Существует несколько способов организации архива: от традиционных флеш-накопителей до современных решений с использованием облачных технологий.
Выбор способа хранения архива видеонаблюдения зависит не столько от цены или личных предпочтений, сколько от типа самой системы. Для небольших объектов с двумя-тремя камерами подойдет самый простой вариант архива. Однако для крупных предприятий с десятками видеокамер потребуется использование видеорегистраторов.
В этой статье рассматриваются следующие аспекты:
Расчет объема архива видеонаблюдения;
Различные методы хранения архива;
Практические рекомендации по созданию архива;
Расчёт объёма архива для системы видеонаблюдения включает в себя определение общего объёма электронных данных, которые будут храниться на различных носителях, таких как жёсткие диски (HDD). Эти носители могут иметь разный объём памяти — от 500 ГБ до 22 ТБ.
Для точного расчёта нужного объёма архива следует учитывать следующие параметры:
Разрешение и битрейт (кбит/сек),
Частота кадров (кадров/сек),
Используемый кодек,
Количество записывающих устройств (штук),
Период хранения записей (суток).
Также на итоговый объём архива могут влиять дополнительные факторы:
- Интенсивность движения в зоне наблюдения, - Освещённость контролируемой территории, - Наличие помех на изображении и другие условия.
Эти параметры помогут вам определить необходимый объём хранилища для вашей системы видеонаблюдения.
Определить точный объём архива можно лишь путём практического тестирования, однако предварительный расчёт всё же необходим.
При выборе кодека особое внимание следует уделять тому, какой алгоритм используется для сжатия видеопотока. Сегодня наиболее популярным остаётся кодек H.264, но постепенно его вытесняет новая технология — H.265, которая предлагает более эффективное сжатие. Тесты показывают, что H.265 позволяет сэкономить до 30–40% пропускной способности по сравнению с H.264 при сохранении того же качества изображения.
Для приблизительной оценки объёма диска можно воспользоваться следующей формулой (при использовании кодека H.264):
Если применяется кодек H.265, полученный результат уменьшится на 30–40%.
Рассмотрим пример системы видеонаблюдения, использующей кодирование H.265. Предположим, в ней установлено четыре IP-камеры с разрешением Full HD (битрейт — 4 000 кбит/с) и частотой съёмки 18 кадров в секунду. Записи должны храниться минимум семь дней при условии непрерывной записи. Подставляем эти значения в формулу для расчёта объёма архива с использованием кодека H.264:
Так как мы используем кодек H.265, который уменьшает объём архива на 30–40%, рассчитанный объём составит приблизительно 900 ГБ. Таким образом, для такой конфигурации подойдёт накопитель ёмкостью около 1 ТБ.
Для оптимизации использования пространства на жёстком диске можно настроить запись не постоянно, а только по движению или по расписанию. Индивидуальные настройки для каждой камеры позволят максимально эффективно распределять доступное пространство накопителя.
Способы хранения архива видеонаблюдения:
Существует несколько методов хранения архива видеонаблюдения, каждый из которых обладает своими преимуществами и недостатками. Основные способы включают:
1. Локальное хранение на жестких дисках (HDD/SSD)
Описание: Запись видеоархива осуществляется непосредственно на жесткие диски, установленные внутри видеорегистратора или сервера.
Преимущества: Высокая скорость доступа к данным, независимость от интернет-соединения, относительно низкая стоимость хранения больших объемов данных.
Недостатки: Ограниченный объем хранения, необходимость регулярной замены дисков, уязвимость перед физическими повреждениями и кражей.
2. Облачное хранение
Описание: Данные отправляются на удалённые серверы через интернет, где хранятся в защищённых дата-центрах.
Преимущества: Отсутствие необходимости в обслуживании физического оборудования, масштабируемость, высокая степень защиты данных от потерь.
Недостатки: Зависимость от стабильного интернет-соединения, возможные задержки при доступе к архиву, ежемесячные расходы на подписку.
3. Гибридное хранение
Описание: Комбинация локального и облачного хранения. Часть данных хранится локально, другая часть — в облаке.
Преимущества: Сочетает преимущества обоих подходов: быстрое локальное хранение критически важных данных и резервное копирование в облако для долгосрочной сохранности.
Недостатки: Более сложная настройка и управление системой, увеличение расходов на оборудование и услуги облачных провайдеров.
4. Использование NAS (Network Attached Storage)
Описание: Специальные сетевые хранилища, подключающиеся к сети и обеспечивающие централизованное хранение данных.
Преимущества: Простота управления и расширения емкости, совместная работа нескольких пользователей, возможность подключения дополнительных устройств.
Недостатки: Требуется дополнительное оборудование, зависимость от стабильности сети, потенциальные риски кибератак.
5. Карты памяти SD/MicroSD
Описание: Небольшие карты памяти, встроенные прямо в камеру или видеорегистратор.
Преимущества: Компактность, простота установки, возможность автономной работы без подключения к сети.
