Знакомимся с ONVIF — протокол для передачи видеоизображения. Что такое ONVIF протокол? Onvif наблюдение

Короткий ролик-презентация | Why ONVIF?

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

История развития

Международный форум ONVIF (Open Network Video Interface Forum) основан компаниями Axis Communications, Bosch Security Systems и Sony в ноябре 2008 года с целью разработки и распространения открытого стандарта для систем сетевого видеонаблюдения. На начало 2010 число участников форума ONVIF превысило 100 компаний. Первым поставщиком систем управления видео с поддержкой стандартов ONVIF стала компания Genetec.

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), . 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.

ONVIF - это не только название протокола, но и название международной компании Open Network Video Interface Forum, которая занимается созданием и распространением открытого стандарта для систем IP-видеонаблюдения.

Спецификации ONVIF основаны на современных веб-сервисах, которые написаны на языке WSDL и используют протоколы RTP/RTSP, SOAP (XML), а также стандарты видеосжатия H.264, MPEG-4, MJPEG.

Назначение стандарта

Основное назначение стандарта ONVIF - это объединение между собой различного оборудования (ip-камеры, видеорегистраторы, софт) от разных производителей. Проще говоря, это некий "международный язык" для устройств видеонаблюдения, который должен быть "понятен" всем используемым устройствам.

Выгода очевидна - мы больше не привязаны ни к какому производителю. Можно купить регистратор от одной фирмы-производителя, а камеры от другой, и всё должно работать.

Такова была задумка, и многие компании поддержали эту идею. Развитие технологий подстегнуло бурный рост цифрового видеонаблюдения.

На рынке появилось большое количество ip-камер, ip-регистраторов. Но все они были не совместимы между собой. Мало того, что покупатель был привязан к одному вендору, так ещё и реализации первых протоколов были далеки от совершенства.

Что позволяет протокол ONVIF?

Автоматическое обнаружение устройств . Это очень удобно при большом количестве видеокамер, позволяя существенно сокращать время на настройку.
Непосредственно приём и передача видеоданных в режиме реального времени.
ONVIF поддерживает передачу звука .
Возможность управления поворотными видеокамерами (функции PTZ).
Распознавание лиц, подсчет посетителей и различная другая видеоаналитика .
Базовый функционал постоянно развивается.

Профили ONVIF

К сожалению, поддержка оборудованием спецификации ONVIF не гарантирует полной совместимости.

Исторически сложилось, что ранние модели оборудования настолько сильно отличались по функционалу от послеующих, что являлись принципиально несовместимыми.

Чтобы уменьшить эти проблемы, в протокол ONVIF были внесены т.н. профайлы или профили (profiles). Эти профили упрощают контроль совместимости IP-устройств.

На момент написания данной статьи существует шесть профилей: пять основных и один, находящийся в стадии тестирования:

Профиль S - разработан для систем потокового видеонаблюдения и предназначен непосредственно для передачи видеосигнала. Источник видеоданных может отправлять, а приемник - принимать сигнал, а также запрашивать параметры конфигурации видеопотока. Профиль S также охватывает спецификации ONVIF для управления PTZ, аудио, многоадресными и релейными выходами для совместимых устройств и клиентов, которые поддерживают такие функции. Клиентами (приёмниками) могут выступать видеорегистраторы, программы оцифровки. А источниками, как правило, видеокамеры. Скачать полное описание профиля S .
Профиль C - предназначен для базового управления системами контроля доступа. Это может быть различный СКУД, а также любые устройства, поддерживающие управление доступом: двери, замки, датчики тревоги и так далее. Скачать описание профиля C .
Профиль G - предназначен исключительно для IP-видеосистем. Данный профиль регулирует передачу, прием и настройку видеоданных. Профиль G также включает поддержку для приема потока аудио и метаданных, если клиент поддерживает эти функции. Скачать описание профиля G .
Профиль Q - предназначен для систем видеонаблюдения на основе IP, и его цель - обеспечить быстрое обнаружение и базовую конфигурацию продуктов, совместимых с профилем Q (например, сетевую камеру, сетевой коммутатор, сетевой монитор) в сети. Сопровождающее устройство профиля Q - это устройство, которое может быть обнаружено и настроено клиентом профиля Q. Клиент профиля Q может обнаруживать, настраивать и управлять устройством профиля Q по IP-сети. Профиль Q также охватывает спецификации для конфигурации TLS (Transport Layer Security) для совместимых продуктов, которые поддерживают эту функцию. TLS - это безопасный протокол связи, который позволяет самим устройствам ONVIF взаимодействовать с клиентами по сети таким образом, который защищает видеоданные от подделки и подслушивания. Скачать описание профиля Q .
Профиль A - предназначен для продуктов, используемых в электронной системе контроля доступа. Устройство, поддерживающее данный профиль, может извлекать информацию, состояние и события и настраивать такие объекты, как правила доступа, учетные данные и расписания. Соответствующий клиент может предоставлять конфигурации правил доступа, учетных данных и расписаний. Клиент также может получать стандартизованные события, связанные с управлением доступом. Скачать описание профиля A .
Релиз-кандидат, профиль T - расширенной потоковой передачи видео, включая сжатие H.264 / H.265. Детекция движения и обработка событий несанкционированного доступа. Профиль T охватывает спецификации ONVIF для потоковой передачи HTTPS, конфигурации PTZ, настройку областей движения, цифровых входов и релейных выходов и двунаправленного звука для совместимых устройств и клиентов, которые поддерживают такие функции. Скачать описание профиля T (версия 1.5) .

ONVIF или PSIA

PSIA (Public Security Investigative Agency) - это ещё один стандарт, призванный совмещать несовместимое оборудование. Однако он пока значительно менее популярен. Нужно ли два одинаковых по сути стандарта, и под чьим флагом будут в будущем работать IP-устройства?

Стандарт PSIA более общий и больше подходит для систем контроля доступа, специализированных датчиков. По сути, это одинаковые протоколы, не взаимоисключающие. Наличие двух протоколов на рынке гарантирует конкуренцию разработчиков, и является гарантией, что ни одна из групп не монополизирует свои стандарты.

Однако стандарт PSIA гораздо менее популярен. Так, если консорциоум ONVIF насчитывает более 5000 компаний-членов, то PSIA - не более 50.

История развития

История выхода версий стандарта:

2008 - официальный релиз первой версии ONVIF;
2010 - выход версии ONVIF 2.0;
2012 - вышел Profile S, который, в основном, служил для совместимости версий протокола;
2013 - релиз ONVIF 2.4;
2013 - выход Profile C;
2014 - профайл G, релиз версии Q и обновление протокола ONVIF 2.5.

В настоящее время готовится к выходу профиль T.

Преимущества и недостатки Onvif

Общий стандарт взаимодейтсвия

Безусловно, появление ONVIF позволило соединять по сети самый разнообразные IP-устройства. Общий стандарт позволяет различным производителям выпускать полностью совместимые устройства. Данный протокол поддерживает концепцию open source и является полностью открытым.

Проблемы использования

Однако есть и проблемы. В частности, разные версии протокола могут быть несовместимы между собой.

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.

К сожалению использование протокола ONVIF не является панацеей в решении вопроса совместимости оборудования. Можете прочитать данную статью, дабы иметь более подробное представление об особенностях использования ONVIF. В статье присутствуют выдержки официальных документов с форума ONVIF.

Onvif - глобальный стандарт совместимости?

Многие производители IP камер зачастую заявляют, что принадлежность к определенному стандарту предоставляет гарантии определенных характеристик. Но может существуют гарантии стандарта?

Onvif - стандарт!

К примеру обратившись к справочнику, мы узнаем, что Open Network Video Interface Forum (Onvif) - определяет протоколы взаимодействия таких устройств как ip камеры, видеорегистраторы, энкодеры и системы управления видео. Т.е. любое Onvif совместимое оборудование можно подключить или интегрировать с любым Onvif совместимым ПО.

