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Explicação técnica Armazenamento de videovigilância: quanto é suficiente?

Como os fluxos de vídeo 24x7 são a força vital dos sistemas de SDVR, a capacidade de armazenamento de disco precisa cumprir três parâmetros de vídeo fundamentais: quantidade, qualidade e arquivamento.

Armazenamento de videovigilância: quanto é suficiente?

Introdução

Embora os sistemas de videovigilância digital ofereçam uma enorme quantidade de recursos em comparação com seus ancestrais analógicos, eles ainda requerem um design e uma implementação bem planejados para garantir a melhor relação custo-benefício. Entre os diversos critérios que afetam o valor do sistema de gravador de vigilância digital (SDVR), a capacidade de armazenamento pode ser especialmente significativa e facilmente mal compreendida.

  • Resolução de imagem mais alta
  • Mais câmeras ativas
  • Períodos de arquivamento mais longos
  • Reconhecimento de vídeo inteligente

A capacidade de armazenamento abundante é um capacitador fundamental desses recursos e é aí que algumas implementações de videovigilância pecam. Em um esforço para minimizar custos, alguns sistemas de SDVR podem utilizar vários discos rígidos (HDDs) de baixo custo e baixa capacidade para atender aos seus requisitos de armazenamento. Na superfície, essa abordagem parece ser uma opção viável para reduzir os gastos com armazenamento.

Em ambientes computacionais convencionais, a capacidade do disco rígido costuma ser vista somente em termos quantitativos: quantos dados podem ser armazenados no sistema? No entanto, no contexto das soluções de SDVR, a capacidade de disco tem um papel importante ao determinar a quantidade e a qualidade dos dados que o sistema pode armazenar.

Como os fluxos de vídeo 24×7 são a força vital dos sistemas de SDVR, para fornecer desempenho e eficiência superiores em um determinado ambiente de segurança, esses sistemas devem ter capacidade de armazenamento suficiente para cumprir três parâmetros de vídeo fundamentais:

Quantidade — o número e a duração de tempo dos fluxos de vídeo
Qualidade — a qualidade da imagem dos fluxos de vídeo, expressa em termos de resolução de quadro (por exemplo, 1280×1024 pixels) e quadros por segundo (fps)
Arquivamento — a duração de tempo dos fluxos de vídeo que serão armazenados

Equilíbrio de vídeo
Após o equilíbrio específico da quantidade, qualidade e arquivamento de dados de vídeo para uma aplicação de segurança ser determinado, é fácil calcular o volume de capacidade de armazenamento que um sistema de SDVR deve incluir. Simplesmente vá até uma das tabelas de matriz de armazenamento de videovigilância, selecione a linha da tabela que lista a resolução de quadros e fps necessários para cada fluxo de vídeo 24×7 e a consulte para localizar o período de arquivamento desejado mais aproximado (mostrado em dias) e a capacidade de disco correspondente exigida por cada fluxo individual.
Observação: a Tabela 1 reflete a compressão MPEG-4 e a Tabela 2 reflete a codificação H.264; os resultados podem variar dependendo dos formatos de compressão de vídeo e aplicativos de gravação de vídeo específicos usados.

Tabela 1: Matriz de armazenamento de videovigilância (supõe codificação MPEG-4)

Tabela 2: Matriz de armazenamento de videovigilância (supõe codificação H.264)

As tabelas mostram as enormes variações na capacidade de gravação dos discos rígidos baseado em resolução e quadros por segundo de fluxos de vídeo 24×7.

Com tantas aplicações de segurança empregando dezenas de câmeras e fluxos de vídeo 24×7, logo fica claro que os requisitos de um armazenamento de sistema de SDVR típico pode facilmente atingir centenas de gigabytes. Nos três exemplos a seguir, os variados perfis de vídeo dos diferentes ambientes de segurança (e as capacidades de armazenamento que eles exigem) são comparados.

