On va penser au choix des caméras, aux résolutions, au(x) serveur(s) et à la capacité de stockage dans un projet vidéo. Souvent les aspects réseaux sont négligés, car ce n’est que du réseau et ma foi, on va faire comme en bureautique: la DSI fournira la fibre et le Vlan suffisant. Multicast ? pas de problème, on fait ça depuis des années en Téléphonie et on maitrise grave!
Le Schéma ci-dessous illustre un réseau majoritairement Multicast quand on souhaite distribuer les flux sur de multiples points de réception sans démultiplier la bande passante. Ces architectures sont adaptées quand le réseau est dédié, offrant des débits possiblement maximum si nécessaire.
Alors bien sur, si je fais un article sur ça, c’est qu’évidemment à l’épreuve des faits sur le terrain, une fois tout le monde connecté en pleine charge, les choses ne se passent pas forcement très bien: de fortes latences (>500 ms) , des déconnexions caméras , voire des pertes de serveurs ou coté bureautique des ralentissements, des « time out » que l’on croyait sur le papier impossibles.
Il convient donc de bien préparer deux choses du coté Maitre d’ouvrage, mais aussi du coté Maitre d’Oeuvre qui fournit une partie de l’infrastructure:
Les recommandations d’architectures et de répartition de charge de l’éditeur du logiciel de gestion vidéo, les maximums de débits tolérables par serveur, surtout en pointe lors de recherches et extractions synchronisées multiples , les protocoles de diffusion recommandés (Unicast ou Multicast ou mélange des deux ) architecture centralisée ou décentralisée
Les contraintes imposées par notre réseau et notre gestionnaire interne, si on est sur un réseau partagé: architecture existante, Switchs existant, débits maximum alloués et/ou garantis, emplacement des équipements générateurs de débits en entrée (caméras, switchs POE ) et des points de convergence en exploitation (serveurs et enregistreurs, postes clients, murs vidéo)
En effet, le multicast ne va pas tolérer de réseaux routés ou avec des régles de filtrage de services, car bien trop lents. Le Multicast est aussi accompagné d’une liste importante de prérequis rarement appliqués sur le terrain
Attention, en Unicast aussi, il faut dès le départ savoir, si on travaille en TCP ou en UDP et si le réseau dédié tiendra la charge en cas de relectures rapides synchronisées, que l’on considèrera comme le stress test ultime en vidéo.
Ces points sont abordés dans nos formations Conception de Projets.
« Le diable est donc bien dans les détails, là encore ….! «
Une bonne efficacité d’une installation vidéo nécessite de rentrer dans les détails. Très souvent les installateurs vont se contenter dans le meilleur des cas de mettre à jour le firmware, l’adresse Ip et le mot de passe, éventuellement la fréquence à 50 Hertz.
Or la gestion du contre jour, le serveur de temps ou la bascule jour /nuit sont rarement activés selon l’adage : « si c’est comme ça, c’est qu’il y a de bonnes raisons ! »
Évidemment, vous l’avez compris, il n’y a aucune logique argumentée, et il vaut mieux contrôler !
Sinon les résultats optiques seront souvent catastrophiques, surtout la nuit !
Ci-dessous exemple de comparatif à un instant « T », en septembre 2021.
Notez que les utilitaires et les réglages par défaut bougent avec le temps et les versions de firmware des constructeurs. Donc rien n’est jamais figé
Auparavant, avant 2015, les compressions étaient trop faibles, les flux Rtsp non authentifiés, l’audio activé. … Les vieilles installations sont particulièrement remplies de failles et de réglages fantasques !
MAJ Janvier 2023: Le réglages par défaut de plusieurs constructeurs ont changé sur le WDR ….! Rendez vous en formation pour découvrir ce qui a changé
Pour le jeu de mots … On a aussi les Fées mérides.
Sur ce schéma l’illustration des 2 périodes extrêmes en terme de luminosité pour les caméras situées en extérieur et donc soumises aux aléas saisonniers. Tout d’abord le solstice d’été, lumineuse période où les jours sont très longs, pendant lequel les caméras vont moins consommer en terme débits. Avec beaucoup de lumière en effet, moins de pixels parasites et une vision couleur optimum, mois de flou car un temps d’exposition plutôt court, comme en photographie.
