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カメラ一覧はどうやって取得しているの?

NVRの知識 —

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こんにちは!システム・ケイ昭和生まれのヨッシーです。

弊社製品のネットワークビデオレコーダーNVRシリーズには、
設定>カメラ設定 に「自動検索する」という機能があり、
ローカルネットワーク内にあるネットワークカメラを一覧表示できます。

また各カメラメーカーは、自社のネットワークカメラを一覧表示するツールを提供しています。
カメラ一覧ってどうやって取得しているのだろう?と疑問を持ったため、調べてみました。

設定>カメラ設定 に「自動検索する」という機能があります。

 

カメラメーカーが提供しているカメラ一覧表示ツール

カメラメーカーからは以下のツールがリリースされています。(一部のみ掲載)

カメラメーカー カメラ一覧表示ツール
AXIS AXIS IP Utility
Panasonic Panasonic IP簡単設定ソフトウェア
SONY SNC toolbox
CANON カメラマネジメントツール
VIVOTEK Installation Wizard 2(IW2)
ONVIF ONVIF Device Manager
ACTi IP Utility 4
Arecont Vision AV IP Utility
SK-Camera IPCamユーティリティ

 

ネットワーク機器間の通信方法

調査の前に、ネットワーク機器間の通信方法について説明します。
ネットワーク機器間の通信方法は、ユニキャスト、マルチキャスト、ブロードキャストの3種類があります。

通信方法 通信相手 備考
ユニキャスト 1対1

一般的な通信
マルチキャスト 1対多(特定の範囲) 動画配信等に利用
224.0.0.0 ~ 239.255.255.255

ブロードキャスト 1対多(セグメント全体) すべてのネットワーク機器宛
IPアドレスのホスト部のすべてのビットが1ですが、ここでは255.255.255.255が該当します

 
カメラ一覧を探すには、1対多の通信になるので、上記のマルチキャストまたはブロードキャストを利用することが予想できます。

 

調査方法

調査には、LANケーブル上を流れるパケットを解析するWireSharkを使いました。
固定IPアドレスを設定したPCとNVRをLANケーブルで直結した状態でキャプチャーを開始し、カメラ一覧表示ツールや、NVRの「自動検索する」を実行しました。

昔はネットワーク機器をLANケーブルで直結する際は、クロスケーブルという特殊なLANケーブルが必要でした。
今はネットワーク機器がAuto MDI/MDI-Xに対応しているため、LANケーブルの種類を気にする必要はありません。

 

カメラメーカー ツールの調査結果

まずは、カメラメーカーが提供しているツールの調査結果から見てみましょう。

項番 カメラメーカー 送信先IPアドレス 送信先ポート番号 プロトコル
1 AXIS 224.0.0.251 5353 MDNS
2 Panasonic 255.255.255.255 10670 UDP
3 SONY 255.255.255.255 2380 UDP
4 CANON 239.255.255.250 3702 UDP
5 VIVOTEK 255.255.255.255 10000 UDP
6 ONVIF 239.255.255.250 3702 UDP
7 ACTi 255.255.255.255 6005 UDP
8 255.255.255.255 6055 UDP
9 255.255.255.255 2900 UDP
10 Arecont Vision 255.255.255.255 69 TFTP
11 SK-Camera 230.185.192.108 61000 UDP
12 255.255.255.255 61000 UDP

 
カメラ一覧取得は、送信先IPアドレスとしてマルチキャストとブロードキャストが利用されています。
スイッチングハブは、マルチキャストまたはブロードキャスト宛のパケットを受け取ると、
複製して受信ポート以外のすべてのポートから出力します(ここではL2スイッチを想定しています)。

このスイッチングハブの仕組み(フラッディングといいます)により、
スイッチングハブに接続したすべてのネットワーク機器にパケットが届きます。
ブロードキャストのパケットが届く範囲をブロードキャストドメインと呼びます。

