محاسبه ظرفیت هارد دوربین مداربسته باید بر اساس حجم واقعی دادهای انجام شود که دوربینها در هر ثانیه تولید میکنند. مهمترین عدد برای این محاسبه Bitrate هر Stream است؛ نه صرفاً عدد مگاپیکسل دوربین.
رزولوشن، نرخ فریم، نوع فشردهسازی، پیچیدگی صحنه و تنظیمات کیفیت روی Bitrate اثر میگذارند، اما وقتی Bitrate نهایی هر دوربین را بدانیم میتوانیم با یک فرمول ساده حجم تقریبی ذخیرهسازی را برای یک روز، یک هفته یا یک ماه محاسبه کنیم.
در این راهنما فرمول محاسبه هارد DVR و NVR، مثال عملی برای چند دوربین، تفاوت ضبط 24 ساعته و Motion و ارتباط H.264/H.265 با فضای ذخیرهسازی را بررسی میکنیم.
اگر Bitrate مجموع دوربینها بر حسب Mbps باشد، حجم تقریبی ضبط 24 ساعته را میتوان از رابطه زیر به دست آورد:
حجم روزانه بر حسب GB ≈ مجموع Bitrate بر حسب Mbps × 10.8
سپس:
ظرفیت برای چند روز ≈ حجم روزانه × تعداد روزهای نگهداری تصویر
عدد 10.8 از تبدیل مگابیت بر ثانیه به بایت و سپس محاسبه حجم 86400 ثانیه یک شبانهروز به دست میآید. این نتیجه یک برآورد مهندسی است و حجم واقعی میتواند به دلیل Bitrate متغیر، Metadata، فایلسیستم، تنظیمات ضبط و رفتار دستگاه متفاوت باشد.
Storage GB ≈ Total Bitrate Mbps × 10.8 × Days
برای تبدیل تقریبی به ترابایت اعشاری، حاصل را بر 1000 تقسیم کنید. در عمل بهتر است مقداری حاشیه اطمینان نیز در طراحی در نظر گرفته شود و ظرفیت قابل استفاده واقعی دستگاه بررسی شود.
دو دوربین با رزولوشن یکسان الزاماً حجم ذخیرهسازی یکسانی تولید نمیکنند. ممکن است هر دو 4MP باشند اما یکی با 2Mbps و دیگری با 6Mbps ضبط شود. در این حالت مصرف هارد آنها تفاوت زیادی خواهد داشت.
رزولوشن بالاتر معمولاً میتواند نیاز به Bitrate بیشتری ایجاد کند، اما رابطه ثابتی بین «مگاپیکسل» و «حجم هارد» وجود ندارد. نرخ فریم، H.264 یا H.265، تنظیمات VBR/CBR، کیفیت تصویر و میزان حرکت صحنه همگی مهم هستند.
برای شناخت دقیقتر این ارتباط، مقاله رزولوشن دوربین مداربسته و راهنمای تفاوت H.264 و H.265 را مطالعه کنید.
اگر یک دوربین بهصورت 24 ساعته با Bitrate متوسط 2Mbps ضبط شود:
این عدد ظرفیت تقریبی داده ویدئویی است. برای انتخاب هارد واقعی باید حاشیه طراحی، ظرفیت قابل استفاده و شرایط ضبط دستگاه را هم در نظر بگیرید.
فرض کنید یک پروژه 8 دوربینه داریم و Bitrate تنظیمشده هر دوربین بهطور متوسط 2.5Mbps است. هدف، نگهداری تصاویر به مدت 21 روز با ضبط 24 ساعته است.
8 × 2.5Mbps = 20Mbps
20 × 10.8 = 216GB در روز
216 × 21 = 4536GB
بنابراین حجم خام تقریبی ویدئو حدود 4.54TB است. در طراحی واقعی نباید دقیقاً یک هارد برابر همین عدد انتخاب کرد؛ باید ظرفیتهای موجود هارد، فضای قابل استفاده، محدودیت دستگاه و حاشیه اطمینان نیز بررسی شوند.