Son pendant, sera le solstice d’hiver avec des jours qui raccourcissent quotidiennement jusqu’à atteindre 8h15 de jour, ce qui en heure d’hiver nous amènera la nuit vers 16H.
En vidéo, il conviendra de mettre à l’heure GMT +1 Paris, nos caméras et nos enregistreurs en indiquant également les jours de passage en heure d’été ou d’hiver pour éviter le bazar des changements d’heures.
Certaines horloges dérivent avec le temps, il faudra alors recaler le système vidéo avec un serveur de temps local chez le client Windows (NTPS : Net Time Protocol Server) ou bien un NTPS dédié callé sur le fuseau horaire par une antenne GPS.
Si on veut éviter d’attendre trop longtemps (ou jamais) le passage des caméras en noir et blanc avec Infra rouge, il sera fortement recommandé de forcer les caméras à basculer en mode nuit. En effet, beaucoup de constructeurs proposent des caméras qui peuvent voir en couleur avec quasiment aucune lumière – du moins sur le papier. Résultat , ces caméras restent en couleur toute la nuit, mais ont de vrai problème pour filmer un visage ou une plaque d’immatriculation en mouvement sans générer de flou.
On aura, au final, trois principales stratégies en extérieurs nuit:
Laisser la caméra choisir de rester en couleur ou noir et blanc , le mode « Auto » , automatique, de bascule. La caméra décide ou pas de basculer selon la lumière ambiante. Pas de stratégie correspondant dans ce cas à une stratégie, mais c’est souvent ce qu’on trouvera par défaut sur le terrain: du hasard ! Si on veut avoir des images nettes et ne pas trop consommer , c’est peu conseillé. En CSU (Centres de Sureté Urbains) les caméras motorisées (PTZ) sont souvent volontairement laissées en couleur pour la gestion temps réel des détails par les opérateurs, mais hélas les caméras fixes le sont aussi !
Obliger la caméra à basculer sur un mode de programmation horaire, basé sur l’heure GMT de la caméra, tenant compte de l’heure d’été et d’hiver . Par exemple, tous les soirs , basculer à 21 Heures en noir et blanc et avec Infra rouge si la caméra en possède. C’est, cette fois ci un peu brutal, car pendant les 6 mois d’heures d’été , beaucoup de soirées seront encore très lumineuses à 21 Heures.. Cela aura le mérite d’économiser pas mal de bande passante et d’avoir des vues plus nettes en mouvement. Qui dit infra rouge , dit toile d’araignées et donc une maintenance préventive sérieuse et suivie.
Sur les gros systèmes de type VMS, certains logiciels vidéo peuvent être couplés à un logiciel gérant les éphémérides, c’est à dire gérer précisément les heures de luminosités, au jour le jour, selon les cycles de rotation de la terre autour du soleil. Le logiciel VMS dans ce cas, peut envoyer aux caméras concernées une commande CGI à travers le réseau demandant le passage en noir et blanc 30 minutes avant la fin précise du jour – de façon à anticiper – cette période complexe où la caméra manquant de lumière, essaie de rester en couleur , mais sans être très performante.
Pour être complet un 4 eme mode est cependant disponible , en couplant la caméra à une cellule photo électrique par des contacts secs (Dry contacts, Digital Inputs). Certains projecteurs infra rouge externes possèdent des détecteurs de luminosité qui peuvent activer la caméra en mode nuit par ce contact filaire. Attention, ne marche que si la caméra possède cette option de DI, toutes ne l’ont pas.
En sécurité, les joueurs tels que GoldFinger peuvent être bien évidemment une cible de choix, mais posséder un brelan, un carré ou une quinte flush aidera peu au bon fonctionnement du système de vidéo surveillance.
Cependant, il devient de plus en plus important d’afficher rapidement des flux multiples, de caméras IP possédant des résolutions de plus en hautes, avec des fréquences de rafraichissement élevées.
L’un des principaux ennemis de la vidéo est la latence, c’est à dire le délais d’affichage des flux à l’écran pour les opérateurs devant détecter des anormalités en temps réel. Rien de pire, que de voir arriver des images décalées, alors que l’événement est déjà passé de plusieurs secondes et que l’individu malveillant est déjà parti !
