TV przemysłowa / CCTV

Systemy alarmowe

Kontrola dostępu

Kamery sportowe

Partnerzy LC Security

Kamery online

Pomoc techniczna

Pamięć masowa w systemach CCTV IP

Cyfryzacja systemów telewizji przemysłowej sprawiła, że pamięć masowa zaczęła odgrywać bardzo ważną rolę we współczesnych systemach nadzoru wideo. Pamięć masowa jest nieodłączonym elementem każdej instalacji CCTV IP, ponieważ to właśnie na niej są rejestrowane dane audio/video. Już w trakcie procesu projektowania systemu CCTV musimy się zastanowić jaki dysk twardy jest wymagany i w jaki sposób zbudować nadmiarowy system pamięci masowej.

Podczas wykonywania obliczeń, które mają na celu określenie wymaganej pamięci masowej dla naszego systemu nadzoru wideo, każdorazowo należy uwzględnić następujące czynniki:

• Liczbę kamer obsługiwanych przez dany system nadzoru wideo

• Dzienną liczbę godzin rejestracji obrazu przez każdą z kamer

• Okres, przez jaki będą przechowywane nagrania archiwalne

• Tryb zapisu obrazu (np. tylko wykrywanie ruchu, rejestracja ciągła)

• Częstotliwość odświeżania obrazu

• Metodę i stopień kompresji sygnału wideo

• Poziom jakości i złożoności obrazu

Poniżej przykładowe obliczenia dla dwóch najczęściej spotykanych metod kompresji, mianowicie dla kodeka Motion JPEG i MPEG-4. Należy jednak pamiętać, że poniższe obliczenia nie uwzględniają dodatkowych narzutów ani kwestii technicznych, które mogą sprawić, że rozmiary danych będą większe od tych wynikających z obliczeń.

Przykładowe obliczenia dla trzech kamer korzystających z kompresji MJPEG (Motion JPEG):

• Rozmiar obrazu × liczba klatek na sekundę × 3600 s= kB na godz./1000 = MB/godz.

• MB na godz. × liczba godz. pracy w ciągu dnia/1000 = GB/dzień

• GB/dzień × wymagany okres przechowywania = wymagana pojemność pamięci masowej

Przykładowe obliczenia dla trzech kamer korzystających z kompresji MPEG-4:

• Szybkość transmisji/8 (bitów w bajcie) × 3600 s = kB na godz./1000 = MB/godz.

• MB/godz. × liczba godzin pracy w ciągu dnia/1000 = GB/dzień

• GB/dzień × wymagany okres przechowywania = wymagana pojemność pamięci masowej

Rozważania dotyczące pamięci masowej w systemach CCTV IP

We współczesnych sieciowych systemach telewizji przemysłowej mamy do czynienia z dwoma podejściami do kwestii zasobów dyskowych. Pierwsze rozwiązanie stanowi pamięć masowa bezpośrednio podłączona do serwera z uruchomioną aplikacją, natomiast drugie rozwiązanie bazuje na pamięci masowej oddzielonej od serwera z działającą aplikacją.

• Pamięć masowa podłączona bezpośrednio do serwera z aplikacją – najczęściej spotykany sposób w systemach monitoringu CCTV IP na archiwizację danych audio/video na dyskach twardych, które doskonale sprawdza się w instalacjach nadzoru wideo dla małych i średnich obiektów. Dysk twardy na którym archiwizowane są materiały wideo znajduje się na tym samym komputerze, co aplikacja zarządzająca materiałem wizyjnym. Dostępna pojemność na zapis danych jest wyznaczana przez możliwości komputera i liczbę możliwych do podłączenia dysków twardych. Przeważnie liczba możliwych do połączenia dysków twardych wynosi od 2 do 4, każdy z pojemnością maksymalną około 1500GB, co zapewnia całkowitą pojemność na poziomie 3-6TB.

