Что такое onvif протокол, основные преимущества и назначение

Как использование совместимых продуктов ONVIF может упростить интеграцию систем видеонаблюдения и позволить конечным пользователям и инсталляторам создавать мультибрендовые системы безопасности.

Назначение протокола

Аналоговые камеры видеонаблюдения против IP — что выбрать?

Для примера применения представленного протокола можно взять взаимодействие видеорегистраторов. Ранее использовались аналоговые камеры, которые производили преобразование оптического изображения в аналоговый видеосигнал. Их совместимость не вызывала никаких вопросов. Для устройства системы можно было приобрести технику различных производителей.

С развитием технологий востребованными стали IP-видеокамеры. Они являются, по сути, цифровым видеорегистратором, особенностью которого стала передача потокового видео в цифровом формате по сети, применяющей протокол IP. Но с совместимостью этого вида техники стали возникать трудности. Оборудование от разных производителей не могло взаимодействовать между собой, потому что каждая компания применяла отдельный стандарт. По этой причине производители техники пришли к выводу, что придется разработать такой протокол, который бы позволил совмещать эти устройства.

С появлением IP камер на раннем этапе развития технологии возникали определенные затруднения, касающиеся совместимости оборудования

Компания ONVIF смогла создать единый стандарт, который используется на сегодняшний день повсюду. Он позволяет взаимодействовать устройствам различных типов и производителей, а также существенно облегчает процедуру корректировки значений и внедрение новых компонентов в готовую систему. В разработке этого стандарта участвовали 3 компании: Bosch, Sony и Axis. Он стал доступен для использования в 2008 году. С тех пор настройка видеонаблюдения с применением IP-камер, стала намного проще.

С течением времени и развитием технологий происходит совершенствование протокола и выпуск его обновленных версий. Хронология выхода обновлений стандарта:

• 2008 г. – официальный релиз первой версии ONVIF;
• 2010 г. – выход обновления ONVIF 2.0;
• в 2012 г. был выпущен Profile S, который служил для совместимости версий протокола;
• 2013 год – релиз ONVIF 2.4;
• в 2013 – был выпущен Profile C, предназначенный для совместимости версий протокола;
• в 2014 – выпуск профайла G, релиз версии Q и обновление протокола ONVIF 2.5.

Сфера применения стандартного протокола

Чтобы понять, для чего используется ONVIF, нужно уделить внимание работе видеорегистратора. Первоначально пользовались аналоговыми устройствами, действие которых сводилось к преобразованию оптической картинки в видеосигналы аналогового типа. При таком уровне технологичности нет необходимости в использовании дополнительных протоколов. Но появление на рынке новых изделий привело к переходу на IP-камеры.

Изделия выступают цифровыми регистраторами, которые отвечают за потоковую передачу картинки, для чего ее достаточно оцифровать. После этого происходит передача информации по  интернету, где и требуется IP. Взаимная совместимость оборудования этого сегмента вызывает вопросы. Так устройства, изготовленные несколькими компаниями, часто конфликтуют между собой, ведь разработчики пользуются собственными стандартами. Исправить проблему удалось только введению протокола, на основе которого гарантируется совместимость применяемых устройств.

Инженеры ONVIF удалось разработать стандарт, который применяется и сегодня везде. Он отвечает за взаимодействие устройств разных производителей. Также помогает значительному облегчению корректировки характеристик при включении в систему дополнительных модулей.

Процесс разработки профиля

Работы над внедрением стандартных протоколов ведутся довольно давно, поэтому за прошедшее время ONVIF успела пройти немало важных вех для компании. Среди них стоит отметить:

• Выпуск версии 1.0 в 2008-ом году;
• Релиз версии 2.0 в 2010-ом году;
• Демонстрация и внедрение Profile S в 2012-ом году, что позволило совместить предыдущие версии протокола;
• Выпуск версии 2.4 в 2013-ом году;
• В том же 2013-ом компания представила Profile C, обеспечивающий совместимость текущих версий между собой;
• В 2014-ом году разработчики презентовали Profile G, а также показали Profile Q и наработки для версии 2.5.

