social
Поздравляем, для вас в течение часа скидка – 10%
Теги:

Расчет архива системы видеонаблюдения – подбираем жесткие диски

Один из главных критериев, определяющих размер архива системы видеонаблюдения, является кодек сжатия, так как различные кодеки дают разную степень сжатия исходного файла. Самые популярные кодеки, использующиеся в системе видеонаблюдения, — это H.264, MJPEG, MPEG4, Motion Wavelet, JPEG2000, MxPEG.

Также необходимо учитывать и размер исходного, несжатого файла. Начнем именно с него.

Размер несжатого кадра камеры видеонаблюдения

Размер одного кадра зависит от двух показателей:

  1. Количество пикселей;
  2. Количество цветов.

Чтобы рассчитать количество пикселей, нужно умножить длину на ширину. Так, например, при размере кадра 704х576 количество пикселей составляет 405 504.

Глубина цвета определяется количеством битов, которые используются для кодирования одной точки:

  1. Черно-белое изображение использует 1 бит на пиксель (21= 2 цвета);
  2. Для 16 цветов нужно 4 бита (24=16);
  3. 256 цветов требует 8 бит (28=256);
  4. И, наконец, для 16 млн цветов необходимо 24 бита (224=16.777.216).

Рассчитываем вес одного кадра – умножаем количество пикселей на глубину цвета. Так, для 16 млн цветов и изображения 704х576 пикселей расчеты следующие:

704*576*24=9.732.096 бита.

Переводим полученные результаты в более привычные значения:

9.732.096/8=1.216.512 байт;

1.216.512/1024=1.188 Кб;

1.188/1024=1,16 Мб.

Вес кадра для 256 цветов – 398 Кб, для 16 – 198 Кб и для 2х – 49,5 килобайт.

Типы видеокодеков

  1. Покадровые – сжимают каждый кадр. К ним относятся: MJPEG, JPEG2000;
  2. Межкадровые – сжимают последовательность изображений. К ним относятся: H.264, MPEG4, Motion Wavelet, MxPEG.

Покадровые дают четкие кадры без артефактов, записи не зависят от ключевых кадров. Межкадровые же сжимают больше, повышая тем самым пропускную способность системы видеонаблюдения.
Различия в работе кодеков

Кодеки MJPEG и JPEG2000

MJPEG имеет низкий коэффициент сжатия и блочную структуру кадра (т.е. дробит изображение на блоки 8х8 пикселей). Но он дает высококачественные стоп-кадры, на которых проще рассмотреть номер проезжающего автомобиля.

Преимущества JPEG2000:

  1. Не имеет блочной структуры, поэтому при высоких степенях сжатия нет артефактов в виде блоков пикселей;
  2. Имеет эффективную организацию кодового потока, позволяющую просматривать записи как в высоком качестве, так и в низком.

Примеры изображений с использованием различных кодеков

Таблица 1. Размер кадров в MJPEG и JPEG2000

Кодек Разрешение Исходный размер, Кб После сжатия, Кб Степень сжатия
MJPEG 1280х720 2700 175 15,4
JPEG2000 1280х721 2701 153,6 17,6

Кодек MxPEG

Как заявляет производитель (Mobotix), MxPEG позволяет получит изображения, сопоставимые по качеству с покадровыми, но с коэффициентом сжатия как у межкадровых. Если его сравнивать, например, с H.264, то получается, что MxPEG тратит меньше ресурсов, поскольку не пытается предсказывать содержание опорных кадров.

Таблица 2. Размер кадра в MxPEG

Настройки камеры выставлены на максимум: качество  — 90%, интенсивность движения – очень высокая.

Кодек Заполненность кадра Разрешение Исходный размер, Кб После сжатия, Кб Степень сжатия
MxPEG высокая 1280х960 3599 262 13,7
MxPEG средняя 1280х960 3599 149 24,1

Вывод: кодек идеально подходит для систем с низкой интенсивностью движения при условии, что изменения будут касаться небольшого количества кадров.

