Thiết kế giải pháp giám sát hình ảnh - phần 1Thứ bảy, 30 Tháng 3 2013 09:24

Xem tiếp phần 2 >>

Việc thiết kế một giải pháp giám sát hình ảnh bao gồm rất nhiều lựa chọn và cácyếu tố liên quan. Làm thế nào để một người mới bắt đầu có thể hiểu rõ và nắm bắtđược vấn đề này? Với nội dung tập trung vào những khía cạnh quan trọng của việcthiết kế giám sát hình ảnh, không nghiên cứu quá sâu vào chi tiết và những trườnghợp thiết kế cụ thể, các thông tin cơ bản trong bài viết này sẽ giúp bạn.

Dưới đây là 8 vấn đề cơ bản bạn cần tham khảo trước khi đưa ra quyết định thiết kếmột giải pháp giám sát hình ảnh:

- Nên dùng loại camera nào? - Làm thế nào để kết nối camera vào hệ thống quản lý hình ảnh? - Nên sử dụng hệ thống quản lý hình ảnh nào? - Nên sử dụng kiểu lưu trữ nào? - Nên ghi hình ảnh như thế nào? - Nên sử dụng loại phân tích hình ảnh nào? - Nên xem hình ảnh giám sát như thế nào? - Làm thế nào để tích hợp hệ thống camera giám sát với những hệ thống khác?

1. Camera

Camera - theo nghĩa đen - là "con mắt" của hệ thống giám sát hình ảnh, được triểnkhai trong những khu vực quan trọng nhằm ghi lại hình ảnh có liên quan. Hai nguyên tắc cơ bản trong triển khai camera: (1) sử dụng tại các điểm"chokepoints" và (2) bảo vệ tài sản.

-

(1) "Chokepoints" là những địa điểm mà người hoặc xe phải vượt qua nếu muốnđi vào một khu vực nhất định. Ví dụ: cổng ra vào, hành lang và đường xe chạy vàogara. Đặt camera tại "chokepoints" là cách đầu tư chi phí hiệu quả, giúp kiểm soátngười ra vào một cách dễ dàng.

-

1 / 7

Thiết kế giải pháp giám sát hình ảnh - phần 1Thứ bảy, 30 Tháng 3 2013 09:24

(2) Tài sản là các đồ vật cụ thể hoặc các khu vực cần được bảo vệ. Ví dụ: két sắt,khu vực hàng hóa, khu vực diễn ra các hoạt động quan trọng như quầy thu tiềnmặt, các điểm đỗ xe hoặc hành lang... Tất cả những gì đã được định nghĩa là tàisản đều cần được bạn quan tâm và bảo vệ.

Xu hướng lớn nhất trong giám sát hình ảnh hiện nay là chuyển từ camera analogsang camera IP. Trong tất cả các camera giám sát được số hóa để xem và ghi lạihình ảnh trên máy tính, chỉ có camera IP có thể số hóa hình ảnh bên trong camera.Quan trọng hơn, camera IP hỗ trợ megapixel còn analog thì không. Đây chính lànhững ưu điểm thúc đẩy camera IP nhanh chóng phát triển trong thị trường giámsát chuyên nghiệp.

Hầu hết các tổ chức thường sử dụng nhiều loại camera khác nhau cho từng khu vựccụ thể. Ví dụ: một tổ chức có thể sử dụng camera hồng ngoại cố định gắn xungquanh đường bao ngoài với một PTZ nhìn ra bãi đậu xe. Khu vực bên trong, có thểdùng một camera megapixel cố định giám sát toàn bộ nhà kho cùng một sốcamera IP cố định bao phủ các lối vào và hành lang.

2. Kết nối với hệ thống quản lý hình ảnh

Trong các hệ thống giám sát hình ảnh chuyên nghiệp, hầu hết camera luôn đượckết nối với hệ thống quản lý hình ảnh nhằm mục đích ghi hình và quản lý truy cậphình ảnh. Có hai đặc điểm chính quyết định việc kết nối:

-

IP vs. Analog: Video có thể được truyền qua mạng máy tính (IP) hoặc theo kiểuanalog truyền thống. Ngày nay, tín hiệu analog được sử dụng để truyền tải hầu hếtcác luồng dữ liệu hình ảnh, nhưng xu hướng chuyển sang sử dụng tín hiệu IP đangdiễn ra nhanh chóng. Trong năm 2012, đối với các dự án giám sát chuyên nghiệp

2 / 7

Thiết kế giải pháp giám sát hình ảnh - phần 1Thứ bảy, 30 Tháng 3 2013 09:24

mới, thị trường đã nghiêng hẳn sang IP.

