Physical Security - Video Surveillance

© 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco Public MTM-PhySec 1

Решения Cisco по физической безопасности

Cisco Video Surveillance and Access Control

Тимур Муминов

[email protected]

2

© 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco Public MTM-PhySec

О чѐм пойдѐт речь

Системы физической безопасности

Видео-наблюдение:

Управление

Архивация

Просмотр

Распределение

Системы контроля физического доступа

Реалии дня текущего

Обзор устройств: IP мир возможностей

Немного на иностранном языке

3


Беспроводная

связь

Система

доступа

Оповещение Информация

Наблюдение Тревога

Телефония

Система безопасности

© 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco Public MTM-PhySec 4

Видео-наблюдение

Cisco Video Surveillance and Access Control

Тимур Муминов

[email protected]

5


Аналоговая система видеонаблюдения

Video Matrix Switch

Analog CCTV VCR

Ограниченный функционал, невысокое качество систем

Сигнал передается либо по коаксиальному кабелю, либо по оптике

Аналоговые камеры (PTZ / Fixed)

Матричный мультиплексор

Видеомагнитофон (VCR)

Аналоговые мониторы, CCTV клавиатуры

6


VCR •Одно устройство •Качество изображения •Сложности поиска •А как же удалѐнный доступ?

DVR •Проще поиск •Сносная картинка

Cisco решения Видео-Наблюдения •Защищѐнный доступ •Отказоустойчивость •Простая интеграция •Enterprise class storage and support

NVR •Преимущества DVR •Различные варианты хранения •Требования к сети передачи

Аналоговые камеры

Открытая IP архитектура

Cisco

Эволюция систем видео-наблюдения


7


Гибридная система видеонаблюдения

Видеомагнитофон (VCR)

Видеосервер (DVR)

Web

IP камеры

АРМ

Сетевое

оборудование

АРМ

IP encoder

• более высокое качество системы

• длительное хранение архива

• одновременная работа режимов записи и просмотра

• быстрое позиционирование в архиве

• дополнительные АРМ (передача видео по IP сети)

• увеличение количества камер в системе

• интеллектуальность системы

8


АЦП IP видео-наблюдения

9


IP система видеонаблюдения

Видеосервер (DVR)

Web

IP камеры

АРМ

Сетевое


АРМ

IP encoder

NVR

NVR со внешним хранилищем

Видеостена

Гибридная система видеонаблюдения (переход к IP)

• высокое качество системы

• надѐжность, отказоустойчивость

• масштабируемость

• доступность данных

• гибкость настройки и управления

• простота установки и сопровождения

• возможности интеграции

http://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/vpndevc/ps6918/ps6921/ps6937/product_data_sheet0900aecd804a2daa.html

10


Преимущества систем на IP

• Простота монтажа и подключения к системе видеонаблюдения.

• Высокое качество изображения:

• прогрессивная развертка, мегапиксельное разрешение,

• «многоглазые» камеры, режим «день/ночь»

• Использование активного сетевого оборудования

• multicast, QoS, IGMPv3

• Использование открытых стандартов

• MPEG4/MJPEG, SNMP, HTTP(s), RTP

• Возможность гибкой настройки логики системы безопасности.

• Отказоустойчивость.

• Масштабируемость.

• Простота организации и обслуживания системы.

11


Решение Cisco для IP-видеонаблюдения

Аналоговые и IP-камеры

Операционная система Linux / Windows

СУБД MySQL, Oracle, DB2

Среда передачи данных LAN / WAN HTTP(s) RTP/RTSP

Управление Архивация Просмотр Распределение

Открытое API

Видеоаналитика Настраиваемый пользовательский интерфейс

СКД / ОПС Видеостены Back Office

Video Management (MS и ES)

Video Storage (SS)

User Portal (OM)

Virtual Matrix (VM)

Обработка видеопотоков Сценарии записи Управление событиями Автоматизация Интеграция

DAS, NAS, SAN локальный архив удаленный архив Отказоустойчивость

АРМ оператора АРМ администратора Отчеты Протокол событий

Вывод на внешние мониторы Организация видеостен

12


Решения Cisco 1. Система IP-видеонаблюдения Cisco Video

Surveillance Manager (VSM):

управление видеопотоками,

организация и ведение архивов,

авторизация доступа пользователей,

предоставление АРМ операторов и администраторов,

интеграция, автоматизация

2. Линейки IP-камер

SD-камеры: Формат MPEG4, 30 кадр/сек с разрешением D1 (720х576), поддержка режима день/ночь, поддержка звука, I/O. Встроенный детектор движения. Поддержка PoE.

