前端摄像头计算与存储容量计算-PPT课件
视频监控存储空间大小与传输带宽计算方法
视频监控存储空间大小与传输带宽计算方法在数字视频监控系统设计与实际应用中，经常需要规划数字视频系统的存储空间大小及传输网络带宽，这对于整个系统的应用非常重要，而又较难规划。
在此，从原理上及应用上略做说明。
一、首先需要明确如下概念:1、分辨率分辨率表示图像的尺寸大小(或像素数量)，用于设置录像的图像尺寸。
在监控中常用的分辨率有QCIF、CIF、HD1、2CIF、DCIF、4CIF和D1这几种。
分辨率是决定位率(码率)的主要因素，不同的分辨率要采用不同的位率，它们之间的关系如图1所示。
总体而言，录像的分辨率越高，所要求的位率(码率)也越大，但并不总是如此，图1说明了不同分辨率的合理的码率选择范围。
所谓“合理的范围”指的是，如果低于这个范围，图像质量看起来会变得不可接受;如果高于这个范围，则显得没有必要，对于网络资源以及存储资源来说是一种浪费。
2、位率位率又称为“码率”。
指单位时间内，单个录像通道所产生的数据量，其单位通常是bps、Kbps或Mbps。
可以根据录像的时间与位率估算出一定时间内的录像文件大小。
位率类型又称为码率类型，共有两种——动态码率(VBR)和固定码率(CBR)。
所谓动态码率是指编码器在对图像进行压缩编码的过程中，根据图像的状况实时调整码率高低的过程，例如当图像中没有物体在移动时，编码器自动将码率调整到一个较低的值。
但当图像中开始有物体移动时，编码器又自动将码率调整到一个较高的值，并且实时根据运动的剧烈程度进行调整。
这种方式是一种图像质量不变，数据量变化的编码模式。
固定码率是指编码器在对图像进行编码的过程中，自始至终采用一个固定的码率值，不论图像情况如何变化。
这种方式是码率量不变，而图像质量变化的编码模式。
在动态码率模式下，我们在硬盘录像机上设置的位率值称为“位率上限”。
意思是我们人为设定一个编码码率变化的上限，可以低于，但不能高于。
根据这个位率值，我们可以估算出一定时间内的存储容量的上限值。
《监控培训资料》PPT课件
是由ISO（国际标准化组织）和IEC（国际电工委员会）于1988
年联合成立的国际组织。专门致力于运动图像及伴音编码标准
化工作。
mpeg-1
目标：CD-ROM上的交互式视频
画面尺寸：PAL 352x288；NTSC 320x240
带宽： 1~1.5Mb/s
应用领域：vcd
常见后缀：mpg
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件大小的估值。
例如：
单通道的录像每小时占用硬盘空间为 200M/小时，使用 4 路硬 盘录像机时要求达到一个月（30 天）每天 24 小时连续录像， 需求的硬盘空间如下：4 通道×30 天×24 小时×200M/小时 =576G，则一般需要安装 5 块 120G 硬盘，或者 4 块 160G 硬 盘。
3、传输设备 CCTV视频信号一般以基带频率的形式传输，最常用的传输介质 是同轴电缆。即使其它设备的性能都非常好，如果没有良好的传 输系统，最终看到的效果将仍然无法令人满意。
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安防综合系统的结构介绍
①模拟化安防系统组成 ②数字化安防系统组成
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①模拟化安防系统组成
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模拟化安防系统组成
前端设备
光发机
光纤
光收机
硬盘录像机
普通pc机以及 控制服务器等
视频分配器 远程传输
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矩阵 +电视墙
远程用户
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②数字化安防系统组成
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数字化安防系统组成
前端设备
视频编码器
前端设备+ 视频编码器
接入XDSL/VPN/WAN INTERNET/INTRANET GPRS/CDMA802.11G
录像容量计算,不容错过
录像容量计算一、录像容量介绍录像存储时间与您设置的码率上限和硬盘存储容量两者直接相关。
一般分辨率越高，码率上限也需要越大。
一般针对H.264编码的设备，推荐码率上限如下：130W的摄像头一般是2M，即2048Kbps；200W的摄像头一般是4M，即4096Kbps；300W的摄像头一般是6M，即6144Kbps。
二、录像容量计算单通道录像文件大小计算公式如下：文件大小（Gbps）=码流（Kbps）÷8×3600×每天录像时间（hour）÷1024÷1024 您也可以大致进行估算举例说明1）在码率上限数值为512K的情况下，1个通道，1天（24小时）的情况下存储空间为5.27G。
