Calculando a unidade de disco rígido (HDD) capacidade para DVR/microSD da câmera IP cartão.
Por que o cálculo da vigilância por vídeo é necessário?
O cálculo da vigilância por vídeo é necessário para determinar qual câmera modelo escolher, onde instalar a câmera e como escolher um disco rígido drive para o DVR ou cartão microSD para a câmera IP com Edge Storage. Calculadoras especializadas respondem a essas perguntas e ajudam a determinar quais parâmetros são adequados para o seu sistema de vigilância por vídeo.
Inicie a calculadora CFTV
Inicie a calculadora CFTV.
O que afeta o tamanho do arquivo de vigilância por vídeo?
Neste artigo, vamos analisar o cálculo do arquivo de vídeo. O cálculo mostrará quanto espaço no disco rígido (HDD) é necessário para armazenar o arquivo de vigilância por vídeo em um servidor, gravador de vídeo ou em um cartão microSD.
Número de câmeras
Um sistema de vigilância por vídeo pode consistir em uma ou mais câmeras. Cada câmera tem um dever dentro do sistema. Por exemplo, uma câmera na entrada pode ser necessária para identificar visitantes. Uma câmera na entrada de um estacionamento poderia ter a tarefa de reconhecer a placa de um carro. Como regra, o sistema possui várias cameras do mesmo tipo resolvendo tarefas semelhantes. Dependendo das especificações e configurações da câmera, a quantidade de informações necessárias para serem registradas serão alteradas. Para calcular o arquivo do sistema, você precisa considerar as características técnicas, experiências e condições de operação para todos os grupos de câmera específicos.
Resolução da câmera
A resolução da câmera é medida em megapixels e mostra quantos pixels (os menores detalhes) da imagem estão nos lados horizontal e vertical de matriz da câmera de vídeo, 1920 × 1080 (2MP 16: 9). Multiplicando 1920 pixels por 1080 pixels, obtemos 2,073,600 pixels, ou seja, aqueles mesmos 2 megapixels. 16: 9 indicam a proporção da imagem.
A configuração mais comum no momento é a resolução de 2 megapixels. Quanto maior a resolução da imagem, mais detalhes podem ser salvos para analisar informações sobre o incidente. No entanto, não é tão simples. A qualidade da imagem é influenciada pela ótica da lente, sensibilidade do sensor, compressão de vídeo codec e taxa de compressão de imagem. Quanto maior a resolução da matriz com o mesmo tamanho físico, menor será sua sensibilidade à luz (a capacidade de “ver” em níveis baixos de luz no escuro).
Você também precisa considerar que quanto maior a resolução da câmera, mais ele “carrega” a rede local para vigilância por vídeo IP. Quanto mais tamanho de arquivo necessário, maior será o custo do sistema. No entanto, há momentos em que uma câmera com resolução mais baixa pode resolver o mesmo problema de um modo melhor e mais barato do que uma câmera com uma resolução mais alta.
Portanto ao calcular as necessidades de um sistema de vigilância por video, critérios especiais são usados.
Densidade de pixels
A densidade de pixels mostra o número de pixels por metro de um objeto real. Este cálculo ajuda a gerenciar os recursos da câmera de vídeo com eficiência. É importante encontrar um equilíbrio para encontrar a resolução mínima da câmera que é suficiente para atender os critérios de resolução de um monitoramento de vídeo de destino do destino específico da tarefa.
Para selecionar o local de instalação da câmera e as características de desempenho, você pode usar o software profissional, IP VIDEO SYSTEM DESIGN TOOL, para o esboço do projeto do sistema de vigilância por vídeo.
Codec de compressão de vídeo
Câmeras idênticas com a mesma resolução podem gerar signifiticamentes diferentes volumes de tráfego. Depende da eficiência de compressão de informações transmitidas pela câmera. Para fazer isso, use as configurações de compressão codec.
