ВОПРОСЫ ПО ИНТЕГРАЦИИ IP - УСТРОЙСТВ: РАСЧЁТЫ И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ.

В данном материале, вы можете ознакомиться с вопросами по интеграции и расчёту технических характеристик компонентов для IP-систем видеонаблюдения GeoVision: разрешение и скорость записи, количественный подбор видеокамер и плат видеозахвата, прикладные решения для минимизации загрузки центрального процессора компьютера, рекомендации по выбору объема жестких дисков. 

GV-System - программное обеспечение для записи видеосигнала с систем аналогового и цифрового видеонаблюдения. В документации, ПО GV-System иногда встречается под названием Multicam System, GV-DVR System, GV-NVR System или GV-Hybrid DVR System. 

1. Поддерживаемые возможности записи видеоизображения в зависимости от характеристик памяти и центрального процессора компьютера и разрядности ОС Windows. 

1.1    Результаты испытаний по поддерживаемой частоте кадров видеоизображения для 32-битной и 64-битной операционной системы Windows

 Примечание:
1. Общая частота кадров определяется при загрузке процессора не более 60-70% и 2 Гб оперативной памяти для 32-битной ОС Windows и 4 Гб оперативной памяти для 64-битной ОС Windows.
2. Общая частота кадров при разрешении 5 Мп и 4 Мп выше, чем при 3 Мп, так как использовались 2 камеры с различными алгоритмами сжатия (для 5 Мп и 4 Мп - Arecont AV5155, для 3 Мп – GeoVision GV-BX320D).
3. Результаты теста могут различаться при различных настройках оборудования, например, частоты битрейта.

 Из проведенных тестов можно выделить два основных момента:
1. Частота кадров на систему.
Частота кадров на систему варьируется в зависимости от типа процессора компьютера (например, в нашем случае это Core 2 Quad и Core i7), разрешения изображения и кодека. При этом загрузка центрального процессора находилась на уровне 60-70% - в этом диапазоне и ниже программное обеспечение GV-System показывает наилучшую надежность и стабильность работы.
2. Разрядность операционной системы Windows.
При установке программного обеспечения GV-System, вы должны знать разрядность операционной системы (32-битная или 64-битная) Windows, установленной на компьютере. От этого зависит общее количество камер, которое можно монтировать в систему видеонаблюдения.

Пример:
Если IP-камеры записывают видеоизображение с разрешением 5 Мп и используют кодек H.264, вы можете установить до 16 камер в 32-битную систему или 32 камер в 64-битную.  
 

 










 1.2    Расчёт максимального количества камер, устанавливаемых в систему видеонаблюдения, используя ПО GV-System

 Используя полученные результаты теста, можно рассчитать общее количество камер, которое можно установить в систему видеонаблюдения, использующую программное обеспечение GV-System.
 

Пример 1: Рассчитать количество камер, не превышающее максимально возможное для 32-битной или 64-битной операционной системы Windows.

 Находим общую скорость записи на систему: 
 

 Вывод: Произведя данные расчеты, мы вычислили, что для установки в систему видеонаблюдения, снимающую с разрешением 3 Мп и скоростью 20 кадров в секунду (не более 110 кадров в секунду на всю систему) при кодеке H.264 требуется 5 камер. Данное значение (5 каналов) не превышает максимально допустимое число как для 32-битных (23 канала), так и для 64-битных (32 канала) операционных систем Windows.
 

 Пример 2: Рассчитать количество камер, превышающее максимально возможное для 32-битной или 64-битной операционной системы Windows.
 

 Находим общую скорость записи на систему: 

 Вывод: Произведя данные расчеты, мы вычислили, что для установки в систему видеонаблюдения, снимающую с разрешением 5 Мп и скоростью 5 кадров в секунду (не более 130 кадров в секунду на всю систему) при кодеке H.264 требуется 26 камер. Данное значение (26 каналов) превышает допустимое число камер для 32-битных ОС Windows, так как максимальное значение каналов равняется шестнадцати, однако для 64-битных операционных систем Windows это число является абсолютно допустимым (32 канала).
 

2. Прикладные решения для минимизации загрузки центрального процессора компьютера.

 Используя результаты тестов, изложенные в предыдущем разделе, вы можете рассчитать примерное количество IP-камер, подключенных к GV-System. Но если мощность центрального процессора вашего компьютера меньше чем у Core i7 или Core 2 Quad, вам придется пожертвовать разрешением изображения, скоростью записи или кодеком для подключения большого количества камер.

2.1    Смена метода сжатия (кодека)

На сегодняшний день, лучшим кодеком для сжатия потокового видеосигнала является H.264, однако он является и наиболее затратным по ресурсам компьютера. Смена кодека H.264 на MJPEG или MPEG4 существенно понизит загрузку центрального процессора и позволит подключить бóльшее количество видеокамер.

