IPICA / JVSG — софт для проектирования видеонаблюдения

Видеонаблюдение — относительно молодая инженерная система. До середины 90-х — начала 2000-х создание системы видеонаблюдения скорее напоминало небольшую научно-внедренческую задачу, нежели проектирование. И в целом воспринималось как дорогая игрушка, а не как одна из обязательных инженерных систем. С соответствующим индивидуальным подходом к решению этой задачи. Выезжаешь на место, прихватив с собой тестовый монитор, пару камер и рюкзак объективов — и на месте же, общаясь с заказчиком — подбираешь решение, наглядно демонстрируя что же можно получить от системы на такой переносной установке. Результат — план объекта с нанесенными на него местами установки камер и их тактико-техническими характеристиками. 

Тогда подход себя полностью оправдывал — на рынке было мало участников, они были высококвалифицированными фанатами своего дела. Заказчиков тоже было немного, но те кто были — имели платежеспособный спрос на такие системы.

Зачем нужен специальный софт для проектирования видеонаблюдения?

Времена меняются. Сейчас выбор оборудования есть на любой карман — от дорогих и уважаемых проектных брендов до noname с AliExpress. Спрос существенно вырос, как и предложение, в том числе и услуг по установке. Конечно профи остались, но все большую долю рынка стали занимать другие игроки — от IT интеграторов до шабашников, занимающихся всем подряд — и электрикой, и слаботочкой и чем угодно ещё.

В итоге появилась армия специалистов, которым нужно очень быстро и недорого подобрать решение для массового (да и не массового) заказчика. При чем делать это на потоке, желательно не выезжая на объект для длительного и дорогого обследования и выбора оборудования “по месту”. 

Расчеты

Сделать это можно только одним способом — используя инженерный подход к выбору оборудования — т.е. начав проектировать систему. Что такое проект? Это план создания системы, основанный на заранее известной методике и расчетах. Грамотная методика и точные расчеты заменяют дорогостоящее “полевое” исследование. Больше не нужно выезжать на место с рюкзаком объективов, чтобы обосновать и согласовать с заказчиком места установки камер и их модели. Для этого нужен всего лишь специализированный софт, о которым мы и поговорим в этой статье.

Зоны обзора

Первое, что нас интересует при планировании системы видеонаблюдения — это зоны обзора камер. Какая часть объекта будет находится под наблюдением? Где образуются “мертвые зоны” (“слепые зоны”)? Сколько камер требуется для покрытия всего объекта? Все это решается достаточно просто — зная зоны обзора и нанеся их на план местности и планировку объекта — можно сделать все нужные выводы.

Но только не стоит забывать про высоту установки камер — мы смотрим именно проекцию реальной зоны обзора, а значит нужно учитывать и высоту цели: не всегда имеет смысл проецировать зону обзора на уровень пола или земли.

Затенение препятствиями

Если с зоной обзора все достаточно просто — особенно если не учитывать высоту установки камер (что не хорошо, но и не фатально) — можно и без специализированного софта нанести зоны обзора в любой CAD программе. То затенение зоны обзора препятствиями — куда сложнее. 

Расчет затенения от препятствий помогает визуализировать реальную зону обзора камеры для более полного выявления “мертвых зон”.

Плотность пикселей

Я не зря упоминал, что помимо самих расчетов важна и правильная методика. Речь про формулировку целевых задач видеонаблюдения и критериев их выполнения. Что за задачи? В нашем отечественном стандарте — рекомендациях МВД Р 78.36.008-99 — дается определение трех таких задач:

1) обнаружение:

— общее наблюдение за обстановкой;

— верификация тревоги от системы охранной сигнализации;

— обнаружение всех перемещающихся в определенном направлении;

2) различение:

— контроль наличия посторонних;

— наблюдение за работой сотрудников;

— контроль за подходом посторонних лиц к запретной зоне или чужому имуществу;

3) идентификация:

— получение четкого изображения лица любого человека, который подходит к зоне (или находится в ней), позволяющего впоследствии узнать ранее незнакомого человека;

— идентификация записанного изображения с хранящимся в базе данных;

— определение номера автомобиля.

