Lựa chọn nào phù hợp cho hệ thống giám sát: lưu trữ nhiều hay mã hóa tốt?

PDF. In Email

Thứ hai, 11 Tháng 9 2017 10:02   |  Số truy cập: 64

“Những tiến bộ về công nghệ mã hóa và ổ đĩa cứng với dung lượng ngày càng lớn giúp giảm tổng chi phí đầu tư cho hệ thống lưu trữ.”

Lưu trữ là vấn đề quan trọng nhưng thường bị bỏ qua khi thiết kế giải pháp giám sát hình ảnh. Những thuật toán mã hóa mới và lưu trữ thông qua đám mây (hybrid cloud) có thể giúp giải quyết vấn đề này.

Chi phí lưu trữ (giá tính trên mỗi GB) đang giảm dần trong hơn 30 năm qua. Hiện tại, khách hàng cá nhân cũng đã sử dụng phổ biến ổ đĩa Terabyte. Với mức giá rẻ như vậy, nhiều người cho rằng lưu trữ không còn là vấn đề khi thiết kế hệ thống giám sát hình ảnh. Tuy nhiên, chi phí lưu trữ vẫn đang chiếm một phần không nhỏ. Do những camera IP mới với độ phân giải cao đòi hỏi dung lượng lưu trữ lớn hơn, khiến chi phí lưu trữ có thể chiếm hơn 30% tổng chi phí dự án.

Andy Hoang, COO của i3 International nhận định: “Tôi không nghĩ mức giá lưu trữ giảm sẽ tác động lớn đến tổng thể. Chi phí lưu trữ đã giảm 50% trong ba năm qua, nhưng số lượng và chất lượng hình ảnh của camera lại tăng lên hơn ba lần. Những camera 1-megapixel từng sử dụng trước đây, giờ đã phát triển lên camera 3 hoặc 4-megapixel, thậm chí cao hơn. Do đó, tầm quan trọng của công nghệ mã hóa khi nén hình ảnh và bộ vi xử lý quan trọng hơn nhiều so với kích thước lưu trữ.”

Alastair McLeod, Group CEO của Veracity UK lại cho rằng chi phí lưu trữ thấp đồng nghĩa chưa thực sự cần phát triển các công nghệ nén tiên tiến hơn. “Hãy nhìn khởi đầu rất chậm của chuẩn nén H.265, dù nhu cầu về lưu trữ ngày một tăng cao. Những cải tiến trong công nghệ lưu trữ giám sát và sự ra đời của các ổ đĩa cứng mới với dung lượng ngày càng lớn giúp giảm tổng chi phí vận hành (TCO) của hệ thống lưu trữ. Các ổ đĩa cứng với dung lượng lớn cũng khiến hệ thống RAID không còn hấp dẫn, thay vào đó, hệ thống lưu trữ tuần tự được thiết kế đặc biệt cho giám sát hình ảnh sẽ chiếm ưu thế.”

Lưu trữ nhiều hơn với mức giá dễ tiếp cận giúp người mua lưu trữ thông tin trong thời gian dài và thực hiện ghi hình liên tục. “Trong một số trường hợp, chi phí lưu trữ thấp là cơ hội để nâng cao chất lượng các bản ghi hình, đặc biệt khi sử dụng các tính năng phân tích hình ảnh.” Jos Svendsen, Quản lý truyền thông sản phẩm toàn cầu của Milestone System chia sẻ.

Cần bao nhiêu dung lượng lưu trữ?

Để tính toán chính xác dung lượng lưu trữ, ta nên sử dụng các công cụ được cung cấp trực tiếp bởi nhà sản xuất. Nhiều hãng sản xuất cung cấp công cụ tính toán trực tuyến riêng, thường gồm dung lượng lưu trữ, băng thông, điện năng tiêu thụ hoặc cấu hình yêu cầu. Tuy nhiên, do nhiều yếu tố tác động nên nếu chỉ sử dụng công cụ tính toán đơn thuần, kết quả thu được sẽ không đầy đủ.

Theo Brandon Reich, Giám đốc cấp cao của Surveillance Solution tại Pivot3: “Các tính toán tương đối đơn giản, nhưng có nhiều yếu tố khác ảnh hưởng đến kết quả như: độ phân giải camera, tốc độ khung hình, công nghệ nén, mức độ nén, độ phức tạp hình ảnh (sự chuyển động của khung hình và điều kiện ánh sáng), tỷ lệ chuyển động và thời gian lưu trữ dự kiến. Bạn thậm chí còn phải xem xét nhiều biến số khác trên camera và các nhà sản xuất vi điều khiển.”

