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Tech. Erkenntnisse Speicherkapazität für die Videoüberwachung: Wie viel ist erforderlich?

Der Zweck von SDVR-Systemen liegt in der Produktion von Video-Streams im Dauerbetrieb, daher müssen bei der Speicherkapazität der Festplatte die folgenden drei Parameter berücksichtigt werden: Quantität, Qualität und Archivierung.

Speicherkapazität für die Videoüberwachung: Wie viel ist erforderlich?

Einführung

Obwohl digitale Videoüberwachungssysteme ihre analogen Vorgänger in den Schatten stellen, sollte Wert auf ein gut durchdachtes Design und die optimale Ausnutzung gelegt werden, um eine maximale Kosteneffizienz zu erzielen. Unter den unterschiedlichen Kriterien, die Einfluss auf den Wert eines Systems von digitalen Überwachungsrekordern (Surveillance Digital Video Recorder, SDVR) haben, ist die Speicherkapazität wohl das entscheidendste. Häufig wird sie jedoch falsch interpretiert.

  • höhere Bildauflösung
  • mehr aktive Kameras
  • längere Archivierungszeiträume
  • intelligente Bilderkennung

Grundlage für dieses Funktionsangebot ist eine große Speicherkapazität, und hier ist auch der Grund dafür zu suchen, dass einige Überwachungssysteme nicht ihren Zweck erfüllen. Um die Kosten zu minimieren, kommen in einigen SDVR-Systemen eventuell mehrere kostengünstige Festplatten (HDDs) mit geringer Speicherkapazität zum Einsatz, um den Speicheranforderungen gerecht werden zu können. Oberflächlich betrachtet scheint diese Vorgehensweise eine sinnvolle Option zur Senkung der Ausgaben zu sein.

In herkömmlichen Computerumgebungen wird die Speicherkapazität von Festplatten in der Regel nur hinsichtlich der Quantität betrachtet: Über wie viel Speicher verfügt das Speichersystem? Im Kontext von SDVR-Lösungen legt die Speicherkapazität sowohl die Quantität als auch die Qualität der gespeicherten Daten fest.

Der Zweck von SDVR-Systemen liegt in der Produktion von Video-Streams im Dauerbetrieb. Diese Systeme müssen über ausreichend Speicherkapazität verfügen, um überragende Performance und Effizienz in einer beliebigen Sicherheitsumgebung zu bieten. Dabei müssen die folgenden drei Parameter berücksichtigt werden:

Quantität – Anzahl und Dauer der Video-Streams
Qualität – die Bildqualität der Video-Streams ausgedrückt in Auflösung (z. B. 1280 x 1024 Pixel) und Frames pro Sekunde (fps)
Archivierung – wie lange werden die Video-Streams gespeichert?

Der Balanceakt
Wenn die Balance zwischen Quantität, Qualität und Archivierung der Videodaten, die für eine bestimmte Sicherheitsanwendung erforderlich sind, hergestellt wurde, kann leicht ermittelt werden, wie viel Speicherkapazität ein SDVR-System aufweisen muss. Sehen Sie sich einfach eine der folgenden Tabellen (Matrix für die Speicheranforderungen von Videoüberwachungssystemen) an und wählen Sie die Zeile, in der die Auflösung und Anzahl an Frames pro Sekunde pro 24x7-Video-Stream aufgeführt werden, dann die Spalte, die der erforderlichen Archivierungsdauer (in Tagen) am nächsten kommt, und anschließend die entsprechende Speicherkapazität, die für einen einzelnen Stream erforderlich ist.
Hinweis: Die Angaben in Tabelle 1 stehen für eine MPEG-4-Komprimierung und die Angaben in Tabelle 2 für die H.264-Verschlüsselung. Die Ergebnisse variieren abhängig vom verwendeten Videokomprimierungsformat und den jeweiligen Aufzeichnungsanwendungen.

Tabelle 1: Matrix für die Speicheranforderungen von Videoüberwachungssystemen (setzt MPEG-4-Verschlüsselung voraus)

Tabelle 2: Matrix für die Speicheranforderungen von Videoüberwachungssystemen (setzt H.264-Verschlüsselung voraus)

Die Tabellen zeigen die erheblichen Unterschiede in der Aufzeichnungskapazität der Festplatten nach der Auflösung und den Frames pro Sekunde eines 24x7-Video-Streams.

Da die meisten Sicherheitsanwendungen Dutzende Kameras mit Daueraufzeichnung erfordern, wird schnell ersichtlich, dass die Speicheranforderungen eines durchschnittlichen SDVR-Systems schnell in die Hunderte von Gigabyte gehen können. In den folgenden drei Beispielen wird ein Vergleich der unterschiedlichen Videoprofile verschiedener Sicherheitsumgebungen (und der entsprechenden Anforderungen an die Speicherkapazität) angestellt.

