如何计算IP摄像机的microSD卡或DVR的硬盘容量?
为什么要计算视频监控?
为了知道我应选择哪种摄像机型号;在哪里安装摄像机以及如何配置摄像机;对于DVR需要什么样的硬盘以及对于IP摄像机需要什么样的microSD卡,需要进行视频监控的计算。这些问题的答案由专门计算视频监控系统的计算器提供,这些计算器将告诉您哪些参数适合您的情况。
在线计算器
什么会影响存档大小?
在本文章,我们对视频监控存档的计算进行了分析。计算结果将显示需要多少硬盘空间(HDD)来存储服务器或DVR上的视频监控档案,或IP安防摄像机的microSD卡上需要多少空间。
摄像机数量
视频监控系统可以由一个或多个摄像机组成。每台摄像机都在系统中解决它的问题。例如,需要在入口处安装一个摄像机来识别访客,而停车场入口处的摄像机的任务则是识别汽车的国家车牌。通常情况下,有几个相同类型的相机在它们的特性上可以解决类似的问题。根据技术特性(性能特征-TTX)和摄像机设置,需要记录的信息量会发生变化。要计算系统存档,需要考虑所有典型相机组的性能特征、设置和工作条件。
摄像机分辨率
摄像机的分辨率是以百万像素为单位的,它显示了多少像素(最小的细节)落在摄像机矩阵的水平方向和垂直方向上——例如1920×1080(2MP16:9)。用1920像素乘以1080像素,我们得到2073600像素,也就是说,同样的200万像素。16: 9表示图像的宽高比。
目前最常见的是200万像素的分辨率。
图像的分辨率越高,可以为分析所发生事件的信息保存更多的细节。但不是那么简单。影响图像质量的因素很多,如镜头光学、传感器灵敏度、编解码器和图像压缩比。相同物理尺寸的传感器分辨率越高,其光敏性就越低,即相机在黑暗中在低照度下“看”的能力就越低。
您还需要考虑到,摄像机的分辨率越高,它在用于IP视频监视的局域网(LAN)中的“负载”就越大。所需的存档大小越大,这会显著影响系统的成本。然而,有时低分辨率的相机可以比高分辨率的相机更好、更便宜地解决同样的问题。
因此,在计算视频监控系统时,使用了特殊的标准-像素密度。像素密度表示真实物体每米的像素数。此计算有助于有效地利用摄像机的资源。保持一个平衡是很重要的——找到满足解决特定视频监控目标标准的足够低的摄像机分辨率。
要选择摄像机的安装位置和性能特点,您可以使用专业软件对视频监控系统进行初步设计,设计工具为IP视频系统设计工具。
视频压缩编解码器
相同分辨率的同一个摄像机可以生成相差几倍的流量。它取决于从摄像机传输的信息的压缩效率。为此,请使用压缩编解码器设置。
编解码器分为单帧(压缩仅在每个图像帧内发生)和帧间(其中并非所有帧都被传输,而是“参考”帧和相对于参考帧的帧变化)。现在最常见的帧间压缩编解码器是H.264和H.265。它们的优势是高度的视频压缩,这节省了为视频监控构建本地网络的成本,并显著节省了存档空间。对于逐帧编解码器,MJPG仍在使用。由于逐帧编解码器传输所有帧(这导致来自摄像机的数据流增加),MJPG在视频图像分析方面有更好的算法-例如数字、人脸等的自动识别。
因此,现代相机允许您选择使用哪个编解码器。此外,还提供了编解码器压缩比设置。对于那些解决了帧内运动检测任务的摄像机,一般情况下的监控——您可以牺牲图片质量,但可以节省存档大小。当需要解决识别或识别问题时,选择较低的压缩比是值得的,这样就不会丢失有关对象的重要信息。对于冻结帧很重要的任务,最好使用逐帧压缩编解码器-MJPG。这将为软件算法提供无失真的分析信息,这将显著影响识别的可能性。
帧速率
Frames per Second(FPS),Frame rate,recording rate均表示每秒的帧数。记录速度(FPS)影响如何记录移动目标。FPS越多-就越能检测到物体快速移动的“实时”视频。但同时,这也更加“困难”——更多的数据必须通过本地网络传输,并记录在视频监控档案中。
随着FPS的降低,不仅来自相机的数据流减少,而且“抓取”快速移动的对象变得更加困难。产生流畅运动感觉的最低帧速率为每秒12-18帧。为了确定以100 km/h或更高速度行驶的车辆数量,可能需要 25-30 FPS。对于全景式的观察——通常只有6帧甚至更低。
存档深度
存档的深度显示具有循环记录类型的最新记录将 “替换”多少天之前的最旧记录。对于某些类型的对象,存档深度可以由法律规定。这些对象可以是具有反恐保护要求的对象:体育设施、人群密集的对象、交通信息结构的对象。
存档的深度越大,其存储所需的硬盘容量就越大。在相同的存档深度下减少硬盘容量只能通过降低存储记录的质量来实现——降低视频图像的分辨率、帧速率、使用更高效的帧间压缩编解码器并提高压缩比。
记录类型:连续或事件