Есть и другие стандарты, где используется больше целевых задач:

Критерием выполнения таких задач служит либо процент, занимаемый целевым объектом на экране (что было актуально при “стандартном” разрешении аналоговых камер вещательных стандартов PAL / NTSC), либо — плотность пикселей.

Плотности пикселей можно определить как отношение количества пикселей к ширине зоны обзора. Данный критерий наглядно показывает на каком расстоянии от камеры при заданных параметрах зоны обзора мы получим требуемую детализацию изображения:

Чем дальше от камеры — тем шире зона обзора, а значит — меньше плотность пикселей. Чтобы на заданном расстоянии получить требуемую детальность изображения — нужно сужать зону обзора выбирая не широкоугольный, а длиннофокусный объектив (“телеобъектив”). При этом на объекте появляется больше “мертвых зон” — согласитесь, число переменных при использовании критериев решения целевых задач начинает увеличиваться! А значит — эти расчеты можно и нужно переносить в специализированный софт.

Распознавание лиц

С распространением алгоритмов анализа изображений — т.н. видеоаналитики — критериев плотности пикселей для решения целевых задач видеонаблюдения стало недостаточно. Появилась необходимость считать под каким вертикальным и горизонтальным углом мы наблюдаем цель:

Чем больше эти углы — тем меньше вероятность распознать лицо средствами видеоаналитики. И это приходится учитывать при подборе места установки камеры, угле обзора и разрешении матрицы:

Для длиннофокусных камер нужно учесть и глубину резкости, но это отдельная тема для разговора. Основание для крепления длиннофокусной камеры должно быть прочным — при ветровой нагрузке камера не должна качаться — иначе получить четкое изображение можно будет разве что используя функцию электронной стабилизации — EIS. Более подробно про распознавание лиц можно прочитать в статье Технология распознавания лиц в видеонаблюдении.

Распознавание номеров

Практически такая же ситуация и с автоматическим распознаванием автомобильных номеров:

Для распознавания государственных регистрационных номеров (ГРЗ) часто используют специальные конструкции для монтажа камеры над полосой с минимальными углами между камерой и нормалью к плоскости номера:

Для задач распознавания номеров важно также учитывать время экспозиции электронного затвора и частоту кадров, но это также тема отдельной статьи. 

Трафик и объем диска

После выбора места установки и ТТХ камер необходимо рассчитать требуемый объем архива и нагрузку на локальную вычислительную сеть (для IP видеонаблюдения). Это отдельная тема, с ней вы можете ознакомиться в статье «калькулятор архива видеонаблюдения«. Главное тут нужно учесть ряд факторов:

• глубина архива (через сколько дней наиболее старые записи будут стерты наиболее новыми)
• количество записываемых потоков (как правило совпадает с числом камер в проекте)
• параметры потока (кадровая частота FPS, кодек видеосжатия, процент движения и сложность кадра, разрешение потока)

Для удобства проектировщиков IPICA выложили на сайте бесплатный калькулятор видеонаблюдения:

Кабельный журнал

После расчета нагрузки на сеть и объема архива можно выбрать коммутаторы, видеорегистратор или сервер. А значит — и рассчитать потребность в кабеле. Главное не забыть учесть запас на опуски и подъемы кабеля, а также на обрезы, запас на расключение и т.п.

Согласование ТЗ / задания на проектирование

Существует ряд специализированных инструментов для проектирования систем видеонаблюдения. Сегодня мы поговорим про один из них — программу IP VIDEO SYSTEM DESIGN TOOL от компании IPICA Software LLC (website JVSG.com).

Данный софт подходит для согласования Технического задания на систему видеонаблюдения (ТЗ), составления эскизного проекта или расчетов для проектной документации.

