Стрим-сервер

Напомним, в классическом видеонаблюдении надо писать на диск, просматривать на мониторе, проигрывать видеозаписи, и не так давно присоединилась к классике видеоаналитика. На всё это нужны ресурсы.

Когда задачи на одном ПК выполняются одновременно, ресурсы расходуются намного больше, т.к. все они часто спотыкаются об одну головку жесткого диска, к которой всегда стоит очередь, об одни и те же участки памяти, занятые разными задачами, об одно и тоже ядро процессора, которых всего несколько компьютере и т.д. Естественно, такая архитектура и менее устойчива, велика вероятность ошибок, особенно на фоне действий пользователя. О какой надежности может идти речь?

Под большое количество камер люди ставят много компьютеров, навешивая на каждый весь функционал. Обычно люди подключают на один компьютер по 25 – 50 камер. Причем, двумя потоками: мелким кадром в MJPEG – для отображения на мониторе и для работы видеоаналитики и крупным кадром в кодеке H.264 без распаковки для записи на диск.

Предположим, у вас 50 камер, вы ставите для них 2 компьютера по 25 камер на каждый со всеми этими проблемами. Но математика позволяет разделить эти задачи и другим способом: на один из компьютеров вы только пишите все 50 камер, а на другом – только просматриваете и анализируете эти же 50 камер.

По сути, для записи архива ПК вообще не нужен – достаточно сетевого(ых) диска(ов), или можно использовать слабенький мини-компьютер, причем на бесплатном Линуксе. Таким образом, мы получаем очень надежную запись. Отдельное железо, отдельная без наворотов программа, легкая быстро загружающаяся операционка. Что еще может быть более устойчивым и надежным?

При этом АРМ оператора избавляется от тугодумной операции записи-считывания диска. Каждый раз, когда нужно что-то закэшировать или считать с диска, задача вставала в очередь ожидания свободного такта постоянной записи 25 камер. Теперь видеоаналитика одна пользуется ресурсами диска, эффективность повышается в разы. Ну, как минимум, теперь можно повесить и 50 камер на один ПК.

А мы ведь ничего нигде не прибавили, лишних денег не потратили. Как было 50 камер на два компьютера, так и осталось. Только на один мы завели все 50 камер на просмотр и видеоанализ, а на другой – для записи. Сорри, при этом второй компьютер можно взять на порядок дешевле, т.е. мы еще и сэкономили.

А, если камеры вторым потоком могут отдавать MJPEG, то при такой концепции мы тянем еще больше – 70 камер. Простая перестановка мест слагаемых, а на выходе ресурсов требуется меньше. И многократно возрастает надежность.

Здесь сразу надо сказать про очередной идиотизм, закрепившийся в системах видеонаблюдения. Народ проповедует некую клиент-серверную архитектуру, где есть отдельный видеосервер и отдельное автоматизированное рабочее место (АРМ). Кто-нибудь вообще знает, зачем их разделяют? На одном ставится полная система с видеозаписью и видеоаналитикой, а на другом – только просмотр и видеоаналитика. Вообще, глупость несусветная, т.к. и на том, и на другом, надо разжимать видео, т.е. использовать мощные процессоры. Мы специально провели опрос среди тех, у кого встречали такую архитектуру – ну, ЗАЧЕМ?

Вменяемым оказался только один ответ – для надежности, чтобы оператор не мог повлиять на видеозапись! Что ж, в нашей новой концепции видеопотоки тоже пишутся на отдельный компьютер, оператор тоже не имеет к ним прямого доступа, но мы еще добавили надежности, т.к. ограничили задачи этому записывающему устройству. Плюс уменьшили цену. Осталось только перенастроить мозги клиенту – предложить ему совместить понятия видеосервер и АРМ в одном ПК.
   
Тем более, если камер очень много. Например, для 100 камер обычно ставят 5 компьютеров (по 20) со всем функционалом на каждый. А с нашей арифметикой мы выделяем:
один ПК на постоянную видеозапись ста камер и два ПК на просмотр и анализ этих же 100 камер.

Естественно, перераспределяем жесткие диски: на АРМ-ах они почти не нужны, все предназначенные для архивов диски ставим на Стрим-сервер. Естественно, перераспределяем сетевую нагрузку: чтобы принять потоки ста камер и отдавать архивы сетевым клиентам нужны 3 – 4 сетевые карты. Но это всё – элементарные вещи. Можем целую стойку организовать как дисков, так и сетевых карт.
В более крупных системах типа Безопасного города это выглядит так:

Собственно говоря, так называемая клиент-серверная структура осталось, только теперь видеосервер лишь пишет видео. Но полностью поменялась концепция ресурсов, раньше крутой комп ставили на запись, а слабый на отображение, то теперь на запись мы используем простенький ПК, а для АРМ-а – помощней.

Но ведь это же логично: оператору надо смотреть, а значит ему нужный мощный проц на распаковку видео, простому же видеомагнитофону нужны только диски.