+380 44-594-81-74, 068-204-50-24, 066-142-09-08, 073-143-22-20
01042, Киев, ул. Ивана Кудри 5, оф.222
Корзина

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

 

 Core i7

2560x1920

(5 Mп)

2560x1600

(4 Mп) 

2048x1536

(3 Mп)

1600x1200

(2 Mп)

1280x1024

(1.3 Mп)

640x480

(VGA)

320x240

(CIF)

 H.264

130 кад/сек

150 кад/сек

110 кад/сек

150 кад/сек

290 кад/сек

780 кад/сек

960 кад/сек

Разрядность

процессора

32-бит

16 каналов

16 каналов

23 канала

31 канал

32 канала

32 канала

32 канала

64-бит

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

 MJPEG 

220 кад/сек

255 кад/сек

345 кад/сек

560 кад/сек

750 кад/сек

960 кад/сек

960 кад/сек

Разрядность

процессора

32-бит

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

64-бит

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

 MPEG4 

-

-

-

-

420 кад/сек

960 кад/сек

960 кад/сек

Разрядность

процессора

32-бит

-

-

-

-

32 канала

32 канала

32 канала

64-бит

-

-

-

-

32 канала

32 канала

32 канала

 Core 2 Quad 

2560x1920

(5 Mп)

2560x1600

(4 Mп)

2048x1536

(3 Mп)

1600x1200

(2 Mп)

1280x1024

(1.3 Mп)

640x480

(VGA)

320x240

(CIF)

 H.264 

45 кад/сек

55 кад/сек

50 кад/сек

70 кад/сек

110 кад/сек

330 кад/сек

960 кад/сек

Разрядность

процессора

32-бит

16 каналов

16 каналов

23 канала

31 канал

32 канала

32 канала

32 канала

64-бит

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

 MJPEG 

110 кад/сек

140 кад/сек

170 кад/сек

250 кад/сек

345 кад/сек

520 кад/сек

960 кад/сек

Разрядность

процессора

32-бит

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

64-бит

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

32 канала

 MPEG4 

-

-

-

-

150 кад/сек

540 кад/сек

960 кад/сек

Разрядность

процессора

32-бит

-

-

-

-

32 канала

32 канала

32 канала

64-бит

-

-

-

-

32 канала

32 канала

32 канала

 

 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.  
 

 Core i7 

2560x1920  (5 Mп)

 H.264 

130 кадров/сек

Разрядность

процессора

32-бит

16 каналов

64-бит

32 канала

 

 










 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.

 Задача:

 Рассчитать количество IP-камер, ведущих видеосъемку с разрешением 3 Мп, скоростью 20 кадров в секунду, используя кодек H.264        

 Тестирование проводилось на компьютере, построенном на базе процессора Core i7


 Находим общую скорость записи на систему: 
 

 Core i7 

2048 x 1536  (3 Mп)

 H.264 

110 кадров/сек

 

 

 Рассчитываем:

 110 кадров в секунду / 20 кадров в секунду ≈ 5 камер

 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.
 

 Разрядность 

2048 x 1536 (3 Mп)

H.264

32-бит

23 канала

64-бит

32 канала

 

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

 Задача:

 Рассчитать количество IP-камер, ведущих видеосъемку с разрешением 5 Мп, скоростью 5 кадров в секунду, используя кодек H.264

 Тестирование проводилось на компьютере, построенном на базе процессора Core i7

 Находим общую скорость записи на систему: 

 Core i7 

2560 x 1920  (5 Mп)

 H.264 

130 кадров/сек

 

 

 Рассчитываем:

130 кадров в секунду / 5 кадров в секунду = 26 камер

 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).
 

 Разрядность 

2560 x 1920 (5 Mп)

H.264

32-бит

16 каналов

64-бит

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.