Моделирование изображения с камер

В IP VIDEO SYSTEM DESIGN TOOL много встроенных инструментов моделирования изображения с камеры:

• загрузка “подложки” в растровых форматах, pdf или dwg (dxf, dwf).
• “поднятие” загруженной подложки в реалистичную 3D модель за счет использования инструментов “рисования” — стен, окон, дверей, заборов, плоских полигонов, а также 3D моделей — людей, машин, мебели, оборудования, элементов уличной инфраструктуры, деревьев и кустарников
• различных визуальные эффекты для камеры: ч/б камера, туман, дефекты картинки из-за малой светочувствительности при недостатке освещения, подсветка прожектором, смаз от движения при неправильном выборе времени экспозиции камеры, зоны решения целевых задач по критерию плотности пикселей и др.

Такое моделирование помогает объяснять заказчику идеи инсталлятора куда нагляднее и понятнее, чем классический план с расстановкой камер. 

Визуальные эффекты

Визуальные эффекты нужны для наглядной демонстрации ограничений, связанных с условиями видимости (туман, низкая освещенность), а также характеристиками самой камеры (низкая светочувствительность, ограничения ИК подсветки, недостаточная скорость электронного затвора).

При этом визуальные эффекты не претендуют на полноценные расчеты — для этого (как-правило) не хватает данных. Поэтому остаются полностью на совести пользователя.

Экспорт отчета в pdf

Результатом согласования всех основных технических решений по объекту будет эскизный проект, который можно сформировать автоматически в самом софте:

Отчет имеет гибкие настройки. В него можно включать как информацию об объекте, так и данные, полученные в ходе эскизного проектирования:

http://users.jvsg.com/p/45D2ATBHFEC8F7

Есть возможность как сохранить отчет локально, так и загрузить его в облачный сервис — на сервер IPICA / JVSG. Облачный сервис может быть удобен для передачи отчета заказчику, но несет дополнительные риски утечки приватных данных — так что пользоваться или нет — решать вам.

База данных камер

Отличительная особенность программы IP VIDEO SYSTEM DESIGN TOOL — ведение ими собственной, постоянно обновляемой базы данных характеристик различных моделей камер. Это очень удобно для пользователя, но достоверность данных стоит перепроверять (как минимум в документации производителя), потому при таком подходе ошибки не могут быть исключены и эти риски нужно учитывать. 

Синхронизация с базой в облаке

Для синхронизации программа подключается к серверу IPICA, где периодически обновляется база данных камер.

Можно настроить периодичность обновлений и синхронизировать базу данных буквально нажатием одной кнопки:

С учетом невероятного разнообразия брендов на рынке, а также постоянного обновления модельного ряда практически у любого производителя — такая забота о пользователе весьма кстати. 

Тем не менее не стоит слепо доверять этим характеристикам. Возможна как ошибка при занесении данных в базу, так и некорректные данные самого производителя. Простой пример — параметр светочувствительности, для определения которого нет общепринятых стандартизированных методик. Впрочем как раз светочувствительность в JVSG на данный момент не учитывается.

Редактирование базы

Любую запись в базе данных можно отредактировать, для этого нужно в окне Список камер выбрать конкретную модель камеры и нажать кнопку с изображением карандаша (появляется зеленая галочка):

Поэтому в случае нахождения несоответствия реальных параметров камеры — необязательно ждать централизованного изменения базы данных — можно исправить и локально у себя на компьютере. Исправленную базу данных можно экспортироватьи в случае необходимости опять загрузить в программу. 