2）那么，您可以按照具体的码流上限乘以对应的系数（几倍）。
3）如果您的码率上限是2048K（即512K的4倍），那么就是5.27G乘以4倍等于21.09G左右。
估算结果如果摄像机采用H.264编码（按一个摄像机一天24小时录像）100W，130W像素约21G ，200W像素约42G，300W像素约63G。
如果摄像机采用H.265方式编码（按一个摄像机一天24小时录像）100W、130W像素约15G， 200W像素约20G ，300W像素约30G ，400W像素约40G。
三、知识点，不容忽略码率上限1）这边的码率上限指的是设备的主码流码率上限，因为录像一般是按照主码流来进行录像的；2）如上介绍的码率上限，只是推荐码率上限，您也可以根据您的实际情况进行调节。
定码率和变码率定码率：实际码率在码率上限的值左右上下浮动；变码率：根据您照射场景的复杂度，灵活调整码率上限值，推荐设置成变码率；录像容量由于实际码率存在浮动和其他不确定因素，实际录像容量存储肯定是有一定的差距的。
复合流复合流包含了视频+音频，由于音频码率上限比较小，基本可以按照如上通用计算。
硬盘容量硬盘格式化后会比原容量小一些，请以硬盘管理的实际显示容量为准。
摄像头基础知识讲义ppt课件【完整版】
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摄像机存储空间的计算
摄像机存储空间的计算(总4页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除摄像机不同格式存储空间硬盘录像机压缩存储在视频监控系统中，对存储空间容量的大小需求是与画面质量的高低、及视频线路等都有很大关系。
下面对视频存储空间大小与传输带宽的之间的计算方法做以介绍。
比特率是指每秒传送的比特(bit)数。
单位为bps(BitPerSecond)，比特率越高，传送的数据越大。
比特率表示经过编码(压缩)后的音、视频数据每秒钟需要用多少个比特来表示，而比特就是二进制里面最小的单位，要么是0，要么是1。
比特率与音、视频压缩的关系，简单的说就是比特率越高，音、视频的质量就越好，但编码后的文件就越大;如果比特率越少则情况刚好相反。
码流(DataRate)是指视频文件在单位时间内使用的数据流量，也叫码率，是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。
同样分辨率下，视频文件的码流越大，压缩比就越小，画面质量就越高。
上行带宽就是本地上传信息到网络上的带宽。
上行速率是指用户电脑向网络发送信息时的数据传输速率，比如用FTP上传文件到网上去，影响上传速度的就是“上行速率”。
下行带宽就是从网络上下载信息的带宽。
下行速率是指用户电脑从网络下载信息时的数据传输速率，比如从FTP服务器上文件下载到用户电脑，影响下传速度的就是“下行速率”。
不同的格式的比特率和码流的大小定义表:传输带宽计算: 比特率大小×摄像机的路数=网络带宽至少大小; 注:监控点的带宽是要求上行的最小限度带宽(监控点将视频信息上传到监控中心);监控中心的带宽是要求下行的最小限度带宽(将监控点的视频信息下载到监控中心);例:电信2Mbps的ADSL宽带，理论上其上行带宽是512kbps=64kb/s，其下行带宽是2Mbps=256kb/s 例:监控分布在5个不同的地方，各地方的摄像机的路数:n=10(20路)1个监控中心，远程监看及存储视频信息，存储时间为30天。
安防监控硬盘容量计算公式
1080P、720P、4CIF、CIF所需要的理论带宽在视频监控系统中，对存储空间容量的大小需求是与画面质量的高低、及视频线路等都有很大关系。
下面对视频存储空间大小与传输带宽的之间的计算方法做以先容。
比特率是指每秒传送的比特(bit)数。
单位为bps(BitPerSecond)，比特率越高，传送的数据越大。
比特率表示经过编码(压缩)后的音、视频数据每秒钟需要用多少个比特来表示，而比特就是二进制里面最小的单位，要么是0，要么是1。
比特率与音、视频压缩的关系，简单的说就是比特率越高，音、视频的质量就越好，但编码后的文件就越大；假如比特率越少则情况恰好相反。
码流(DataRate)是指视频文件在单位时间内使用的数据流量，也叫码率，是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。
同样分辨率下，视频文件的码流越大，压缩比就越小，画面质量就越高。
上行带宽就是本地上传信息到网络上的带宽。
上行速率是指用户电脑向网络发送信息时的数据传输速率，比如用FTP上传文件到网上往，影响上传速度的就是“上行速率”。
下行带宽就是从网络上下载信息的带宽。
下行速率是指用户电脑从网络下载信息时的数据传输速率，比如从FTP服务器上文件下载到用户电脑，影响下传速度的就是“下行速率”。