Le deuxième ennemi sera la pixélisation et la dégradation de l’image dans les mosaiques vidéo affichées. Ne pas pouvoir comprendre une scène, parce que l’image est dégradée , sur compressée ou mal rafraichie, avec des pixels de toutes les couleurs est rédhibitoire en sécurité.
Troisième ennemi de l’opérateur de sécurité: la perte de contrôle des caméras motorisées PTZ (Pan Tilt Zoom). Ne pas pouvoir zoomer ou faire tourner une caméra, parce ce que « le système ne répond plus ». Un classique que l’on retrouve dans pas mal de CSU (Centre de Supervision Urbain)
Latences, pertes de controle PTZ et pixélisation des flux peuvent aussi avoir comme cause les transmissions réseaux ou la puissance du serveur, mais nous nous plaçons dans le cas de figure où , serveur et réseau sont considérés comme bien dimensionnés, c’est à dire que les flux arrivent correctement sans perte sur les PC d’exploitation.
Donc, ces trois ennemis de l’affichage en temps réel sont souvent dus aux mêmes causes: des PC d’affichage complètement débordéspar l’arrivée simultanée de multiples flux vidéo de très (trop) bonne résolution et qualité et de fréquences (trop) élevées d’images. Or le décodage des flux est effectué par le logiciel Client de l’éditeur , qui s’appuie sur le processeur du PC et sa carte graphique. Si la carte n’est pas suffisamment puissante ou si le logiciel client n’exploite pas au mieux la ou les cartes graphiques, le PC va être rapidement saturé: un simple test Control + Alt + Sup sur le PC client indiquera un taux d’occupation de 90 ou 100% des ressources CPU.
Chaque éditeur de logiciel Vidéo a ses propres méthodes de décompression et celles ci évoluent avec le temps. Pour afficher deux mosaiques de 16 flux de 2 Mégapixels à 25 images par seconde en H264, mieux vaudra prévoir des cartes graphiques multi voies puissantes (à partir de 300 €Ht) et de la marque recommandée par l’éditeur. En H265 , ce sera encore plus critique puisque les flux demandent en surplus de puissance, il sera d’ailleurs souvent recommandé de travailler sur les flux secondaires en de rester en H264.
La tendance actuelle est de faire un décodage matériel sur le PC client sur 1 ou 2 cartes graphiques gérant chacune 1 à 4 écrans, qui se répartissent la charge (load balancing) sans prendre de ressources CPU. Cependant si les cartes sont saturées, ce sera bien le processeur du PC qui prendra le relais. Cette option s’active sur le logiciel client de la VMS.
Et comme le disait le vert Maître Yoda: « Pour visualiser sans laguer, jeune padawan, les bonnes cartes graphiques tu prévoiras «
« Le diable est donc bien dans les détails, là encore ….! »
« Souriez vous êtes filmés »: les petites chroniques de la « Vidéo surveillance en s’amusant » balaient au gré de l’humeur du moment, quelques aspects régulièrement abordés en Vidéo surveillance sous un point de vue humoristique.
« En vidéo surveillance, IP67 n’est pas un indice de protection de crème solaire »
Que d’acronymes et d’abréviations en Vidéo surveillance depuis ces dernières années. On connaissait l’IP (Internet Protocole) la partie ajoutée à TCP qui permet aux trames Ethernet d’aller sur l’Internet… et paf .. voici un autre IP, appelé « Indice de Protection ». Sauf que lui indique par son premier chiffre, une résistance aux projections de corps solides (poussières, sable) et avec le second, une résistance à la pénétration de liquides avec plus ou moins de force. IP66 indique que la caméra résistera à la poussière et à de petites pluies, mais il sera hors de question de la mettre dans un climat chaud et très humide avec de grosses pluies tropicales.
Peut-on choisir du IP66 en région parisienne ?, probablement, mais ce sera très risqué en région PACA ou dans les Dom Tom. ou à la montagne, et à fortiori en bord de mer avec la corrosion engendrée par le sel marin: IP67 qui support l’immersion temporaire lors de très grosses tempêtes sera plus adapté. L’indice NEMA4X qui nous vient des Etats Unis, ajoute la notion de résistance au Gel et à l’Acidité, indispensable en bord de mer (Sel), à la montagne (Gel) mais aussi en sites Industriels, à Risques de type SEVESO ou naturellement fortement pollués (Acidité).