Добавление “своих” камер

Несмотря на обширный перечень из нескольких тысяч позиций — вам может потребоваться камера, которой в базе данных нет. Но ее можно добавить самостоятельно в том же интерфейсе кнопкой Добавить:

Если вы хотите, чтобы нужный вам производитель появился в общей базе на сервере IPICA, вы можете отправить запрос непосредственно из самой программы:

“Избранный” список

При работе нам редко нужна вся база из нескольких тысяч камер. Поэтому есть возможность убрать лишние позиции не удаляя их. Для этого нужно выделить важные для вас модели и отметить их звездочкой как “избранные”:

Далее можно отображать уже только камеры, добавленные в избранное:

Кроме того, в окне Производители можно скрытьте, которые вы точно не будете использовать — чтобы проще было работать с базой данных:

Поиск в базе по фильтрам

Доступны два варианта. Наиболее удобный — после подбора места установки камер и выбора технических характеристик — воспользоваться поиском подходящих под эти характеристики моделей:

Вы выбираете из списка подходящих моделей:

Также можно настроить фильтр поиска в базе вручную либо откорректировать значения, полученные при поиске в базе по характеристикам, подобранным при эскизном проектировании.

Что нового в IP VIDEO SYSTEM DESIGN TOOL 11?

Одной из особенностей IP VIDEO SYSTEM DESIGN TOOL является частый выпуск обновлений. Данная статья приурочена к выпуску 11 версии. Давайте разберемся, что появилось нового  и стоит ли обновиться тем, кто пользуется более ранними релизами.

Мультисенсорные камеры

Мультисенсорные (или многоматричные) камеры — появились несколько лет назад. Основная их идея довольно проста — в одном корпусе объединить несколько камер, как правило 3 (для панорамного обзора в 180º) или четыре (для обзора в 360º). По-сути это попытка получить тот же fisheye lens (“рыбий глаз” — сверхширокоугольные камеры с чудовищной дисторсией) — но без присущих fisheye недостатков: без геометрических искажений изображения, что требует мощного процессора для деварпинга (Dewarping) — “распрямления” изображения. Кстати поддержка fisheye появилась в JVSG 10 версии.

При этом мультисенсорные камеры сохраняют основные преимущества — единое место установки камеры, единую точку подключения к локальной сети, общий процессор. Все это экономит деньги заказчика на монтаже, коммутационном оборудовании, обслуживании. Дизайн камеры несколько маскирует ее реальные зоны обзора для злоумышленника — внешне она выглядит очень похоже на обычную купольную камеру. Такие камеры хороши в качестве обзорных для ряда задач:

• для складов (на пересечении стеллажей)
• для небольших магазинов (в центре магазина на потолке, в зоне касс)
• на пересечении коридоров (на стене)

В отличии от fisheye такие камеры в целом могут использоваться для задач идентификации, хотя конечно для этого и не предназначены.

Тепловизоры (Критерий Джонсона)

Тепловизоры — ещё один тип камер, добавленный в jvsg. Если стандартные камеры воспринимают видимый свет и ближний ИК диапазон, то тепловизоры фиксируют излучение инфракрасного спектра (тепловое излучение). Получаемое изображение — лишь отчасти напоминает привычное нам, ведь вместо отраженного от предметов света мы видим их тепловое излучение. Это означает, что целевые задачи тепловизионного видеонаблюдения будут отличаться от целевых задач видеонаблюдения.

В 11 версии добавили т.н. “критерий Джонсона” для тепловизионных камер:

При этом целевые задачи носят иной смысл, чем для стандартных камер видеонаблюдения:

Детекция —  выделение размытого пятна на фоне помех (сам факт появление объекта в кадре)

Распознавание — объект выделяется с достаточной ясностью и дифференцируется по принадлежности к классу (человек, животное, автомобиль)

Идентификация (опознавание) — объект дифференцируется по принадлежности к типу внутри класса (пол человека, тип автомобиля). Основная задача — определить цель по критерию свой / чужой.

Стоит отметить, что критерии Джонсона приведены для идеальных погодных условий и вероятности решения целевой задачи 0,5. В реальных условиях можно и нужно ужесточать данные критерии, вводя поправочные коэффициенты для увеличения вероятности решения целевой задачи и учета плохих погодных условий, которые хоть и в гораздо меньших масштабах чем для классических камер, но также влияют на фактические возможности распознать цель тепловизором.