不同的格式的比特率和码流的大小定义表：传输带宽计算：比特率大小×摄像机的路数=网络带宽至少大小；注：监控点的带宽是要求上行的最小限度带宽(监控点将视频信息上传到监控中心)；监控中心的带宽是要求下行的最小限度带宽(将监控点的视频信息下载到监控中心)；例：电信2Mbps的ADSL宽带，50米红外摄像机理论上其上行带宽是512kbps=64kb/s，其下行带宽是2Mbps=256kb/。
例：监控分布在5个不同的地方，各地方的摄像机的路数：n=10(20路)1个监控中心，远程监看及存储视频信息，存储时间为30天。
不同视频格式的带宽及存储空间大小计算如下：地方监控点：CIF视频格式每路摄像头的比特率为512Kbps，即每路摄像头所需的数据传输带宽为512Kbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：512Kbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)≈5120Kbps=5Mbps(上行带宽)即：采用CIF视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为5Mbps；D1视频格式每路摄像头的比特率为，即每路摄像头所需的数据传输带宽为，10路摄像机所需的数据传输带宽为：(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=15Mbps(上行带宽)即：采用D1视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为15Mbps；720P(100万像素)的视频格式每路摄像头的比特率为2Mbps，即每路摄像头所需的数据传输带宽为2Mbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：2Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=20Mbps(上行带宽)即：采用720P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为20Mbps；1080P(200万像素)的视频格式每路摄像头的比特率为4Mbps，浙江监控批发网络编码板即每路摄像头所需的数据传输带宽为4Mbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：4Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=40Mbps(上行带宽)即：采用1080P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为40Mbps；监控中心：CIF视频格式的所需带宽：512Kbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=Kbps=25Mbps(下行带宽)即：采用CIF视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少25MbpsD1视频格式的所需带宽：(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=75Mbps(下行带宽)即：采用D1视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少75Mbps720P(100万像素)的视频格式的所需带宽：2Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=100Mbps(下行带宽)即：采用720P的视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少100Mbps1080P(200万像素)的视频格式的所需带宽：4Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=200Mbps(下行带宽)即：采用1080P的视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少200Mbps存储空间计算：码流大小(单位：kb/s；即：比特率÷8)×3600(单位：秒；1小时的秒数)×24(单位：小时；一天的时间长)×30(保存的天数)×50(监控点要保存摄像机录像的总数)÷(磁盘格式化的损失10%空间)=所需存储空间的大小(注：存储单位换算1TB=1024GB；1GB=1024MB；1MB=1024KB)50路存储30天的CIF视频格式录像信息的存储空间所需大小为：64×3600×24×30×50÷=≈9TB50路存储30天的D1视频格式录像信息的存储空间所需大小为：192×3600×24×30×50÷=.2GB≈26TB50路存储30天的720P(100万像素)视频格式录像信息的存储空间所需大小为：256×3600×24×30×50÷=.3GB≈35TB50路存储30天的1080P(200万像素)视频格式录像信息的存储空间所需大小为：512×3600×24×30×50÷=.5GB≈69TB。