Exemplo A: arquivamento estendido

Há muitos negócios (ponto de venda e varejo, restaurantes, bancos etc.) em que os fluxos de vídeo 24×7 em total movimento e alta resolução são excessivos. Geralmente empregando um número modesto de câmeras fixas para gravar a atividade dos clientes, as soluções de SDVR nesses ambientes podem utilizar uma resolução de imagem mais baixa e menos quadros por segundo, ainda fornecendo detalhes de vídeo o suficiente para a análise subsequente, se necessária.
Quando a qualidade dos fluxos de vídeo 24×7 de sistemas de SDVR pode ser relativamente baixa, os benefícios de haver uma maior capacidade de HDD vêm da possibilidade de armazenar arquivamentos por mais tempo. Os períodos de arquivamento podem ser economicamente ampliados de um número pequeno de dias a vários meses ou até mesmo anos. Na verdade, o sinal contínuo de vídeo a 10 fps/352×240 de resolução pode ser transmitido para um disco de 4 TB por 1064 dias com compressão MPEG-4 e impressionantes 1656 dias com codificação H.264 (consulte a Tabela 1 e Tabela 2).

Exemplo B: qualidade aprimorada

Ambientes com requisitos de segurança mais rígidos (por exemplo, escolas, edifícios públicos e aereoportos) dependem de fluxos de vídeo 24×7 com resolução mais alta e mais quadros por segundo para identificar melhor pessoas e atividades suspeitas. Juntamente com implementação de câmera mais ampla, a qualidade de vídeo aprimorada desses fluxos fornece ao pessoal de segurança uma visão mais detalhada e abrangente das áreas em vigilância.
Sem nenhuma surpresa, a resolução e as taxas de quadros mais altas desses fluxos de vídeo podem aumentar significativamente os requisitos de capacidade do sistema de SDVR. Como mostra a Tabela 1, somente um fluxo de vídeo contínuo com 20 fps/704×480 de resolução de imagem pode preencher um disco de 1 TB em apenas 42 dias com compressão MPEG-4. A Tabela 2 mostra como a codificação H.264 estende o armazenamento de vídeo nesse cenário para 66 dias. Multiplique isso pelas dezenas de fluxos de vídeo 24×7 que esses sistemas de SDVR costumam empregar e a necessidade por uma enorme capacidade de armazenamento se torna rapidamente clara.

Exemplo C: vídeo inteligente

Desenvolvido para ambientes de vigilância de segurança máxima, o vídeo inteligente tira proveito do excepcional detalhamento encontrado nos fluxos de vídeo 24×7 em total movimento (30 fps) e alta resolução para reconhecer padrões visuais. O melhor uso conhecido dessa tecnologia é o reconhecimento facial. O software inteligente analisa os rostos das pessoas nas imagens de vigilância armazenadas, comparando suas feições àquelas de suspeitos/criminosos conhecidos registrados. Quando é feita uma correspondência, o aplicativo automaticamente notifica o pessoal de segurança para que seja realizada uma investigação.

Esses fluxos de vídeo 24×7 em total movimento e alta resolução fornecem uma qualidade visual superior, mas isso custa caro: consomem vastas quantidades de capacidade de armazenamento. As tabelas mostram a natureza voraz desses fluxos. Usando compressão MPEG-4, um único fluxo contínuo a 30 fps/1280×1024 de resolução esgota completamente a capacidade de um disco de 4 TB em apenas 32 dias, enquanto a codificação H.264 fornece aproximadamente 56 dias de vídeo com a mesma qualidade.

Conclusão

Com uma combinação sem precedente de detalhes visuais e capacidade de armazenamento, os sistemas de gravador de vídeo digital estão liderando uma nova era de eficiência e flexibilidade de vigilância. Os discos desenvolvidos especificamente para vigilância são os principais viabilizadores dessa revolução, armazenando enormes quantidades de dados de vídeo a um custo por GB incrivelmente baixo. O resultado são sistemas de vigilância que podem acomodar integralmente as necessidades de arquivamento estendido e a exclusiva qualidade de imagem dos ambientes de segurança modernos.

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