ONVIF در نظارت تصویری : چیستی، کارکردها و محدودیت ها

ONVIF  در نظارت تصویری به عنوان یک رابط برای اتصال دوربین های IP و سیستم های VMS شناخته شده است. اما سوال های دیگری نیز در رابطه با آن وجود. از جمله این سوال ها می توان به موارد زیر اشاره نمود.

• آیا ONVIF یک استاندارد است؟
• چرا از ONVIF باید استفاده کرد؟
• ONVIF چه کاری انجام می دهد؟
• ONVIF از چه مواردی تشکیل شده است؟
• چه نهادی از ONVIF پشتیبانی می کند؟
• معنی ONVIF چیست؟
• انواع ONVIF کدام ها هستند؟
• مقایسه ی T ,G ,S ,Q.
• ONVIF چقدر خوب کار می کنند؟
• آیا ONVIF با ۲۶۵ کار می کند؟
• در مورد ویژگی های پیشرفته چطور؟

در نوشته ی ” ONVIF در نظارت تصویری : چیستی، کارکردها و محدودیت ها” به تمام این پرسش ها پاسخ می دهیم. همچنین در این نوشته به کلیه مباحث در رابطه با کلیده واژه هایی زیر نیز پرداخته شده است.

• Onvif چیست؟
• منظور از onvif چیست؟
• دوربین های onvif؟
• نرم افزار دوربین مداربستهonvif؟
• استاندارد onvif چیست؟
• نرم افزار onvi؟

توجه داشته باشید که اگر با APIها آشنا نیستید، ابتدا باید باید نوشته ی “واسط برنامه‌نویسی کاربردی (API) و SDK در دوربین های مداربسته” مطالعه کنید. زیرا درک قابلیت های ONVIF به آگاهی از این که  APIها چگونه کار می کنند، بستگی دارد.

ONVIF در نظارت تصویری به عنوان یک استاندارد

ONVIF در نظارت تصویری در واقع یک سازمان تجاری است که در سال ۲۰۰۸ و توسط اکسیس (Axis) ، بوش (BOSCH) و سونی در سال ۲۰۰۸ با بیش از ۵۰۰ عضو ایجاد شده است و ویژگی های API را برای یکپارچه سازی محصولات امنیتی توسعه داده است. این ویژگی ها توسط صدها تولید کننده و بیش از ۵۰۰۰ دستگاه نظارت تصویری مورد استفاده قرار می گیرند.  ONVIF (Open Network Video Interface Forum) با توجه به حمایت گسترده ای که از آن شده است، به عنوان یک عامل واقعی عمل می کند و در عمل آن را باید «استاندارد» دانست. ONVIF و PSIA در سال ۲۰۱۳ به عنوان بخشی از یک استاندارد اروپایی در نظر گرفته شده اند. هر چند که تأثیر این امر مشخص نیست. در این جا جزئیات فنی ONVIF بر اساس یک مصاحبه که IPVM با آنها انجام داده است، ذکر می شود.

مقایسه ی ONVIF و PSIA

در سال ۲۰۰۸ دو سازمان تجاری (ONVIF و PSIA) با یک هدف مشابه، یعنی تدوین استانداردهای «قابلیت عملکرد متقابل» در حوزه ی امنیت فیزیکی کار خود را شروع کردند. در حالی که ابتدا PSIA (Physical Security Interoperability Alliance) به بازار عرضه شد، اما ONVIF از حمایت منسجم تری در میان تولید کنندگان پیشروی دوربین های IP (به ویژه اکسیس) برخوردار شد. و آن ها را در تولید محصولاتی که از مشخصات آن استانداردها پشتیبانی می کنند به پیشروی غیر قابل تحملی رهنمون شد. اگر چه PSIA همچنان حضوری مداوم داشته و بر روی توسعه ی استانداردهای دسترسی و نفوذ متمرکز شده است، اما ONVIF در نظارت تصویری برنده ی طولانی مدت در زمینه ی قابلیت همکاری VMS و دوربین IP بوده است.