HD-камеры: Формат H.264, 30 кадр/сек с разрешением 1080p (1920x1080), поддержка режима день/ночь, поддержка звука, I/O. Дополнительный DSP для обработки видео. Возможность установки USB карты памяти (на 4Gb). Поддержка PoE.

3. Мультисервисные платформы

1U-4U сервера со встроенными дисковыми массивами

4. Модули видеонаблюдения для Cisco ISR

Решение для построения системы видеонаблюдения на основе ISR серий 2800/3800:

модуль захвата и кодирования видео (AVG)

модуль управления и записи (VMSS)

13


Cisco Video Surveillance Manager

15


Программное обеспечение Cisco Video Surveillance Manager

Пакет программ

– Сервер обработки данных Media Server

– АРМ оператора (администратора)

Operations Manager

– Виртуальная матрица

Virtual Matrix

Надежная программная платформа для систем видеонаблюдения

16


Сервер обработки данных Media Server

Ключевой компонент системы IP-видеонаблюдения

1. Видео ―движок‖: Получение, управление, передача клиентам, запись (архивирование) видеопотоков

2. Высокая масштабируемость – камеры, клиенты, хранилища

3. Одновременная поддержка различных форматов кодирования: MPEG2, MPEG4, MJPEG, H.264

4. Поддержка камер с мегапиксельным разрешением

5. Гибкая настройка схем записи видеопотоков: темп записи, длительность, размещение, запись по событиям, запись по расписанию

6. Средства мониторинга самого сервера и подключѐнных источников видеоданных

17


VSOM CLIENT

IP камера VSMS

3rd-Party

CLIENT

VSVM MONITOR

Ведущий

Ведомый

VSOM CLIENT

3rd-Party

CLIENT

VSVM MONITOR

VSMS

Media Server функционал прокси

18


Cisco Operations Manager Сервер АРМ операторов (администраторов)

1. Настройка оборудования

2. Управление записью видеопотоков

3. Управление пользователями и правами

4. Управление виртуальными матрицами

5. Уведомления о тревогах

6. Вывод видеопотоков, настраиваемый пользовательский интерфейс

7. Управление поворотными камерами

8. Проигрыватель архива

19


Video Surveillance Operations Manager (OM)

20


Video Surveillance Operations Manager (OM)

1. Enterprise solution

2. Non-proprietary hardware

3. 100% browser based UI—―The Gui‖

4. Set up and manage multiple servers, cameras, and encoders

5. Configure, manage, display, and control video/events throughout an IP network

6. Unlimited cameras, storage, users

21


Cisco VSM: Виртуальная матрица Virtual Matrix

1. Выводом заданных видеопотоков из IP сети

2. Поддержка «живого» и архивного видео

3. Управление выводом на видеостены

(раскладки, смена источников)

22


Video Surveillance Virtual Matrix (VM)

23


Features Summary

1. Device Management

2. Scheduled and event-based video recording

3. User and role management

4. Activity and system reports

5. Ability to push pre-defined views to any number of monitors

6. Imported configuration data from spreadsheets

1. Secure login

2. Flexible video displays

3. PTZ controls and presets

4. Digital zoom and instant replay

5. Archive review and clippings

6. On-demand recording

7. Event notifications

For Administrators: For Operators:

24


Интеграционные возможности решения Cisco VSM

Анализ

видео

IP-камеры

IP-шлюзы

PTZ

Сетевое


Сервера и

системы

хранения

СКУД / ОПС /

др.