Os codecs são divididos em baseados em quadro (quadro a quadro), onde a compressão, ocorre apenas dentro de cada quadro de imagem e com base no fluxo, onde nem todos os quadros são transmitidos, mas apenas algumas mudanças de quadro são relativas ao quadro de referência. Atualmente, os codecs mais comuns com interframe compressão são H.264 e H.265. A vantagem deles é um alto nível de vídeo compressão, que economiza na construção de redes locais para vigilância por vídeo e economiza espaço no arquivo. Do quadro baseado, Motion JPEG (MJPG) ainda é usado. Porque o codec baseado em quadros transmite todos os quadros (o que leva a um aumento no fluxo de dados da câmera), os algorismos de análise de imagem de vídeo funcionam muito melhor em MJPG ( reconhecimento automático de placas de licença, rostos, etc). Portanto, as cameras modernas permitem que você escolha qual codec usar. Além disso, você pode personalizar a taxa de compactação do codec.
Você pode sacrificar a qualidade da imagem e economizar no volume do arquivo para aquelas câmeras que resolvem a tarefa de detecção de movimento ou monitoramento geral de uma situação. Vale a pena escolher uma taxa de compressão mais baixa com tarefas de identificação ou reconhecimento para que você não perca nenhuma informação essencial dentro do assunto da vigilância por vídeo. Para tarefas onde a latência mínima é necessária, é melhor usar codecs de compressão baseados em quadros, como MJPG. Eles fornecem algoritmos de software com informações não distorcidas para análise, o que afetará significativamente a probabilidade de identificação.
Taxa de quadros
A taxa de quadros é a taxa de gravação ou o número de quadros por segundo. Quadros por segundo (FPS) afeta como um alvo em movimento é gravado. Quanto maior o FPS, melhor será o vídeo; ele irá registrar mesmo quando um objeto se move rapidamente. Mas, ao mesmo tempo, mais dados devem ser transmitidos pela rede local e gravados no arquivo de vigilância por vídeo. Com a redução do FPS, o fluxo de dados da câmera não apenas diminui, mas também se torna mais difícil “agarrar” um objeto em movimento rápido. A taxa de quadros mínima para sensação de movimento suave é de aproximadamente 12-18 quadros por segundo. Para pegar a placa de um carro que se move a uma velocidade de aproximadamente 60 MPH ou mais, uma taxa de FPS de 25-30 FPS pode ser necessária. Para observação geral da situação, 6 fps é geralmente o suficiente.
Profundidade do arquivo (Retenção)
A profundidade do arquivo indica em quantos dias o registro mais antigo será substituído pelo mais novo em um tipo de gravação cíclica. Para alguns tipos de instalações / edifícios, a profundidade do arquivo pode ser definida de acordo com a lei. Podem ser edifícios com requisitos de segurança antiterrorista, por exemplo, incluindo instalações esportivas, instalações com grande presença de pessoas e a estrutura de informações de transporte.
Quanto mais profundo for o arquivo, mais discos rígidos serão necessários para armazená-lo. A redução do volume dos discos rígidos com a mesma profundidade de arquivamento só pode ser feita degradando a qualidade dos registros armazenados: diminuindo a resolução do vídeo, a taxa de quadros, usando codecs de compactação baseados em fluxo mais eficientes e aumentando a taxa de compactação.
Tipo de gravação: permanente ou baseado em evento
A gravação do arquivo pode ser realizada continuamente, de acordo com a programação e por evento. Significa constantemente que a câmera está gravando no modo 24 horas por dia, 7 dias por semana. No horário, por exemplo, pode significar apenas durante o horário comercial ou vice-versa (apenas nos feriados e fora do expediente).
Por evento significa apenas quando um evento específico ocorre. Por exemplo, quando o detector de movimento da câmera é acionado, quando um sensor de segurança de um alarme anti-roubo é acionado (quando usado em sistema de segurança integrado) ou ao ler um cartão de acesso (quando combinado com sistema de controle de acesso).
Como regra, o sistema possui uma configuração de tempo pré e pós-registro, então pequenos fragmentos seriam registrados antes e depois do evento. Facilita a percepção do que aconteceu no momento do evento.
