Melhorando o desempenho do sistema de videovigilância e prevenindo falhas

Obviamente, é melhor prevenir a doença do que tratá-la mais tarde.

Com a construção dos sistemas de vídeo, tudo é exatamente o mesmo. Em vez de procurar razões e resolver problemas com a exibição / gravação / arquivamento durante o uso, é melhor pensar um pouco mais e com cuidado no estágio de design para evitar problemas futuros.

Nosso suporte técnico é ativo, muito ativo. Ela aconselha, ajuda a configurar e, claro, resolve problemas em sistemas de vídeo. Geralmente, esses problemas são visíveis no ambiente de software, mas não estão relacionados ao Macroscop. O sistema de vídeo é composto por vários componentes; se algo quebrar nele ou simplesmente não funcionar corretamente, o usuário não verá que alguma parte se deteriorou. Ele verá que os idiotas apareceram em vídeo em tempo real e os “buracos” apareceram no arquivo. Isso significa que o problema está no software? Muitas vezes, o motivo é completamente diferente.



Devido ao fato de as chamadas de suporte técnico da Macroscop (como será explicado mais adiante) em 40% dos casos não estarem relacionadas ao desempenho do software, decidimos realizar um pequeno programa educacional sobre planejamento e construção de sistemas de vídeo. E para dizer por que é importante não economizar tempo e dinheiro nesses estágios e o que acontecerá se você não o fizer. Também falaremos sobre o óbvio. Mas a experiência mostra que entender e fazer são duas coisas diferentes .

Vamos começar com a aparência do problema. Visualmente, um sinal de que algo está errado no sistema pode ser:

1. Falta de conexão com a câmera. Você simplesmente não vê o vídeo da câmera em tempo real e não recebe um arquivo dela.
2. Exibição de vídeo suave (repuxa / aceleração / atraso).
3. Lugares vazios ("buracos") no arquivo. A gravação, ao que parece, estava em andamento, mas não há nenhum pedaço de vídeo no arquivo.
4. Artefatos. No vídeo aparece o que realmente não era (desde que as forças sobrenaturais não contribuíssem para isso).

O que pode causar violações?

Rede

Se o vídeo não veio da câmera para o servidor, do servidor que não foi para o cliente ou para o armazenamento, o canal de comunicação é o mais frequentemente culpado. Pode não ser amplo o suficiente, não estável o suficiente, não legível (não sabe como priorizar corretamente quando há muitas informações diversas).

Portanto, a primeira coisa que você precisa prestar atenção no início é a largura do futuro canal de comunicação. É calculado de forma simples - tomamos todas as câmeras do futuro sistema, determinamos quantos Mbit de informações cada uma delas enviará a cada segundo (para isso, precisamos entender qual a qualidade de gravação necessária - resolução, frequência, formato), levamos em consideração se o vídeo será exibido (de quantas câmeras e quantos monitores), aumentamos de 10 a 15% no tráfego técnico e entendemos onde e qual largura de banda será necessária.

É melhor desenhar um diagrama do futuro sistema. Isso pode ser feito, entre outras coisas, com a ajuda de programas especiais (Graphical Network Simulator 3, por exemplo), eles ajudarão nos cálculos e na identificação de “gargalos” que precisam de atenção especial. Essa é uma ferramenta simples e óbvia, mas, na prática, poucas pessoas a utilizam. Especialmente entre instaladores iniciantes.

Separe a rede de vigilância por vídeo da rede de telefonia, da Internet e de qualquer outro sistema. Para que o sistema de vídeo que remove a ofensa não perca na luta pelo tráfego no YouTube, que naquele momento 10 funcionários da sua empresa decidiram assistir, você precisa alocar um canal separado para ele.

As redes podem ser divididas fisicamente e logicamente. No primeiro caso, você instala equipamentos separados e coloca cabos separados; no segundo, seleciona comutadores com suporte a VLAN. Na prática, do ponto de vista das configurações, é mais fácil separar fisicamente se houver uma oportunidade de incorrer em custos adicionais.

É importante calcular a energia ao escolher equipamentos de rede . Um fabricante pode reivindicar maior largura de banda das portas do switch, mas isso não garante que o processador do dispositivo de rede suporte todo esse volume de dados.

A rede deve não apenas ser pensada adequadamente, mas também montada com eficiência . O assunto é banal: o usuário possui um cabo de conexão mal compactado, e isso leva à perda de conexão ou à interrupção do arquivo. Não é possível encontrar um problema desse tipo não tão rapidamente, porque, em regra, é a última coisa a verificar o desempenho de ninharias como cabos de conexão ou soquetes de roteador.

Sistemas de armazenamento de dados

É importante não esquecer de calcular a largura de canal necessária entre o servidor e o armazenamento conectado à rede. É muitas vezes esquecido.

Para que os sistemas de armazenamento lidem com a gravação da quantidade recebida de informações do sistema de vídeo, é necessário calcular a quantidade necessária de memória e avaliar o IOPS (um parâmetro responsável pelo número de operações de entrada e saída realizadas pelo sistema de armazenamento por segundo). Isso pode ser feito usando programas especiais (Iometer, IOzone, FIO, CrystalDiskMark).

Se o sistema for multi-servidor, recomendamos que, em vez de mais um armazenamento espaçoso, escolha um volume um pouco menor para evitar carga excessiva.

Antivírus e firewall

Como regra, softwares de firewall e antivírus afetam a operação do sistema de vídeo, pois interferem no tráfego da rede. Também pode ser o Windows Defender, o Firewall do Windows, o firewall de hardware, etc.

