Двумя колоннами -- к светлому будущему. Два отраслевых альянса в борьбе за стандартизацию IP-видеонаблюдения

11.01.2010

Форум ONVIF и альянс PSIA представили широкой общественности свои спецификации  стандартов для IP-видеонаблюдения. Отрасль готова к стандартизации, однако неясно, под чьим флагом она произойдет. Но так ли необходим взаимоисключающий выбор? Ведь наличие здоровой конкуренции -- защита от того, что разработчики не заведут отрасль в тупик. Лучшим арбитром станет рынок, а обеспечить поддержку обоих стандартов не так уж и сложно.

Кому нужна стандартизация? В первую очередь, нам с вами. Конечные пользователи, консультанты по безопасности и сметчики хотели бы выбирать из максимально возможного спектра сетевого оборудования видеонаблюдения, чтобы решение наиболее адекватно соответствовало поставленным задачам. Интеграторам нужны надежно работающие и простые в инсталляции устройства, чтобы обезопасить себя от сюрпризов, связанных с несовместимостью, -- такие инциденты плохо сказываются на прибыли и репутации. Производители хотят увеличивать объемы продаж, расширять оборот и выигрывать в конкурентной борьбе.

Проблема стандартизации в мире видеонаблюдения далеко не нова. Вы можете подключить аналоговую поворотную камеру стандарта PAL к видеорегистратору произвольной марки по коаксиальному кабелю. Просматривать и записывать видеоизображение у вас получится, но поворачиваться камера, скорее всего, не будет -- хотя ваш регистратор снабжен специальным джойстиком. Дело в том, что способ контроля положения камеры или -- выражаясь языком компьютерщиков, "протокол" -- не стандартизован и не совместим. Каждый крупный производитель оборудования имеет свой собственный стандарт, а более мелким компаниям проще его заимствовать, чем заново "изобретать велосипед". В итоге при покупке поворотной камеры и видеорегистратора от разных производителей вам надо каждый раз убеждаться, что устройства могут понимать один и тот же протокол. Однако, даже если компоненты могут работать друг с другом, вам еще, вероятно, придется вручную настраивать их совместимость.

Но в сетевых системах ведь таких проблем нет, все передается по одному протоколу IP, не так ли? Это распространенное заблуждение. IP -- это протокол сетевого уровня, а протоколы более высоких уровней (сеансового, представительского, прикладного) у производителей различаются.  На самом деле, обеспечивать совместимость сетевого охранного оборудования еще сложнее -- в IP-системах от камеры до устройства записи и обратно передается множество типов данных. Это сжатое видеоизображение, звук, настройки камеры, данные о положении PTZ-механизма или сгенерированная видеоаналитикой информация (метаданные) -- например, с какой скоростью едет автомобиль по парковке, или даже какого он цвета.

Рынок средств видеонаблюдения поворачивается спиной к закрытым ("проприетарным") решениям. Свидетельством этого стало появление как минимум двух организаций, выступающих за стандартизацию. Речь идет о форуме ONVIF и альянсе PSIA. Нетрудно догадаться, что каждая группа выступает за "объединение" под своим флагом.

Открытый форум по сетевым видеоинтерфейсам (ONVIF) был основан компаниями Axis, Bosch и Sony в мае 2008 года с целью выработки стандарта по сетевым системам видеонаблюдения. Альянс PSIA (Альянс по взаимодействию устройств физической безопасности) возник в том же году, но его интерес распространяется на более широкое поле охранных устройств. Конкуренция заставила обе группы работать быстрее, чем это обычно бывает, и вот недавно и те, и другие представили отраслевому сообществу свои спецификации.

Строго говоря, ONVIF и PSIA создали именно спецификации, а не стандарты. Чтобы документы поднялись до статуса настоящих стандартов (например, таких, как PAL), они должны пройти строгую процедуру утверждения государственными органами по стандартизации. Впрочем, чтобы наклейки "Совместимо с ONVIF" стали пользоваться популярностью у производителей, государственного признания не требуется. 

Совместимость до ONVIF и PSIA, или как мы жили раньше

До появления организаций ONVIF и PSIA, конечно же, делались попытки обеспечить совместимость IP-устройств. Создатели программного обеспечения для видеонаблюдения, которое может работать с камерами различных производителей, потратили сотни человеко-часов на обеспечение совместимости с максимально широким спектром оборудования. Чтобы "приклеить" камеры к системе, они использовали распространяемые производителями  "комплекты разработчика ПО" (SDK) как промежуточное звено. Для большинства современных IP-устройств SDK доступны -- они прилагаются к камерам, кодерам, видеорегистраторам, сетевым устройствам записи и даже к самим системам управления видеонаблюдением. Они дают вам возможность выжать все из устройства, но требуют огромных трудозатрат по программированию. А ведь вам нужно будет еще поддерживать код, обеспечивая совместимость с новыми версиями!

