СЕРВЕР ДЛЯ СИСТЕМЫ И КАМЕР IP ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Видеосервера являются наиболее современной и функциональной аппаратурой для управления масштабной системой цифрового видеонаблюдения.

Существует несколько ключевых параметров влияющих на выбор ресурсной базы и ПО этих устройств.

Основные параметры, влияющие на выбор видеосервера.

Производительность сервера для видеонаблюдения зависит от четырех основных параметров:

1. мощность процессора;
2. скорость ввода вывода Ethernet контроллера;
3. производительность видеокарты;
4. объем оперативной памяти.

Если в системе видеонаблюдения используются IP камеры разных производителей или они передают информацию с применением разных кодеков сжатия, то необходимо зарезервировать дополнительные мощности сервера для приведения видео к единому стандарту.

Для выбора оптимальной ресурсной базы видеосервера следует всегда производить расчет параметров по максимальным значениям. Например, разрешение (качество) видеоданных или количество кадров в секунду которые могут выдать все камеры системы.

Нагрузка на процессор сервера при подключении нескольких камер увеличивается незначительно. При передаче видеосигнала на максимальных показателях она не должна превышать 40-45%. Остальной ресурс необходим для работы с массивами данных, выведения видео на монитор, как он-лайн трансляция, так и из архивов.

Максимальную нагрузку на процессор оказывает именно процедура трансляции видео на мониторах. По количественным показателям загрузки сервера эта функция больше в три раза, чем обработка и сохранение данных.

Ethernet контроллер.

Необходимая скорость работы сетевой платы рассчитывается путем простого сложения всех входящих потоков с камер видеонаблюдения, при максимальных параметрах разрешения и исходящих потоков, передающих информацию на удаленные рабочие места пользователей. При этом полученное число не должно превышать половину пропускной способности сетевого контроллера.

При необходимости увеличения пропускной способности сервера можно воспользоваться следующими способами:

• использовать два Ethernet контроллера и разделить входящий и исходящий трафики через две сетевые карты при помощи соответствующих настроек в ПО;
• установить специальный контроллер, имеющий несколько физических входов и объединяющих их в один виртуальный; задействовать оптико-волоконную аппаратуру передачи данных.

Программное обеспечение.

На большинстве видеосерверов установлены операционные системы Windows или Linux. Отдать предпочтение одной из них бывает сложно. Для Windows существует гораздо больше разработанных программ, а Linux считается гораздо более надежной, однако найти компетентного специалиста гораздо сложнее.

При выборе ПО для сервера системы IP видеонаблюдения следует ориентироваться на следующие параметры:

• оно должно поддерживать все функции используемые IP камерами;
• поддерживать подпрограммы или иметь интегрированные модули интеллектуальной обработки видео - распознавание лиц, номеров автомобилей и т.п.;
• предусматривать возможность объединения нескольких серверов в одну систему;
• иметь техническую поддержку и систематические обновления.

Основополагающей функцией оптимального программного обеспечения считается оптимизация ресурсов сервера. В основном, это исключение лишних процедур по конвертированию видеоформатов, которые излишне нагружают процессор и могут существенно снизить качество воспроизводимого видеофайла.

СПОСОБЫ ОРГАНИЗАЦИИ ДИСКОВЫХ МАССИВОВ

Сетевая (IP) система видеонаблюдения оперирует значительными объемами информации. Ее сохранение является одной из ключевых задачи видеосервера. Кроме того, правильная настройка физических дисков и их параллельное объединение в матрицу дает дополнительное повышение производительности ввода вывода.

Для решения этой проблемы на серверах для хранение информации с камер видеонаблюдения используются дисковые массивы RAID. Существует несколько типов таких массивов, каждый из которых представляет свой способ компромисса между пропускной способностью, объемом полезного дискового пространства и отказоустойчивостью.

RAID 1. Запись на зеркальные диски.

Использует технологию «зеркальных дисков». Наиболее дорогостоящий способ, при котором информация дублируется на проверочный диск. Пропускная способность и объем полезной памяти в этом случае сокращается вдвое. С целью повышения отказоустойчивости некоторые производители (Tandem Computers) дополнительно дублируют контроллеры и магистрали ввода вывода.

RAID 2. Запись с поразрядным расслоением данных.

Производительность таких серверов в масштабных системах видеонаблюдения аналогична технологии RAID 1. Принцип их действия основан на использовании избыточных контрольных разрядов. При записи информации в системе RAID 2 происходит поразрядное расслоение и запись данных.

Такой способ организации так же довольно дорогостоящий. К примеру, компании Thinking Machine для создания сервера с матрицей на 32 диска приходилось выделять дополнительно 7 контрольных дисков для поиска и исправления ошибок и 3 диска горячего резерва.

RAID 3. Обнаружение ошибок на аппаратном уровне.

RAID 3 является более продвинутой версией организации дисковых массивов второго уровня. Здесь обнаружением ошибок записи занимается контроллер. Соответственно уменьшается число контрольных дисков на группу. В современных матрицах RAID 3 это соотношение составляет 4 к 1.

Сервером такая матрица воспринимается как единый логический массив информации, который имеет в 4 раза большую пропускную способность и емкость по сравнению с физическим диском. Наиболее известные фирмы, которые практикуют использование RAID 3 – это Maxtor и Micropolis.

RAID 4. Внутригрупповая параллельная запись.

Принцип действия такого контроллера аналогичен записи 2 уровня с использованием поразрядного расслоения. Однако, обнаружение и исправление ошибок осуществляет контроллер, подобно RAID 3. Существенное ускорение обработки данных происходит от того что дублирование производится на уровне секторов а битов.

Такой способ организации дисковых массивов подходит для небольших систем IP видеонаблюдения и серверов на 2, 4 диска. Он предназначен для тех же систем что и RAID 1, но его производительность существенно выше.

RAID 5. Распределение контрольной информации.

Обладает высокой производительностью записи небольших информационных массивов в сочетании с достаточным уровнем отказоустойчивости. Это стало возможным благодаря тому, что контрольная информация, с которой производится сверка, не записана на один конкретный диск, а распределяется на все диски матрицы. Следовательно, при каждой операции нет нужды в чтении контрольного диска.

RAID 6. Максимальная надежность.

Наилучшими показателями в соотношении пропускной способности и отказоустойчивости. Однако при осуществлении записи системе приходится делать не менее 6 обращений к контрольным данным, что снижает производительность. Фактически такой тип массивов встречается только в системах с чрезвычайно высокими требованиями к отказоустойчивости оборудования.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ВНЕШНИХ УСТРОЙСТВ

Зачастую в системах видеонаблюдения требуется подключение к серверу специализированных устройств управления поворотными камерами.

Для этой цели используются PTZ модули управления, которые подключаются через последовательные порты RS-232 или RS-485. Так же через них может подключаться модем, если необходима настройка ADSL/DSL связи с сетью интернет.

Кроме того, подключение внешних устройств может осуществляться через специальные платы ввода-вывода. Это наиболее распространенная практика подключения аналоговых камер видеонаблюдения к IP серверу.

При интегрировании в систему видеонаблюдения охранной сигнализации, видеосервер может выполнять некоторые функции контроллера управления внешними детекторами. Их подключение осуществляется через цифровые входы.

Таким образом, при выборе сервера для системы IP видеонаблюдения основное внимание следует сосредоточить на параметрах платформы, программном обеспечении и способе хранения и обработки полученных данных.