High Definition Stream Management – maximale Skalierbarkeit und effizientes Bandbreitenmanagement – Teil 1

Herausforderungen

Ihr Video-Überwachungssystem wächst mit mehr Kameras und höheren Bildauflösungen. Aber kann Ihr Video Managementsystem mithalten?

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High Definition Stream Management –  Maximum Scalability and Bandwidth Management - Part 1


Das Szenario wiederholt sich allzu oft: Das Stundenglas oder sich drehende Symbol beim Zugriff auf Live- oder aufgezeichnetes Video während des Wartens auf das System. Langsames, abgehacktes und unklares Video, während es sich abmüht, die erforderliche Auflösung und Bildrate zu liefern. Dies sind die bekannten Symptome eines Video Managementsystems (VMS), das mit den Anforderungen einer wachsenden HD-Überwachungsarchitektur nicht mithalten kann.

Auch wenn Kompressionstechniken wie H.264 im Vergleich zu den Vorläuferstandards zu Bandbreiteneinsparungen führten, wird die Gesamtleistung Ihres VMS nicht allein von der Kompression bestimmt. Wenn die Anzahl hoch auflösender Kameras in Ihrem System erhöht wird, steigert sich unweigerlich die Belastung des Netzwerks und anderer Rechenressourcen.

Um die Herausforderung von Systemskalierbarkeit und Bandbreiten-Management anzugehen, hat Avigilon die High Definition Stream Management (HDSM)™-Technologie entwickelt. HDSM™ ist eine firmeneigene Managementtechnologie, die die Server-Client-Bandbreitenanforderungen drastisch reduziert und die Client-Rechenressourcen optimal nutzt, um höhere Skalierbarkeit und Kameraauflösungen zu erzielen.


So funktioniert es

Während andere VMS-Systeme darauf angewiesen sind, für das Bandbreiten-Management Videokompression, Multicasting und Multi-Streaming einzusetzen, verwendet die Avigilon Control Center Software HDSM, eine spezifisch entwickelte Bandbreiten-Managementtechnik, die die Netzwerk-Gesamtlast in einer Größenordnung reduziert, die traditionelle Techniken weit hinter sich lassen.

Mit der HDSM-Technologie werden die Videodaten als kleine Pakete auf dem Server gespeichert. Gleichzeitig teilt HDSM das Video in mehrere, nutzbare Segmente auf: Niedrigere Auflösung und kleinere Streams für Situationsbewusstsein und viel größere Streams für volle Bilddetails. Dann verwaltet sie diese Streams, basierend darauf, was sich der Benutzer ansieht, auf intelligente Weise.

Wenn beispielsweise mehrere Kameras in der Avigilon Control Center-Software mit vollem Blickfeld angezeigt werden, wird der Stream mit niedrigerer Auflösung vom Server an den Client geschickt. Wenn der Benutzer für eine Kamera den digitalen Zoom für größere Details verwendet, wird der Stream mit der höheren Auflösung bereitgestellt. Es wird jedoch nur der Bereich gesendet, der von Interesse ist. Dadurch wird die zwischen Server und Client ausgetauschte Datenmenge drastisch reduziert und es werden nur die Daten bereitgestellt, die der Benutzer zum gegebenen Zeitpunkt benötigt, unabhängig von der Auflösung.



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High Definition Stream Management 2.0

Bisher erwies sich die HDSM-Technologie am effektivsten mit dem Kompressionsstandard JPEG2000. Dies lag in erster Linie an der dynamischen Anpassungsfähigkeit des JPEG2000 Kompressionsstandards an hochauflösende Bilddarstellung. JPEG2000 liefert Kodierungsflexibilität und eine hohe Bilddarstellungsleistung, aber es produziert auch höhere durchschnittliche Bitratenströme und weniger Gesamtkompression als H.264 und ist kein weit verbreiteter Standard innerhalb der Branche für Videosicherheitsüberwachung.

