CHƯƠNG 1: TONG QUAN “ CHUONG 2: CAC KIÊN THUC NEN TANG VÀ CAC NGHIÊN CUU LIÊN QUAN * CHUONG 3: CÀI ĐẶT VA THỰC NGHIỆM # CHƯƠNG 4: KET QUA VÀ ĐÁNH GIÁ #CHƯƠNG 5: TONG KET VÀ HƯỚNG PHÁT TRIEN 12 LUẬN VĂN THẠC SĨ “TỰ ĐỘNG CHỌN CAMERA QUAN SÁT TRONG HE THONG GIÁM SAT CÓ NHIÊU CAMERA" CHƯƠNG2: CÁC KIEN THỨC NEN TANG VÀ CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN 2. Các kiến thức nền tảng 2. Cac loại Camera giám sát và chuẩn giao tiếp Đã có rất nhiều loại camera khác nhau được phát triển để phục vụ cho nhu cầu giám sát, với rất nhiều chủng loại, công nghệ và phục vụ cho các nhu. cầu chuyên biệt.
Các nhu cầu sử dụng và lắp đặt đa dạng khác nhau đã định hình ra các dòng camera khác nhau dé phù hợp với nhu cầu sử dung [12], có thể liệt kê các yếu tố như: - Môi trường vận hành: Ngoài trời hay trong nhà, hỗ trợ chống nước, chống lửa, nhiệt độ. - VỊ trí lắp đặt camera: Các nơi ra vào như cửa, cổng, khu vực ngoài trời, khu vực trong tòa nhà, hành lang, đường, giao lộ, bãi đậu xe,. - Anh sáng của nơi lắp đặt: Ban ngày và ban đêm, nơi thiếu sáng, nơi ánh sáng trực tiếp. - Loại len của camera dé theo dõi: Bình thường, góc rộng, zoom, telephoto,.
- Nguồn điện cung cấp cho camera: 12V, 24V, 48V (PoE), 120V,. - Loại camera: Có định hoặc PTZ. - Cách thức lắp đặt: lắp lên tường, lên cột, lên hàng rào, trong gốc, trên giá long môn,. - Công nghệ kết nối: Có day, không day, hỗ trợ IP.
- Các công nghệ lưu trữ tích hợp: DAS, SAN, NAS. - Các công nghệ ghi hình: DVRs, NVRs,. - Các công nghệ tích hợp: Nhận dạng, đo nhiệt độ, phát hiện chuyên động, Từ các yếu tố nêu trên, có các loại camera đa dạng khác nhau phù hợp với từng nhu cầu chuyên biệt cụ thé. Luận văn sẽ tổng hợp những loại camera thường được sử dụng ở Bảng 2.
Trong truyền dẫn dữ liệu video và audio trực tuyến, có nhiều tiêu chuẩn được sử dụng phù hợp cho từng nhu cầu sử dụng khác nhau, các tiêu chuẩn được quyết định sử dụng dựa vào các yếu tố như độ trễ khi truyền phat (streaming latency) và khả năng kết 13 LUẬN VĂN THẠC SĨ “TỰ ĐỘNG CHỌN CAMERA QUAN SÁT TRONG HE THONG GIÁM SAT CÓ NHIÊU CAMERA" nối tương tác, điều khiển, Hình 2.1 cho ta thấy được sự khác nhau cho các chuân streaming phô biến hiện nay trong sử dụng, và trong phạm vi của luận văn sẽ giám sát các camera trong hệ thống giám sát video nên chuẩn RTSP được lựa chọn dé ứng dung vì các yếu tô như: độ trễ thấp, phỏ biến trong việc kết nối điều khiển camera giám sát, khả năng sử dụng dễ dàng. Danh sách các chuẩn về giao tiếp truyền dẫn dữ liệu streaming phô biến có thé liệt kê theo danh sách bên dưới: Real-Time Messaging Protocol (RTMP) - Real-Time Streaming Protocol (RTSP) - HTTP Live Streaming (HLS) - Low-Latency HLS - Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (MPEG-DASH) - Low-Latency CMAF for DASH - Microsoft Smooth Streaming - Adobe HDS (HTTP Dynamic Streaming) - SRT (Secure Reliable Transport) - WebRTC (Web Real-Time Communications) RTSP (Real Time Streaming Protocol - Giao thức truyền tin thời gian thực) là một trong những tiêu chuẩn truyền thống và phô biến được hỗ trợ cho hầu hết các loại camera giám sát. Các camera sẽ được kết nói về một hệ thống giám sát video tập trung đê được quản lý và sử dụng, camera có rất nhiều chủng loại và nhà sản xuất khác nhau, nên cần một tiêu chuẩn được xác định trước dé đảm bảo tat cả các kết nối là đồng nhất. RTSP — Giao thức truyền tin thời gian thực là một giao thức điều khiển truyền thông mạng ở tầng ứng dụng thiết kế cho việc thiết lập, kết nối và điều khiển các thiết bị trong cùng một mạng.