存储容量计算
存储设计根据要求，福建工程学院监控系统采用集中式存储解决方案。
具体设计为：在监控中心部署H3C EX1000S IPSAN存储服务器，前端所有摄像头的图像通过监控专网传输到监控中心，集中存储到IPSAN服务器上。
监控平台建成后，还需针对存储需求进行不同码流设计：CIF：图像分辨率为352×288 D1：图像分辨率为720×576采用CIF方式：每路每秒是采用512K进行存储，我们参考512k存储系统按照160个摄像头存储30天的需求，共需要存储容量；(计算公式：存储容量（GB)＝（码流/1024/1024/8）×CBR影响系数×60秒×60分钟×24小时×天数）●以512K单路视频图像码流，计算图像存储容量。
每小时容量=3600秒×（512/1024/1024/8）×1.10=0.242G/小时每路图像一天24小时一天容量=24 Hour×0.242GB/Hour=5.801GB/天一月容量=30 天×5.801GB/天=174.03GB160个摄像头保存30天容量=160×174.03GB =27844.8GB=27.8TB 采用Full D1方式：每路每秒是采用2M进行存储，我们参考2M存储系统按照14个摄像头存储30天的需求，共需要存储容量；(计算公式：存储容量（GB)＝（码流/1024/1024/8）×CBR影响系数×60秒×60分钟×24小时×天数）●以1M单路视频图像码流，视频图像分辨率为D1 720*576 PAL 25帧,计算图像存储容量。
每小时容量=3600秒×（2048/1024/1024/8）×1.10=0.967G/小时每路图像一天24小时一天容量=24 Hour×0.967GB/Hour=23.203GB/天一月容量=30 天×23.203GB/天=696.09GB14个摄像头保存30天容量=14×696.09GB =9745.26GB=9.75TB存储设备计算：硬盘计算：750GB SATA实际容量为667（698.5）GB（少于的部分用于操作系统）；CBR影响系数：是指CBR(恒定码流）正误差给存储容量带来的影响系数。
存储技术入门介绍ppt课件
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2.1Raid相关技术
Raid产生的原因
• CPU运算速度飞速 提高，数据读写速 度不应该成为计算 机系统处理的瓶颈
容量
性能
可靠性
• 计算机发展初期， 大容量硬盘价格非 常高，而需要存储 的数据量越来越大
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• 信息时代，数据对 企业和个人的重要 性越来越大，数据 存储安全更需要保 障
RAID
•JBOD：AS300J、AS500J、FF4G16
•单控制器阵列：如AS300N-M1、AS500N2-M2、AS500N6
•双控制器阵列：如AS500G、AS500E、AS500H、 AS600G3、AS1000G3、AS1000G6、AS2000
按主机接口的类型分
•FC阵列：AS500E、AS500G、AS600G3、 AS1000G3、AS1000G6、AS2000
4、存储系统的产品组成 5、存储应用
5.1 存储前端应用技术介绍 5.2 存储发展趋势及相关热点 5.3 存储应用方案简析
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2.1Raid相关技术
RAID基本概念——定义
RAID （Redundant Array of Independent Disks）即独立磁盘冗余阵 列，RAID技术将多个单独的物理硬盘以不同的方式组合成一个逻辑硬盘，从而 提高了硬盘的读写性能和数据安全性
存储连接设备
✓光纤HBA卡 ✓SAS RAID卡 ✓SCSI卡 ✓光纤交换机 ✓光纤连接线缆
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存储软件
存储内置软件
✓存储管理软件 ✓数据镜像软件 ✓数据复制软件 ✓路径冗余软件 ✓数据快照软件
其他存储软件
✓双机高可用 ✓存储虚拟化 ✓数据备份容灾 ✓数据归档 ✓数据迁移
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如：600路IPC，标清2Mbps码流，30天全天录像
600*2*3600*24*30/8/1024/1024=370.79(TB)
链接存储容量计算表
2、确定硬盘以及存储容量（硬盘大小、存储盘位、阵列类型、热备盘个数）
算法：可用容量 可用硬盘数（硬盘总数-冗余-热备）*硬盘实际容量*（1-格式化损耗）
如：2TB硬盘，使用A1024满盘（2个RAID5，1个热备），损耗按5%计算
