Indispensable à la vidéosurveillance d’aujourd’hui, l’enregistrement numérique est en train d’évoluer profondément. Même si les magnétoscopes sont encore répandus, car suffisants aux yeux de certains propriétaires et utilisateurs, l’enregistrement numérique s’est imposé aujourd’hui pour toutes les nouvelles installations locales, et il est de plus en plus souvent réalisé en réseau. Les paramètres à prendre en compte sont la place de l’enregistrement et le type d’enregistreur, le contenu enregistré et la fréquence des images, et le format de compression utilisé.
PC, DVR et/ou NVR : où stocker ?
Lors de l’élaboration d’un système de vidéosurveillance, ces 3 moyens d’enregistrement sont en compétition et en réalité se complètent sur le marché. Leur réunion peut permettre l’élaboration de solutions mixtes adaptées aux besoins d’une installation existante.
Certains installateurs et utilisateurs tiennent à l’utilisation de caméras analogiques, qui peuvent être de grande qualité ou de caractéristiques particulièrement adaptées, et auxquelles certains sont habitués. Si la taille de l’installation et l’éloignement des caméras ne sont pas trop grands, un simple raccordement à un DVR suffit, comme par exemple un CPD507 de CPCam à 16 entrées, ou un WJIHD88 de Panasonic qui peut stocker jusqu’à 2To. Les DVR représentent encore une part importante du marché, soit en entrée de gamme, soit en produits adaptés à des installations hybrides.
L’interfaçage des caméras via des serveurs IP, ou l’utilisation de DVR munis d’une interface IP, permettront le raccordement de l’installation en réseau et son accessibilité en local ou à distance avec un bon débit, pour consultation et traitement. Les DV-IP de Dedicated Micros, HSR de Sony ou VidéoCube de Arc-Créations, par exemple, cherchent à rassembler les qualités des mondes analogiques et IP, et sont adaptés à une migration progressive d’une installation analogique existante vers IP. Certains avantages sont la moindre charge du réseau et une protection de l’enregistrement contre une défaillance du réseau grâce au stockage local des images, dans un contexte de poids des données augmentant continuellement et de coûts de stockage diminuant plus vite que ceux en bande passante.
Une tendance est en faveur du déploiement de solutions » Tout IP » : caméras IP, stockage en réseau, et PC de contrôle et stockage en réseau dans le poste de contrôle. Les caméras IP représentent sans doute le foyer d’innovations le plus actif en ce moment : les serveurs IP intégrés à ces caméras font aujourd’hui beaucoup plus que servir les images sur le réseau. Leur puissance de calcul a fortement augmenté et est aujourd’hui utilisée pour faire tourner des logiciels embarqués d’analyse intelligente d’image, par exemple. Les NVR, unités de disques durs munis d’une interface Ethernet, et les NAS (Network Attached Storage), serveurs de stockage, peuvent être placés n’importe où sur le réseau, sans contrainte de proximité des caméras, le signal ne subissant pas de dégradation. Certaines unités incorporent des logiciels à valeur ajoutée en plus de leur fonction d’enregistrement, permettant par exemple chez Indigo Vision l’insertion automatique d’une filigrane invisible destinée à pouvoir prouver la non-falsification des images. Afin de se prémunir contre une défaillance du réseau, extrêmement rare et peu probable de nos jours, mais toujours envisageable, il est possible d’utiliser des caméras disposant d’une capacité d’enregistrement intégrée : mémoire buffer, carte mémoire ou disque dur. Les stations de travail basées sur PC disposent d’une grande puissance de traitement pour les fonctions de contrôle et d’analyse, mais leur stockage plus limité les réserve aux petites installations.
Sur le plan de l’évolutivité, un DVR évoluera par groupes de caméras, et un système IP caméra par caméra en fonction des besoins. Les utilisateurs demandant toujours plus de caméras, de résolution de plus en plus fine, de plus enplus de stockage, à un coût de fonctionnement de plus en plus bas, la simplicité et la souplesse de l’IP sont plus adaptées aux grandes installations et à l’avenir.
Une analyse d’image intégrée ou déportée : où analyser ?
Quand on parle d’enregistrement numérique, il est difficile de le dissocier du reste du système de vidéosurveillance. Dans le cas de caméras analogiques reliées à un DVR, l’intelligence du système d’acquisition et l’intelligence de traitement résident dans le DVR. Les DVR disposent de nombreuses fonctions intégrées d’analyse et de présentation d’images, qui tournent sur des informatiques propriétaires de puissance variable. La puissance des PC utilisés en tout IP varie bien entendu également, mais les prix de ces stations varient dans une beaucoup moins grande mesure que les boîtiers dédiés. A l’avantage de ceux-ci : un outil optimisé et l’état de l’art au moment de l’achat. Une station générique ayant plus de chances d’être techniquement évolutive. En tout IP, l’analyse est classiquement réalisée sur les stations de travail. Le nombre toujours croissant de caméras utilisées et analysées, une qualité d’image en continuelle hausse, et des algorithmes d’analyse de plus en plus lourds, peuvent entraîner un dépassement des capacités de traitement des stations, et limiter les possibilités inhérentes d’évolution des systèmes en IP.