چرا ONVIF ؟

انجام یکپارچه سازی های سفارشی بین دوربین های IP و سیستم های VMS زمان بر و پر هزینه است. بدتر از آن این که در بازار متفرقی نظیر بازار سیستم های نظارت تصویری، که در آن صدها محصول پیشنهادی از سوی تولید کنندگان در حال استفاده است، این وضعیت بر انبوه یکپارچه سازی ها تأثیرگذار است. حتی برای شرکت های بزرگ نیز بسیار سخت است که بتوانند در چنین محیطی به کار خود ادامه دهند. مشکل حاد دیگر این است که فعالیت تولید کنندگان دوربین های جدید به صورت گسترده و به واسطه ی عدم یکپارچگی با VMS های پر کاربرد متوقف شده است. با استفاده از ONVIF در نظارت تصویری هدف این است که هر طرف تنها یک بار محصول خود را بر اساس ONVIF تولید می کند و پس از آن می تواند با هر محصول دیگر سازگار با ONVIF یکپارچه شود.

 ONVIF در نظارت تصویری چه کاری انجام می دهد؟

ONVIF در نظارت تصویری به صورت تفصیلی تعیین می کند که فرستنده های ویدئویی شبکه (نظیر دوربین های IP و انکدرها) چگونه می توانند با کلاینت های شبکه های ویدئویی (نظیر نرم افزارهای VMS و NVR) یکپارچه شوند. ONVIF یک API است که جزئیات ده ها روش را در قالب یک هسته و مشخصاً خدمات متعدد ارائه می دهد. قابلیت های عملکردی ONVIF نظیر قابلیت های APIهای اختصاصی تولید کنندگان دوربین هستند، که نحوه ی تأیید هویت کلاینت ها تغییر آدرس هایIP، درخواست ارسال تصویر، پن، تبلت، زوم، ارسال رویدادها و غیره را تعریف می کنند. تفاوت اصلی این است که این مشخصات می توانند توسط بسیاری از تولید کنندگان به کار بروند.

ONVIF و  APIهای اختصاصی

دوربین های IP و سیستم های VMS می توانند هم از ONVIF در نظارت تصویری و هم از APIهای اختصاصی خود استفاده کنند. چون ONVIF نسبتا جدید است، بیشتر تولید کنندگان مجبور بوده اند همچنان از APIهای اختصاصی خود استفاده کنند. علاوه بر این، تولید کنندگان می توانند با استفاده از API اختصاصی خود قابلیت های متفاوت یا گسترده تری را ارائه دهند. یک نمونه از این قابلیت های اصلاح اعوجاج تصاویر پانورامایی است، که برای بسیاری از دوربین های چشم ماهی و ۳۶۰ درجه اهمیت زیادی دارد.

قابلیت های عملکرد تفصیلی ONVIF

باید توجه داشت که ONVIF در نظارت تصویری از طیف وسیعی از قابلیت های عملکردی پشتیبانی می کند. نقشه ی مشخصات آن ها خدمات ویژه ای را که ONVIF از آنها پشتیبانی می کند، مانند کنترل دستگاه IO، کنترل PTZ، ضبط، تجزیه و تحلیل ویدئویی و مشخص می کند. در مورد اصلی پشتیبانی از تصویر برداری و مالتی مدیا است، که امکان پیکربندی و تنظیم ده ها ویژگی ویدئو و دوربین را فراهم می کنند.