Теперь, когда мы лучше представляем себе, что такое SDK, попробуем более детально рассмотреть, что же предлагают нам кандидаты на звание автора нового стандарта. И главное -- как отразятся предлагаемые нововведения на состоянии рынка?

Версия форума ONVIF

Форум ONVIF создал спецификацию, в которой определено, как сетевые сущности взаимодействуют и уведомляют друг друга о своих возможностях (для простоты решим, что "сетевые сущности" -- это IP-камеры и программное обеспечение). Воспользовавшись классической аналогией, можно сказать, что форум ONVIF определяет общий язык общения для устройств. От возможностей этого языка они целиком и полностью зависят при взаимодействии, например, такого рода -- "Какое вы предпочитаете сжатие -- H.264, MPEG-4 или JPEG?", "Вы имели в виду, что хотите установить ваше локальное время на 10:25?" или "Не будете ли вы так любезны навестись на позицию 7?"

Функции языка ONVIF могут быть разделены на следующие области:

  • Обнаружение устройств -- то, как ПО может найти ONVIF-совместимые устройства в сети, проигнорировав все остальные;
  • Управление устройствами -- способы настройки оборудования, включая присвоение IP-адресов, установку системного времени, определение типа устройства (фиксированное или PTZ);
  • Настройка медиапараметров --  чтение и установка параметров разрешения и сжатия (например, разрешение 4CIF, 30 кадров в секунду, скорость передачи данных не больше 2 Мбит/c);
  • Потоковая передача в реальном времени -- то, как видео- и аудиоданные передаются от камеры в систему управления видеонаблюдением;
  • Обработка событий -- распознавание сигналов тревоги и реагирование на них;
  • Управление PTZ-устройствами.

В конечном счете принятие спецификации форума ONVIF приведет к созданию универсального "комплекта разработчика ПО", который позволит максимально использовать все возможности нового протокола без написания с нуля отдельного кода для каждого производителя устройств. Подобные программные инструменты будут выпускать разные производители софта. Некоторые из них будут более удобны для программистов, чем другие – но все они будут подходить для любых устройств.

Совсем не обязательно будет пользоваться оригинальным SDK от ONVIF. Стандарт предполагает использование веб-сервисов, интерфейсы которых описаны на языке WSDL (это один из частных случаев XML), и эти описания опубликованы форумом, и любая компания сможет написать ONVIF-совместимый SDK. Кроме того, уже сейчас ONVIF предоставляет программное обеспечение для проверки оборудования и ПО на соответствие предлагаемой спецификации.

Совместимость видеоданных

Многие ошибочно думают, что спецификация ONVIF определяет способ передачи и сжатия видео. На самом деле, ONVIF лишь использует уже существующие в отрасли стандарты -- потоковая передача в спецификации реализована с помощью хорошо себя зарекомендовавшего протокола RTSP ("протокол потоковой передачи в реальном времени"). Однако, используя интерфейс ONVIF, камера и приложение смогут "договориться" о формате передаваемого видео. Когда видеоданные достигают конечной точки (в нашем случае это ПО для управления системой видеонаблюдения), их надо декодировать и отобразить. Существует множество программных декодеров, с помощью которых вы можете просматривать потоковое видео -- например, проигрыватели QuickTime от Apple или VLC от VideoLAN.

Это работает приблизительно следующим образом: программа управления видеосистемой запрашивает параметры видеопотока, а затем подключается к нему. Для этого используется запрос по унифицированному идентификатору ресурса (URI) -- такому же адресу, какой вы вводите в адресной строке браузера, пользуясь Интернетом. Подход, когда параметры произвольно передаются внутри URI, а протокол поддерживает минимальное количество команд, называется  REST-архитектурой. Система управления видеонаблюдением воспроизводит получаемый поток либо с помощью встроенного декодера, либо с помощью любой RTSP-совместимой программы вроде QuickTime. Таким же образом получать видеоданные может, например, автономный сетевой видеорегистратор.

Повторимся, что спецификация ONVIF не является форматом сжатия видео, как многие ошибочно полагают (реализации таких форматов называют "кодеками" -- это сокращение от "компрессор-декомпрессор"). Напротив, следуя спецификации ONVIF, вам необходимо использовать один из трех форматов -- H.264, MPEG-4 Part 2 или JPEG. Применяемый в конкретной инсталляции алгоритм сжатия зависит от того, в каких форматах камера может отдавать данные, а система управления видеонаблюдением воспроизводить. Очень радует то, что поддержка формата JPEG является обязательным минимумом -- в противном случае камера или программный пакет не могут быть объявлены ONVIF-совместимыми.