 

 Аппаратное кодирование 

Разрешение видеоизображения

 MPEG4 

 NTSC 

PAL

CIF

 480 кадров в секунду 

400 кадров в секунду

VGA/D1

 240 кадров в секунду 

200 кадров в секунду

Turbo VGA

 416 кадров в секунду 

400 кадров в секунду

Turbo D1

 352 кадров в секунду 

320 кадров в секунду

  Примечание: Приведены данные для стандартных жестких дисков со скоростью записи/чтения выше 80 Мбайт/с

 

 Аппаратное кодирование 

Разрешение видеоизображения

 H.264 

 NTSC 

PAL

 D1 

240 кадров в секунду

200 кадров в секунду

Примечание: Приведены данные для стандартных жестких дисков со скоростью записи/чтения выше 80 Мбайт/с

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

Разрешение видео

MJPEG

H.264

MPEG4

Частота кадров

Битрейт

Частота кадров

Битрейт

Частота кадров

Битрейт

2560x1920  (5 Mп)

30 кад/сек

102.26 Mбит/с

240 кад/сек

21.24 Mбит/с

-

2560x600  (4 Mп)

60 кад/сек

73.49 Mбит/с

240 кад/сек

15.28 Mбит/с

2048x1536 (3 Mп)

60 кад/сек

64.73 Mбит/с

480 кад/сек

10.52 Mбит/с

1600x200 (2 Mп)

120 кад/сек

41.16 Mбит/с

480 кад/сек

9.16 Mбит/с

1280x1024 (1.3 Mп)

200 кад/сек

30.3 Mбит/с

480 кад/сек

5.8 Mбит/с

480 кад/сек

6.5 Mбит/с

640x480 (VGA)

480 кад/сек

11.42 Mбит/с

640 кад/сек

2.54 Mбит/с

640 кад/сек

3.27 Mбит/с

320x240 (CIF)

480 кад/сек

5.16 Mбит/с

640 кад/сек

0.75 Mбит/с

640 кад/сек

1.03 Mбит/с

Примечание: Приведены данные для стандартных жестких дисков со скоростью записи/чтения выше 80 Мбайт/с


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. 

 Характеристики двух плат GeoVision GV-4008

 480 кад/сек для 16 каналов в разрешении D1; используемый кодек - H.264

 Максимальная скорость записи на один жесткий диск

 240 кад/сек при разрешении D1 с кодеком H.264

 Требуемое количество жестких дисков

 2 жестких диска (480 кад/сек / 240 кад/сек)

 Назначение жестких дисков

 1 жесткий диск для операционной системы Windows

 1 жесткий диск для записи 1-8 каналов

 1 жесткий диск для записи 9-16 каналов


 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.
 

 Характеристики двух плат GeoVision GV-1480

 480 кад/сек для 32 каналов в разрешении D1; используемый кодек - MPEG4

 Максимальная скорость записи на один жесткий диск

 240 кад/сек при разрешении D1 с кодеком MPEG4

 Требуемое количество жестких дисков

 2 жестких диска (480 кад/сек / 240 кад/сек)

 Назначение жестких дисков

 1 жесткий диск для операционной системы Windows

 1 жесткий диск для записи 1-16 каналов

 1 жесткий диск для записи 17-32 каналов

 

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.
 

 Характеристики камеры GeoVision GV-BX120D

 15 кад/сек в разрешении 1,3 Мп; используемый кодек - H.264

 Максимальная скорость записи на один жесткий диск

 480 кад/сек при разрешении 1,3 Мп с кодеком H.264

 Требуемое количество жестких дисков

 2 жестких диска (15 кад/сек х 32 камеры / 480 кад/сек)

 Назначение жестких дисков

 1 жесткий диск для операционной системы Windows

 1 жесткий диск для записи 1-32 каналов

 

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.
 

 Характеристики двух плат GeoVision GV-4008

 480 кад/сек для 16 каналов в разрешении D1; используемый кодек - H.264

 Характеристики камеры GeoVision GV-BX120D

 240 кад/сек x 16 камер (15 кад/с х 1 камера) в разрешении 1,3 Мп с кодеком H.264

 Максимальная скорость записи на один жесткий диск

 240 кад/сек в D1 с H.264

 480 кад/сек в 1.3M с H.264

 Требуемое количество жестких дисков

 4 жестких диска  (480 кад/сек / 240 кад/сек + 240 кад/сек / 480 кад/сек)

 Назначение жестких дисков

 1 жесткий диск для операционной системы Windows

 1 жесткий диск для записи 1-8 каналов

 1 жесткий диск для записи 9-16 каналов

 1 жесткий диск для записи 17-32 каналов

 

По материалам сайта avigard.com.ua

Добавить комментарий
Имя
Ваш отзыв