Správný výběr síťového videorekordéru (NVR) a přesný výpočet kapacity pevného disku jsou základními předpoklady pro spolehlivý chod domácího kamerového systému. Pro bezchybný záznam je nutné porozumět vztahu mezi rozlišením kamer, datovým tokem, kompresními kodeky a fyzikálními limity ukládacích médií.
Šířka pásma a propustnost síťového rekordéru
Každý síťový rekordér má pevně definovanou maximální příchozí propustnost (incoming bandwidth), udávanou v megabitech za sekundu (Mbps). Tento parametr určuje, kolik dat dokáže zařízení v reálném čase přijmout ze všech připojených IP kamer a bez přerušení zapsat na pevný disk. Pokud celkový datový tok (bitrate) všech kamer překročí limit rekordéru, dochází ke ztrátě snímků, trhání obrazu nebo úplným výpadkům záznamu.
Při návrhu systému musíte sečíst datové toky jednotlivých kamer. Například běžná 4MP (megapixelová) IP kamera generuje při plynulém snímání (25 snímků za sekundu) datový tok přibližně 4 až 6 Mbps. Pokud plánujete zapojit čtyři takové kamery, celkový příchozí tok bude činit 16 až 24 Mbps. Rekordér proto musí mít rezervu a disponovat příchozí propustností alespoň 40 Mbps, aby zvládl i náhlé špičky v datovém toku vyvolané zvýšeným pohybem v záběru.
Kompresní kodeky a jejich vliv na efektivitu
Moderní IP kamery nepřenášejí nekomprimované video, které by okamžitě zahltilo síť i pevný disk. Používají pokročilé kompresní standardy, nejčastěji H.264 (AVC) a H.265 (HEVC). Princip těchto kodeků spočívá v odstraňování prostorové a časové redundance v obraze. Místo odesílání celého snímku (I-frame) v každém okamžiku kodek přenáší pouze změny mezi po sobě jdoucími snímky (P-frames a B-frames).
- H.264: Starší, velmi kompatibilní kodek. Vyžaduje však vyšší datový tok pro zachování detailů, což se projevuje rychlejším zaplněním disku.
- H.265: Modernější a výrazně efektivnější kodek. Díky flexibilnější velikosti kódovacích bloků (až 64x64 pixelů oproti 16x16 u H.264) dokáže snížit potřebný datový tok až o 50 % při zachování identické kvality obrazu.
Použitím kamer a rekordéru s podporou H.265 můžete buď zdvojnásobit délku uchovávaného záznamu na stejném pevném disku, nebo integrovat kamery s vyšším rozlišením bez nutnosti navyšovat kapacitu úložiště.
Výpočet potřebné kapacity pevného disku
Chcete-li přesně určit, jak velký pevný disk (HDD) do rekordéru pořídit, musíte provést matematický výpočet na základě požadované doby archivace. Výpočet vychází z celkového datového toku systému vyjádřeného v kilobitech za sekundu (kbps).
Vzorec pro výpočet denní spotřeby dat jedné kamery je následující:
Kapacita (GB) = (Datový tok v kbps × 3600 sekund × 24 hodin) / (8 × 1 024 × 1 024)
Pro zjednodušení v praxi: kamera s datovým tokem 4096 kbps (4 Mbps) spotřebuje za 24 hodin nepřetržitého nahrávání přibližně 43,2 GB prostoru. Pokud máme systém se čtyřmi takovými kamerami a požadujeme uchování záznamu po dobu 14 dnů, výpočet je: 43,2 GB × 4 kamery × 14 dní = 2419,2 GB (tedy přibližně 2,4 TB). V tomto případě je nutné zvolit pevný disk s nominální kapacitou minimálně 3 TB, abychom zohlednili i formátovací ztráty disku a systémová data rekordéru.
Fyzika pevných disků pro dohledové systémy
Do síťových rekordérů nelze instalovat běžné pevné disky určené pro stolní počítače. Klasické desktopové disky jsou navrženy pro provoz zhruba 8 hodin denně s poměrem čtení a zápisu 80:20. V rekordéru však disk pracuje v režimu 24/7 a poměr je přesně opačný: 90 % času tvoří nepřetržitý sekvenční zápis a pouze 10 % čtení.
Dohledové pevné disky (surveillance HDD) mají upravený firmware, který podporuje ATA streaming příkazy. Tyto příkazy upřednostňují plynulost zápisu video streamu před absolutní kontrolou chyb (která u běžných datových přenosů může způsobit krátkodobé zastavení zápisu a tím ztrátu snímků ve videu). Tyto disky jsou také mechanicky odolnější vůči vibracím, které vznikají v rekordérech při osazení více disků vedle sebe, a mají optimalizovanou spotřebu energie pro snížení tepelného namáhání ložisek.
