Проектирование системв видеонаблюдения - 3
Как рассчитать необходимый трафик для передачи видеосигнала?
В прошлый раз мы остановились на обсуждении того факта, что очень часто камеры с IP-выходом загружают сеть намного меньше, чем стандартные системы на основе камер с аналоговым выходом и видеорегистраторов. Это происходит за счет того, что камеры с IP-выходом имеют встроенный буфер записи, в котором хранится текущая информация. Только в случае включения детектора движения и поступления сигнала о необходимости предзаписи и записи по детектору движения эта информация начинает транслироваться на центральный видеосервер. Это бывает очень важно для построения систем с большим числом видеокамер без создания мощных трансляционных сетей. Какова же реальная загрузка сети подобной камерой? Рассмотрим этот вопрос на примере камеры с IP-выходом одного из известных производителей.
Управляемая в оперативном режиме, используя собственный формат сжатия, эта камера занимает трафик размера 1–1, 5 Mбит/с, передавая изображения хорошего качества (мегапиксельное) с полной скоростью передачи кадров. Однако это значение может удвоиться, когда изображения сохраняются. Чтобы уменьшать скорость загрузки сети, камеры предлагают опцию выбора другой скорости передачи кадров во время записи, чем для оперативного изображения. Загрузка трафика 15–20 камерами, работающими в оперативном режиме, составляет 30–40 Mбит/с. Чтобы избегать задержек дисплея, практическая сетевая загрузка не должна превысить 30–40%, т. е. 30–40 Mбит/с в 100-Mбит/с сети. Это соответствует 15–20 оперативным камерам с полной скоростью передачи кадров. По этой причине желательно использовать коммутатор, который обеспечивает большую пропускную способность сети в двух из ее терминалов, на подключении к PC дисплея и, возможно, на подключении к PC памяти.
Приведем теперь пример расчета трафика для стандартного видеорегистратора:
Считаем, что – 25 кадров/с – режим реального времени – скорость передачи кадров в режиме реального времени.
Ориентировочный размер одного кадра при сжатии приведен в таблице 1. При составлении этой таблицы считалось, что используется формат сжатия Wavelet, размер кадров приведен в Мбайтах. Разумеется, в расчетах приводится ориентировочный размер кадра для приблизительной оценки. Так как в потоке, получаемом после сжатия, существуют опорные кадры и разница между ними, справедливо говорить о битрейтах. Кроме того, размер потока меняется в зависимости от степени информационности кадра и наличия сменяющих друг друга событий на сцене. Для расчета выберем цветное изображение с разрешением 704 х 576 с размером 50 кбайт согласно таблице1.
Всем понятно также, что размер трафика обычно описывается в битах (напоминаем, что обычно 1байт = 8 бит).
В результате получаем:
50 кбайт х 8 х 25 к/с = 10 000 кбит/с = 9,77 Мбит/с – размер трафика для трансляции сигнала с одной видеокамеры с высоким разрешением в режиме «живого видео» 25 к/с.
Таким образом, разница в размере трафика между камерами с IP-выходом с встроенным буфером для информации и камерами с аналоговым выходом, транслирующим сигналы через видеорегистратор, составляет почти порядок в пользу камер с IP-выходом.
Если надо подключить несколько видеокамер, то размер трафика увеличивается в это же число раз. Таким образом, системы видеонаблюдения высокоинформативны, объем передаваемой информации и данных в них значительно выше, чем, например, в охранно-пожарной сигнализации.
Не будем забывать, что во всех сетях, работающих по протоколам TCP/IP, определённый объем занимает служебная информация (около 50 байт).
Поэтому, чтобы получить результат от функционирования систем видеонаблюдения и контролировать с их помощью происходящее, операторам, которые находятся в пункте дежурства охраны объекта или на централизованном пункте сбора информации, необходимо построить среду передачи данных, которая обеспечивает надежность и качество не только при создании и обработке видео и тревожных сигналов, но и на этапе передачи полученных сигналов на некоторое расстояние. Используемые сети передачи данных должны обеспечивать двунаправленную передачу видеоизображения, звука, информации с тревожных входов, запросы нескольких пользователей, встречные управляющие сигналы. Чтобы передать эту информацию достаточного качества и с высокой скоростью, надо использовать широкополосные и высокоскоростные сети. Это определяется количеством оборудования на объекте, параметрами передаваемой информации и, конечно, типом применяемых систем безопасности. Создание сетей передачи данных регламентируется международным стандартом ISO/ISE 11801. В нем пропускная способность сетей, которым присваивается определенная категория, увязывается с качеством и типом кабеля (витой пары или оптического кабеля), качеством коннекторов, коммутационных шкафов, качеством и способами монтажа разъемных соединений. Другая немаловажная часть сетей передачи данных – это усилители сигнала для витой пары, активные IT-коммутаторы, волоконно-оптические коннекторы и т. д.
Для того чтобы гарантированно обеспечить передачу данных по сетям, их необходимо строить с применением категорий структурированных кабельных систем.
СКС – слаботочная телекоммуникационная кабельная система, обслуживающая все инженерные системы предприятия, расположенные в его зданиях и на его территории. СКС имеет стандартизованную структуру и топологию, использует только стандартизованные компоненты (кабели, распределительные устройства, разъемы и т. д.).
СКС обеспечивает стандартизованные электромагнитные параметры (затухание, ширину полосы пропускаемых частот и др.) линий связи, организованных с ее помощью.