2TB硬盘=2000GB/1.024/1.024/1.024=1862GB （24-2-1）*1862*（1-5%）/1024=36.29TB
硬盘（2TB）数 8 16 24 48
RAID 个数 1 1 1 2（11+12） 2（23+23）
H---监控场景水平宽度 D---相机距镜头距离；
选择焦距
估算法(适用于4mm以上的镜头)
例：某人距离摄像机10米
要看清人脸，用20mm左右的镜头 要看清人体轮廓，用10mm左右的镜头 要监控人的活动画面，用5mm左右的镜头
焦距(mm)
X
看清细节特征 看清体貌特征 看清行为特征
1/4” 1/3"
1/3" 1/1.8" 1/3" 2/3" 1/2.5"
标清分辨 率
1.3mega 2mega 2mega 5mega 5mega
f f f f f f
4f/5 5f/4 5f/4 3f/2 3f/2 5f/2
各类焦距效果图
摄像机到监控物体的距离
焦距
2、存储空间容量计算
1、确定需求存储容量（设备型号、路数、码率、时间）
D f v* V
f---镜头焦距；
D f h* H
Image size
广角镜头不适用；
常用芯片尺寸
H V D
v---感光芯片垂直高度； V---监控场景垂直距离；
1/4
1/3 1/2 2/3
3.6
4.8 6.4 8.8
2.7
3.6 4.8 6.6
4.5
6 8 11
h---感光芯片水平宽度；
标清镜头与百万像素镜头区别
高 清 摄 像 机 配 百 万 像 素 镜 头 高 清 摄 像 机 配 标 清 镜 头
图像中心差别不大； 边缘明显模糊
镜头像面尺寸选择
镜头像面尺寸必须大于等于传感器尺寸，镜头尺寸如果小于 传感器尺寸，则会在图像四周出现黑边
视场角
镜头在其接收元件上所能看到的空间范围叫做视场角；
Φ14接口
固定光圈 500万像素
镜头分类
红外功能
130万像素 红外镜头
非红外镜头
解像力
又称鉴别率、分辨率、分解力、分辨力等； 解像力代表镜头分辨细节的能力； 一般用单位长度内可分开的黑白线对表示， 测试时常用水平TV line表示，TV line单位为线宽/像高 （LW/PH）； 两个靠近的点用高解像力的相机拍摄仍然是两个点，用低解 像力的相机拍摄可能就无法分辨点的数量；
1、摄像机镜头计算
镜头分类
分类项
像面尺寸 视场角 接口类型 调焦类型 光圈类型 清晰度
1/3’’ 远摄
(视场角≤20°)
类别
1/2’’ 标准
(视场角53°左右)
2/3’’ 广角
(视场角≥90°)
鱼眼
(视场角≥180°)
CS接口 变焦 自动光圈 标清
C接口
M12接口 定焦 手动光圈 200万像素 300万像素
推荐企业级硬盘
(人脸等)
X/2米
(人的轮廓等)
X米
(人物活动)
2X米
选择焦距
传感器 镜头焦距 靶面大小 清晰度 看人活动 过程 2f 3f 3f 4f 4f 6f 看人大致 细节 f 3f/2 3f/2 9f/5 9f/5 3f 推荐监控距离 看人脸细 节 f/2 3f/4 3f/4 f f 3f/2 软件识别 人脸 3f/2 9f/4 9f/4 14f/5 14f/5 9f/2 看车牌 软件识别 车牌 f/2 3f/4 3f/4 f f 3f/2
相同焦距的镜头搭配sensor尺寸越大视场角越大；
不同种类镜头效果
标准镜头
远摄镜头
鱼眼镜头
广角镜头
焦距
焦距——薄透镜中心像方焦点的距离；
焦距的大小决定像的大小（放大倍率）；
光轴
焦点
薄透镜中心
焦距
选择焦距
公式表格法：
可根据要监控的场景粗略 的估算所需镜头的焦距。 相同的sensor，焦距越长 视场角越小。
冗余盘（RAID 5） 1 1 1 2 2
热备 盘 1 1 1 2
实际容量(TB) 10.37 24.2 38.0 36.29 76.0
如果使用1TB硬盘，实际容量直接除以2即可
3、确定应用方案以及具体存储型号（考虑存储性能）
确定方案的应用模式（IP SAN\CVR）,应用平台软件，型号（A9\A10\A20），对比性能要求/ 价格/密度/商务----注：同系列存储性能与盘位无关，只与存储型号有关，盘位越多只是录像时间更长，并不能增
流媒体：进出共200路2M
4000 NVR SERVER：100路2M 4200 NVR SERVER：64路2M 专用行业平台NVR SERVER：软件无固定限制，但需考虑服务器性能
每使用一级扩展柜，主机性能下降10% 性能参照表仅作参考，数据为估算值（尤其标红数据），考虑系统稳定性，尽可能 减少管理路数，至少作15%预留 为提高系统稳定性，建议使用测试过的企业级硬盘
加录像通道数
全部IPC应用，推荐使用CVR模 大型项目，选用5000或8200平台软件。 DS-A10/A20 系列的IP SAN/ CVR 性能指标见下表
注意事项
容量计算仅作参考，实际录像时间与环境实际码率有关，使用变码率、视频流可以 降低实际码率 多盘位设备，建议参考容量表格中阵列、热备盘的硬盘分配 前端是DVR，IP SAN/CVR模式需要考虑平台流媒体与存储服务器性能