در پروژه واقعی ممکن است دوربین ورودی، پارکینگ و فضای داخلی تنظیمات یکسانی نداشته باشند. در این حالت ابتدا Bitrate همه دوربینها را جمع کنید.
برای مثال:
Total Bitrate = 28Mbps
برای 30 روز ضبط 24 ساعته:
28 × 10.8 × 30 ≈ 9072GB ≈ 9.07TB
این روش از ضرب یک عدد ثابت در تعداد دوربینها دقیقتر است، چون تنظیمات واقعی هر گروه دوربین را وارد محاسبه میکند.
| Bitrate یک Stream | تقریباً در یک روز | تقریباً در 7 روز | تقریباً در 30 روز |
|---|---|---|---|
| 1Mbps | 10.8GB | 75.6GB | 324GB |
| 2Mbps | 21.6GB | 151.2GB | 648GB |
| 4Mbps | 43.2GB | 302.4GB | 1296GB |
| 6Mbps | 64.8GB | 453.6GB | 1944GB |
| 8Mbps | 86.4GB | 604.8GB | 2592GB |
این جدول برای یک Stream با ضبط مداوم 24 ساعته است و اعداد تقریبی هستند.
H.264 و H.265 کدکهای فشردهسازی ویدئو هستند. H.265 در بسیاری از سناریوها میتواند برای کیفیت بصری مشابه، Bitrate کمتری نسبت به H.264 نیاز داشته باشد؛ اما نباید برای همه دوربینها یک درصد ثابت کاهش حجم اعلام کرد.
برای محاسبه ظرفیت هارد، بهترین کار این است که Bitrate واقعی تنظیمشده یا اندازهگیریشده را وارد فرمول کنید. اگر بعد از تغییر Codec، Bitrate از 4Mbps به 2.5Mbps کاهش یافته باشد، فرمول ذخیرهسازی نیز باید با همان 2.5Mbps محاسبه شود.
در CBR سیستم تلاش میکند Bitrate را نزدیک مقدار هدف نگه دارد و بنابراین برآورد ذخیرهسازی معمولاً سادهتر است. در VBR Bitrate میتواند با توجه به پیچیدگی و حرکت صحنه تغییر کند.
برای VBR بهتر است از Average Bitrate واقعی در یک بازه نماینده از شرایط پروژه استفاده کنید یا بر اساس تنظیمات و دادههای دستگاه، حاشیه مناسبی برای تغییرات Bitrate در نظر بگیرید.
افزایش Frame Rate میتواند داده بیشتری برای کدگذاری ایجاد کند و در تنظیمات مشابه روی Bitrate موردنیاز اثر بگذارد. اما نمیتوان گفت دو برابر شدن FPS همیشه دقیقاً حجم هارد را دو برابر میکند؛ نتیجه به Codec، Bitrate Control و پیچیدگی صحنه بستگی دارد.
در ضبط Motion فقط زمانی که رویداد حرکتی طبق تنظیمات دستگاه تشخیص داده شود، ویدئو ذخیره میشود. بنابراین مصرف هارد میتواند کمتر از ضبط 24 ساعته باشد، اما مقدار کاهش کاملاً وابسته به محیط است.
مثلاً دوربین یک انبار کمتردد ممکن است ساعات کمی در روز ضبط کند، در حالی که دوربین خیابان یا فروشگاه شلوغ ممکن است بخش بزرگی از روز در وضعیت Motion باشد. به همین دلیل استفاده از یک ضریب ثابت مثل «Motion همیشه 50 درصد هارد را کم میکند» روش قابل اعتمادی نیست.
اگر از تجربه پروژه میدانید دوربین بهطور متوسط 8 ساعت از 24 ساعت ضبط مؤثر دارد، میتوانید در تخمین اولیه از نسبت 8/24 استفاده کنید. سپس بهتر است پس از چند روز کار واقعی دستگاه، مصرف ذخیرهسازی کنترل و تخمین اصلاح شود.
در دستگاهها و دوربینهای دارای قابلیتهای تحلیلی ممکن است ضبط بر اساس رویدادهایی مانند عبور از خط، ورود به ناحیه یا تشخیص هدف انجام شود. میزان صرفهجویی در هارد به تعداد واقعی Eventها و تنظیمات Pre-record/Post-record بستگی دارد و باید برای هر پروژه جداگانه ارزیابی شود.