Разные камеры, работая в аналогичных режимах, могут выдавать изображения совершенно разного качества и с различными скоростями потока данных. К счастью, это не значит, что для воспроизведения видео с камер различных вендоров требуются разные кодеки. Однако, программные декодеры могут обеспечивать разное качество картинки при проигрывании одного видеопотока.

Многих шокирует тот факт, что у одной и той же сетевой камеры, передающей видео в формате H.264, может значительно разниться качество изображения в зависимости от того, какое ПО используется, даже если просмотр происходит на одном и том же компьютере. Все декодеры стандарта H.264 будут работать, но некоторые будут обеспечивать лучшее качество изображения. Поэтому для управляющего системой софта очень важно использовать лучшие из возможных кодеков. Это важный аспект при выборе ПО, но он не отражается в технических спецификациях, презентациях и рекламных материалах. Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.

В 2009 году несколько производителей представили рынку ONVIF-совместимые камеры, кодеры и регистраторы, а на отраслевой выставке ASIS 2009 продукты от десяти производителей продемонстрировали полную совместимость друг с другом. Однако, планы и графики расширения семейств ONVIF-совместимых продуктов являются закрытыми документами, и невозможно определенно сказать, когда ведущие производители ПО для видеонаблюдения официально начнут поддерживать эту спецификацию. По мнению западных экспертов, это может случиться уже в первой половине 2010 года.

К концу 2009 года в форуме ONVIF состояло 112 компаний, охватывающих около 60% рынка оборудования для видеонаблюдения.  В их число входят такие титаны, как Axis, Bosch, Sony, Panasonic, Cisco, Samsung, Genetec и Milestone, а также множество других производителей аппаратного и программного обеспечения, дистрибьюторов и интеграторов со всего мира. 

Усилия по стандартизации, прилагаемые участниками форума, с большой вероятностью будут иметь успех -- не только из-за сильного желания, но и из-за невидимой руки рынка. Совместимость со стандартом ONVIF станет конкурентным преимуществом и будет активно использоваться в маркетинге новых продуктов. Потом, возможно, оно перейдет в разряд необходимых требований. С другой стороны, стандартизация поспособствует технологическому прогрессу -- крупные производители камер будут вынуждены добиваться более внятных преимуществ, чем набившая оскомину "совместимость с ведущими программными пакетами для видеонаблюдения". То же самое будет верно и для софтверных компаний.

С другой стороны, если функции оборудования некоторых производителей будут превосходить возможности стандарта ONVIF, можно будет воспользоваться традиционными SDK. А новые версии стандарта наверняка не заставят себя ждать. В любом случае, конечный пользователь от стандартизации безоговорочно выиграет.

Версия альянса PSIA

"Будет преуменьшением сказать, что прошлый год был насыщенным для Альянса по взаимодействию средств технической безопасности. Мы утвердили и опубликовали версию 1.0 нашей спецификации программного интерфейса для видео- и аудиоустройств. Рабочие группы альянса по сетевому видео, видеоаналитике, контролю территорий, видеозаписи и управлению видеоконтентом усердно работали над спецификациями в каждой из этих областей. Мы опубликовали спецификацию по записи и управлению видеоконтентом, в нашу организацию вступило несколько новых компаний, включая Tyco и Assa Abloy", -- Дэвид Бунзел, исполнительный директор альянса PSIA, отчитывается о работе своей организации.

Сообщается, что многие члены PSIA уже внедрили поддержку разработанной спецификации в свои продукты -- это компании IQinVision, Milestone Systems, Arecont Vision, HikVision, EverFocus, Synectics и Texas Instruments, и их список, вероятно, будет постоянно пополняться.

На сегодняшний день в альянс PSIA входит около 50 производителей и системных интеграторов. Как и следует из названия, основное направление деятельности PSIA состоит в продвижении стандартов совместимости широкого спектра охранного оборудования, работающего по протоколу IP. Сфера интересов группы выходит за рамки видеонаблюдения, в нее попадают все сегменты рынка сетевых охранных устройств. Конечная цель альянса PSIA -- сделать совместимыми все IP-продукты охранного назначения. Главными принципами будущих спецификаций объявляется полная открытость, прозрачность и свобода от патентных ограничений. PSIA декларирует работу в духе открытого сотрудничества и намеревается выступить в роли коммуникативной площадки, предоставляя отрасли возможность испытать и оценить любые предложения. После того, как в марте 2009 года была опубликована первая спецификация, для получения доступа к ней на сайте альянса зарегистрировалось более 700 компаний (то же самое пришлось сделать и нашей газете).