Peut-on considérer que compte tenu de la pollution dans nos villes, il serait préférable de mettre du Nema4X partout ? Probablement, oui. Un petit surcoût de démarrage évitera souvent de gros coûts non planifiés et hors garantie constructeur, par la suite.
Notons hélas , que certain sites de Vidéo protection français situés en climat tropical ou équatorial sont équipés de matériels standards IP66… dont la durée de vie sera de fait très réduite, les joints et les presse étoupe d’étanchéité prenant l’eau assez vite quand ils sont trop basiques…
« Le diable est donc bien dans les détails, là encore ….! »
« Souriez vous êtes filmés »: les petites chroniques de la « Vidéo surveillance en s’amusant » balaient au gré de l’humeur du moment, quelques aspects régulièrement abordés en Vidéo surveillance sous un point de vue humoristique.
« En Vidéo surveillance comme au comptoir, mieux vaut savoir maîtriser ses débits »
Avec les premières caméras réseaux nées en 1996, sont apparues de nouvelles contraintes. Avec le numérique finit le temps de l’insouciance où les caméras coaxiales transmettaient en modulation de fréquence et à longue distance sur leurs câbles coaxiaux sans risques de délais, de collisions ou de saturation.
En IP désormais, les caméras sont de véritables ordinateurs et ont les mêmes problématiques qu’un PC à la seule différence qu’un PC ne travaille que 8 à 10 heures par jour et utilise en fait peu le réseau, alors qu’une caméra IP travaille 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 avec plutôt de gros débits, sans jamais s’arrêter. Les caméras IP transmettent ainsi les vidéos sous forme de flux de données mesurés en « bits » constitués de 0 ou 1 qui sont ensuite transmis aux postes enregistreurs et aux postes d’exploitation. Généralement, on règle le flux 1 en bonne qualité et en bonne résolution pour l’enregistrement et un flux secondaire plus léger qui ne sera utilisé que pour les visualisations en mosaiques afin d’économiser la puissance d’affichage.
Si les premières caméras IP sont apparues en résolution VGA vers la fin des années 90, elles sont désormais régulièrement déployées en 2, 3 ou 5 millions de pixels, voire en 12 millions ou plus! Il n’est plus possible de faire n’importe quoi , comme par exemple, faire confiance aux réglages usine des constructeurs. Les débits sont issus d’un mélange de facteurs : Résolution x Fréquence d’images x % Compression x Complexité (Couleurs, Variations Lumière) x % Mouvements dans la scène filmée. Complexité et % de Mouvement devront être pris en compte dans les réglages. Ainsi une caméra filmant en extérieur génèrera beaucoup plus de débits qu’une caméra identique filmant un Hall d’accueil.
Les codecs de compression utilisés par la caméra et par l’enregistreur (Mpeg4, H264 ou H265), le réglage du Gop et du Profil H26X interviendront également dans les performances de transmissions réseaux, celles du serveur et dans les capacités d’enregistrement finales. Enfin, les algorithmes de super compression et d’élimination du bruit (Smart/Zip Stream, Gop Dynamique et DNR) permettront de diminuer encore les débits et d’augmenter la fiabilité générale du système, notamment en enregistrement continu. Ajoutons, pour complexifier le tout , qu’il faudra aussi définir une stratégie de diffusion réseau, soit en flux variable avec limite (MBR) soit en flux constant (CBR), et un protocole de diffusion soit en Unicast TCP, soit en Unicast UDP , soit aussi en Multicast… Chacun ayant ses avantages et ses inconvénients et dépendant bien évidemment des contraintes d’exploitation et de la taille et des types de réseaux. Arghh!
Venez découvrir au cours de nos formations les 4 méthodes permettant de dimensionner les flux vidéos des caméras IP, (et par la même de dimensionner les bons serveurs vidéo) quelle que soit la marque et la résolution utilisée!