Avec la miniaturisation, la baisse du coût et la montée en puissance et en richesse fonctionnelle de plus en plus poussées des composants informatiques, l’intelligence d’acquisition a pu migrer au plus près de l’événement, dans les caméras IP et les serveurs IP pour caméras analogiques. De plus en plus de caméras arrivent sur le marché munies de fonctionnalités avancées d’analyse jusqu’ici réservées au traitement décentralisé, comme chez Sony, Axis et IQinvision, par exemple. Ces caméras analysent le signal à la source, avant qu’il ne soit soumis aux perturbations et délais inhérents au réseau, et sont alors à même de ne transmettre sur le réseau que les images pertinentes, allégeant ainsi la charge sur la bande passante du réseau. La puissance de travail nécessaire sur les stations de contrôle se trouve considérablement réduite. Certaines caméras IP peuvent même, après analyse, augmenter la fréquence et la résolution des images enregistrées, voire enregistrer la totalité des images, ou une sélection, sur une mémoire intégrée, de type carte ou disque dur : elles ont, en quelque sorte, un DVR intégré, au plus près de la source. Une carte mémoire de 2 Go ou un disque dur de 1 pouce et de quelques Go peuvent suffire à l’enregistrement des données d’une caméra, suivant la résolution, la durée et la fréquence nécessaires, et le degré de sécurité recherché pour le stockage : les caméras pouvant être soumises au vandalisme sont moins sécurisées qu’un stockage à distance.
L’intelligence de traitement reste au plus près de l’utilisateur, dans une station de travail, et l’unité de stockage peut être restreinte à un périphérique assez simple, placé n’importe où sur le réseau grâce à IP, par exemple dans un local sécurisé, ce qui est un autre avantage par rapport au DVR.
Contenu et fréquence : comment stocker ?
La taille nécessaire au stockage dépend du nombre de caméras raccordées, de la résolution et du nombre d’images enregistrées par seconde, et du format de compression. Il est possible de n’enregistrer les images que pendant une plage quotidienne donnée, ou bien seulement sur événement. La majorité des constructeurs propose des applications permettant d’obtenir aisément la taille des disques durs à intégrer en fonction de ces paramètres. Un événement peut être détecté localement dans une caméra intelligente, qui décide de la transmission des images, ou à distance dans un DVR ou sur une station de travail, qui peut recevoir un flux d’images non stockées et décider le stockage suite à la détection. Un DVR reçoit des flux analogiques bruts, qu’il analyse et convertit. En IP, les caméras sortent directement des informations compressées, de fréquence et de résolution paramétrables et éventuellement auto adaptables sur événement. Un DVR ou un stockage en réseau de type NVR ou NAS sont limités par la taille et le nombre des disques durs pouvant être installés, et un SAN (Storage Area Network), lui même réseau de serveurs, peut atteindre des centaines de TO et ne limite pas actuellement les applications de vidéosurveillance. Une redondance des enregistrements, facile en IP, est recommandée. L’utilisation des technologies RAID, pour Redundant Array of Independent Disks, est conseillée pour sécuriser les données. Les grappes de disques durs exploitées en Raid 1 ou Raid 5 assurent un haut niveau de sécurité (duplication des données).
Logiciels : comment gérer les enregistrements ?
Que ce soit sur un DVR ou un NVR, les logiciels gérant les fonctions d’enregistrement peuvent être de niveaux très variables. Tout d’abord, certains ne permettent que la visualisation des images enregistrées, nombreux étant ceux qui autorisent la visualisation simultanée des images en direct. Quant aux interfaces sur stations de travail indépendantes pour visualisation et contrôle à distance, certaines sont transmises via un simple navigateur pour Internet, et d’autres nécessitent un client local sous Windows. Les fonctionnalités d’enregistrement recherchées comprennent la détection d’activité et de perte de signal des caméras, un masquage dynamique appliqué en temps réel aux images, la gestion simultanée de l’audio, l’enregistrement des pré-alarmes, et l’enregistrement et la lecture simultanés. En IP, la détection d’un événement, sur une caméra ou au centre de contrôle par intégration et analyse simultanée de l’ensemble des flux, peut très facilement déclencher l’enregistrement de toutes les activités liées, même en provenance d’autres solutions en interopérabilité, comme les données d’encaissement ou de GTB.
Au niveau de la lecture, il est possible de rechercher dans les enregistrements archivés selon des paramètres multiples, comme les logs d’alarmes, d’afficher un grand nombre de flux sur l’écran de monitoring : 25, 50 ou même 64 images simultanées sur un écran, en gérant éventuellement 2 écrans, et de zoomer numériquement sur les images enregistrées. Chez Indigo Vision, une génération automatique d’une séquence de vignettes permet une recherche visuelle à l’intérieur des enregistrements. Une ergonomie classique avec joystick et clavier de fonctions est appréciée. Certains softs offrent une hiérarchie de niveaux d’autorisation d’accès selon les utilisateurs, et une sauvegarde automatique des données. Les possibilités d’extraction vers de nombreux supports fixes ou amovibles sont utiles, grâce à une connectivité USB en façade, un graveur de CD/DVD intégré, et une compatibilité avec des unités externes de stockage. L’universalité des formats utilisés sur ces supports est un plus, comme la lecture des DVD de Visimetrics sur n’importe quel lecteur DVD, ou les fichiers avi de la caméra Axis 207 lisibles sur PC ou mobile. L’enregistrement des images en réseau permet leur accès par plusieurs personnes sur plusieurs postes en même temps et en des lieux différents, par delà les fuseaux horaires.
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Cet article est extrait du Magazine APS n°152 – Juin 2006.
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