RTSP được phát triển bởi RealNetworks, Netscape và Đại học Columbia, đã được tiêu chuẩn hóa bởi Multiparty Multimedia Session Control (MMUSIC WG) của IETF và công bồ vào năm 1998. Phiên bản mới nhát là RTSP 2.0 được công bồ vào năm 2016 [14]. 14 LUẬN VĂN THẠC SĨ “TỰ ĐỘNG CHON CAMERA QUAN SÁT TRONG HE THONG GIAM SAT CÓ NHIÊU CAMERA” Bang 2.1: Bảng danh sách các loại camera giám sát phổ biến LOẠI CAMERA HINH ANH MOTA Bullet camera là loại camera da chức năng, phủ hợp sử dung cho cả trong nha và ngoài Bullet & đường, thường có thiết kế dạng ống như viên đạn, rất hiệu quả trong việc giám sát ở khoảng cách xa. Được thiết kế theo hình vòng, phù hợp cho.
việc lắp đặt trong và ngoài nhà, có khả năng Dome \f | xoay 360° (tự động hoặc bằng tay). Có ưu ® điêm là khó phát hiện được góc quay của camera. ¬ Với khả năng có thể thay đổi được ống kính C-Mount “a được nhiều khoảng cách khác nhau tùy theo lap đặt tùy theo nhu câu sử dụng, giám sát ông kính sử dụng. PTZ (Pan Tilt & Zoom) camera là một loại mở rộng của Dome camera, với khả năng điều khién từ xa (tự động hoặc bằng tay) dé PTZ thay đổi được góc quay của camera đa hướng và cả phóng to thu nhỏ.
Phù hợp để giám sát một khu vực rộng. Với mục tiêu giám sat trong môi trường thiếu ánh sáng, budi tối. Với công nghệ tam nhiệt được tích hợp bên trong camera, hỗ Infrared/Night trợ ghỉ hình được ảnh trong điều kiện thiếu sáng rat tốt. Có khả năng hoạt động cả ban ngày.
@ Camera có khả năng được quản lý, giám sát X⁄ bằng cách kết nói thông qua môi trường, Network/IP mạng (nội bộ hoặc internet). Rất dễ dàng lắp đặt và quản lý thiết lập từ xa. (@oồ Camera có khả năng kết nối qua mạng Wireless. Do các giới hạn về băng thông và Wireless lo) tốc độ đường truyền nên thường được tối ưu về độ phân giải, chất lượng để phù hợp ghi nhận hình ảnh liên tục không bị gián đoạn.
15 LUẬN VĂN THẠC SĨ “TỰ ĐỘNG CHỌN CAMERA QUAN SAT TRONG HE THONG GIÁM SÁT CÓ NHIÊU CAMERA” ĐỘ TRE SN: GẦN THỜI GIAN TRUNG BÌNH * THAP THỰC “Các ứng dung stream “Các ứng dụng live “Các ứng dụng. 7 Các ứng dụng như. iba hình trựctiệp như esport, ee nh CO Soa 45+ 18 || [[I[IIIILILII.1: Các tiêu chuẩn trong truyền dẫn dữ liệu streaming và ứng dụng 2. Hệ thống giám sát camera - VMS Trong ứng dụng giám sát camera diện rộng với nhiều camera, ngoài thành phần là các camera được lắp đặt để thu nhận hình ảnh, còn cần đến một hệ thống trung tâm để có thể tiếp nhận, quản lý và khai thác tập trung, hệ thống đó chính là Hệ thống giám sát camera — VMS (Video management system).