Структура организации

Работа форума ведется и управляется в рамках четырех комитетов, в состав которых входят различные рабочие группы

• Руководящий комитет (Steering committee) — высшая управляющая структура. Остальные комитеты работают под его управлением
• Технический комитет (Technical Committee) — отвечает за разработку основной спецификации (core specification) и технические направления развития
• Комитет по техническим сервисам (Technical Services Committee) — отвечает за разработку спецификаций профайлов, тестовых спецификаций и средств тестирования, и разработку процедур проверки на соответствие
• Комитет по коммуникациям (Communication Committee) — отвечает за внутренние и внешние коммуникации форума

Типы профилей ONVIF

На ранних этапах разработки протокола ONVIF возникали некоторые трудности, которые были связаны с несовместимостью разных версий. Для решения этой проблемы специалисты начали работать над концепцией «профилей». Она позволила разделить различные версий программы на конкретные профайлы. Это упростило проверочные мероприятия, направленные на контроль соответствия IP устройств для видеонаблюдения. При этом они не подвергаются анализу технических деталей.

На сегодняшний день можно выделить шесть основных профайлов, относящихся к стандарту ONVIF. Указанный последним в представленном ниже перечне профиль на данный момент проходит стадию тестирования.

Так, разработчики уже успели выпустить протоколы по таким профилям:

• Profile Q удовлетворяет требованиям, связанным со взаимодействием устройств «из коробки». Он работает по стандарту, обеспечивающему простую совместимость. Дополнением является упрощенный процесс регулировки базовых опций технических средств и расширенный функционал безопасности. Представленный профайл участвует в управлении TLS-сертификатами и ключами доступа.
• Profile C разработан специально для СКУД. Он позволяет произвести объединение технических средств, участвующих в системах управления, а также регулировать их основные функции. Представленный профиль способствует объединению устройств с системой контроля доступа. Он обеспечивает совместимость между СКУД и видеокамерами, входящими в сетевую систему. Профиль C открывает доступ к информации о состоянии дверей и управлению ими.
• Profile S разработан специально для видеоисточников. Он используется в охранных комплексах, применяющих потоковые IP-камеры видеонаблюдения. Представленный профайл позволил совмещать 1.0 и 2.0 версии ONVIF. Его спецификации рассчитаны на такие аспекты работы камер с системами видеорегистрации:

На сегодняшний день существует 6 профилей стандарта ONVIF, последний из которых находится пока в стадии тестирования

1. настройка сетевого интерфейса;
2. выявление устройств по сетевому протоколу, позволяющему в автоматическом режиме находить технику и сервисы, входящие в компьютерную сеть;
3. регулирование функционирующих профилей видеоустройства;
4. контроль передачи потокового видео;
5. анализ и хранение информации о событиях;
6. контроль над приводом Pan-tilt-zoom-камеры, поддерживающей удаленное управление направлением и зумом;
7. шифрование данных и защита от несанкционированного доступа к информации.

• Profile G используется для техники, производящей запись видео. Он позволяет производить как поиск и извлечение, так и хранение информации. С его применением стала доступна регулировка фильтров, что упрощает эффективный поиск данных.
• Profile A направлен на регулярное произведение настроек контроля доступа.
• Profile T предоставляет набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для обработки видеопотока. Этот профиль на данный момент находится на стадии доработки. Его релиз запланирован на 2018 год.

Применение профайлов ONVIF дает возможность пользователю производить управление функциями, которые поддерживаются используемыми устройствами. При этом отсутствует необходимость проверки совместимости, которая должна быть между версиями программы.