« Le diable est donc bien dans les détails, là encore ….! «
« Souriez vous êtes filmés »: les petites chroniques de la « Vidéo surveillance en s’amusant » balaient au gré de l’humeur du moment, quelques aspects régulièrement abordés en Vidéo surveillance sous un point de vue humoristique. Cette chronique est la troisième d’une série de 12 , diffusée à raison et 1 à 2 par mois.
« Doit-on faire appel au Raid en Vidéo surveillance ? »
Le RAID(Recherche, assistance, intervention, dissuasion) n’intervient normalement pas en Vidéo surveillance avec hélicoptères et armes lourdes. Par contre le RAID (Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks) est utilisé pour pouvoir gérer de façon centralisée une grande quantité de disques durs, et apporter une sécurité supplémentaire dans le stockage de données en cas de défaillance de disques. Comme la vidéo nécessite de grandes capacités de stockage, la technologie RAID permet de gérer des grappes de 2, 3, 5 ou plus de 24 disques comme un seul disque en répartissant les données et en fournissant généralement une tolérance de panne en cas de défaillance d’un ou de plusieurs disques. Les RAID les plus connus sont le RAID 0, très rapide, qui répartit les données sur tous les disques, sans aucune perte d’espace, mais sans tolérance de panne, le RAID 1 qui duplique le contenu d’un disque sur un deuxième et qui coute donc 50% de l’espace disponible et le RAID 5 qui tolère la perte d’un seul disque sur une grappe de 3 à 24 disques.
On peut faire du RAID par logiciel , via Unix/Linux ou Windows ou avec une carte Contrôleur matérielle dédiée insérée dans le PC. La carte matérielle est évidemment recommandée compte tenu des débits générés en écriture, mais aussi en lecture. Attention, certains RAID sont plus efficaces en vitesse de Lecture (RAID5, RAID6, RAID 50) qu’en vitesse d’Ecriture (RAID 0, RAID 10) … Or en Vidéo on écrit plus qu’on ne lit …
Certaines solutions VMS (Video Management System) à même de gérer de gros débits ont une architecture à base d’enregistrements live en mdoe alétoire et d’archivages séquentiels différés. Ils requièrent une combinaison des deux: RAID 10 SAS / SSD pour la partie Live puis RAID5 E-SATA 3 en archivage final car en vidéo on aura besoin de plus de performances en lecture, lors des recherches et des extraction vidéo. La vitesse de transfert du contrôleur, le cache du contrôleur et des disques appelé aussi mémoire tampon, le type de disques (E-SATA, SAS, SSD), les tailles de blocs de formatage des disques (Stripe size), et leur vitesse de rotation ( 5400, 7200, 10000, 15000 TPM, SSD) influeront aussi sur les performances finales et peuvent parfois faire planter un système complet pour une économie de bout de chandelle.
Comme le disait le vert Maître Yoda: « Bien lire et suivre les recommandations de l’éditeur de logiciel tu devras »
« Le diable est donc bien dans les détails, là encore ….! »
« Souriez vous êtes filmés »: les petites chroniques de la « Vidéo surveillance en s’amusant » balaient au gré de l’humeur du moment, quelques aspects régulièrement abordés en Vidéo surveillance sous un point de vue humoristique. Cette chronique est la seconde d’une série de 12 , diffusée à raison et 1 à 2 par mois.