Пока что результатом работы альянса PSIA являются два серьезных документа: описание API для сетевых видео- и аудиоустройств и спецификация для устройств записи и управления. Первый, вышедший в марте 2009 года документ весьма схож с разработкой форума ONFIV -- он содержит синтаксис команд для обмена различными данными. Вся управляющая информация, согласно спецификации, передается в формате XML -- с его помощью реализован удаленный вызов процедур, как это сделано во многих интернет-сервисах. Команды сгруппированы по следующим типам:

  • Системные (чтение и установка системных параметров, "жесткая" и "мягкая" перезагрузка устройства и т.д.);
  • Управление устройствами хранения данных (чтение, запись, форматирование);
  • Управление сетевыми интерфейсами;
  • Управления потоками ввода/вывода;
  • Аудио (например, выбор канала);
  • Видео (наложение текста, маскирование, параметры диафрагмы и объектива);
  • Управление последовательными портами;
  • Диагностика устройств;
  • Безопасность (шифрование, разделение прав доступа);
  • Потоковая передача данных;
  • Управление PTZ-устройствами;
  • Детектирование движения;
  • Обработка событий и отсылка уведомлений.

Вторая спецификация была представлена публике в декабре 2009 года. В ней детально описывается унифицированный интерфейс взаимодействия камеры и регистратора. В соответствии стандарту, они могут "общаться" двумя способами -- с помощью протокола XML или архитектуры REST (примером ее реализации является протокол HTTP). Описанные в документе команды определяют разрешение, алгоритм сжатия, частоту кадров и другие параметры видео, позволяют управлять архивом и обрабатывать метаданные. Однако, несмотря на разную структуру документов ONVIF и PSIA, набор команд в них практически одинаков.

Альянс PSIA претендует на роль штурмана, ведущего индустрию безопасности к утопическому царству технологического совершенства и всеобщей совместимости. "Стандартизация всех IP-устройств сделает отрасль сильнее, позволит интеграторам делать свою работу быстрее, эффективнее и, следовательно, с меньшими издержками. Это приведет к тому, что конечный пользователь сможет лучше обеспечить безопасность своего бизнеса, персонала и активов, -- так Дэвид Бунзел видит миссию своей организации. -- Системы IP-видеонаблюдения -- лишь кусочек мозаики. Для того чтобы в будущем можно было создавать интегрированные сетевые системы безопасности из компонентов любых производителей, нужно стандартизировать интерфейсы для видео, СКУД, аналитики, управляющего ПО". Однако, пока что альянс опубликовал спецификации только для сетевого видео.

В целом, нельзя не согласиться с представителями обеих организаций. Снятие патентных барьеров и переход на открытые стандарты позволит конечным пользователям создавать такие решения, которые будут наиболее адекватно удовлетворять их нуждам -- ведь ничто не будет стеснять их при подборе оборудования и ПО. Это увеличит рентабельность инвестиций в безопасность -- при обновлении охранных систем не будет нужды их полностью заменять, достаточно будет ограничиться дополнениями или заменами некоторых компонентов. Амортизационный ресурс решения существенно возрастет. Если же на рынке появится какая-нибудь новая технология, ее можно будет незамедлительно встроить в свою систему, не ожидая, пока будут разработаны интерфейсы для сопряжения. Первоначальные затраты тоже сократятся -- интеграторам не надо будет тратить время и силы на то, чтобы заставить устройства различных производителей работать вместе, "обрабатывая напильником" программное обеспечение.

На уже упомянутой отраслевой выставке ASIS 2009, прошедшей в Анахайме, Калифорния, обе организации -- альянс PSIA и форум ONVIF -- организовали конкурирующие демонстрации совместимости. Семь производителей, входящих в альянс PSIA, на глазах у пары десятков зрителей подключали свои камеры к различным сетевым видеорегистраторам, поддерживающим спецификацию, -- и оборудование работало без нареканий. Однако, на аналогичное мероприятие форума ONVIF, которое состоялось через два часа в соседнем отеле, пришло в несколько раз больше посетителей. Похоже, в сфере связей с общественностью ONVIF пока что уверенно выигрывает. А маркетинговая составляющая в этом противоборстве, кажется, куда важнее технической.

По материалам журнала Security Technology Executive (США)


Возврат к списку

 Подписаться на RSS-канал