-

Wired vs Wireless: Dù bạn đang sử dụng IP hoặc analog, hình ảnh đều có thể được truyền qua cáp hoặc qua mạng không dây (sóng wifi). Hiện tại, hơn 90% hình ảnh được truyền qua cáp vì đây là cách truyền tải hình ảnh rẻ nhất và đáng tin cậynhất. Tuy nhiên trong trường hợp việc triển khai cáp mạng vượt quá mức chi phícho phép với một số ứng dụng như bãi đỗ xe, đường hàng rào hoặc các tòa nhà từxa, việc truyền hình ảnh qua mạng không dây đang dần là một lựa chọn ưu thế.

3. Hệ thống quản lý hình ảnh

Hệ thống quản lý hình ảnh là trung tâm của giải pháp giám sát hình ảnh, có nhiệmvụ nhận dữ liệu hình ảnh từ camera, lưu trữ các video và quản lý việc phân phốihình ảnh đến người xem.

Có 4 tùy chọn cơ bản trong hệ thống quản lý hình ảnh. Thông thường có thể lựachọn 1 trong 4 tùy chọn này. Tuy nhiên, cũng có thể kết hợp nhiều loại nếu doanhnghiệp có điều kiện chuyển từ loại này sang loại khác.

-

DVR là thiết bị dựa trên nền tảng máy tính, được tạo ra với mục đích kết hợp phầnmềm, phần cứng và lưu trữ hình ảnh - tất cả trong một. Theo mặc định, chúng chỉchấp nhận luồng dữ liệu từ camera analog. Hầu hết các DVR ngày nay đều hỗ trợxem từ xa qua Internet. Tuy nhiên, xu hướng sử dụng DVR sẽ ngày cảng giảmxuống và chuyển đến 1 trong 3 thiết bị được nêu dưới đây.

-

HDVRs hoặc hybrid DVR là những DVR thông thường nhưng có hỗ trợ thêm chocamera IP. Chúng có tất cả các chức năng của một DVR được liệt kê ở trên, cộngthêm các chức năng hỗ trợ cho camera IP và megapixel. Hầu hết các DVR có thểđược nâng cấp phần mềm để trở thành HDVRs. Việc nâng cấp này đang trở thànhmột xu hướng quan trọng và thu hút người dùng vì chi phí chuyển đổi khá thấp

3 / 7

Thiết kế giải pháp giám sát hình ảnh - phần 1Thứ bảy, 30 Tháng 3 2013 09:24

(giúp hỗ trợ trực tiếp cho camera analog và IP).

-

NVRs có tất cả cách thức quản lý và lưu trữ giống như DVRs, ngoại trừ chức nănghỗ trợ cho camera. DVR chỉ hỗ trợ camera analog còn NVR chỉ hỗ trợ camera IP.Nếu muốn NRV hỗ trợ cho camera analog, cần phải sử dụng một bộ mã hóa.

-

Video Management Software (VMS) là một ứng dụng phần mềm như Wordhoặc Excel. Không giống như DVR hoặc NVRs, phần mềm VMS không đi kèm với bấtkỳ phần cứng hoặc lưu trữ nào. Người sử dụng phải tải và cài đặt phần mềm chomáy tính/server. Điều này cung cấp nhiều thuận tiện và chi phí thấp hơn so với sửdụng các thiết bị DVR/NVR. Tuy nhiên, giải pháp này đi kèm với sự phức tạp và mấtthời gian trong việc thiết lập cũng như tối ưu hóa hệ thống. Mặc dù vậy, phần mềmVMS vẫn đang trở thành phương pháp ghi hình được sử dụng phổ biến nhất trongcác triển khai mới.

4. Lưu trữ

Hầu hết hình ảnh giám sát luôn được lưu trữ để dành cho việc xem xét và làm bằngchứng. Thời gian lưu trữ trung bình khoảng 30 ngày. Tuy nhiên, một số ít các tổchức có nhu cầu sử dụng lưu trữ ngắn hơn (7 ngày) hoặc lâu hơn (một số lên tới vàinăm).

Dù chi phí lưu trữ ngày càng rẻ hơn, nhưng nhu cầu giám sát hình ảnh lại đòi hỏimột con số khổng lồ về dung lượng lưu trữ. Hãy so sánh: dịch vụ email của Googlecung cấp khoảng 7 GB dung lượng lưu trữ email miễn phí. Đây được coi là một dunglượng lớn dành cho email. Tuy nhiên, một camera duy nhất có thể dùng lượng lưutrữ nhiều hơn 7GB trong một ngày. Việc cần một lượng lưu trữ lớn là khá phổ biếnđối với các hệ thống giám sát hình ảnh nhằm đáp ứng nhiều TBs lưu trữ với nhiềucamera. Do đó, tổng phí lưu trữ trở thành một con số đáng kể, nhiều kỹ thuật đãđược áp dụng nhằm tối ưu hóa việc sử dụng dung lượng lưu trữ.

