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        NVMS-5000平臺軟件網絡需求及存儲容量計算

        2017年08月29日

        一、網絡需求

        1.網絡質量需求

        對于視頻監控網絡,其對傳輸網絡的服務質量(QoS)等級要求如下:

        l 網絡時延應小于200ms

        l 時延抖動應小于50ms

        l 丟包率應小于3×10-4

         

        2.網絡接入方式

        2.1前端接入

        l 固網設備可采用ADSL寬帶撥號、專線等方式接入。

        l WLAN設備可通過Wi-Fi方式接入。

        l 3G設備通過3G網絡(聯通WCDMA、移動TD-SCDMA、電信CDMA2000)接入平臺。

        2.2中心平臺的服務器接入

        l 直接接入公網,要求每臺服務器需要1個固定公網IP地址(適合復雜網絡)。

        l 通過路由器端口映射接入公網,即所有服務器共享1個固定公網IP地址(適合簡單網絡)。

        2.3用戶接入端接入

        l 支持ADSL撥號、固網專線、Wi-Fi無線網、3G移動網絡等方式。

        2.4管理客戶端接入

        l 直接接入中心服務器內部網絡,無需單獨配置固定公網IP地址。

         

        3.網絡傳輸帶寬計算

        視頻監控網絡的傳輸帶寬與前端設備的分辨率、幀率、碼率等因素密切相關。

        對于所需圖像的實時性、流暢性要求不同,應根據實際情況具體問題具體分析,可以對業務網絡按照前端接入、中心平臺、用戶接入端、管理客戶端分別計算傳輸帶寬。

        3.1前端接入帶寬計算

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        其中,前端監控設備接入帶寬,指的是網絡上行的最小帶寬,即監控設備將視頻信息上傳到中心服務器應滿足的最小寬帶。

        視頻監控系統采用H.264的視頻編碼方式,占用網絡帶寬較少。通常視頻監控系統要求在30幀/s的幀率情況下,單路視頻通道傳輸常用視頻圖像格式所需上行最小帶寬如下:

        l CIF(分辨率352×240)每路攝像頭所需帶寬為512Kbps;

        l D1(分辨率704×480)每路攝像頭所需帶寬為2Mbps。

        建議應根據實際情況來選擇接入方式。例如在CIF圖像質量要求下,若前端一路視頻上傳至中心平臺,應選擇1條上行帶寬至少512Kbps的接入線路;若前端有100路視頻同時上傳至中心平臺,傳輸網絡上行帶寬應為50Mbps。

        3.2中心平臺帶寬計算

        中心平臺服務器的接入帶寬,指的是下行最小帶寬,即中心服務器從監控設備下載視頻信息時應滿足的最小帶寬。中心平臺帶寬計算主要有兩部分,一部分為前端設備上傳的視頻流,另一部分為中心服務平臺向客戶端分發的視頻流。

        中心平臺的服務器帶寬要求為:

        1、認證服務器:上下行帶寬各為10Mbps;

        2、報警服務器:上下行帶寬各為10Mbps;

        3、轉發服務器、存儲服務器(以CIF為例):上下行帶寬各為512Kbps×同時預覽的并發視頻路數

        3.3用戶接入端帶寬計算

        1、PC客戶端

        PC客戶端所需的帶寬取決于客戶同一時間需要監看的視頻路數。如果同時監看的CIF畫面路數為n,D1畫面路數為m,則客戶端側的下行帶寬規劃為:n×512Kbps+m×2Mbps。

        2、手機客戶端

        在移動通信網絡中,如果按照最低幀率來傳送圖像信息,至少需要帶寬可以穩定在30—40Kbit/s的移動網絡環境,才能實現視頻圖像平穩播放。

        GPRS和CDMA 1X制式的移動網絡,經測試平均業務速率GRPS為20—40Kbit/s,CDMA 1X為80—100Kbit/s。在實際應用過程中,由于要受到周圍環境影響、網絡干擾等原因,真實傳輸速率會低于以上平均速率。

        隨著3G網絡的普及,移動網絡的數據傳輸能力將不再是視頻監控業務發展的瓶頸。在3G網絡條件下,QVGA畫面質量的手機帶寬要求每路通道98Kbps。

         

        3.4管理客戶端帶寬計算

        管理客戶端直接接入中心服務器內部網絡,因其所需帶寬較小,中心平臺路由器帶寬完全滿足要求,故不需另外考慮。

        二、存儲容量計算

        1.系統存儲空間計算

        1.1硬盤錄像機(DVR)硬盤容量計算

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        目前國內主流的硬盤錄像機采用CIF和D1兩種分辨率,支持錄像碼率的配置范圍為256Kbps~2048bps,支持定碼流、變碼流兩種方式。DVR中CIF默認使用768Kbps定碼流,D1默認使用1536Kbps以上定碼流。

        例:16路硬盤錄像機,音、視頻錄像,采用CIF格式的768Kbps定碼流,每天定時錄24小時,錄像資料保存30天,計算公式如下:

        視頻流部分:

        每小時錄像文件大?。?68×3600÷8÷1024×16=5400MB

        硬盤錄像機所需硬盤容量=5400×24×30=3888000MB≈3.9TB

        音頻流部分:

        音頻碼流為固定16Kbps,跟視頻文件相比每小時所占容量很小,此處可忽略不計。

        因此,硬盤錄像機的硬盤容量至少應為3.9TB。

         

        1.2存儲服務器硬盤容量計算

        計算公式同4.1。需要注意的是確定碼率大小,不同的DVR可能采用不同的碼率,而碼率決定了存儲服務器的容量需求。因此,建議按碼率大小的不同,分別測算所需的容量再累加。

        例:存儲服務器下帶4個DVR(各有16路視頻通道,音、視頻錄像),其中,2個DVR采用CIF格式512Kbps定碼流,2個DVR采用D1格式1536Kbps定碼流,每天定時錄24小時,錄像資料保存30天,計算如下:

        視頻流部分:

        2個CIF格式DVR每小時錄像文件大?。?12×3600÷8÷1024×16×2=7200MB

        存儲服務器所需空間=7200×24×30=5184000≈5.2TB

        2個D1格式DVR每小時錄像文件大?。?536×3600÷8÷1024×16×2=21600MB

        存儲服務器所需空間=21600×24×30=15552000≈15.6TB

        音頻流部分:

        音頻碼流固定為16Kbps,跟視頻文件相比每小時所占容量很小,此處可忽略不計。

        因此,硬盤錄像機的硬盤容量至少應為21TB。


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