Недостатки: Очень ограниченная емкость, низкий уровень надежности, необходимость частой замены карт.
Каждый метод подходит для разных ситуаций и типов систем видеонаблюдения. Выбор конкретного метода зависит от требований к объему хранения, уровня безопасности, бюджета и специфики объекта.
Реализация системы архивации видеонаблюдения
Обратимся к примерам разработки систем видеонаблюдения на основе протокола IP и различным способам хранения видеоданных, подходящим для объектов разного масштаба:
Малые объекты
Объекты с количеством видеокамер до четырёх (например, небольшие контрольно-пропускные пункты) считаются малыми. Современные модели камер часто оснащены слотами для SD-карт, что даёт возможность хранить временные архивы прямо на устройстве в случае потери соединения с сетью. Альтернативой может служить 4-канальный регистратор, установленный на месте, что гарантирует надёжное хранение данных даже при проблемах с интернетом.
Кроме того, этот буфер может использоваться для оптимизации передачи данных по локальной сети в моменты высокой нагрузки. Благодаря снижению стоимости флеш-памяти стало возможным увеличивать объёмы децентрализованного хранения информации на самих устройствах, что позволяет вести запись видео в высоком разрешении (HD).
Средние объекты
Объекты с более чем четырьмя камерами наблюдения (например, небольшие магазины или частные дома) нуждаются в дополнительных вложениях в инфраструктуру. Здесь можно рассмотреть два подхода:
применение интеллектуальных IP-камер с функцией записи видео на удалённый сервер;
подключение камер к сетевому видеорегистратору.
Помимо предоставления удобного места для хранения данных, сетевой накопитель также предлагает ряд полезных функций:
эффективное управление файлами;
настройку прав доступа для пользователей;
использование технологий RAID для повышения надёжности хранения данных.
Этот подход особенно удобен для систем с количеством камер до восьми, так как позволяет использовать доступные по цене сетевые хранилища начального уровня.
Однако у данного решения есть существенные недостатки. Одним из них является сложность работы с видеоархивом и невозможность проведения анализа видеоматериалов. Видео, поступающее с камер, сохраняется в виде файлов без учёта особенностей дальнейшей обработки в архиве.
Чтобы найти нужную запись (например, зная её время), оператору приходится вручную просматривать файлы на сетевом накопителе, выбирая нужные, скажем, по именам. Такая система видеонаблюдения, увы, не подходит для объектов, где требуется проводить расследование сложных инцидентов.
Для реализации второго подхода с использованием IP-камер ключевым элементом становится сетевой видеорегистратор (NVR). Потоки с камер теперь поступают непосредственно на NVR, который сохраняет их в нужном формате на своём внутреннем жестком диске.
Наличие видеорегистратора в системе позволяет оператору централизованно управлять всем комплексом видеонаблюдения, выбирать различные режимы просмотра архивных записей (как с одного устройства, так и со всех сразу), а также настраивать параметры записи видео (включая функции распознавания лиц или отслеживания движения в определённой зоне).
В зависимости от выбранной модели регистратора, появляются разнообразные возможности для анализа архива. Например, можно выделить конкретную область на кадре и просмотреть записи, предшествующие исчезновению объекта из этой зоны. Также возможен поиск по таким критериям, как расфокусировка камеры или появление объекта, перекрывающего обзор.
Современные цифровые камеры обеспечивают высокое качество изображения и позволяют одновременно записывать аудиои видеопотоки, что помогает воссоздать полную картину событий и оперативно расследовать инциденты на охраняемом объекте.
Крупные объекты
Создание крупной, распределённой и надёжной системы IP-видеонаблюдения, состоящей из нескольких сотен камер, требует комплексного использования сетевых технологий хранения данных.
В данном случае видеокамеры подключаются к нескольким сетевым регистраторам, а большие объёмы видеоданных требуют значительных ресурсов для их сохранения. Для решения этой задачи эффективно применяется технология iSCSI (Internet Small Computer System Interface).
Протокол iSCSI позволяет встраивать команды управления хранилищами в IP-пакеты для обмена данными. Ресурс iSCSI представляется как обычный локальный диск. Передача информации осуществляется на уровне блоков, реализуя концепцию SAN (сеть хранения данных) через сеть Ethernet. Внешнее хранилище воспринимается регистратором как собственный жесткий диск.
Хранилища с видеосерверами могут располагаться на значительном расстоянии друг от друга. Для длительного хранения архива с видеорегистраторов данные могут дублироваться на устройства NAS. Эта система легко масштабируется и может быть расширена добавлением новых видеокамер, подключаемых к NVR.
Видео — это один из ключевых типов данных, требующий значительных объёмов для хранения. Цифровые системы видеонаблюдения полностью интегрируются в IT-инфраструктуру предприятия, позволяя применять современные методы архивирования информации. Здесь также существует несколько вариантов (каждый со своими плюсами и минусами).