« Non Edgard POE n’a pas inventé le Power Over Ethernet »
Si Edgard a inventé les premiers contes fantastiques dans les années 1840 , il n’est pour rien dans l’invention de l’alimentation des équipements réseaux par le câble réseau. Le Power Over Ethernet qui avait été créé à l’origine pour diminuer le coût de déploiement des premiers téléphones IP sur RJ45, est utilisé plus que jamais en Vidéo surveillance. Il permet de fournir une puissance électrique aux équipements sans avoir recours à un électricien et à l’installation d’une prise et d’une alimentation distincte. Il permet également de centraliser l’alimentation des équipements et donc de pouvoir les protéger contre les coupures plus aisément. Cependant , comme les caméras consomment beaucoup plus en extérieur qu’un téléphone IP, la technologie a évolué vers plus de puissance en répartissant la charge sur de plus en plus de fils et de paires du câble Ethernet: on est ainsi passé de 12, 95 Watt utiles sur 1 paire à 30 Watts (le POE+), puis à 60W (UPOE) et à 95 Watts utiles (HPOE), sur les 4 Paires de l’Ethernet. Le HPOE permet désormais l’alimentation de caméras motorisées, avec de gros infra rouge – longue portée – et des thermostats supportant le gel et des températures extrêmes (-50°). Aujourd’hui , le POE fonctionne également sur câble coaxial sur de très longues distances et avec peu de déperdition de puissance. Bien entendu, qui dit alimentation centralisée, implique de sécuriser électriquement une grande partie du coeur de réseau et certaines caméras « plus stratégiques que d’autres. »
« Souriez vous êtes filmés »: les petites chroniques de la « Vidéo surveillance en s’amusant » balaient au gré de l’humeur du moment, quelques aspects régulièrement abordés en Vidéo surveillance sous un point de vue humoristique. Cette chronique est la première d’une première série de 12 qui sera diffusée à raison et 1 à 2 par mois.
Une fois n’est pas coutume, nous sommes partis en vacances, très loin et un peu plus longtemps, au bout du monde, au pays des kangourous. Pays dépaysant au possible, 7 fois grand comme la France mais avec seulement 25 millions d’habitants: des iles de sable fin paradisiaques, la grande barrière de corail, la forêt tropicale primaire millénaire et des parcs naturels grouillant d’insectes et d’énormes crocodiles d’estuaires, aussi à l’aise dans l’eau douce que dans l’eau salée. Les distances sont telles, et le désert central tellement immense, que les vols intérieurs sont obligatoires.
Sinon, en voiture de location avec conduite à gauche, attention aux kangourous. La nuit, il est réellement déconseillé de s’y risquer. Seuls les « bigs » trucks y vont, avec leur blindage frontal à la MadMax, et les cadavres des animaux sur le bas coté des routes sont un rappel permanent à la vigilance.
Impossible de chasser le naturel, il revient au galot: parmi une quantité colossale de photos de paysages à couper le souffle, je n’ai pas résisté au fait de vous ramener également quelques photos de caméras de vidéosurveillance situées à 17 000 Km de chez nous, de Sydney, Cairns, Darwin, Alice Springs: Axis, Samsung, Pelco, Panasonic, quelques Hik et même 4 caméras Mobotix thermique dans le parc national du Kakadu !
Pays très équipé, bien que la délinquance ne soit pas réellement palpable: pas de tags sur les métros, ou les murs, pas de papiers par terre, pas de feux grillés, pas de crachats sur les trottoirs ..des installations publiques gratuites non dégradées dans les villes de bord de mer : machines de musculation, jeux d’eau, barbecues publics… tout est fait pour le confort des gens
Un souci de couvrir les zones plutôt par caméras fixes par grappes de 2 ou 3, avec beaucoup moins de Dômes motorisés que dans nos villes.
Dans le métro de Sydney, une caméra de face par tourniquet …. ca ne plaisante pas: ils sont prêts pour l’identification faciale, c’est sur.. Pas sur que nous le soyons à Paris.
NB: la Q6000 (la soucoupe volante) ci dessous était dans un petit aéroport à Hervey Bay , et pas sur un croisement de ville ! Exemple intéressant d’utilisation en reconnaissance plan fixe et et levée de doute PTZ en intérieur.
Dans le cadre d’un projet de lecture de plaque, j’avais commencé à reconstituer une ville avec sa rue principale. Devant réaliser plusieurs webinars en mode urbain, j’ai finalement poussé la simulation en ajoutant une Mairie et des Magasins afin d’illustrer la partie ERP, une agence bancaire, une église pour les lieux de cultes et des parkings extérieurs. Une école devrait être ajoutée ainsi qu’un parking intérieur et une clinique, dans les semaines à venir. Les simulations sont bine évidemment réinjectées dans les modules de formation.
Nous proposerons fin 2017 un nouveau module destiné aux collectivités et aux ERP axé sur les problématiques d’emplacements et de déclaration mais aussi de performances Police en identification de visage et de plaques d’immatriculation.
« Le diable est donc bien dans les détails, là encore ….! »