Данный международный форум основан компаниями - Axis Communications, Bosch Security Systems и Sony в 2008 году. Главной целью было разработать и распространить открытый стандарт для систем сетевого видеонаблюдения. В последующие годы число участников стремительно увеличивалось и уже через два года их количество превысило 100 компаний. И это не удивительно, ведь об Onvif стали говорить, его стали рекламировать, его модно было использовать в качестве одного из преимуществ одного оборудования перед другим. Но наверно не только этим обеспечивается столь быстрой рост популярности. А для того чтобы узнать, чем еще это может быть обусловлено давайте обратимся к официальной документации на сайте форума Onvif:

Т.е. для того чтобы стать членом форума, достаточно ежегодно вносить некоторую сумму американских долларов в зависимости от желаемого уровня членства. Т.е. вторым фактором роста популярности - может быть «цена входа», к тому же не столь высокая в рамках таких компаний.

С участниками мы вкратце определились, а что же с целью данной организации? Давайте снова обратимся к документам:

Т.е. действительно главной целью является разработка открытого и глобального интерфейса. Но при этом Onvif не является стандартом, а может им стать при принятии официальными органами стандартизации или же стать стандартом де-факто, если используется несколькими производителями на рынке.

А теперь если посмотреть на первую и вторую часть документа, можно сделать вывод, что Onvif стал на сегодня стандартом де факто. И к тому же является достаточно популярным стандартом.

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.

Аналоговые камеры видеонаблюдения не имели никаких проблем совместимости – можно было купить камеру от любого производителя и использовать ее с видеорегистратором от другого – никаких трудностей при этом не возникало. С появлением на раннем этапе развития технологии возникали определенные затруднения, касающиеся совместимости оборудования для видеонаблюдения от различных производителей, которые были обусловлены тем, что каждая компания использовала свой собственный стандарт/протокол. В связи с этим, оборудование от одного производителя было полностью совместимо между собой, но при попытке совмещения устройств от разных производителей начинались проблемы. В связи с этим было принято решение разработать единый протокол, который бы решил данную проблему.

Создание общего стандарта безопасности для IP камер

В 2008 году компании Sony, Bosch и Axis разработали стандарт под названием Open Network Video Interface Forum (ONVIF). Данный стандарт призван решить проблему несовместимости оборудования различных производителей для упрощения создания системы видеонаблюдения на базе IP камер. Протокол ONVIF имеет стандартизированный цифровой интерфейс оборудования для видеонаблюдения, и объединяет в себе такие аспекты взаимодействия оборудования, как:

Сжатие и передача видео- и аудиопотока;
Настройка потоковой передачи видеоданных;
Видеоаналитика;
Обнаружение IP-устройств;
Регулирование профилей работы камеры;
Управление (PTZ);
Входы и выходы для подключения тревожных датчиков;
Обнаружение движения;
Защита и контроль доступа (шифрование и т. д.).

В процессе развития ONVIF претерпел некоторые изменения и сегодня имеет много стандартных версий:

ONVIF 1.0 – 2008г;
ONVIF 2.0 – 2010г;
ONVIF 2.2 – 2012г;
ONVIF 2.4 – 2013г;
ONVIF 2.5 – 2014г.

Профили ONVIF

На начальном этапе работы стандарта ONVIF возникли определенные трудности, вызванные несовместимостью различных версий протокола. В связи с этим была принята концепция «profiles», которая подразумевает разделение версий ONVIF протокола на определенные профили для упрощения проверки соответствия оборудования для IP видеонаблюдения без необходимости анализа технических деталей устройств.

Основные профили стандарта ONVIF

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

Итак, принятие профилей ONVIF позволило легко определять функции, поддерживаемые тем или иным устройством без необходимости анализа совместимости между версиями ONVIF.