Você pode desativar o software antivírus, mas simplesmente excluir um firewall sem alterar a configuração geral do sistema quando ele já estiver construído (especialmente quando se trata de um sistema grande e complexo). Temos que reconstruir toda a rede. Portanto, é antecipado cuidar de desativar ou excluir do sistema de videovigilância todos os softwares e dispositivos que possam limitar o recebimento ou transmissão de dados. Muitas vezes, mesmo a criação de “exceções” não limita completamente o acesso de tais soluções ao tráfego de vídeo.

Equipamento

Além do óbvio (câmeras, servidores, armazenamento deve estar funcionando), existem alguns pontos nas configurações de hardware que também devem ser considerados. Certifique-se de verificar se seus computadores não estão no modo de economia de energia . Caso contrário, o sistema funcionará, mas a rede estará em baixa prioridade; portanto, alguns dos dados das câmeras podem simplesmente não chegar. Além disso, será muito difícil encontrar a causa, porque assim que você começar a procurar, tudo funcionará milagrosamente.

Ao escolher câmeras IP em um projeto, preste atenção em qual protocolo de transferência de dados elas trabalham. Para minimizar as perdas, escolha uma conexão TCP (boa, é muito mais comum que outras). Em seguida, no caso de erros de rede, ocorrerá uma solicitação repetida de informações da câmera e, com uma alta probabilidade, ela será puxada com um ligeiro atraso, não perceptível para o usuário.

Às vezes, surgem problemas porque o usuário solicita vários fluxos da câmera por vez, e a câmera não lida com isso. Os fabricantes raramente dão suas recomendações em relação ao número de fluxos; portanto, é necessário verificar empiricamente.
A própria câmera instalada pode não funcionar corretamente e enviar vídeo com artefatos ao servidor. Para verificar se o problema está na câmera, e não no software do sistema de vídeo, você pode, por exemplo, usar um reprodutor VLC: se artefatos forem observados no reprodutor, o motivo deve ser procurado na própria câmera. Somente primeiro você precisa garantir que o sistema de vídeo e o reprodutor de vídeo sejam transmitidos usando o mesmo protocolo.

Se você não conseguir fornecer um canal de comunicação suficientemente amplo, poderá reduzir a taxa de bits nas câmeras. Para fazer isso, nas configurações, reduza a taxa de quadros ou a qualidade da gravação, use câmeras com formatos modernos de compactação (h.264 +, h.265 +), tecnologia zipstream. Além disso, a grande maioria tem a oportunidade de usar uma taxa de bits variável: quando não há movimento no quadro, menos informações são transmitidas; quando o movimento inicia, a qualidade da gravação e a quantidade de dados aumentam.

Como encontrar um problema?

No entanto, se um problema surgir, as seguintes etapas podem ser uma prioridade para diagnosticar a causa:

1. Vá para o gerenciador de tarefas e verifique a carga geral do sistema.
2. Verifique as condições físicas do equipamento (se a energia foi desligada, se alguém quebrou o cabo, se as câmeras estão funcionando, etc.).
3. Verifique se o antivírus está desativado.
4. Aproveite os recursos de auto-diagnóstico do Macroscop. O autodiagnóstico exibe mensagens de erro e fornece recomendações sobre como resolvê-las.

Tudo isso pode ser feito pelo administrador do sistema sem o envolvimento de especialistas externos.

Se o motivo não for encontrado e você não conseguir resolver o problema, precisará entrar em contato com o suporte técnico. A primeira coisa que verificamos ao lidar com o problema de atrasos, artefatos ou perda de conexão é a rede entre a câmera e o servidor. Para fazer isso, usamos programas especiais (Iperf), bem como um teste de ping. Efetuamos ping apenas em um pacote de dados grande, pois o vídeo é 99% maior que o volume máximo de dados permitido de um pacote padrão (MTU).

Exemplo : ping -l 5000 -t (ping infinito com um pacote de 5000 bytes).

Enviamos um pacote de dados, recuperamos e estimamos a perda. E eles geralmente são inaceitáveis. Até 1% dos quadros perdidos leva a vários efeitos negativos - desde artefatos, perdas no arquivo, empurrões em tempo real até uma desconexão completa da câmera.
Da mesma forma, um problema no canal de comunicação entre o servidor e os computadores clientes pode ser diagnosticado.

O Macroscop também registra a operação do sistema, e os registros ajudam muito a restringir a área de pesquisa de problemas para nossos especialistas. Graças às funções de diagnóstico, o software identifica problemas com a violação da sequência de pacotes enviados pela câmera ao servidor, acesso ao servidor, subsistema de decodificação, autorização, serviços de lançamento e gravação.

Essas são apenas algumas opções para verificar o status e encontrar as fontes do problema, mas na maioria dos casos, essas ferramentas são suficientes para diagnosticar a causa. Caso contrário, um estudo individual será iniciado e uma verificação cuidadosa.

Pense com antecedência

Como em muitos outros, no caso de um sistema de vídeo, vários problemas podem ser evitados simplesmente pela segurança no estágio de design. Calcule os parâmetros da rede com antecedência, selecione equipamentos um pouco mais produtivos do que os cálculos exigem, compre consumíveis de alta qualidade e preste atenção à sua instalação, ouça as recomendações dos fabricantes de equipamentos e desenvolvedores de software que você escolher, entre em contato com o suporte técnico ou os engenheiros de pré-venda, se você for perguntas ou dúvidas.

Em geral, quanto mais atenção você prestar ao sistema de vídeo no início, menos será necessário por muitos anos de uso.