Motion Wavelet

Используется компанией ITV с 2005 года в ПО «Интеллект». Размер кадра при разрешении 704х576 в максимальном качестве с максимальной интенсивностью движения составляет 73 Кб (степень сжатия — 16,2), с высокой – 27 (сжатие – 44), средней – 19 (62,5).

H.264

Требует обрабатывающих процессов высокой производительности за счет сложных математических вычислений. H.264 использует сложное прогнозирование потока (сохраняет в следующем кадре только изменения по сравнению с предыдущим, за счет чего имеет высокий коэффициент сжатия.

Главный недостаток – за счет предсказательной логики некоторые кадры могут быть пригодны для идентификации.

Таблица 3. Размер кадра в H.264

Кодек Разрешение Исходный размер, Кб После сжатия, Кб Степень сжатия
H.264 1280х960 3599 48 74,9

Расчет пропускной способности и емкости требуемых жестких дисков

Данные, необходимые для расчета архива:

  • Размер кадра изображения;
  • Темп записи на каждую камеру (количество кадров в секунду);
  • Необходимое количество часов записи в сутки;
  • Количество видеокамер устанавливаемых на объекте;
  • Необходимое количество суток записи.

Ориентировочный размер кадра рассчитываем по следующей схеме: определяем размер несжатого кадра (по формуле, представленной выше), затем делим его на коэффициент сжатия того или иного кодека.

Порядок подсчета:

  1. Для начала подсчитываем, сколько требуется места для записи с одной камеры в течение часа. Для этого умножаем размер одного кадра на количество кадров в час;
  2. Затем определяем размер записи с одной камеры в течение суток, просто умножив полученное в первом действии на количество часов записи;
  3. Подсчитываем конечный размер архива для одной камеры. Обычно запись хранится 30 суток;
  4. Определяем конечный размер архива в зависимости от количества камер.

Таблица 4. Расчет размера архива

1 Объем 1 кадра изображения в разрешении — 704х576 43,6 КБайт
2 Темп записи на каждую камеру: 8 кадр(ов) в сек.
3 Количество кадров/мин,
=(2)*60
480,0 кадров
4 Количество кадров/час,
=(3)*60
28 800,0 кадров
5 Требуемое место на жестком диске для записи одной видеокамеры в течении 1 часа,
=(1)*(4)
1 255 680,0 КБайт
6 Количество часов записи в сутки: 10 часа(ов)
7 Требуемый объем  для записи одной видеокамеры в течении 1 суток,
= (5)*(6)
12 556 800,0 КБайт
8 Количество видеокамер устанавливаемых на объекте: 24 штук (и)
9 Требуемый объем для записи 24 видеокамер в течении 1 суток,
=(7)*(8)
301 363 200,0 КБайт
10 Количество суток записи: 30,00 суток
11 Требуемый объем для записи 24 видеокамер в течении 30 суток, =(9)*(10) 9 040 896 000,0 КБайт
12 =(11)/1024 8 829 000,0 Мбайт
13 =(12)/1024 8 622,1 ГБайт
14 =(13)/1024 8,4 ТБайт

В таблице указаны формулы расчета, которые нужно читать следующим образом: =(2)*60 означает, что значение данного параметра рассчитывается путем умножения значения из третьего столбца второй строки на 60.

Внимание! Некоторые производители жестких дисков при определении объема своей продукции вычисляют размер не по установленной системе СИ. Т.е. они берут значение 1 Кб равное 1000 байт. В нашей таблице 1 Кб = 1024 байтам, что соответствует установленным стандартам. Поэтому при расчете нужно сделать запас примерно в 10% от полученного результата.

Ссылки по теме: проектирование, монтаж и настройка систем видеонаблюдения.

отменить обратный звонок Заказ обратного звонка
Укажите ваше имя, фамилию и отчество
Укажите суть вопроса
10 цифр, например, 926 1234567.
Сведения конфиденциальны
Не задавать вопрос On-line вопрос консультанту
Укажите имя и фамилию
Сведения конфиденциальны