视频监控存储空间大小和传输带宽计算

 

    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

 

 

网络带宽计算：

 

带宽需求 (bps)	视频参数			通道数量
	分辨率	帧率	码流 (kbps)	4ch	9ch	16ch	32ch	64ch
		NTSC/ PAL
	D1	30 / 25	1536	6.0 M	13.5 M	24.0 M	48.0 M	96.0 M
		20	1024	4.0 M	9.0 M	16.0 M	32.0 M	64.0 M
		15	768	3.0 M	6.8 M	12.0 M	24.0 M	48.0 M
		10	512	2.0M	4.5 M	8.0 M	16.0 M	32.0 M
		5	256	1.0M	2.3M	4.0 M	8.0 M	16.0 M
	CIF	30/25	768	3.0 M	6.8 M	12.0 M	24.0 M	48.0 M
		20	512	2.0M	4.5 M	8.0 M	16.0 M	32.0 M
		15	256	1.0M	2.3M	4.0 M	8.0 M	16.0 M
		10	128	0.5M	1.2M	2.0M	4.0 M	8.0 M
		5	64	0.3 M	0.6 M	1.0 M	2.0 M	4.0 M

 

 

 

 

 

存储空间计算：

 

存储空间（B）	视频参数			录像时长
	分辨率	帧率	码流 (kbps)	1 sec	1 day	7  days	30  days	60  days
		NTSC/ PAL
	D1	30 / 25	1536	192 K	16.5 G	116.1 G	497.7 G	995.3 G
		20	1024	128 K	11.1 G	77.4 G	331.8 G	663.6 G
		15	768	96 K	8.3 G	58.1 G	248.8 G	497.7 G
		10	512	64 K	5.5 G	38.7 G	165.9 G	331.8 G
		5	256	32 K	2.8 G	19.4 G	82.9 G	165.9 G
	CIF	30/25	768	96 K	8.3 G	58.1 G	248.8 G	497.7 G
		20	512	64 K	5.5 G	38.7 G	165.9 G	331.8 G
		15	256	32 K	2.8 G	19.4 G	82.9 G	165.9 G
		10	128	16  K	1.4 G	9.7 G	41.5 G	82.9 G
		5	64	8 K	0.7  G	4.8  G	20.7 G	41.5 G