Мониторинг /

управление

…

…

… …

…

…

http://www.lenel.com/utcfs/Templates/Pages/Template-46/0,8060,pageId=2498&siteId=464,00.html

25


Масштабируемость: малая система («коробочная»)

Media Server Virtual Matrix Operations Manager Internal Storage

До 100 камер наблюдения

До 18 Terabytes хранения

До 100 пользователей

26


Media Server Operations

Manager Virtual Matrix

User Workstation

Mobile Gateway

Video Wall

Storage System

Масштабируемость: а много это сколько?

Много камер наблюдения

Много Terabytes хранения

Много пользователей

27


IP-камеры Cisco

28


В чѐм же разница?

Аналог IP

Проводные и беспроводные камеры, возможность лѐгкого перемещения

Цифровая запись, лѐгкость поиска, немедленная передача на различные пункты наблюдения

Возможность наблюдения и контроля с любой точки сети

Цифровая обработка изображения, распознавание событий

Поддержка камер других производителей как цифровых так и аналоговых

Лѐгкость добавления новых камер, систем обработки видео (пр. распознавание номеров и объектов)

Отказоустойчивость сети передачи видео-данных

Возможность контроля состояния устройств, оповещение о сбоях

Лѐгкость добавления новых услуг

Низкая Совокупная Стоимость Владения (TCO)

29


Камеры видеонаблюдения Cisco

Разнообразие выбора:

• камеры стандартного разрешения (SD)

• камеры высокого разрешения (HD) (1080p)

Выделенный DSP для задач обработки видео на камере

• Проводные

• Беспроводные

• Купольные

• Боксовые

• Фиксированные

• Подвижные (PTZ)

Безупречное качество изображения вне зависимости от освещения

30


Проработка деталей изображения в сложных условиях освещенности

Камеры Cisco дают хорошую картинку в сценах со сложным освещением (сильные перепады яркости)

камера Cisco другая камера

Потеря деталей

31


Нет засветки камеры при встречном солнечном свете

Даже при встречной засветке камеры хорошо видны детали сцены

камера Cisco другая камера

32


Автоматический инфра-красный фильтр

Режим работы «день»/«ночь»

33


Cisco IPVS фиксированные боксовые камеры

34


Та-же «начинка» как и в «боксовых» камерах

Купольный фиксированный корпус

Power Over Ethernet (Indoor)

Различные варианты

Indoor Flush Mount, Surface Mount

Indoor Vandal Resistant

Outdoor Vandal Resistant

API для взаимодействия со сторонними приложениями

Безупречное качество изображения вне зависимости от освещения

Cisco IPVS фиксированные купольные камеры

35


Cisco Standard-Definition IP-камеры

1. Поддержка формата сжатия MPEG4 / MJPEG

2. Настройка разрешений, частоты кадров

D1 (720х576) / 4CIF (704х576) / 1CIF (352х288)

3. Потоковое вещание

Single / Dual Streams, Unicast / Multicast

Constant Bit Rate (CBR), Variable Bit Rate (VBR)

4. Двусторонний звук, 48KHz, 16 bits

G.711 A-Law, G.711 U-Law, AAC

5. Режим День / Ночь

Автоматическое переключение, по планировщику

6. Alarms / Events

Встроенный Motion Detection, 2 Inputs, детектор закрытия

7. Alarm Notification

Alarm Outputs (2), отправка уведомлений по email

8. Поддержка PoE (802.3af)

9. Фильтрация IP адресов

Разрешение / Запрет доступа, заданные адреса / диапазон

36


The High Definition Advantage

What is True HD and why is it important? What is True High Definition (HD)? It is necessary to define the term ―true or full

high definition video‖ as it is used in a wide variety of instances, often incorrectly.

True or Full High Definition is defined by the Advanced Television Systems

Committee (ATSC) and the Digital Video Broadcasting (DVB) suite of

internationally accepted open standards for digital television. These worldwide HD

standards are characterized by 4 distinct components: 1920x1080 resolution,

progressive scan, frame rate and H.264 AVC video compression. The following

sections describe each component in detail.