4 / 7

Thiết kế giải pháp giám sát hình ảnh - phần 1Thứ bảy, 30 Tháng 3 2013 09:24

4 loại lưu trữ cơ bản: -

Lưu trữ nội bộ (Internal) sử dụng ổ đĩa cứng gắn bên trong của NVR, DVR hoặcmáy chủ. Hiện tại, đây vẫn là hình thức lưu trữ phổ biến nhất. Thông thường, lưu trữnội bộ sử dụng dung lượng ổ đĩa cứng phổ biến là 2 TB, mức dung lượng tổng có thểtừ 4TB đến 8TB. Lưu trữ nội bộ là lựa chọn rẻ nhất nhưng cũng có ít khả năng mởrộng hơn so với các tùy chọn khác.

-

Lưu trữ gắn kèm trực tiếp (Directly attached storage) là ổ đĩa cứng lưu trữnằm bên ngoài NVR, DVR hoặc máy chủ. Các thiết bị lưu trữ như NAS hoặc SAN được sử dụng để quản lý ổ đĩa cứng. Giải pháp này cung cấp khả năng mở rộngnhiều hơn, có tính linh hoạt và dự phòng tốt hơn. Tuy nhiên, chi phí cho mỗi TB thường cao hơn so với lưu trữ nội bộ.

-

Lưu trữ mạng (Networked Storage), chẳng hạn như NAS hay SAN, dựa trên nềntảng IP trong việc lưu trữ hình ảnh với số lượng camera lớn. Đa số DVRs, NVRs hoặccác máy chủ đều có thể truyền hình ảnh đến những cụm lưu trữ. Chúng cung cấpkhả năng lưu trữ hiệu quả, linh hoạt và dễ dàng mở rộng với một số lượng camerarất lớn.

-

Lưu trữ bên trong camera (Onboard Camera) cho phép lưu trữ hình ảnh trựctiếp bên trong camera, thường sử dụng bằng thẻ SD và thỉnh thoảng dùng ổ đĩacứng. Với phương pháp này, các camera có thể lưu trữ hình ảnh trực tiếp tạicamera, giảm việc phụ thuộc và sử dụng mạng. Trong số 4 loại, đây là loại lưu trữ ítđược sử dụng nhất nhưng có tiềm năng phát triển lớn nhất trong tương lai.

5. Ghi hình

5 / 7

Thiết kế giải pháp giám sát hình ảnh - phần 1Thứ bảy, 30 Tháng 3 2013 09:24

Người sử dụng thường phải đối mặt với 3 lựa chọn quan trọng khi quyết định nênghi hình như thế nào:

- Ghi hình với độ phân giải nào?

Độ phân giải được giới hạn theo những gì mà các camera có thể ghi lại. Nếu sửdụng một camera Standard Definition, bạn không bao giờ có thể ghi hình ở độ phângiải cao. Trên thực tế, người dùng thường chọn ghi hình ở độ phân giải cao nhất củacamera.

- Nên ghi hình liên tục hay ghi hình dựa vào chuyển động?

Cả hai cách này đều có sự đánh đổi. Ghi hình liên tục đảm bảo hình ảnh luôn đượcghi đầy đủ, nhưng sẽ lãng phí không gian lưu trữ. Ghi hình dựa vào chuyển độnggiúp tiết kiệm đáng kể dung lượng lưu trữ, nhưng nguy cơ các hình ảnh quan trọngcó thể bị mất lại gia tăng. Hiện nay, hầu hết các hệ thống thường sử dụng ghi hìnhdựa vào chuyển động.

- Nên chọn tốc độ khung hình nào?

Việc quan trọng cuối cùng khi thiết lập chế độ ghi hình là lựa chọn tốc độ khunghình. Bạn có thể sử dụng tốc độ khung hình thấp khoảng 1fps hoặc có thể tăng lênsử dụng ở mức 30fps như truyền hình. Theo số liệu thống kê của chúng tôi về cáchsử dụng tốc độ khung hình cho thấy, 6-10 fps là tốc độ phổ biến nhất.

Năm vấn đề cơ bản nêu trên thường được quan tâm nhiều nhất trong việc thiết kếmột giải pháp giám sát hình ảnh. Tuy nhiên, người thiết kế cũng nên tham khảothêm vài vấn đề bên dưới để có cái nhìn toàn diện về một hệ thống giám sát hìnhảnh.

Xem tiếp phần 2 >>

6 / 7

Thiết kế giải pháp giám sát hình ảnh - phần 1Thứ bảy, 30 Tháng 3 2013 09:24

Trần Ngọc Thanh Nguồn IP VideoMarket

7 / 7