2.2    Смена настроек дополнительного видеопотока

Если загрузка центрального процессора не снизилась после смены кодека или мощности компьютера не хватает для подключения большого количества камер, рекомендуем воспользоваться функцией дополнительного видеопотока потока для IP-видеокамер GeoVision (практически все современные серии продуктов GeoVision поддерживают данную технологию). Эта функция позволяет получить видеоизображение с меньшим разрешением и скоростью записи, а также другим кодеком, но значительно улучшает качество записи в мегапиксельном разрешении и понижает размер архива видео.

К примеру, возьмём одну из камер GeoVision – модель GV-BX320D и настроим параметры записи для основного и дополнительного потока, для получения оптимальных результатов (см. иллюстрацию):

- настройки основного потока: разрешение 3 Мп (2048 х 1536) – для лучшего качества изображения, кодек H.264 – для наименьшего размера архива, получаемом в этом разрешении.

- настройки дополнительного потока: разрешение VGA (640x480) либо CIF (320x240), кодек – в зависимости от загрузки и состояния вашей сети - MPEG4 или MJPEG. Нужно помнить, что кодек MPEG4 имеет большую степень сжатия, чем MJPEG, таким образом, он будет идеальным для сетей с низкой пропускной способностью или для трансляции потокового видео в Интернет.

Примечание:
1. Какие бы ни были выставлены разрешение и кодек в основном потоке, они никак не влияют на загрузку центрального процессора. На загрузку процессора влияют только настройки дополнительного видеопотока.

 2.3    Уменьшение разрешения и частоты кадров основного видеопотока

Если ваши видеокамеры не поддерживают передачу двойного видеопотока, или вы не хотите менять его настройки, всегда можно уменьшить разрешение и частоту кадров основного видеопотока.
Разрешение: чем выше разрешение, тем лучше качество изображения и, следовательно, больше нагрузка на центральный процессор компьютера. Уменьшение разрешения изображения поможет снизить нагрузку на процессор и увеличить количество подключаемых IP-камер.
Частота кадров: чем больше частота кадров, тем плавнее выглядят динамичные сцены при видеозаписи, а, следовательно, и выше нагрузка на ЦП. Уменьшение частоты кадров разгрузит компьютер и позволит подключить большое количество видеокамер.

3.    Рекомендации по выбору количества и объема жестких дисков.

Производительность жестких дисков может существенно влиять на производительность всей системы видеонаблюдения в целом. Когда размер передаваемых данных достаточно велик, и выходит за пределы скорости передачи данных жесткого диска, вы можете столкнуться с проблемами подвисания, пропуска кадров и вовсе - с отказом работоспособности оборудования. Чтобы избежать данных проблем и получить максимальную производительность GV-System, вам следует рассчитать суммарную скорость записи данных, которую можно назначить на один жесткий диск по таблицам, указанным ниже.

 

 
Таблица максимальной частоты кадров при подключении нескольких IP-камер к одному жесткому диску 

Предельная частота кадров на основе разрешения и кодека видеоисточника.

Чем выше разрешение видеозаписи, чем ниже частота кадров, назначаемая на один жесткий диск. Иными словами, чем качественнее картинку вы хотите записать, тем больше жестких дисков вам необходимо установить в систему. С точки зрения сжатие/качество, наилучшим кодеком является H.264 – он позволяет сохранять отличное качество изображения при максимальном сжатии размера записываемого потокового видео.

 Примечание:
1. Настоятельно рекомендуем использовать два жестких диска: один для операционной системы Windows, второй для хранения записанных данных с системы видеонаблюдения.

Ниже приведены примеры решения оптимального построения систем видеонаблюдения.


Используемое оборудование: 2 платы видеозахвата GeoVision GV-4008 для подключения 16-ти исключительно аналоговых камер.
Если вы планируете производить запись со скоростью 480 кадров в секунду на систему в разрешении D1, вам потребуется не менее 3-х жестких дисков. 

 Используемое оборудование: 2 платы видеозахвата GeoVision GV-1480 для подключения 32-х исключительно аналоговых камер.
Если вы планируете производить запись со скоростью 480 кадров в секунду на систему в разрешении D1, вам потребуется не менее 3-х жестких дисков. 

Используемое оборудование: 32 ip-видеокамеры GeoVision GV-BX120D.
Если вы планируете производить запись с разрешением 1,3 Мп, вам потребуется не менее 2-х жестких дисков. 

Используемое оборудование: 2 платы видеозахвата GeoVision GV-4008 для подключения 16-ти аналоговых и 16-ти ip-видеокамер.
Если вы планируете производить запись в разрешении D1 для аналоговых камер и использовать ip-видеокамеры GeoVision GV-BX120D, вам потребуется не менее 4-х жестких дисков. 

По материалам сайта avigard.com.ua