Os tipos de gravação podem ser combinados. Por exemplo, gravamos vídeo durante o horário de trabalho, fora do horário de trabalho, por detector de movimento ou acionando um sensor de segurança. Uma escolha seletiva do tipo de gravação pode ajudar a economizar espaço no arquivo sem degradar a qualidade do arquivo. Para calcular, precisamos saber a porcentagem média de gravação de vídeo.
Calculando o tamanho do disco rígido para um sistema de vigilância por vídeo
Para selecionar um disco rígido para um sistema de vídeo vigilância, é necessário calcular a capacidade necessária, levando em consideração a profundidade do arquivo, o tipo de gravação e os parâmetros do fluxo gravado. Para simplificar esses cálculos, você pode usar a calculadora online.
Tendo dividido todas as câmeras em grupos de acordo com as características do stream para gravação, profundidade de arquivo e tipos de gravação, podemos determinar o cálculo do tráfego para gravação e o volume total. Isso nos ajudará a decidir sobre a escolha de um disco rígido.
O software especializado para projetar o projeto do sistema de vigilância por vídeo possui calculadoras de arquivo de vídeo avançadas.
Agora que sabemos a capacidade total necessária, podemos escolher o disco rígido no qual armazenar o arquivo. Para fazer isso, você precisará decidir alguns parâmetros:
- a capacidade de um disco rígido (e, portanto, o número de tais discos rígidos no sistema);
- a série de discos rígidos usados;
- necessidades de peças sobressalentes.
Como escolher a capacidade de um disco e calcular o número de HDDs no sistema?
Existem vários pontos importantes a considerar ao escolher o tipo de disco rígido:
- Ao usar um sistema de armazenamento, dependendo do nível de RAID selecionado, você precisará de discos adicionais.
Normalmente, eles usam o nível RAID5 (+1 disco rígido adicional), RAID 6 (+2 HDD) ou RAID 10 (x 2 para o total de discos). A escolha do tipo de RAID determina quantos discos rígidos podem “morrer” sem perder o arquivo. Ele também determina o desempenho do sistema.
- Você precisa considerar a carga de trabalho de um disco rígido (gravação de vídeo / visualização de vídeo) e o número suportado de streams por gravação.
Mesmo se você precisar de uma pequena capacidade total de armazenamento – a escolha de 1 disco rígido para 8 TB ou 8 discos rígidos para 1 TB cada não é aparente. 1 disco rígido pode não ser capaz de lidar com um grande número de fluxos de gravação. Em discos rígidos modernos, o limite é de 64 câmeras, desde que sejam utilizadas unidades especializadas para sistemas de vigilância por vídeo (mais sobre isso abaixo).
- Requisitos de confiabilidade também são necessários
O parâmetro padrão denotando confiabilidade é o tempo médio de operação entre falhas (MTBF). Mas para discos MTBF, é muito inconveniente de um parâmetro; é muito mais prático usar o parâmetro AFR (Annual Failure Rate), derivado do MTBF. O parâmetro AFR pode variar várias vezes para unidades de diferentes classes: de 0,35% para discos rígidos usados em centros de dados a 1,45% para unidades de classe doméstica. Pareceria um valor insignificante tanto ali quanto ali. E na verdade não há muita diferença. Mas isso é apenas para sistemas pequenos. Quanto mais discos, menos confiável é o sistema como um todo. Isso significa que a necessidade de cada disco está aumentando.
- A capacidade máxima de um disco suportado pelo servidor / gravador (DVR ou NVR).
Essas restrições também existem. Com discos rígidos, o software nem sempre acompanha o progresso tecnológico. Os modelos mais amplos podem não ser suportados pelo gravador de vídeo (o que acontece com frequência) ou pelo software do servidor (que é menos comum).
Como resultado, é necessário um equilíbrio entre o número total de discos, seu custo e confiabilidade. Idealmente, você deve escolher o disco rígido mais massivo possível que possa suportar a carga em termos de número de streams de câmeras gravadas nele e a carga de trabalho ao longo do ano.