رزولوشن بالاتر معمولاً جزئیات بیشتری برای کدگذاری ایجاد میکند و میتواند به Bitrate بیشتری نیاز داشته باشد، اما برای محاسبه نهایی هارد بهتر است به جای استفاده از جدولهای عمومی «مگاپیکسل به گیگابایت»، Bitrate واقعی Stream را مبنا قرار دهید.
اصل محاسبه ذخیرهسازی ویدئو بر اساس Bitrate و زمان در هر دو سیستم مشابه است. تفاوت اصلی در این است که باید Bitrate واقعی Streamهایی را که دستگاه ضبط میکند مشخص کنید و محدودیتهای همان DVR یا NVR را نیز در نظر بگیرید.
همچنین دستگاه باید از ظرفیت و تعداد هاردهای موردنیاز شما پشتیبانی کند. مشخصات تعداد Bay، حداکثر ظرفیت پشتیبانیشده برای هر دیسک و محدودیتهای Firmware را در Datasheet دستگاه بررسی کنید.
عددی که روی هارد نوشته شده ظرفیت اسمی آن است. فضای قابل استفادهای که سیستمعامل یا دستگاه ضبط نمایش میدهد میتواند به دلیل روش نمایش واحدها، فایلسیستم و فضای مدیریتی متفاوت باشد. بنابراین طراحی را بدون حاشیه و دقیقاً روی مرز ظرفیت انجام ندهید.
برای سیستم ضبط مداوم بهتر است نوع هارد بر اساس Workload، تعداد دوربین، شرایط کارکرد و توصیه سازنده دستگاه انتخاب شود. برای بررسی تفاوتها و معیارهای انتخاب، مقاله انواع هارد مناسب دوربین مداربسته را مطالعه کنید.
Bitrate همان متغیری است که هم روی حجم ذخیرهسازی و هم روی ترافیک شبکه اثر میگذارد. اگر 16 دوربین هرکدام 4Mbps به NVR ارسال کنند، مجموع ترافیک اصلی آنها حدود 64Mbps است؛ البته برای طراحی شبکه باید سربار، Streamهای اضافی و سایر ترافیکها نیز بررسی شوند.
برای طراحی این بخش، راهنمای محاسبه پهنای باند دوربین مداربسته را ببینید.
Calculatorهای سازندگان میتوانند سرعت طراحی را بالا ببرند، بهخصوص وقتی تعداد دوربین زیاد است. با این حال خروجی هر Calculator به ورودیهایی مانند Codec، Resolution، FPS، Bitrate و ساعات ضبط وابسته است. اگر Bitrate ورودی با تنظیم واقعی پروژه متفاوت باشد، نتیجه محاسبه نیز دقیق نخواهد بود.
به همین دلیل حتی هنگام استفاده از نرمافزار، دانستن فرمول پایه کمک میکند خروجی را کنترل کنید و خطای غیرمنطقی را تشخیص دهید.
برای محاسبه ظرفیت هارد دوربین مداربسته، ابتدا Bitrate واقعی Streamهای ضبطشونده را پیدا کنید. در ضبط 24 ساعته، هر 1Mbps تقریباً 10.8GB در شبانهروز داده تولید میکند؛ بنابراین با جمع Bitrate دوربینها و ضرب آن در 10.8 و تعداد روزهای موردنیاز، میتوانید یک برآورد مناسب از فضای ذخیرهسازی داشته باشید.
رزولوشن، FPS و Codec مهم هستند چون روی Bitrate اثر میگذارند، اما برای محاسبه نهایی بهتر است خود Bitrate مبنا باشد. سپس نوع ضبط، ظرفیت واقعی هارد و محدودیتهای دستگاه را وارد تصمیم نهایی کنید.
محاسبه ذخیرهسازی فقط یکی از مراحل اجرای پروژه است. برای یادگیری مسیر کامل نصب، تنظیم DVR/NVR، شبکه و عیبیابی، راهنمای آموزش نصب دوربین مداربسته را مطالعه کنید.