记录可以根据时间持续存储或按不同事件保存。持续-意味着相机全天候记录。计划-例如,仅在工作时间。或者反过来,只有在节假日和下班时间。按事件-仅当特定事件发生时。例如,触发摄像机中的运动检测器。或者当一个视频监控系统和一个物体的防盗警报器结合在一起时——当防盗警报器被触发时。当与门禁管理系统集成时,在读取门禁卡时。
此外,作为一个规则,系统有一个“前”和“后”记录设置,以便在事件发生前后记录小片段。这使得在事件本身发生的事情更容易察觉。
可以组合记录类型。例如,我们在工作时间和非工作时间不停地写——通过帧中的移动或安全传感器的操作。选择录制类型有助于在不影响存档质量的情况下节省存储空间。
为了计算,我们需要知道记录的平均百分比。
视频监控系统硬盘的计算
为视频监控系统选择硬盘时,需要考虑存档深度、记录类型和记录流的参数来计算所需容量。要简化这些计算,可以使用在线计算器:
根据记录流的特点、存档深度、记录类型,将所有摄像机分成组,计算出记录流量和总体积。这将帮助我们决定硬盘驱动器的选择。
在设计视频监控系统的专用软件中,还开发了计算存档文件的工具:
现在,知道了存储存档所需的总容量,我们可以选择存储的硬盘驱动器类型。为此,您需要确定一些参数:
- 一个硬盘驱动器的容量(以及系统中此类硬盘驱动器的数量)
- 使用的硬盘驱动器系列
- 备件需求
在选择硬盘驱动器类型时,您需要考虑以下几点: 通常,他们使用RAID5(套件中+1个硬盘)、RAID6(+2个硬盘)或RAID10(总数的2倍)。有多少硬盘驱动器可以在不丢失存档的情况下“死亡”,取决于选择的RAID类型以及系统性能。 即使您需要的存储系统总容量很小,但选择1个8 TB的硬盘或8个每个容量为1 TB的硬盘驱动器的原因并不明显。1个硬盘驱动器可能无法处理每次录制的大量线程。在现代硬盘驱动器中,限制为64个摄像机,这取决于视频监控系统使用的专用驱动器(更多信息见下文)。 可靠性的标准参数是MTBF(平均无故障工作时间)。但是对于MTBF磁盘,这是一个非常不方便的参数,使用AFR参数-年故障率,或者MTBF输出的“年失效概率”更为实用。对于不同级别的驱动器,AFR参数可能会有几倍的不同-从数据中心使用的硬盘驱动器的0.35%到“家庭”类驱动器的1.45%。这似乎是一个微不足道的价值。而且没有太大区别。但这只适用于小型系统。磁盘越多,整个系统的可靠性就越低。因此,对每个驱动器的要求都在增加。 这种限制也存在。软件并不总是跟得上硬盘的发展——最庞大的型号可能根本不受注册器(经常发生)或服务器软件(不太常见)的支持。 最后,您需要在驱动器总数、成本和可靠性之间取得平衡。理想情况下,您需要选择最大容量的硬盘驱动器,它可以通过摄像机记录的流数和一年中的工作量来承受负载。例如: 经计算器计算,系统总容量为31.6TB。总记录流为13。因此即使仅使用一个硬盘驱动器,我们也不会遇到记录流数量的限制。所以我们采用注册器支持的最大容量8 TB。31.6/8=4个硬盘驱动器。如果我们需要RAID5,我们会再加一个硬盘-4+1=5。 再高一点,我们已经谈到了硬盘产品线的差异。简言之,硬盘之间确实存在差异,主要是信息存储的可靠性(故障风险)和硬盘在视频监控典型负载下的耐久性。 监视硬盘支持许多特定功能。例如,在写入之前在高速缓存中形成一个写入队列,以保存图像而不进行像素化,并防止在记录多个流的过程中丢失帧。监控硬盘-通常-在非常恶劣的环境下工作。在RAID阵列中使用是另一个“软”选项。为了记录数据的完整性,必须使用振动补偿技术。 应该记住,硬盘是视频监控系统的消耗部件。它迟早会失败的。最好在硬盘“死”之前改变它,因为这不是同时发生的。专用软件可以定期评估驱动器的状态,并通知您可能出现的问题。备件的存在将允许您及时更换耗尽其资源的驱动器。 有些IP摄像机带有microSD卡插槽。存储卡允许您将存档文件直接存储在相机上,或者在本地网络出现故障时复制录制内容。同时,许多VMS系统(用于管理视频监视的软件)在服务器和摄像机之间失去通信的情况下,在恢复网络后,能够从摄像机的存储卡中复制丢失的档案。 选择microSD卡的类型甚至比硬盘更容易——毕竟,我们只写一个流。然而,对于microSD卡,视频监控系统有特殊版本。 计算视频监控存档不是一件容易的事。幸运的是,有专门用来选择硬盘或microSD卡的计算器来帮忙。值得考虑的是来自摄像机的流的参数,以及所需的存档深度和记录类型。在选择硬盘型号时,您需要查看其容量、性能、支持的记录流数量和可靠性。您应该选择专门的磁盘阵列来保护您的硬盘。有了microSD卡的选择,一切都变得简单了——但它们只能作为局域网故障时的备份存储。
硬盘之间有区别吗?
备件的需要
IP摄像机microSD存储卡上的视频存档计算器
结论
IP Video System Design Tool