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视频监控存储空间大小与传输带宽计算方法
文章来源:未知      发布者:admin
      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。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1.5Mbps,即每路摄像头所需的数据传输带宽为1.5Mbps,10路摄像机所需的数据传输带宽为:  
    1.5Mbps(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,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)=25600Kbps=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25Mbps      
  D1视频格式的所需带宽:  
    1.5Mbps(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75Mbps      
  720P(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100Mbps      
    1080P(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)÷0.9(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÷0.9=8789.1GB≈9TB  
    50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÷0.9=26367.2GB≈26TB  
    50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÷0.9=35156.3GB≈35TB  
    50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÷0.9=70312.5GB≈69TB 
例如:8路硬盘录像机,视音频录像,采用512Kbps定码流,每天定时录像12小时,录像资料保留15天,计算公式如下:    每小时录像文件大小=512×3600÷8÷1024=225MB 
   硬盘录像机所需硬盘容量=225×8×12×15=324000MB≈320GB 各种分辨率下采用什么样的码流可以获得较好的图像质量, 一般的硬盘录像机都支持多种分辨率,我们一般使用CIF、DCIF、D1三种。在不同的视频分辨率下,我们建议用户采用如下码流设置方式 
   CIF:512Kbps,在变码率设置下图像质量选择“较好”或“次好”    DCIF:768Kbps,在变码率设置下图像质量选择“较好”或“次好”    D1:2Mbps,在变码率设置下图像质量选择“较好”或“次好”    如何进行硬盘容量的计算 
   每小时录像文件大小计算公式:码流大小×3600÷8÷1024= MB/小时    硬盘录像机硬盘容量计算遵循以下公式: 
   每小时录像文件大小×每天录像时间×硬盘录像机路数×需要保存的天数    例如:8路硬盘录像机,视音频录像,采用512Kbps定码流,每天定时录像12小时,录像资料保留15天,计算公式如下:    每小时录像文件大小=512×3600÷8÷1024=225MB 
   硬盘录像机所需硬盘容量=225×8×12×15=324000MB≈320GB    音频码流为固定16kbps,每小时所占容量很小,可以忽略不计   注:为什么除以8,其实很简单,我们计算的是硬盘容量,硬盘容量是以多少兆字节为单位的,而“码流大小×3600”计算出来的是多少比特,一字节(byte)等于8比特(bits),换算成兆字节就要÷8÷1024了。   目前国内主流的硬盘录像机采用两种分辨率:CIF和D1。 
  硬盘录像机常见的路数有1路、2路、4路、8路、9路、12路和16路。最大可以连接8块2000GB的硬盘,总容量可高达1.6T(目前市面上最大的硬盘在1000GB左右),如果采用CIF分辨率,通常每1路的硬盘容量为180MB~250MB/小时,通常情况下取值200MB/小时;如果是D1的分辨率每小时录像需要的硬盘容量为720MB~1000MB/小时,通常情况下为了减少硬盘的容量可以按照500MB/小时计算,帧率智能设置比25fps 少一些,码流也要少一些!相信大家可以计算出一台装满8块500GB的16路硬盘录像机可以录像多长时间了? 
   计算举例:8路CIF格式24小时不间断录像30天所需硬盘容量?   8路×200M×24小时×30天÷1024M = 1125G (注:1G = 1024M)    硬盘占用时间计算:以正常画面质量计算,每路每小时 200M。例如16路硬盘录像机,同时录像的情况下每小时共占用硬盘3.2G。根据不同应用场所,可以采用动态录像等方式进行录像,这样保证录像资料均为有效部分。   硬盘录满后将自动对前面的录像资料循环覆盖。可用光盘刻录机将需要长期保存的录像内容刻在光盘上。 
  有些情况下为减少硬盘投入,可按每路每小时100M设置录像质量,但画面质量不能保证。建议只在要求不高的情况下使用。    各种DVR录像画质与占用硬盘空间对比表    
一般工程计算公式:每小时数据量 * 24小时 * 天数 = ??G 
  注:这里说的硬盘容量大小的工程计算,是指在一定的视频格式和分辨率基本确定的情况下,硬盘最小容量的确定。 
  由于采用各类编码技术(软件)和编码设备(硬件),即所谓智能(自动)调整码率而可以节余的容量不在考虑范围之内。
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