Расчет архива видеонаблюдения: объем хранения и исходные данные

Что именно требуется рассчитать

Задача расчета — определить полезный объем хранилища, необходимый для сохранения записей от заданного числа камер в течение установленного срока. Полезный объем отличается от паспортной суммы емкостей дисков: часть пространства может занимать файловая система, служебные данные регистратора, резерв массива или зеркало.

Базовая логика проста: поток каждой камеры переводят из мегабит в объем данных за сутки, затем умножают на глубину архива. Если камеры работают с разными настройками, их считают по группам или поштучно. Усреднять все потоки допустимо только при действительно одинаковых сценах и профилях записи.

Исходные данные для расчета

Количество камер и расчетный поток

Для каждой камеры нужен битрейт записываемого потока в Мбит/с. Разрешение само по себе не определяет объем: две камеры с одинаковым числом пикселей могут формировать заметно разные потоки из-за частоты кадров, кодека, уровня качества и сложности сцены.

На ранней стадии используют проектный битрейт. Для действующей системы надежнее снять среднее и пиковое значения в интерфейсе камеры, регистратора или системы мониторинга. Проверку проводят в характерные периоды: днем, ночью, при включенной ИК-подсветке, движении людей, транспорта, листвы или осадков.

Режим записи

При непрерывной записи камера создает данные круглосуточно. Запись по расписанию учитывают пропорционально числу часов работы. Для записи по движению или событию нужен коэффициент активности — доля времени, когда запись действительно идет. Его нельзя назначать только по субъективной оценке: на проходной он может быть высоким, а движение деревьев или цифровой шум способны вызывать постоянные события.

Глубина и схема хранения

Глубину архива задают в сутках. Дополнительно фиксируют, требуется ли единый срок для всех камер или разные сроки для зон. Также необходимо знать схему дискового массива и доступную пользователю емкость после его создания. Расчет массива и выбор конкретных накопителей — отдельные инженерные задачи; здесь рассматривается только требуемый объем архива.

Формулы расчета

Для постоянного потока объем записи одной камеры за сутки рассчитывается так:

V_сут = B × 86 400 ÷ 8 ÷ 1 000 = B × 10,8 ГБ,

где B — битрейт в Мбит/с, 86 400 — число секунд в сутках, деление на 8 переводит биты в байты. В формуле используются десятичные гигабайты: 1 ГБ = 1 000 000 000 байт.

Полный полезный объем для группы одинаковых камер:

V = N × B × 10,8 × D × K × R,

где N — число камер, D — срок хранения в сутках, K — коэффициент времени записи, R — запас на отклонение потока и служебные расходы. Для круглосуточной записи K = 1. При записи 12 часов в сутки K = 0,5. Для событийной записи K определяют измерением фактической активности.

Запас не должен маскировать неточные исходные данные. Его выбирают осознанно с учетом изменчивости сцены и режима управления битрейтом, а не используют вместо измерений.

Пример расчета

Предположим, система включает 16 камер с записываемым потоком 4 Мбит/с, непрерывной записью и глубиной архива 30 суток. Без дополнительного запаса:

16 × 4 × 10,8 × 30 = 20 736 ГБ, или 20,736 ТБ.

Это требуемая полезная емкость, а не перечень дисков. Паспортную емкость оборудования следует подбирать после учета RAID, резервирования, ограничений регистратора и различий между десятичными ТБ и двоичными ТиБ.

Ориентир по объему одного постоянного потока

Таблица применима к непрерывному потоку. Она не гарантирует конкретный объем для камеры с переменным битрейтом: фактическое значение зависит от изображения и настроек кодера.

Диагностический алгоритм

1. Составьте перечень камер. Зафиксируйте записываемый поток, кодек, разрешение, частоту кадров и режим управления битрейтом для каждой камеры.
2. Разделите камеры на группы. Отдельно считайте входы, улицу, парковку, коридоры и другие зоны с разной динамикой.
3. Определите режим записи. Укажите непрерывную запись, расписание или события. Для событий измерьте фактическую долю времени записи.
4. Назначьте глубину архива. Проверьте, одинаков ли срок для всех групп и считается ли он полными сутками.
5. Рассчитайте полезный объем. Сложите результаты по группам и отдельно обозначьте примененный запас.
6. Сопоставьте результат с доступной емкостью. Используйте полезный объем массива, который показывает система после настройки, а не сумму значений на наклейках дисков.
7. Проведите контрольный замер. После запуска сравните расчет с приростом занятого пространства минимум за несколько характерных суток.

Проверяемые критерии корректности

• для каждой камеры указан именно поток записи, а не дополнительный поток просмотра;
• переменный битрейт проверен на динамичной и ночной сцене;
• коэффициент событийной записи получен из статистики, а не выбран произвольно;
• гигабайты и терабайты во всех этапах рассчитаны в одной системе единиц;
• требуемая полезная емкость сопоставлена с полезной емкостью массива;
• после ввода системы прогнозная глубина архива подтверждена фактической датой самой ранней записи.

Типовые ошибки

Расчет только по разрешению. Значение «4 Мп» не сообщает, сколько данных запишет камера. Нужен битрейт либо статистика реального объема.

Использование максимального потока как среднего без пояснения. Такой подход может создать большой резерв, но не показывает ожидаемую загрузку. Полезно считать базовый и верхний сценарии отдельно.

Слепое доверие записи по движению. Постоянные события превращают ее в непрерывную запись. Маски детекции, чувствительность и освещение необходимо проверять на объекте.

Сложение паспортных емкостей дисков. RAID, резервные диски и служебные области уменьшают доступное пространство.

Отсутствие повторной проверки. Замена кодека, увеличение частоты кадров или появление новой активности в кадре меняют глубину архива даже без добавления камер.

Границы метода

Этот расчет отвечает на вопрос о требуемой емкости и ожидаемой глубине архива. Он не заменяет расчет сетевой пропускной способности, оценку производительности регистратора, выбор модели и ресурса дисков, проектирование RAID, электропитания или резервирования. Поток может быть достаточным для оценки объема, но одновременно создавать иные требования к сети и оборудованию.

Если исходные данные еще не подтверждены обследованием, результат следует считать предварительным. Для существующей системы наиболее надежная проверка — измерить реальный суточный прирост архива и сопоставить его с настройками камер.

Итог

Практический расчет строится вокруг четырех величин: числа камер, записываемого битрейта, доли времени записи и срока хранения. Результат выражают в полезной емкости, затем проверяют по фактическому заполнению. Чем сильнее меняются сцены и активность, тем важнее считать несколько сценариев и проводить контрольный замер.

Другие инженерные материалы собраны в блоге Grifun. Если нужно уточнить исходные данные на объекте, проверить существующий архив или подготовить расчет перед работами, можно обсудить с Grifun обследование и состав задач.