Jeffery Huang, Quản lý bán hàng APAC Surveillance của Synology đề nghị nên tiến hành khảo sát thực tế. “Theo kinh nghiệm, tôi thường đề nghị khách hàng làm một khảo sát nhỏ để tính toán yêu cầu lưu trữ cho camera trong những trường hợp nhất định. Ví dụ: ban ngày trong nhà, ban ngày ngoài trời, ban đêm trong nhà, ban đêm ngoài trời… Một phương án đơn giản khác là bạn hãy lưu trữ hình ảnh trong một ngày để xác định dung lượng trung bình, sau đó tính toán theo thời gian lưu giữ cần thiết.”

Stefan Lundberg, Kỹ sư cấp cao tại Axis Communications khuyến nghị nên tính toán dự phòng để đảm bảo khả năng mở rộng trong tương lai. “Bạn cần tính toán dự phòng để đáp ứng nhu cầu lưu trữ của khách hàng khi họ muốn bổ sung thêm camera vào hệ thống sẵn có. Ngoài ra, bạn cũng có thể kết hợp nhiều phương pháp lưu trữ khác nhau trong một dự án: camera quan trọng sẽ sử dụng lưu trữ tập trung và camera ít quan trọng có thể sử dụng thẻ nhớ trực tiếp trên camera để tiết kiệm chi phí.”

H.264 hay H.265?

Lựa chọn công nghệ mã hóa có ảnh hưởng lớn đến khả năng lưu trữ. Hiện nay, H.265 vẫn đang ở giai đoạn áp dụng đầu tiên, trong khi H.264 tiếp tục được sử dụng nhờ có cải tiến trong phương pháp mã hóa.

Công nghệ H.265 giúp giảm nhu cầu về tốc độ dữ liệu khi ghi hình và lưu trữ, nhưng đòi hỏi phần cứng hệ thống cao hơn. Thay vào đó, một số hệ thống giám sát lựa chọn cải tiến công nghệ mã hóa H.264, cho phép cập nhật phần mềm nhanh, đồng thời kết hợp khả năng tương thích hệ thống cao hơn.

Những hạn chế về điều kiện cấp phép và đầu tư công nghệ phần cứng phù hợp cho H.265 đang dần được xóa bỏ. Theo Bengt Christensson, Giám đốc marketing cấp cao tại Ambarella, H.265 sẽ có tăng trưởng mạnh khi hệ thống giám sát hình ảnh chuyển sang sử dụng độ phân giải cao hơn. “Một trong những động lực chính thúc đẩy phát triển H.265 là độ phân giải 4K (8 MP) sẽ thay thế chuẩn HD (2 MP). Khi ngành công nghiệp an ninh tương lai phát triển theo xu hướng sử dụng 4K, H.265 sẽ trở thành tiêu chuẩn mã hóa được sử dụng rộng rãi.”

Lưu trữ đám mây - một giải pháp mới

Lưu trữ đám mây ngày càng phát triển tạo thêm lựa chọn mới cho người dùng để giải quyết những thách thức về vấn đề lưu trữ. Người dùng có thể tận dụng khả năng di chuyển những đoạn video ghi hình từ vị trí này sang vị trí khác. Ví dụ: ghi hình liên tục tại từng khu vực, sau đó chuyển những cảnh quay có báo động đến vị trí quản lý trung tâm hoặc lưu trữ trên dịch vụ đám mây. Điều này giúp bạn giảm băng thông sử dụng mà vẫn lưu trữ một lượng lớn thông tin lên dịch vụ đám mây.

Theo Jimmy Palatsoukas, Quản lý marketing của Genetec: “Lưu trữ đám mây sẽ tiết kiệm chi phí đầu tư và vận hành không cần đầu tư vào

cơ sở hạ tầng CNTT, giảm gánh nặng cho bộ phận CNTT của doanh nghiệp. Ngoài ra, doanh nghiệp hưởng lợi từ sự linh hoạt khi sử dụng điện toán đám mây, khả năng điều chỉnh tăng hoặc giảm dung lượng lưu trữ dựa trên nhu cầu thực tế.”