37


Cisco High-Definition IP-камера

1. Поддержка форматов сжатия H.264 / MJPEG

2. Настройка разрешений, частоты кадров

HD (1920х1080 @ 30 fps, 1280х720 @ 60 fps!) / D1 (720х576) / 1CIF (352х288)

3. Потоковое вещание

Single / Dual Streams, Unicast / Multicast

Constant Bit Rate (CBR), Variable Bit Rate (VBR), VBR с ограничением

4. Режим День / Ночь

Автоматическое переключение, по планировщику

5. Двусторонний звук, 48KHz, 16 bits

G.711 A-Law, G.711 U-Law, AAC

6. Alarms / Events

Встроенный Motion Detection, 2 Inputs, детектор закрытия

7. Alarm Notification

Alarm Outputs (2), отправка уведомлений по email

8. Выделенный дополнительный DSP для обработки видео

9. Поддержка USB карты памяти (до 4Gb)

38


Dedicated DSP: Cisco Advantage!

What is a dedicated DSP?

The Cisco HD IP Camera is the first surveillance video camera that utilizes a fully-dedicated Digital Signal Processor

(DSP) for processing video analytics. Video analytics is a growing technology trend that is used to analyze video for

specific data, behavior, objects, classification and patterns. A DSP is a processor optimized for real-time mathematically

intensive operations, such as video analytics. This highly flexible future-proof design is ideal for next generation video

analytics and computer vision applications without compromising video streaming performance on the camera. By

processing video analytics at the edge of the network, it greatly reduces the need for additional servers.

The demand for video analytics has increased in the areas of general security, government, retail, gaming, transportation

and financial services. Examples of video analytics applications are people counting, queue management, counting the

number of vehicles within a parking garage, alerting security personnel to a speeding vehicle, evaluating how long a

package has been left in an area, identifying suspicious movement of people or assets, license plate identification, and

more.

39


1. Оператор не может эффективно контролировать множество мониторов одновременно. Анализ указывает на потерю бдительности уже после 22 минут наблюдения и снижение внимания на 95%.

2. Цифровая обработка для анализа изображений

3. Интегрированный анализ изображений:

В реальном масштабе времени непосредственно в камере или кодере (IP Gateway)

Идентификация событий немедленно и возможность анализа прошлых событий

Компонент видео-наблюдения: Аналитика

40


1. Подозрительное поведение

2. Определение скоплений

3. Детектирование движения

4. Детектирование брошенных предметов

5. Движение против указанного направления

6. Линия контроля

7. Распознавание объектов

8. Распознавание потери контролируемого объекта

Простейшие алгоритмы и анализ поведения:

Компонент видео-наблюдения: Аналитика

41


Мифы Видео Наблюдения

• Миф #1: Cisco OEM’ит камеры;

• Миф #2: Оборудование сырое;

• Миф #3: Отсутствие интеграции IPICS;

• Миф #4: Тимур Муминов не крут;

• Миф #5: Не поддерживаем работу с оборудованием других производителей

• Миф #6: Я зря читаю эту презентацию;

• Миф #7: Надо искать хранилища других производителей;

• Миф #8: Cisco не предоставляет законченного решения;

42


Что надо определить до … (Видео)

1. Как много камер видео наблюдения необходимо;

2. Какое разрешение мы желаем получить

4CIF как в аналоговых камерах, наиболее часто используемое.

(Cisco камеры поддерживают различные варианты CIF/4CIF/D1)

3. Какая частота кадров требуется

5-10 fps. Всѐ что выше впустую загружает систему хранения.

4. Как много дней хранить видео

Обычно не ворошат архивы старше 14-30 дней.

5. Дополнительные требования

Pan/Tilt/Zoom (подвижная камера)

Специальные требования (DSP)

Требования по интеграции

итд.

43


Multiservices Platform Серверное оборудование

44


Multi-Services Platform (MSP)

45


Мультисервисные платформы Cisco

1. Системы хранения высокой емкости (до 24 Тб)

2. Сервера кодирования, MPEG4 (от 8 до 48 портов)

3. RAID5 (для 2U и 4U)

4. Возможность установки FC адаптера для подключения внешнего дискового массива

5. Система резервирования питания

6. Расширенный мониторинг оборудования

7. 1-RU: 4HDD x 750GB/1000Gb, 1 плата кодирования PCI-e / PCI-X.