Распознавание лиц и распознавание номеров

Мы уже подробно обсудили важность данных задач выше. В 11 версии помимо плотности пикселей софт научился учитывать предельные горизонтальные и вертикальные углы, под которыми мы ещё можем получить заданную вероятность правильной работы видеоаналитического модуля распознавания лиц / номеров. Особенность реализации — jvsg отображает углы 3D цели (машины или человека), попавшего в зону обзора камеры с заданной плотностью пикселей. Вы сразу видите, если превысили эти значения и можете откорректировать проектное решение так, чтобы выполнить все условия. Плотность пикселей, предельные вертикальные и горизонтальные углы можно задавать произвольно — эти данные нужно брать из технических характеристик видеоаналитических модулей, которые вы используете в своем проекте.

Настройка базы данных

Мы подробно обсудили работу с базой данных камер в JVSG. Основные нововведения 11 версии — подбор камер по параметрам, просмотр фотографии и параметров камер, выбор требуемых столбцов, добавление в избранные, редактирование, копирование, отключение ненужных брендов для более быстрой загрузки программы, камеры снятые с производства отображаются серым цветом в базе камер.

Новые 3D модели

В JVSG есть возможность загрузки 3D моделей формата .DAE (COLLAborative Design Activity) и .OBJ.

Можно составить и структурировать для использования собственную библиотеку моделей:

После загрузки в JVSG создается файл собственного расширения .ogl. Его можно также легко загружать в программу и передавать другим пользователям. В отличии от стандартных текстовых форматов OBJ и DAE проприетарный .ogl быстрее загружается. Настройки масштабирования сохраняются в INI файле.

В социальных сетях JVSG регулярно выкладываются 3D модели формата .ogl — что очень удобно.

Но главное — в основном дистрибутиве IP VIDEO SYSTEM DESIGN TOOL есть множество готовых 3D моделей, позволяющих визуализировать для заказчика получаемую с камеры картинку. 

Отдельно хотел отметить долгожданные нововведения по “поднятию” 3D модели здания — теперь можно задавать толщину стен, для обеих сторон выбрать цвет и текстуру. Помещения стали ещё более реалистичными.

В 11 релизе большое внимание уделили сектору ритейла.

Поддержка второго монитора

До 11 версии IP VIDEO SYSTEM DESIGN TOOL не поддерживал привычный для графического софта “оконный” режим работы с вкладками. Теперь переключатель режима Полный Экран (клавиша F11) открывает окно 3D Вида с панелью инструментов на втором мониторе (если он есть) или просто окно 3D Вид поверх основного окна программы. Стало реально удобнее работать при наличии второго монитора.

Сколько стоит и стоит ли брать?

Цена зависит от версии, а также от типа лицензии — постоянная или временная, однопользовательская или многопользовательская.

Отличие версий

Однопользовательские постоянные лицензии отличаются, в основном, максимальным числом камер в одном файле проекта. 

Базовая	Basic	Pro	Expert
Максимальное количество камер на 1 проект	16	64	256
Проектирование в 2D
Моделирование в 3D
Реалистичные 3D модели
Функция прокладки кабелей
Стены ограничивают зоны камер (показать)
Моделирование вида с камер Fisheye (показать)	—
Визуальные эффекты, вкладка “Виды с камер”	—
Загрузка карт Google Maps	—
Загрузка чертежей Автокад (dwg, dxf, dwf)	—
Импорт пользовательских 3D моделей (obj, dae)	—
Цена, российских рублей	8 000 ₽	20 000 ₽	36 000 ₽

В самой дешевой базовой версии также нет ряда плюшек, впрочем не настолько и критичных. Цена базовой версии крайне демократична.

На мой взгляд базовая версия отлично подойдет для интернет-магазинов камер и небольших торговых домов, где составление коммерческих предложений поставлено на поток. Версия Pro — выбор для большинства небольших и средних монтажных компаний. Ну а версия Expert подходит для проектных организаций.

Лицензия на одного пользователя дает право установить программу на основной рабочий компьютер пользователя и дополнительно на его ноутбук/домашний компьютер. Одновременная работа двух копий программы с одним лицензионным ключом не допускается.

