотвратит возможные утечки и атаки. Для физической защиты сервера его нужно установить в шкафу или стойке с замками.
Ответы эксперта на распространенные вопросы
В чем разница между видеосервером и видеорегистратором?
В масштабируемости и функциональности. Серверы более гибкие в настройке и лучше подходят для крупных систем с высокой нагрузкой. Возможности видеорегистраторов гораздо скромнее, поэтому их чаще используют в небольших сетях наблюдения.
Какая операционная система лучше подходит для видеосервера?
Windows проще в использовании и на ней работает больше программ, в то время как Linux обеспечивает высокую надежность и гибкость. Выбор зависит от требований к серверу, а также квалификации и предпочтений обслуживающего персонала.
Сколько камер может поддерживать один сервер видеонаблюдения?
Нужно смотреть на мощность оборудования и установленное на нем ПО. Средний сервер поддерживает от 16 до 64 камер видеонаблюдения. Чем мощнее аппаратная часть («железо»), тем больше их можно подключить. Возможности ПО и его правильная настройка тоже влияют на это количество.
Можно ли использовать обычные жесткие диски для видеосервера?
Можно, но не рекомендуется. Обычные жесткие диски не рассчитаны на постоянную запись большого объема информации. Они быстрее выйдут из строя.
Лучше использовать накопители, специально разработанные для видеонаблюдения, такие как WD Purple. Они надежны, долговечны и рассчитаны на высокие нагрузки.
Заключение
Выбор сервера для системы наблюдения требует анализа объекта и учета множества факторов: характеристики оборудования, количество камер, безопасность данных и т.д.
Понадобятся мощный процессор, достаточный объем оперативной памяти и вместительное хранилище. Если использовать дисковое пространство, а не одно лишь «облако», то накопители должны быть специально для видеонаблюдения (как, например, WD Purple).
Операционную систему выбирают под требования проекта и личные предпочтения: Linux для надежности и безопасности или Windows для простоты использования. Набор аналитических функций зависит от ПО для сервера и может включать в себя детекцию движения, распознавание лиц, обнаружение ненормального поведения, подсчет людей и т.д. Чем больше интеллектуальных возможностей, тем эффективнее наблюдение и расследование инцидентов.
Нужна и высокая пропускная способность сетевого адаптера: гигабитный Ethernet для стандартных решений и 10-гигабитный для крупных систем, которые включают в себя большое количество камер. Чтобы защитить данные, следует использовать RAID-массивы, резервное копирование, шифрование, межсетевой экран, многофакторную аутентификацию и антивирусное ПО. Чтобы сервер видеонаблюдения был физически в безопасности, нужно поместить его в шкаф или стойку с замками.
Учитывая рекомендации и советы, приведенные в статье, вы сможете выбрать то, что полностью соответствует вашим потребностям.