• Pamięć masowa podłączona do sieci (NAS) oraz sieć pamięci masowej (SAN) – rozwiązanie znajdujące zastosowanie w systemach monitoringu wizyjnego, w których ilość rejestrowanych danych audio/video i wymagania dotyczące zarządzania nimi są większe od tych, oferowanych przez pamięci masowe podłączone bezpośrednio. System NAS (ang. Network Attached Storage) – pojedyncze urządzenie pamięci masowej podłączone do sieci lokalnej sieci komputerowej LAN, które jest współdzielone dla wszystkich klientów danej sieci. Rozwiązanie cechujące się niskim kosztem implementacji, łatwą instalacją i administracją. Wadą systemu NAS jest ograniczona przepustowość dla danych przychodzących. SAN (ang. Storage Area Network) – specjalistyczna sieć przeznaczona do archiwizacji danych, podłączana do jednego lub kilku serwerów za pomocą światłowodów. Podstawową zaletą użytkową tego rozwiązania jest duża szybkość działania. W przypadku systemu SAN użytkownicy mają dostęp do wszystkich urządzeń pamięci masowej pracujących w obrębie tej sieci. Dostęp jest realizowany za pośrednictwem serwerów. Ogromną zaletą użytkową systemu SAN jest skalowalność pamięci w zakresie do kilkuset terabajtów [TB]. Rozwiązanie pozwala na stworzenie scentralizowanego systemu archiwizacji danych, który redukuje czynności administracyjne i zapewnia bardzo wysoką wydajność. Podstawową różnicą między tymi dwa rozwiązaniami jest to, że system NAS jest urządzeniem pamięci masowej (cały plik jest zapisywany na jednym urządzeniu), natomiast SAN jest siecią wielu urządzeń (plik jest zapisywany blok po bloku na wielu urządzeniach).





Schemat. Przykładowy schemat rozwiązania SAN

• Układ nadmiarowy niezależnych dysków (ang. Redundant Array of Independent Dinks) - jedna z metod rozdziału danych na wiele różnych dysków twardych o pojemnościach nadmiarowych, czyli układ nadmiarowy niezależnych dysków. Innymi słowy macierz dyskowa RAID jest metodą konfigurowania standardowych, dostępnych w handlu dysków twardych, w taki sposób, że system operacyjny widzi je jako jeden duży, logiczny dysk twardy. Dzięki zastosowaniu macierzy dyskowej RAID w przypadku uszkodzenia jednego z dysków dane możemy odzyskać z innych.

Rozróżnia się kilka poziomów RAID zapewniających różne nadmiarowości (od praktycznie zerowej do nadmiarowości w pełni lustrzanej). Najczęściej spotykane poziomy RAID zostały krótko scharakteryzowane poniżej:

RAID-0: dane są rozdzielane (ang. Striped) na dwa lub więcej dysków twardych w celu zwiększenia wydajności odczytu/zapisu lecz nie duplikują się.

RAID-1: Polega na replikacji pracy dwóch lub więcej dysków fizycznych. Powstała przestrzeń ma rozmiar najmniejszego nośnika. RAID 1 jest zwany również lustrzanym (ang. mirroring). Co najmniej dwa dyski duplikują dane. Bez stripingu. Oba dyski zawierają te same dane, oba mogą odczytywać w tym samym czasie. Wydajność zapisu jak dla pojedynczego dysku.

RAID-5: bity parzystości nie są zapisywane na specjalnie do tego przeznaczonym dysku, lecz są rozpraszane po całej strukturze macierzy. RAID 5 umożliwia odzyskanie danych w razie awarii jednego z dysków przy wykorzystaniu danych i kodów korekcyjnych zapisanych na pozostałych dyskach. RAID 5 oferuje większą prędkość odczytu niż lustrzany (ang. mirroring) ale przy jego zastosowaniu nieznacznie spada prędkość zapisu. Poziom piąty jest całkowicie bezpieczny dla danych - w razie awarii system automatycznie odbuduje utracone dane, tak by mogły być odczytywane, zmniejszając jednak bieżącą wydajność macierzy.

...wróć do pomocy