Постоянные и временные лицензии

Помимо постоянных — существуют и временные лицензии. Фактически это — модная в последнее время модель “подписки”, по которой вы получаете за фиксированную плату всегда самую последнюю версию продукта.

Временный лицензионный ключ на 12 месяцев Pro – 12 000 рублей.

Временный лицензионный ключ на 12 месяцев Expert – 20 000 рублей.

На мой взгляд подписка — это хороший вариант. Например, компания AutoDESK вообще исключила постоянные лицензии на свои продукты — потому как бурное развитие IT технологий в сфере проектирования подталкивает нас использовать максимально “свежую” версию. Так что я бы внимательно присмотрелся именно к этому варианту — если вы проектная компания.

Обновление со старых версий

JVSG очень быстро развивает свой продукт и может возникнуть желание обновить версию даже у тех, кто ранее купил постоянную лицензию. Обновления программы и возможность перехода  на более новые версии в течение 12 месяцев после покупки бесплатны. Далее — уже нужно будет заплатить.

Обновление базовой версии Basiс на версию 10/11 — 3200 рублей.

Обновление профессиональной версии Pro на версию 10/11 Pro — 8 000 рублей.

Обновление профессиональной версии Pro на версию 10/11 Expert — 16 000 рублей.

Переход с лицензии Basic «Базовая» на Pro «Профессиональная» — 12 000 рублей.

Переход с лицензии Pro «Профессиональная» на версию «Эксперт» — 16 000 рублей.

Многопользовательские лицензии

Для проектных институтов может быть актуальна многопользовательская версия софта.

Лицензия  ”Pro” на группу из 5 пользователей – 80 000 рублей.

Мои выводы

В этой статье я постарался объяснить смысл использования IP VIDEO SYSTEM DESIGN TOOL для тех, кто профессионально занимается проектированием, установкой или даже продажей оборудования систем видеонаблюдения. На мой взгляд использование такого софта — полностью оправдано. Основное его предназначение на данный момент — это согласование с заказчиком основных технических решений по проекту. Бонусом идут расчеты — по архиву, по длинам кабеля, по плотности пикселей, по вертикальным и горизонтальным углам к цели наблюдения. 

Есть ли конкуренты у IPICA? Безусловно, обзор я делал в своей другой статье. Отличительная черта именно JVSG — это забота об удобстве ее использования. Это философия компании IPICA. Меня лично это подкупает — простые инструменты рисования и “поднятия” в 3D модели здания, качественные готовые модели целей, огромная база данных камер, удобный калькулятор архива и сети в самом софте, качественно реализованная система отчетных документов по результату проектирования, интуитивно понятный интерфейс — все это реально облегчает работу. Есть и другой подход. Можно создавать более сложную модель физического мира, учитывающую источники света и различные диаграммы рассеяния светильников, дисторсию объектива, и иные аспекты,  для получения более точного результата, но при этом теряется легкость использования. Кроме того,  с учетом вечного отсутствия полных исходных данных для проектирования, такой подход  сложно осуществим.

Я лично считаю, что оба подхода имеют право на существование и решают несколько разный круг задач. Выбирайте что подходит вам. Тем более что всегда есть возможность скачать демо-версию и оценить полезность продукта именно вам. Чего не стоит делать точно — так это не использовать специализированный софт совсем — такой выбор конечно возможен, но вряд ли оправдан. Обоснованное решение всегда лучше не обоснованного, а разговор с заказчиком на понятном ему языке с начала проектирования лучше, чем возможный конфликт из-за непонимания деталей на этапе реализации проекта.

---

• Что такое плотность пикселей?
• Аналитика «на борту» видеокамер
• Уход брендов и санкции: тренды рынка видеонаблюдения в 2023
• ГОСТы на проектирование «пожарки»
• Что такое авторский надзор?

• WordPress
• Facebook
• Twitter
• Instagram
• LinkedIn
• YouTube
• VK

---