Daraufhin wurde die HDSM 2.0-Technologie zur Verwendung mit dem H.264-Kompressionsstandard, sodass der Benutzer gleichzeitig von einer hochauflösenden Bilddarstellungsleistung, weiterer Bitratenreduzierung von H.264 und der Intelligenz und Flexibilität von HDSM profitiert. Diese Kopplung der Technologien führt im Vergleich zu Systemen, die ausschließlich die H.264 Kompression verwenden, zu einer einzigartigen und überragenden Netzwerkleistung. Im nächsten Abschnitt wird die Funktionsweise beschrieben:


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hdsm2 3

In Abbildung 1A wird die HDSM-Technologie durch das weiße Liniengitter über einem Bild mit 16 MP dargestellt. Das Bild ist in 12 einzelne Bereiche aufgeteilt. Wenn ein Benutzer einen Bereich vergrößert, um mehr Details zu sehen, wird nur dieser Abschnitt, in dieser Abbildung ein Zwölftel der Gesamtauflösung, vom Server an den Client geschickt. Dies reduziert nicht nur die Bandbreite zwischen Server und Client erheblich, sondern auch die erforderlichen Dekodierungsressourcen, wodurch Systemleistung, Reaktionsgeschwindigkeit und die allgemeine Benutzerfreundlichkeit verbessert werden.

Außerdem verwendet die HDSM-Technologie zunehmend greringere Auflösungen. Wenn Sie beispielsweise das volle Blickfeld einer 16-MP-Kamera auf Ihrem Bildschirm mit 1080p (2 MP) anzeigen, erhalten Sie eine mittlere Auflösung, da Sie nur 2 MP an Daten benötigen. Und wenn eine Kamera auf einem aus mehreren Kameras bestehenden Bildschirm angezeigt wird (z. B. eine von 9 Kameras in einem Raster von 3 x 3), wird die niedrigste Auflösung verwendet. Letztendlich bietet die HDSM-Technologie nur die jeweils erforderliche Auflösung und die benötigten Details.


Fazit

Für Systemintegratoren und Endbenutzer, die eine Erweiterung ihres Videoüberwachungssystems planen, ist die Avigilon Control Center-Software mit der HDSM-Technologie eine Lösung, die ihnen sowohl mehr Leistung als auch mehr Flexibilität bietet. Mit der HDSM 2.0-Technologie hat Avigilon die H.264-Kompression mit intelligenter Bandbreitenverwaltungstechnologie gekoppelt, um eine effektive Lösung zu schaffen, die eine hohe Skalierbarkeit von Kameraanzahl und Auflösung ermöglicht.

Teil 2 lesen – Die technischen Details



Glossar

ACC-Version Aktuelle ACC-Version mit Kamera getestet. Falls nicht anders angegeben, werden auch höhere Versionen von ACC unterstützt.
Audio-Eingang Audiofeed von Kamera empfangen
Audioausgabe Audio an mit der Kamera verbundene Lautsprecher senden
Automatische Erkennung Automatische Erkennung von Kamera-IP-Adressen bei Verbindung in einer LAN-Umgebung
Komprimierungskategorie Beschreibt die für die Kamera unterstützten Codierungstypen
Anschlussart Beschreibt den Typ des verwendeten Gerätetreibers. „Nativ“ bezieht sich auf den spezifischen Gerätetreiber des Herstellers.
Entzerrung Entzerrung von Fischaugen- oder Panoramakameras im Client
Digitaler Input Empfang von digitalen oder Relaiseingaben von der Kamera
Digitaler Output Auslösung von digitalen oder Relaisausgaben, die physisch mit einer Kamera verbunden sind
Bewegung Schnelle Anzeige, ob Bewegungsaufzeichnung für die Kamera verfügbar ist
Bewegungskonfiguration Konfiguration der Bewegungserkennung im ACC-Client
Bewegungsaufzeichnung Unterstützung von bewegungsbasierter Aufzeichnung
PTZ Schnelle Anzeige, ob PTZ-Funktionen für die Kamera verfügbar sind
PTZ-Steuerung Grundlegende PTZ-Bewegung
PTZ-Muster/-Touren Möglichkeit zum Erstellen und Auslösen von PTZ-Mustern oder PTZ-Touren je nach Kameraunterstützung
PTZ-Voreinstellungen Erstellen und Auslösen von voreingestellten PTZ-Positionen
Einheitentyp Kameratyp
Verifiziert von Organisation, die eine Kamera und die angegebenen Funktionen getestet hat
Verifizierte Firmware Specific firmware version tested.
Hersteller Blah
Modell DS-2DE2103
Anschlussart ONVIF
Einheitentyp IP-PTZ-Kamera
Compression Types H.264

  • ACC-Version
  • Modell DS-2DE2103
  • Anschlussart ONVIF
  • Hersteller Blah
  • Hersteller Blah
  • Hersteller Blah
  • Hersteller Blah
  • Hersteller Blah
  • Hersteller Blah
  • Hersteller Blah
  • Hersteller Blah
  • Hersteller Blah

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