Beispiel A: Längere Archivierung

Für viele Unternehmen (Point-of-Sale, Einzelhandel, Restaurants, Banken usw.) wäre Rund-um-die-Uhr-Aufzeichnung von Full-Motion-Video-Streams in hochauflösender Qualität schlicht zu viel des Guten. In der Regel wird eine moderate Anzahl fest installierter Kameras für die Aufzeichnung der Kundenaktivitäten eingesetzt. In diesen Umgebungen reicht es aus, SDVR-Lösungen mit geringerer Bildauflösung und weniger Frames pro Sekunde zu implementieren, da sie trotzdem ausreichend Details für die anschließende Durchsicht bieten.
Wenn die Anforderungen an die 24x7-Video-Streams eines SDVR-Systems relativ gering sind, liegen die Vorteile einer höheren Speicherkapazität in der Möglichkeit, die Daten länger zu archivieren. Die Archivierungszeiträume können wirtschaftlich sinnvoll von einer bestimmten Anzahl an Tagen auf Monate oder sogar Jahre ausgedehnt werden. Tatsächlich kann ein kontinuierliches Videosignal mit 10 Frames pro Sekunde und einer Auflösung von 352 × 240 mit einer MPEG-4-Komprimierung 1064 Tage lang auf einer Festplatte mit 4 TB gespeichert werden und mit einer H.264-Verschlüsselung sogar unglaubliche 1656 Tage lang (siehe Tabelle 1 und Tabelle 2).

Beispiel B: Optimierte Qualität

Umgebungen mit strengeren Sicherheitsanforderungen (Schulen, öffentliche Gebäude, Flughäfen usw.) greifen bei der Identifizierung verdächtiger Personen und Aktivitäten auf 24x7-Video-Streams mit höherer Auflösung und einer höheren Anzahl an Frames pro Sekunde zurück. Zusammen mit einer höheren Anzahl an Kameras bietet die optimierte Videoqualität derartiger Streams dem Sicherheitspersonal eine detailliertere und umfassendere Übersicht über die überwachten Bereiche.
Es ist nicht weiter verwunderlich, dass die höhere Auflösung und Anzahl an Frames dieser 24x7-Video-Streams die Anforderungen an die Kapazität des SDVR-Systems erheblich steigern. Dabei verbraucht nur ein einziger kontinuierlicher Video-Stream mit 20 Frames pro Sekunde und einer Auflösung von 704 x 480 mit einer MPEG-4-Komprimierung bereits in 42 Tagen den gesamten Speicherplatz einer Festplatte mit 1 TB (siehe Tabelle 1). Tabelle 2 zeigt, dass eine H.264-Verschlüsselung die Speicherzeit des Videos in diesem Fall auf 66 Tage erweitert. Multiplizieren wir das mit den üblicherweise Dutzenden 24x7-Video-Streams in derartigen SDVR-Systemen und es wird klar, dass eine enorme Speicherkapazität erforderlich ist.

Beispiel C: Intelligentes Video

Intelligente Videoanwendungen wurden für Umgebungen konzipiert, die ein Maximum an Sicherheit erfordern. Sie nutzen die Genauigkeit von Full-Motion-24x7-Video-Streams (30 Frames pro Sekunde) in hochauflösender Qualität für die Erkennung optischer Muster. Der bekannteste Anwendungsbereich dieser Technologie ist wohl die Gesichtserkennung. Die intelligente Software analysiert die Gesichter von Personen in gespeicherten Überwachungsdaten und vergleicht die Merkmale der verschiedenen Gesichter mit bekannten Verdächtigen/Kriminellen aus der Kartei. Wenn eine Übereinstimmung festgestellt wird, benachrichtigt die Anwendung automatisch das Sicherheitspersonal.

Diese 24x7-Video-Streams in hochauflösender Qualität bieten überragende Bildqualität, haben jedoch ihren Preis: Sie verbrauchen Unmengen an Speicherkapazität. Die Tabellen zeigen, welche Mengen an Speicherplatz solche Streams einnehmen. Bei einer MPEG-4-Komprimierung verschlingt ein einziger kontinuierlicher Stream mit 30 Frames pro Sekunde und einer Auflösung von 1280 × 1024 in nur 32 Tagen die gesamte Speicherkapazität einer Festplatte mit 4 TB, während die H.264-Verschlüsselung ungefähr 56 Tage mit derselben Videoqualität ermöglicht.

Fazit

Durch ihre einzigartige Mischung aus optischer Genauigkeit und Speicherkapazität revolutionieren digitale Videoüberwachungsrekorder die Effektivität und Flexibilität von Überwachungssystemen. Ermöglicht wird diese Revolution erst durch speziell für die Überwachung entwickelte Festplatten. Sie bieten die erforderliche Speicherkapazität für die Unmengen an Videodaten zu erstaunlich geringen Kosten pro GB. Daraus resultieren Überwachungssysteme, die die Anforderungen moderner Sicherheitsumgebungen hinsichtlich einzigartiger Bildqualität und langer Archivierungszeiträume ohne Kompromisse erfüllen.

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