ONVIF против PSIA

PSIA является еще одним стандартом, нацеленным на решение проблемы несовместимости между оборудованием для IP видеонаблюедния – камерами, датчиками, системами КУД, видеоаналитики, управления информационной безопасностью, и т. д. Основной проблемой данного стандарта является его низкая популярность – на сегодняшний день количество подключенных компаний составляет около 50, когда как ONVIF насчитывает более 500 членов, которые предлагают более 5000 тыс. продуктов, поддерживающих ONVIF протокол.

Проблемы с совместимостью

Несмотря на то, что производители оборудования утверждают, что оно совместимо со стандартом ONVIF, иногда возникают определенные проблемы. Например, при попытке установки и настройки камер видеонаблюдения, обнаруживается, что видеорегистратор напрочь отказывается их видеть, находясь при этом в той же локальной сети, либо не работает или любые другие программные функции. С чем же связаны подобные трудности?

Во-первых, вы должны полностью удостовериться, что все ваши устройства действительно поддерживают ONVIF протокол. Некоторые производители часто отмечают свои продукты, как совместимые с ONVIF протоколом, хотя на деле оказывается, что это далеко не так. Для минимизации риска несовместимости лучше всего использовать оборудование для видеонаблюдения от производителей, имеющих официальное членство в ONVIF.

Во-вторых, несовместимость может вызываться различием профилей оборудования. Одна только поддержка ONVIF еще не означает, что устройства будут совместимы между собой. Для полной уверенности необходимо убедиться, что все оборудование вашей системы поддерживает Profile S, так как наличие поддержки данного профиля увеличивает вероятность совместимости по всем основным параметрам любой версии ONVIF.

(ONVIF Device Manager - onvifdm) - открытая реализация клиента (приемной части) системы охранного видеонаблюдения на базе международного стандарта ONVIF . В состав приложения входит библиотека ONVIF, которая позволяет взаимодействовать с сетевыми устройствами, такими как IP-камеры, видеоэнкодеры, считыватели ключей, турникеты, датчики дыма. Менеджер устройств ONVIF и библиотека могут быть использованы при разработке коммерческого или любительского ПО, например, для удаленного наблюдения за коттеджем, определения длины очереди в магазине, фотографирования птиц.

В новой версии

Улучшено быстродействие и стабильность
Доработано управление профилями c гибкой настройкой конфигурации
Реализовано управление купольной камерой
Реализованы функции безопасности: менеджер аккаунтов с возможностью их смены без разрыва соединения, загрузка и выгрузка сертификатов
Управление цифровыми входами-выходами устройства
Отображение событий (метод PullPoint Subscription)
Улучшено отображение метаданных
Функция записи видео в файл временно недоступна

Особенности реализации

Декодирование видео при помощи библиотеки FFMPEG
Графический интерфейс пользователя со скинами на базе WPF
Асинхронность реализована при помощи F# async workflow
Многоуровневое кеширование запросов для увеличения скорости работы с IP-устройствами

Дистрибутив приложения

Готовый дистрибутив приложения для платформы Windows XP/Vista/7 можно загрузить с нашего сайта: ONVIF Device Manager v.0.9.4006 .

Исходные коды

Загрузить исходные коды для Visual Studio 2010 (языки F#, C#, C++) можно на странице портала SourceForge. Исходные коды распространяются на основе двух типов лицензий: 1) универсальной общественной лицензии GNU версии 2.0 бесплатно и 2) коммерческой лицензии на платной основе (для тех, кто собирается продавать свои продукты на базе библиотеки ONVIF или желает получать гарантированную техническую поддержку). В настоящий момент новая версия приложения на SourceForge еще не доступна.

Совместимость с оборудованием

Менеджер устройств ONVIF совместим с IP-устройствами, поддерживающих одноименных стандарт, например, камеры Axis и Hikvision. Наиболее полно возможности приложения раскрываются с видеоаналитическим устройством “MagicBox” , особенно по части видеоаналитики и событий. Полный список совместимого оборудования представлен на сайте форума ONVIF. Стоить отметить, что процедура сертификации оборудования очень несовершенна, и устройства рекомендуется брать на тестирование.

