NVR真能接满64路,码流带宽怎么算,实测如何避坑?
在工程实践中,经常需要评估设备瓶颈,硬盘录像机接入能力要看两个方面,一个是硬盘录像机支持的最大路数,另一个是硬盘录像机支持的总的带宽。比如一台32路的硬盘录像机,总的接入带宽是256M,平均下来每一路就是8M的带宽,如果你的摄像机是H.265编码的400万摄像机,主码流一般是4M,是完全没有问题的,但是如果你的摄像机是800万的摄像机,主码流可能需要8M或者更高,那么这个时候接入32路就有点吃力了。因此,现场测试与厂家给出的理论值往往需要对照验证。
选型时要考虑预算与场地因素,监控主机的路数指的是监控主机可以连接摄像机的最大数量,比如8路监控主机,可以最多连接8个摄像机。市面上常见的监控主机有4路、8路、16路、32路、64路等,可以根据需要监控的点位数来选择合适的监控主机。如果点位数超过了64个,就需要通过监控平台或者多台监控主机堆叠的方式来解决了。当点位超过设备上限时,系统集成会变得复杂。
经验表明,通道预留非常重要,NVR的选型主要看通道数、解码能力、网络吞吐量(带宽)、盘位等。其中通道数决定了NVR最大能接入多少路的IPC。比如我们有10个点需要监控,那至少需要选择10通道以上的NVR。考虑到后期可能增加点位,一般会预留一些通道,选择16通道的NVR会比较合适。这也是常见的工程建议。
需要结合编码、帧率与场景动静态来判断,通常来说,一路1080P监控摄像头所需要的带宽为4M,这是在主流的H.264编码格式下的数值,如果采用最新的H.265编码格式,那么带宽可以减半,只需要2M即可。所以在接入交换机的时候,需要考虑交换机整体的带宽容量,例如一个百兆交换机,理论带宽100M,考虑到实际传输效率,一般也就在60M左右,那么接入1080P的摄像头最好不要超过15个。所以,交换机选择不可忽视。
芯片性能决定性能瓶颈,网络硬盘录像机,即我们常说的NVR,其接入摄像机的数量,主要由其核心处理器芯片的性能决定。一般而言,NVR的规格会明确标注其支持的最大通道数,例如4路、8路、16路、32路、64路甚至128路。用户在选择时,应根据实际需要安装的摄像机数量,并适当预留扩展空间,来选择对应通道数的NVR。选择时要留有一定冗余。
估算时可以先用一个简化模型,监控系统所需硬盘容量的计算与多项因素有关,包括:摄像机的路数、录像存储的天数、录像的码率、录像时间(是否24小时录像)以及编码方式。一个简化的计算公式是:硬盘容量(GB) = 码率(Kbps) ÷ 8 × 3600 × 24 × 摄像机路数 × 录像天数 ÷ 1024 ÷ 1024。由此可见,摄像机路数是决定最终存储容量的关键线性因素。实际部署时,监测点的活动度也会影响码率,从而影响最终容量。
在远程查看时,客户端性能尤为关键,对于实时预览来说,路数的影响主要体现在客户端的解码能力上。服务器或NVR可能支持64路甚至更多的视频流接入和录制,但是在一台普通的PC客户端上,如果想同时打开64路1080P的实时画面,对CPU和显卡的解码压力是巨大的,很可能出现画面卡顿、软件无响应等情况。因此,在多路数监控的场景下,通常会采用画面轮巡或者多屏拼接显示的方式。合理分配预览资源很重要。
项目实测中常出现这种带宽不足的情况,在实际项目中,前端摄像机的数量并非可以无限制地接入后端NVR。每一款NVR设备都有一个重要的性能指标,即“总接入带宽”或“输入带宽”。例如,一台标称32路的NVR,其总接入带宽可能是200Mbps。如果你接入的每一路摄像机码流是8Mbps,那么最多只能接入 200/8=25 路,而不是规格上写的32路。因此,在计算NVR能带多少个摄像头时,必须将摄像头的码流大小考虑进去。因此务必在设计时做好带宽预算。
回顾历史可以帮助理解现状,从监控系统的发展来看,早期的DVR(数字硬盘录像机)通过视频线缆直连模拟摄像头,其背后的BNC接口数量直接决定了其接入路数,非常直观。而现在的NVR(网络硬盘录像机)通过网络交换机接入网络摄像头(IPC),理论上只要网络可达就可以添加,但实际上仍然受限于NVR自身硬件处理性能所规定的最大通道数和总带宽限制。不过网络化带来了更高的灵活性与新的限制。
产品宣传与实际能力常常不一致,选择网络录像机时,不能只看它支持的最大分辨率,还要看它在这个分辨率下能支持多少路同时录像和回放。有些设备可能宣传支持4K摄像机接入,但可能在4K分辨率下只能接入1路或者4路,而降低到1080P分辨率时则可以接入16路。这个参数通常会在产品的详细规格书中以“多路同步回放能力”或“解码能力”的形式标明。查阅详细规格书是必要的步骤。