8. 2-RU: 12HDD x 750Gb/1000Gb, PCI-e платы кодирования

9. 4-RU. 24HDD x 750Gb/1000Gb, PCI-e платы кодирования, PCI-X.

Надежные аппаратные платформы для видеонаблюдения

46


Общеупотребительные термины и величины

Сжатие: MPEG-4, MPEG-2, H.264, MJPEG

Среднее: MPEG-4

Частота кадров: 3.75 - 30 fps (кадров в секунду)

Среднее: 15 fps

Разрешение: CIF, 4CIF, D1, HD720, HD1080

Среднее: D1/4CIF

47


Примерный расчѐт объѐма хранилища

1.Предварительные требования:

2.Сжатие: MPEG4

3.разрешение: 4CIF

4.Частота кадров: 15fps

5.Период хранения: 30 Days

6.Количество камер: 500

7.Результат:

Поток от камеры: MPEG4, 4CIF, 15fps = 1.5 Mbps

Объѐм на одну камеру:1.5 x 3600x24/8 = 16 GB/day

За день на 500 камер: 500x16 = 8 TB/day

30 дней хранения 500 камер: 30x8 = 240 TB

48


Видеонаблюдение для ISR

49


Модули видеонаблюдения для ISR

Модули для построения распределенных систем видеонаблюдения

Enterprise Branch Office

Cisco

2821

Cisco

2851

Cisco

3825

Cisco

3845

High-Density Services

EVM-IPVS-16A: Analog Video Gateway

Extended Modular Connectivity (EVM, NM, AIM, WIC/VIC)

Multiple Services Modularity with Performance Optimized for ―All-in-one‖ Solution (HSDM, NM, EVM, AIM, WIC/VIC)

Cisco IP-видеонаблюдение

NME-VMSS: Video Management and Storage System

New

50


Модули видеонаблюдения для ISR: Cisco Analog Video Gateway (AVG)

Сетевой модуль для подключения аналоговых камер к IP системе

1. Миграция аналогового видео в IP сеть

-16 аналоговых видео-портов (14 выделенных входов, 2 вход/выход)

- поддержка MPEG-4, MJPEG

- стандартные протоколы

- RTSP with standard RTP for MPEG4

- HTTP with multipart Mime for MJPEG

2. Контроль камер

-2xRS-485 порта для управления устройствами, поддерживающими PTZ

3. Management Station Alerts

- 8 портов для подключения датчиков (4 выделенных входа, 4 вход/выход)

Устанавливается в EVM слот

Поддерживается Cisco ISR

2821, 2851, 3825, 3845

EVM-IPVS-16A

51


Модули видеонаблюдения для ISR: Cisco Video Management and Storage System (VMSS)

Сетевой модуль управления и обработки IP потоков

NME-VMSS2 1. Мониторинг, Управление и Контроль всех источников видео через единый интерфейс

-Поддерживает модули Analog Video Gateway

-Поддерживает IP камеры, encoders/decoders сторонних производителей

2. До 32 портов на один модуль

3. Локальное хранилище видео до 500 GB

4. Расширение локального хранилища через iSCSI

Устанавливается в NME слот.

Поддерживается Cisco ISR

28хх и 38хх

52


Видеонаблюдение на ISR: Архитектура

VMSS AVG

Встроенный коммутатор, POE


IP-камеры

Внешние encoder’ы

CAT5

Co

ax

CA

T5

Внешняя система хранения iSCSI

Центр мониторинга

WAN

Модуль кодирования, модуль управления и записи, встроенный коммутатор с поддержкой PoE (для питания IP-камер и encoder’ов) на одной платформе

Опциально можно дополнить любыми сетевыми интерфейсными модулями (WiFi, Network Security и т.д.)