 ONVIF و NTSC/PAL

به طور خلاصه می توان گفت که ONVIF در ویدئوی IP معادل NTSC/PAL است. هر چند که ONVIF قابلیت های بسیار پیشرفته تری را با پیچیدگی بسیار بیشتر ارائه می دهد NTSC/PAL هر دو یک سویه هستند و یک استریم ویدئویی یکنواخت را تعریف می کنند. این امر، همراه با قدمت بیش از ۵۰ ساله استفاده از آن را بسیار ساده و قابل اعتماد ساخته است. با این حال، رزولوشن و فریم ریت در آن قفل شده است و هیچ قابلیت کنترلی وجود ندارد. اگر می خواستید از I/O، PTZها، ابزارهای تحلیل ویدئو، تنظیمات دوربین و غیره استفاده یا آن ها را کنترل کنید، این کار را باید به صورت جداگانه انجام می دادید. زیرا چنین امکاناتی در مشخصات آن استانداردها وجود نداشت. ONVIF در نظارت تصویری یک راه حل جایگزین در سطح بالا است. اما با خود مزایا و مشکلات زیادی نیز به همراه دارد.

دستگاه و کلاینت های محصولات پشتیبانی کننده از ONVIF

محصولات پشتیبانی کننده از ONVIF در نظارت تصویری به دو نوع اساسی تقسیم می شوند:

1. دستگاه ها: بیشتر مواقع یک دوربین IP، محصولی است که به درخواست هایONVIF پاسخ می دهد. گاهی نیز انکدرها، دستگاه های ضبط یا پنل های کنترل دسترسی دستگاه به شمار می آیند.
2. کلاینت ها: بیشتر مواقع یک دستگاه ضبط کننده یا VMS، محصولی است که درخواست های ONVIF را ایجاد می کند.

رایج ترین سناریو شامل کلاینت هایی نظیرExacq ، Genetec ، Milestone  و غیره است که یک درخواست ONVIF را به دوربین های IP، نظیر اکسیس، بوش، Sony  و غیره می دهند. گاهی اوقات VMS یا دستگاه ضبط می تواند به عنوان دستگاه  عمل کند. یعنی ویدئو را پخش می کند و به درخواست های سیستم های دیگر پاسخ می دهد.

انواع ONVIF

درک تفاوت بین انواع ONVIF در نظارت تصویری بسیار مهم است. مهم ترین مسئله ایجاد تمایز بین نسخه های قدیمی تر و بایگانی شده و نسخه های جدیدتر است. ONVIF  تا به حال ۲ بار به صورت عمده انتشار یافته است، که شامل نسخه ی x.1  و x.2 می شود. هر محصولی که سازگار با نسخه ی x.1 بوده در حال حاضر بایگانی شده است. در آزمایش ها مشخص شد که محصولات بایگانی شده احتمالا دارای مشکلات یکپارچه سازی بسیار بیشتری هستند. در واقع از انتهای سال ۲۰۱۵، ONVIF  حتی نمایش محصولات بایگانی شده را متوقف کرد.

پروفایل های ONVIF

در حال حاضر ONVIF در نظارت تصویری از یک سری پروفایل استفاده می کند، که امکان سازگار کردن محصولات را به منظور پشتیبانی از چند پروفایل فراهم می کند. پروفایل های اصلی، به ترتیب، عبارتند از:

• پروفایل S : قدیمی ترین پروفایل با گسترده ترین پشتیبانی است، که ویژگی هایی مانند استریمینگ ویدئویی، مبانی ارسال تصویر ویدئویی از دوربین به VMS یا دستگاه ضبط کننده، را پوشش می دهد. پروفایل S همان چیزی است که همه ی محصولات از آن پشتیبانی می کنند.
• پروفایل G : پروفایلی است که پشتیبانی از دسترسی به تصویر ذخیره شده به آن افزوده شده است. برای مثال، این پروفایل می تواند از بازیابی و ارسال تصویر از یک دوربینIP، با ذخیره سازی آنبورد (Onboard) به VMS یا دستگاه ضبط پشتیبانی کند. تا ماه می سال ۲۰۱۶، محصولات بسیار معدودی با آن سازگاری داشتند.
• پروفایل Q : پروفایلی جدیدتر است که هدف آن ساده کردن یافتن دوربین ها و بهبود امنیت از طریق حذف گذرواژه های پیش فرض است. در پایان سال ۲۰۱۶، این پروفایل به صورت رسمی تصویب شد، اما تولید کنندگان پشتیبانی کننده از آن کم تعداد هستند.
• پروفایل T : جدیدترین پروفایل ONVIF (منتشر شده در سال ۲۰۱۸) است که پشتیبانی از ۲۶۵ به آن افزوده شده است.