О стандарте ONVIF

Международный форум ONVIF (англ . - Open Network Video Interface Forum) основан компаниями “Axis Communications”, “Bosch Security Systems” и “Sony” в 2008 году с целью разработки и распространения открытого стандарта для систем физической безопасности на базе IP-протокола (IP-based security).

Стандарт ONVIF , разрабатываемый членами форума, определяет протоколы взаимодействия таких устройств как IP-камеры, энкодеры, видеорегистраторы, видеодисплеи, системы управления видео и контроля доступа.

Стандарт является некоммерческим и открыт для производителей, разработчиков программного обеспечения, системных интеграторов и конечных пользователей.
Сегодня число участников форума ONVIF превысило 300 компаний и число сертифицированных продуктов превысило 800. Де-факто стандарт доминирующим в России.
Разработчики ONVIF выбрали наиболее перспективные технологии и адаптировали их для IP-видеонаблюдения. В частности, спецификация ONVIF построена на современных веб-сервисах, описываемых языком WSDL, протоколах RTSP , SOAP , стандарте видеосжатия H.264, MPEG-4, MJPEG. Стандарт определяется следующие аспекты взаимодействия передающих устройств (IP-камеры, кодера, ip-видеосервера) с принимающими устройствами (системами управления видео, видеорегистраторы/DVR): 1) конфигурирование сетевого интерфейса; 2) обнаружение устройств по протоколу WS-Discovery; 3) управление профилями работы камеры; 4) настройка поточной передачи медиа-данных; 5) обработка событий; 6) управление приводом купольной камеры (PTZ); 7) видеоаналитика (видеоанализ); 8) защита (управление доступом, шифрование).

Важным преимуществом стандарта ONVIF является хорошая поддержка видеоаналитики, встраиваемой в конечные IP-устройства, например, камеры и энкодеры. Таким образом, устройства наблюдения могут осуществлять локальное детектирование, сопровождение и распознавание объектов. Эти оперативные метаданные анализа вместе с видео и изображениями будут переданы через IP-сеть по протоколам ONVIF на пульт охраны и в архив.

Стандарт ONVIF регламентирует вопросы информационной безопасности и защиты от несанкционированного доступа в сетях IP-видеонаблюдения, такие как идентификация и аутентификация клиентов, управление учетными записями и правами доступа.

В следующей таблице показаны сервисы, необходимые для каждого типа устройства. Обязательные сервисы обозначены буквой M. Если опциональная функция реализована в устройстве, то соответствующий сервис, который должен подержится, обозначен буквой C.

Сервисы устройства ONVIF версии 2.0

Сервис ONVIF	Передатчик (NVT)	Хранилище (NVS)	Дисплей (NVD)	Видеоаналитика (NVA)
Устройство (Device)	M	M	M	M
Событие (Event)	M	M	M	M
Медиа (Media)	M
Привод купольной камеры (PTZ)	C
Изображение (Imaging)
Аналитика (Analytics)				M
Управление записью (Recording Control)		C
Поиск по записи (Recording Search)		M
Управление воспроизведением (Replay Control)		M
Ввод/вывод устройства (Device IO)	M		M
Приемник (Receiver)		C	M	M
Дисплей (Display)			M
Аналитическое устройство (Analytics Device)				M

Стандарт ONVIF позволяется организовать взаимодействие между IP-устройствами не только в локальных, но и в глобальных вычислительных сетях (WAN). Так стандарт рассматривает сценарии межсетевого взаимодействия: 1) устройство находится в локальной сети, а клиент (принимающая сторона) находится в глобальной сети; 2) устройство находится в глобальной сети, а клиент – в локальной; 3) устройство и клиент находятся в разных локальных сетях; 4) устройство и клиент находится в глобальной сети. Для соединения устройства и клиента для перечисленных сценариев используется Прокси обнаружения (Discovery proxy).