スイッチングハブは、IPアドレスではなく、MACアドレスを見て送信先を制御しています。

MACアドレスは6バイトのネットワーク機器固有の識別番号で、上位3バイトがベンダーID、下位3バイトがベンダー管理番号です。

マルチキャストは上位3バイトが01-00-5Eで、下位3バイト(24ビット)はマルチキャストIPアドレスの下位23ビットです(24ビットではありません)。

そのため、239.255.255.250は01-00-5E-FF-FF-FA ではなく、01-00-5E-7F-FF-FAになります。
ブロードキャストのMACアドレスは、FF-FF-FF-FF-FF-FFです。

 
ACTiは送信先ポート番号違いで3種類、
SK-Cameraはマルチキャストとブロードキャストの2種類のパケットを送信しています。
CANONとONVIFは同じパケットを送信しているため、
CANONはONVIFを利用してカメラ一覧を取得していると思われます。

プロトコルのMDNSは、AppleではBonjourと呼ばれている技術です。
AXISカメラには、Network Bonjour という設定項目があります(プレイン設定のNetworkグループ)。
この設定のFriendly nameの文字列がAXIS IP Utilityの一覧に表示されます。
また、Enabledのチェックを外すとカメラ一覧には表示されません。

設定>カメラ設定 に「自動検索する」という機能があります。

 

ネットワークビデオレコーダーNVRシリーズ
「自動検索する」の調査結果

次にNVRシリーズのカメラ設定の「自動検索する」の調査結果を見てみましょう。

項番 送信先IPアドレス 送信先ポート番号 プロトコル 備考
1 239.255.255.250 1900 SSDP  
2 255.255.255.255 7337 SSDP/XML  
3 255.255.255.255 8280 UDP  
4 255.255.255.255 7337 UDP  
5 224.0.0.251 5353 MDNS AXIS
6 255.255.255.255 52220 UDP  
7 255.255.255.255 4022 UDP  
8 235.5.6.7 5556 UDP  
9 255.255.255.255 10670 UDP Panasonic
10 255.255.255.255 2380 UDP SONY
11 224.0.0.251 5353 MDNS  
12 255.255.255.255 7777 UDP  
13 255.255.255.255 10000 UDP VIOTEK
14 255.255.255.255 32154 UDP  
15 255.255.255.255 69 TFTP Arecont Vision
16 255.255.255.255 4000 UDP  
17 255.255.255.255 43282 UDP  
18 255.255.255.255 13364 UDP  
19 255.255.255.255 58797 UDP  
20 255.255.255.255 64988 UDP  
21 255.255.255.255 62720 UDP  
22 255.255.255.255 10000 UDP  
23 255.255.255.255 10001 UDP  
24 255.255.255.255 6666 UDP  
25 255.255.255.255 49160 UDP  
26 255.255.255.255 4000 UDP  
27 255.255.255.255 81 UDP  
28 255.255.255.255 51000 UDP  
29 255.255.255.255 10000 UDP  
30 239.255.255.250 3702 UDP CANON, ONVIF
31 255.255.255.255 63096 UDP  
32 255.255.255.255 49160 UDP  
33 239.255.255.250 8002 UDP  
34 239.255.255.251 37810 UDP  
35 239.0.255.255 80 QUIC  
36 255.255.255.255 61000 UDP SK-Camera

 
何やらたくさんのパケットが送信されています。
各カメラメーカーのツールと比較してみると、備考に記述したように、ツールと同じ送信先IPアドレス、送信先ポート番号およびプロトコルに該当するパケットが送信されています。
対応カメラメーカー一覧にあるカメラメーカー分の一覧取得パケットを送信することで、カメラ一覧取得を行っていると思われます。

 

まとめ

ローカルネットワーク内にあるネットワークカメラを一覧表示する際には、
ブロードキャストまたはマルチキャスト宛にパケットを送付しています。

メーカーごとに独自のパケットを送信することで自社のネットワークカメラ一覧を取得しています。
NVRシリーズは、各カメラメーカーツールと同様のパケットを送信することで
各社のネットワークカメラ一覧を取得しています。

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