Членство в организации

Форум открыт для вступления для всех заинтересованных компаний. Любая компания при вступлении в состав ONVIF может выбрать один из уровней членства, этот уровень обусловливает степень вовлеченности в процессы работы форума и влияния на принятие решений

• Полноправный участник (Full member) — принимает участие в управлении форума на уровне руководящего комитета
• Содействующий участник (Contributing member) — принимает участие в управлении форума на уровне комитетов (кроме руководящего)
• Участник-пользователь (User Member) — имеет право на доступ к опубликованным и предварительным спецификациям и средствам тестирования, может проводить процедуры проверки оборудования на совместимость со спецификациями и декларировать совместимость технических и программных средств по итогам проверок
• Участник-наблюдатель (Observer member) — имеет право на доступ к средствам тестирования на совместимость со спецификациями, может проводить проверки на совместимость, но не имеет права декларировать совместимость технических и программных средств по итогам проверки

Совместимость оборудования

К сожалению, поддержка ONVIF не является гарантией совместимости. Часто бывает, что регистратор «в упор» не желает видеть IP-камеры, хотя все устройства настроены корректно и точно работают. Такое может случиться из-за неполной поддержки протокола ONVIF или из-за поддержки различных версий данного протокола.

Основные возможности

Разработчики ONVIF выбрали наиболее готовые технологии и адаптировали их для IP-видеонаблюдения.

В частности, спецификация ONVIF построена на современных веб-сервисах, описываемых языком WSDL, протоколах RTP/RTSP, SOAP (XML), стандарте видеосжатия H.264, MPEG-4, MJPEG. Стандартом определяются следующие аспекты взаимодействия IP-камеры с системами управления или видеозаписи (DVR):

• конфигурирование сетевого интерфейса;
• обнаружение устройств по протоколу WS-Discovery;
• управление профилями работы камеры;
• настройка поточной передачи медиа-данных;
• обработка событий;
• управление приводом PTZ (англ. Pan/Tilt/Zoom — Панорамирование/Наклон/Масштабирование);
• видеоаналитика;
• защита (управление доступом, шифрование).

Важным преимуществом стандарта ONVIF является хорошая поддержка видеоаналитики, встраиваемой в конечные IP-устройства, например, камеры и кодировщики.

• Таким образом, устройства наблюдения могут осуществлять локальное детектирование, сопровождение и распознавание объектов.

Эти оперативные метаданные вместе с видео и изображениями будут переданы через IP-сеть по протоколам ONVIF на пульт охраны и в архив. Все это позволяет предположить, что будущее форума, когда любое оборудование можно будет совмещать в единой системе, как аналоговую видеокамеру и DVR, не за горами.

Сильные и слабые стороны протокола

Рассматривая стандарт, невозможно не уделить внимание тем особенностям, которые сделали его таким востребованным сегодня. Среди положительных моментов стоит указать:

• Взаимную совместимость между устройствами, поддерживающими IP, вне зависимости от производителей, занимающихся их выпуском;
• Использование единого стандарта, на основе которого осуществляется передача информации между модулями сети;
• Протокол предоставляется на основе открытого ПО.

Стандарт обладает определенными достоинствами даже в сравнении с аналогами. Так RTSP лишен инструментов, предназначенных для сжатия изображений, которые доступны пользователям ONVIF. Также RTSP не поддерживает потоковую отправку сведений.

Все эти преимущества не говорят о том, что протокол не имеет недостатков. Так различные версии стандарта, несмотря на их совместимость, не редко конфликтуют с собой, что нужно учитывать при покупке устройств. Все стандарты, которые выпустила компания ONVIF, обладают схожими чертами, которые заключаются в унифицированной передаче информации между устройствами, которые составляют сеть.

Проблематика использования ONVIF

Наиболее часто возникают сложности с подключением дополнительной аппаратуры, причиной которых выступают различные факторы. Так можно заметить утверждение от производителей, будто выпущенные устройства полностью поддерживают стандарт, хотя на практике это далеко не всегда так. Так регистратор часто не находит подключаемое устройство, что не позволяет справиться с установкой и последующей настройкой камеры, хотя последняя уже входит в локальную сеть. Также причиной неполадок может быть поломка объемного сенсора, либо завершение работы программных функций.

В подавляющем большинстве ситуаций оказывается, что устройство не способно поддерживать стандарты ONVIF. В некоторых случаях производителями устанавливается недействительная информация относительно совместимости со стандартами, установленными протоколом. Избавиться от подобных проблем можно, если уделить внимание членству производителей в ONVIF.