Por exemplo:
A capacidade total do sistema é 31,6 TB de acordo com o cálculo na calculadora. Existem 13 streams registrados no total. Não teremos limitações, mesmo em um disco rígido. Então, pegamos a capacidade máxima suportada pelo registrador: 8 TB. 31,6 / 8 = 4 discos rígidos. Se precisássemos de RAID 5, adicionaríamos outro HDD: 4 + 1 = 5.
Existe uma diferença entre as linhas de produtos de disco rígido?
Anteriormente, tocamos no tópico das diferenças nas linhas de produtos de discos rígidos. Em suma, existem diferenças, em primeiro lugar, na confiabilidade do armazenamento de informações (riscos de falha) e na durabilidade do disco rígido em cargas específicas que são típicas para vigilância por vídeo. Os discos rígidos de vigilância suportam algumas funções específicas. Por exemplo, a formação de uma fila de gravação no cache antes de gravar no prato salva a imagem sem pixelização. Ele evita a perda de quadros durante a gravação de vários fluxos. Os discos rígidos de vigilância normalmente operam em ambientes muito hostis. Usar em uma matriz RAID ainda é a melhor opção. As tecnologias de compensação de vibração devem ser usadas para salvaguardar a integridade dos dados registrados.
Os discos rígidos de vigilância suportam algumas funções específicas. Por exemplo, a formação de uma fila de gravação no cache antes de gravar no prato salva a imagem sem pixelização. Ele evita a perda de quadros durante a gravação de vários fluxos. Os discos rígidos de vigilância normalmente operam em ambientes muito hostis. Usar uma matriz RAID não é uma opção ruim, mas as tecnologias de compensação de vibração devem ser usadas para a integridade dos dados gravados.
A necessidade de peças de reposição
Lembre-se de que um disco rígido é uma parte consumível de um sistema de vigilância por vídeo. Mais cedo ou mais tarde, ele irá falhar. É aconselhável trocá-lo antes mesmo de “morrer” porque é, de fato, uma morte lenta. O software dedicado pode avaliar regularmente o status da unidade e notificá-lo sobre possíveis problemas. A disponibilidade de peças sobressalentes e acessórios permitirá a substituição oportuna de discos que esgotaram sua utilidade.
Calculadora de arquivo de vídeo em um cartão de memória microSD para uma câmera IP
Existem câmeras IP com um slot para cartão microSD. Um cartão de memória permite armazenar o arquivo diretamente na própria câmera ou duplicar a gravação se ocorrer uma falha na rede local. Simultaneamente, muitos sistemas VMS (software para gerenciamento de vigilância por vídeo), em caso de perda de conexão entre o servidor e a câmera, podem copiar o arquivo ausente da câmera após restaurar o cartão de memória de operabilidade da rede.
Escolher o tipo de cartão microSD é ainda mais fácil do que escolher um disco rígido – afinal, gravamos apenas um fluxo. No entanto, também existem versões exclusivas de cartões microSD para sistemas de vigilância por vídeo.
Conclusões
Calcular o arquivo de vigilância por vídeo não é uma tarefa tão fácil. Felizmente, calculadoras especializadas para a escolha de um disco rígido ou cartão microSD estão disponíveis para ajudá-lo. Vale a pena considerar os parâmetros de fluxos das câmeras e a profundidade de arquivo necessária e o tipo de gravação. Ao escolher um modelo de disco rígido, você precisa examinar sua capacidade, desempenho, número compatível de fluxos de gravação e confiabilidade. Vale a pena usar matrizes RAID de discos para proteger os dados do arquivo e escolher uma série especializada de discos rígidos. Com uma ampla seleção de cartões microSD disponíveis, salvar os dados da câmera pode ser mais fácil, mas eles devem ser usados apenas como armazenamento de backup se uma rede local falhar.
Inicie a calculadora CCTV.
Materiais adicionais:
Software Profissional para Projetos de CFTV
Calculadora de lentes