Опциально можно установить модуль IP-телефонии

WiFi камеры

53



WAN

VMSS2 AVG

ISS ISS

VMSS2

Решение Cisco IP-видеонаблюдения на основе ISR 38xx

3825 1TB Bundle CISCO3825-VMSS/K9

3845 1TB Bundle CISCO3845-VMSS/K9

2 empty slots: AVG optional/separate from bundle

54



WAN

Архитектура решения на основе модулей Analog Video Gateway

AVG AVG

До 64 аналоговых камер

Coax

AVG AVG

Coax

AVG AVG

До 64 аналоговых камер

Coax

AVG AVG

Coax

VSM

Switch

IP-камеры

ISR Encoder

ISR Encoder

55


Пример1: небольшая система для одного здания

VSOM

USB Joystick

…

Ca

m 1

Ca

m 2

Ca

m 5

0

VSMS

Ca

m5

1

Video Requests and Streams

PTZ Commands

HTTP (80)

Browser Requests and Screens

Single Location

1 VSOM

No VSVM

51 Cameras

1 VSMS

1 MSP Server Hardware

Running on a single MSP server hardware

VSOM Client

(Internet Explorer)

56


VSOM Client

(Internet Explorer)

VSOM

USB Joystick

…

Ca

m 1

Ca

m 2

Ca

m 5

0

VSMS

Ca

m5

1

Video Stream Requests and Responses

PTZ Commands

HTTP (80)

Browser Requests and Screens

VSVM

VSVM Commands HTTP (8086)

Single Location

1 VSOM

1 VSVM

3 Virtual Monitor Clients

12 Physical Monitors

51 Cameras

1 VSMS

1 MSP Server Hardware (1066) Virtual Monitor Commands

VSVM

MONITORS

VM Client on Windows XP PC

VSVM

MONITORS


VSVM

MONITORS


OM, VM and MS all running on a single MSP server hardware

Пример2: Система для одного здания с видео-стеной

57


VSOM

USB Joystick

VSVM

Single Location

1 VSOM

1 VSVM

3 Virtual Monitor clients

12 Physical Monitors

200 Cameras

4 VSMS


VSVM MONITORS


VSVM MONITORS


VSVM MONITORS


Operations Manager and Virtual Matrix Running on a single MSP server hardware

VSMS

…

Ca

m 1

Ca

m 2

Ca

m 5

0

…

VSMS

Ca

m5

1

Ca

m5

2

Ca

m1

00

VSMS

…

Ca

m 1

01

Ca

m 1

02

Ca

m 1

50

…

VSMS

Ca

m1

5 1

Ca

m1

52

Ca

m2

00

One MSP per Media Server (VSMS)

VSOM Client

(Internet Explorer)

Пример3: Большая система с видео-стеной

58


VSOM + VSVM

10 Locations

1 VSOM

1 VSVM

3 Virtual Monitor Clients

11 VSMS

500 Cameras


VSMS

…

Ca

m 1

Ca

m 2

Ca

m 5

0

VSMS

…

Ca

m 1

Ca

m 2

Ca

m 5

0

VSMS

…

Cam

1

Cam

2

Cam

50

VSMS

…

Ca

m 1

Ca

m 2

Ca

m 5

0

VSMS

…

Ca

m 1

Ca

m 2

Ca

m 5

0

VSMS

…

Ca

m 1

Ca

m 2

Ca

m 5

0

VSMS

…

Ca

m 1

Ca

m 2

Ca

m 5

0

VSMS

…

Ca

m 1

Ca

m 2

Ca

m 5

0

VSMS

…

Ca

m 1

Ca

m 2

Ca

m 5

0

VSMS

…

Ca

m 1

Ca

m 2

Ca

m 5

0

VSMS

VSVM MONITORS

VM Client on WinXP PC

VSVM MONITORS


VSVM MONITORS


HQ/Central Operations Site

Additional VSMS needed to perform proxy feature to optimize WAN usage

Пример4: Несколько зданий с центральным пунктом

59


Сетевые технологии: Решения физической безопасности

Access

Control Video

Training

Digital

Signage

Unified

Communications

Conferencing and

Collaboration

PSAP

Integration

Acoustic and

Motion Sensors Building

System Monitoring

Video

Surveillance

Visitor

Management

Radio

Interoperability

First Responder

Monitoring

Campus

Transportation

Monitoring

Location-

Based Services

IP Сеть

60


On the Web: http://www.cisco.com/go/physicalsecurity

E-mail me: [email protected]

Technology

Physical Security - Video Surveillance