Профайлы также могут влиять на подключение устройств, особенно если они оказались разными. То, что устройство поддерживает ONVIF еще не говорит, что оно будет работать вместе с аналогичным изделием другой компании. Чтобы система функционировала, лучше всего использовать профайл S. Его применение гарантирует совместимость ключевых показателей агрегатов вне зависимости от версии стандарта.

Разные стандарты

Наличие лейбла «Onvif» на оборудовании и ПО означает, что совместная работа возможна, но гарантировать корректную работу не может. Т.е. слепо доверять значку «Onvif» нельзя. А связанно это с различными профилями Onvif. Как проверить совместимость устройств? Софт создавался на основе одного профиля, а оборудование выпустили с учетом уже нового профиля — при этом гарантии совместимости у Вас не будет, т.к. версии Onvif будут разными. Соответственно потребуется дополнительное время на интеграцию, т.е. от систем с открытым SDK стандарт Onvif ничем не отличается, хотя члены данного форума хотят всех заверить об обратном. Так что, выбирая систему руководствуясь Onvif, стоит дополнительно убедиться в совместимости оборудования и ПО. А значит, данный стандарт все же не решает проблему совместимости!

Как Вы можете сами видеть из выдержки данной статьи, ONVIF это хорошее начинание, но до стандартизации данного протокола дело ещё не дошло, отсюда имеются определённые минусы и неточности в его использовании.

Какие могут быть рекомендации? Как уже писалось выше… Приобретать оборудование у одного производителя — это позволит избежать моментов связанных с несовместимостью протоколов, так как один производитель имеет возможность протестировать оборудование на совместимость. Заранее консультироваться о совместимости оборудования различных производителей, если у них была возможность его тестирования в совместной работе, то данную информацию Вы получите. Узнавать какая версия ONVIF имеется на борту устройств и какой функционал данный протокол позволяет реализовывать.

Общие вопросы по совместимости различных видов IP оборудования и програмного обеспечения.

Есть несколько вариантов обеспечения совместимости (интеграции) IP-оборудования:

• по протоколу RTSP,
• с использованием стандарта ONVIF
• полная интеграция

Основные отличия разных вариантов интеграции оборудования приведены ниже

Интеграция по протоколу RTSP

RTSP (Real Time Streaming Protocol) — потоковый протокол реального времени, предназначенный для использования в системах, работающих с мультимедиа данными. Протокол позволяет передавать видеоизображение и звук. Передача звука зависит от возможностей и конкретной реализации оборудования и ПО. Для получения изображения от камеры в соответствующем меню оборудования или ПО необходимо ввести команду. Команды для получения видео и звука различаются, и имеют следующие форматы:

Получение видео: rtsp:// логин : пароль @ ip-адрес камеры : порт камеры / live / кодек / разрешение

Получение видео и звука: rtsp:// логин : пароль @ ip-адрес камеры : порт камеры / live / кодек_ulaw / разрешение

Варианты кодеков: H.264, MPEG4, MJPEG.

Разрешения: 1080p (1920×1080), SXGA(1280×1024), 720P(1280×720), VGA(640×480), QVGA (320×240).

Примеры: rtsp://admin::88/live/h264/vga или rtsp://user::88/live/mjpeg_ulaw/sxga

Протокол RTSP поддерживает большинство производителей профессионального IP видеооборудования и ПО. По RTSP протоколу вы можете получить изображение используя компьютерные медиа проигрыватели, такие как Windows Media Player, QuickTime, Skype, Winamp, VLC media player, RealPlayer и многие другие.

Полная интеграция

Производитель программного обеспечения может внести в ПО всю техническую информацию, необходимую для подключения конкретной модели IP видеокамеры. Таким образом, обеспечивается поддержка всех функций конкретного оборудования, однако перечень полностью совместимого оборудования существенно меньше, чем у вариантов на базе RTSP и ONVIF. Перечень поддерживаемого оборудования указывается в документации на ПО. IP оборудование AVTECH полностью интегрировано с ПО собственного производства:

Бесплатное ПО для Windows и Mac OS. До 16 каналов с возможностью записи на ПК. Совместимо с регистраторами (DVR и NVR) и IP камерами AVTech