VMS có các chức năng chính là kết nói với các thiết bị thu nhận hình ảnh, âm thanh như camera, các dữ liệu hình ảnh âm thanh sẽ được lưu trữ và quản lý thông qua các thành phần lưu trữ video, và cung cấp giao diện để có thể xem các hình ảnh, âm thanh trực tiếp từ camera hoặc từ dữ liệu lịch sử đã được lưu trữ lại, ngoài ra còn có nhiều chức năng mở rộng khác như nhận dạng, phân tích, cảnh bao,. Giao điện cơ bản sẽ như Hình 2. Với lịch sử phát triển lâu dài, VMS đã có rất nhiều nang cấp, cải tiến, có thé nhóm các giai đoạn phát triển của hệ thông thành 03 thế hệ: -_ Thế hệ thứ 1: CCTV analog với khả năng lưu trữ dạng sé. - Thế hệ thứ 2: Kết nói lượng lớn IP camera, chức năng xử lý ảnh cơ bản (phát hiện xâm nhập hoặc nhận dạng đồ để quên).
- Thế hệ thứ 3: Hệ thống thông minh có khả năng trích xuất thông tin (áp dung AI, đeep learning,.), cũng như khả năng lưu trữ dữ liệu, video lớn. Kiến trúc hệ thống của VMS rat linh động, từ mô hình quan lý quy mô nhỏ với số lượng camera ít đến quy mô rất lớn như cả thành phó, tùy theo mô hình mà kiến trúc sẽ 16 LUẬN VĂN THẠC SĨ “TỰ ĐỘNG CHỌN CAMERA QUAN SÁT TRONG HE THONG GIAM SAT CÓ NHIÊU CAMERA” được mở rộng theo từng ứng dụng cụ thể, có thể tham khảo Hình 2.2 về việc trién khai một hệ thống VMS cơ bản [15]. NVR HO network n HO network Monitoring points Montonng points Hình 2.2: Kiến trúc hệ thống giám sát camera qua mạng Do nhu cầu sử dụng và các yêu cầu chức năng đa dạng của hệ thống VMS, rất nhiều sản phẩm thương mại và các sản phâm mã nguồn mở đã được công bé và sử dụng. Trong phạm vi của đề bài, để biểu diễn được kết quả của nghiên cứu, một hệ thống giám sát camera phù hợp với các tiêu chí như có đầy đủ các tính năng cơ bản cùa một hệ thống VMS, cho phép việc phát triển tích hợp, mở rộng chức năng vào hệ thống, và dễ đàng triển khai.
17 LUẬN VĂN THẠC SĨ “TỰ ĐỘNG CHỌN CAMERA QUAN SÁT TRONG HE THONG GIÁM SAT CÓ NHIÊU CAMERA" 2. Big data pipeline Với sự phổ biến của điện toán đám mây, dữ liệu lớn và mô hình microservice, software as a service, có rất nhiều mô hình xử lý dữ liệu mới được nghiên cứu, phát triên và ứng dụng thực tế, trong đó có mô hình xử lý dữ liệu là Data pipeline (hay Đường ống dữ liệu) có rất nhiều ưu điểm nỗi bật. Data pipeline có thể hiểu như một khung hệ thống xử lý bao gồm một chuỗi các tiến trình xử lý được tổ chức, triển khai theo nhiều mục đích xử lý dữ liệu khác nhau, từ khi di liệu được đưa vào (SOURCE) cho đến khi đưa ra kết quả (DESTINATION) thì dir liệu đã được xử lý qua các tiến trình xử lý (PROCESSING) theo một luồng được thiết lập theo nhiều mục đích và mô hình khác nhau, xem mô hình kiến trúc cơ bản của data pipeline ở Hình 2. Data pipeline cung cấp khả năng tự động hóa các quy trình liên quan tới trích xuất, chuyền đổi, kết hợp và nạp dữ liệu.
Ngoài ra data pipeline tối ưu tốc độ xử lý bằng cách loại bỏ lỗi, độ trễ, các nghẽn giữa các tiến trình và khả năng trién khai xử lý phân tán. Trong dé tài này, việc xử lý dữ liệu video theo thời gian thực có độ trễ phù hợp là một mục tiêu quan trọng, nên học viên triển khai một data pipeline xử lý dữ liệu video big data. DATA > a Operation 1 | Operation2 |] Operation3 => DATA Pipeline Hình 2.4: Mô hình kiến trúc cơ ban của một data pipeline Việc xử lý dữ liệu video trong đề bài được xác định là dùng một big data pipeline có áp dụng kiến trúc xử lý data streaming.