 پشتیبانی از کدک ها

امروزهONVIF در نظارت تصویری (از طریق پروفایل S ) از کُدک های دوربین های مداربسته چون MPEG، MPEG-4 و H.264  پشتیبانی می کند. این پروفایل از کدک های دیگر نظیر استانداردهای باز H.265 یا JPEG2000 یا کدک های اختصاصی نظیر MxPEG موبوتیکس پشتیبانی نمی کند.

از H.265 پشتیبانی می شود، اما آزمایش ساز گاری انجام نشده است

از نسخه ی ۲.۴ (ژوئن ۲۰۱۶) به این سو، توسعه دهندگان می توانند از H.265 و دیگر کدک هایی که پیش از این توسط سرویس جدید Media2 پشتیبانی نمی شدند پشتیبانی کنند. این مشخصات جدید از IANA Media Types استفاده می کند. استانداردهایی که شامل فرمت های نظارت تصویری مانند  H.264، H.265  و MJPEG برای تعریف کدک ها هستند. بنا بر این، در آینده می توان بدون بازنویسی مجدد پروفایل، افزونه های جدید را سازگار کرد.

با این حال، سرویس Media2 تا زمان انتشار پروفایل T در پروفایلی گنجانده نشده بود، که در سه ماهه ی نخست سال ۲۰۱۸ انتشار یافت. هر چند که تولید کنندگان پیش از این تاریخ پشتیبانی از H.265 را اضافه کردند، اما غیر از اتصال دوربین ها و دستگاه های ضبط برای مشاهده ی کار کردن آن ها، هیچ راهی برای آزمایش مناسب وجود نداشت.

خدمات و ویژگی ها

علاوه بر موارد گفته شده، ONVIF در نظارت تصویری خدمات مختلفی را شامل می شود که بسیاری از آن ها اختیاری بوده یا کمتر پشتیبانی می شوند. سه مورد مهم تر از بین این خدمات عبارتند از:

1. خدمات تجزیه و تحلیل.
2. خدمات PTZ .
3. خدمات I/O .

باید به خاطر داشته باشید که یکپارچه سازی های اختصاصی مستقیم در بیشتر مواقع این یکپارچه سازی های کمتر رایج و در عین حال پیشرفته را پوشش می دهند. در سوی مقابل، بسیاری از پیاده سازی های ONVIF این کار را انجام نمی دهند و همین امر می تواند باعث نا امیدی شود.

ادعاهای دروغین در مورد سازگاری با ONVIF

روش صحیح و مشروع برای به دست آوردن سازگاری با ONVIF برای یک تولید کننده این است که از نسخه ی فعلی ابزار آزمایش ONVIF استفاده کند و نتایج قبولی در آزمون ها را به ONVIF ارسال نماید. اگر چه بیشتر تولید کنندگان این روند را طی می کنند، اما در طول زمان ONVIF دچار سهل انگاری در راستای اجباری کردن سازگاری بوده است، که نتیجه ی آن زیاد شدن تعداد ادعاهای جعلی از سوی تولید کنندگان در این ارتباط است. به ویژه درباره ی انتخاب و خرید محصولات بسیار ارزان و بینام، که ادعای سازگاری با ONVIF را دارند، مراقب باشید. با نگاه کردن به فهرست رسمی ONVIF می توانید این ادعاها را به سرعت بررسی کنید.

محصولاتی چون: دوربین مداربسته ویوتک، دوربین مداربسته بوش، دوربین مداربسته مایلسایت از جمله مواردی هستند که در فهرست رسمی ONVIF مشاهده می شوند.