Tuy nhiên, lưu trữ hoàn toàn bằng điện toán đám mây không hẵn là lựa chọn khả thi trong điều kiện hiện nay. Đặc biệt khi áp dụng trong các dự án lớn do không đáp ứng được nhu cầu băng thông.

Chọn đúng phần cứng

Bên cạnh dung lượng lưu trữ, lựa chọn đúng phần cứng cũng rất quan trọng. Theo Reich, hầu hết mọi người vẫn chưa thấy sự khác biệt giữa các loại dữ liệu lưu trữ. Phần lớn các công nghệ lưu trữ hiện nay được thiết kế và xây dựng chủ yếu cho ứng dụng CNTT, chứ không phải cho giám sát hình ảnh.

McLeod cũng đồng quan điểm, những khác biệt này có ý nghĩa lớn khi tối ưu thiết kế hệ thống, tuổi thọ và TCO. “Thông thường, dữ liệu hình ảnh được gộp chung với tất cả các loại dữ liệu khác do đều là thông tin số hóa. Tuy nhiên, nếu xét về mặt ứng dụng sẽ có những sự khác biệt quan trọng và cốt yếu giữa dữ liệu hình ảnh và dữ liệu CNTT thông thường. Những khác biệt đó càng rõ ràng hơn trong các hệ thống giám sát quy mô lớn. Khác biệt không nằm quá nhiều trong bản thân dữ liệu, mà ở cách chúng được tạo ra, lưu trữ, khôi phục, chỉnh sửa, thao tác, trình bày và xóa bỏ.”

Trong hầu hết hệ thống lưu trữ nói chung, dữ liệu công nghệ thông tin có kích thước giới hạn so với dữ liệu hình ảnh và thường được sử dụng trong các hoạt động đọc, chỉnh sửa, ghi của hệ thống. Những hoạt động này thường xảy ra rất nhiều và liên tục khiến cho băng thông sử dụng trở thành yếu tố quan trọng.

Ngược lại, dữ liệu giám sát hình ảnh có đặc điểm hoàn toàn khác. Tất cả camera trong hệ thống cùng truyền dữ liệu song song với nhau ở tốc độ cao nhưng ổn định. Tốc độ truyền này đôi lúc sẽ cao hơn tốc độ trung bình khi khung hình quan sát có nhiều chuyển động hoặc nhiễu hình ảnh do không đủ ánh sáng. Một khác biệt quan trọng nữa là dữ liệu hình ảnh không bao giờ thay đổi mà chúng chỉ bị ghi đè lên. Do đó, ta có thể xác định chính xác khoảng thời gian dữ liệu hình ảnh bị xóa bỏ.

McLeod giải thích: “Hiểu những khác biệt trên cho phép ta thiết kế một hệ thống lưu trữ dữ liệu hình ảnh hiệu quả, giảm tác động từ ba nguyên nhân chính gây hư hỏng đĩa cứng: nhiệt độ, độ rung và sự hao mòn. Vì tốc độ ghi lên ổ đĩa khá ổn định, đầu ghi/đọc có thể di chuyển với tốc độ vừa phải trên toàn ổ đĩa, làm giảm nhiệt độ và hao mòn trên thiết bị lưu trữ. Thêm vào đó, người dùng còn có thể sử dụng những ổ đĩa không có đầu ghi/đọc để tránh tổn hại và giảm điện năng tiêu thụ.”

Kết luận

Các xu hướng từ những năm qua có thể sẽ không thay đổi trong thời gian tới. Camera sẽ tiếp tục phát triển để cung cấp thông tin và hình ảnh chất lượng hơn, khiến nhu cầu lưu trữ cũng tăng lên. Nhu cầu băng thông để tải dữ liệu hình ảnh đến các TTDL thông qua ứng dụng đám mây vẫn còn quá cao để ứng dụng trong thực tế. Do đó, ngành công nghiệp an ninh sẽ phải tiếp tục hoạt động dựa vào lưu trữ cục bộ. Vì vậy, việc thiết kế và lựa chọn giải pháp lưu trữ phù hợp với ứng dụng sẽ ngày càng đóng vai trò quan trọng hơn trong việc cải thiện khả năng lưu trữ của hệ thống giám sát hình ảnh.

 

Nguồn: Tamnhinmang.vn

 

DMCA.com Protection Status


Các bài viết khác

ABB
ACTi
Brother
CommScope
Emerson
Fluke Network
Fredton
Vietrack