خودتان می توانید سازگاری با ONVIF را آزمایش کنید

آزمایش سازگاری با ONVIF در نظارت تصویری توسط خود تولید کنندگان انجام می شود و از سوی ONVIF یا هر نهاد ثالثی تأیید یا رد نمی شود. هر تولید کننده ای از ابزار آزمایش ONVIF استفاده می کند. این ابزار آزمایش بسیار ابتدایی است و چندان قوی نیست. اگر این آزمون با موفقیت انجام شود، تولید کننده گزارش قبولی در آن را تهیه می کند و ONVIF آن را در فهرست مربوطه ی خود انتشار می دهد.

مبانی کار ONVIF در تولید

این نکته قابل توجه است که ONVIF در طیف وسیعی از محصولات در دسترس است و به طور کلی، دست کم در اصول اولیه، عمل می کند. تقریبا همه ی تولید کنندگان مهم از آن پشتیبانی می کنند و در حال حاضر بیش از ۷۰۰۰ دستگاه از آن پشتیبانی می کند. بر اساس آزمایش IPVM بر روی ۱۴ تولید کننده دوربین و ۵ ضبط کننده برای اتصال و ارسال استریم ویدئویی از دوربین به VMSها، ONVIF در ۹۰ درصد مواقع به درستی عمل می کرد. بزرگترین مشکلات مربوط به محصولات بایگانی شده بود. این مشکلات به ویژه در تشخیص حرکت به چشم می آید، که در آن ها هیچ یکپارچه سازی در قیاس با محصولات پروفایل، که در آن ها میزان عملکرد صحیح بیش از ۵۰ درصد بود، به درستی عمل نمی کرد.

 مشکلات ویژگی های پیشرفته

در حالی که ONVIF در اصول اتصال و ارسال استریم ویدئویی از دوربین ها به دستگاه های ضبط قوی عمل می کند، اما در ویژگی های پیشرفته ای نظیر تشخیص حرکت ریسک قابل ملاحظه ی خطا دارد. علاوه بر این، تولید کنندگان VMS به طور معمول باید یک یکپارچه سازی سفارشی برای پشتیبانی از تشخیص حرکت از طریق ONVIF هر تولید کننده ی خاص اضافه کنند. همه ی موارد کنترل  PTZ، I/O  و تجزیه و تحلیل ویدئو نیز، حتی با پروفایل جدیدتر S از مشکلات یکپارچه سازی مشابه یا بغرنج تر رنج می برند.

مراقب مشکلات VMD باشید

رایج ترین مشکل دنیای واقعی این است که استریم ویدئویی ONVIF در نظارت تصویری خوب است. اما نمی تواند رویدادهای VMD (Video Motion Detection) را از دوربین به ضبط کننده ارسال کند. این مسئله به ویژه به این دلیل مشکل آفرین که بسیاری از VMS ها هنوز VMD را در سمت سرور ارائه نمی دهند، در حالی که ضبط حساس به حرکت هم اکنون رایج است.

توصیه هایی در مورد استفاده

توصیه ی ما این است که اگر ترکیبی از ONVIF در نظارت تصویری و اختصاصی پشتیبانی می شود، از رابطه ای اختصاصی استفاده کنید. زیرا این کار ریسک را کاهش می دهد و بیشتر ویژگی های پیشرفته را نیز فراهم می آورد. با این حال، هنگامی که به دوربین های جدید یا VMSها نگاه می کنیم، پشتیبانی از ONVIF یکی از عوامل مهم برای توسعه ی استفاده از آن است. این نکته بدیهی است که باید ترکیب ترجیح داده شده مورد آزمایش و تأیید قرار گیرد. اما احتمال دارد ONVIF در آسان شدن یکپارچه سازی دستگاه های ناسازگار قبلی به شما کمک کند.

توجه: این مطلب ابتدا در سال ۲۰۱۴ نوشته شده اما در سال ۲۰۱۶ به میزان قابل توجهی بازنویسی شده است تا پیشرفت های ONVIF را انعکاس دهد و نیز جزئیات بیشتری به آن اضافه شود.