Performance DMX. Whitepaper. Deutsch

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1 Whitepaper Performance DMX Definition der verfügbaren Gesamt-Bit-Rate sowie Berechnung der für die verschiedenen Prozesse verfügbaren Bit-Rate inklusive Beispiele Deutsch Rev /

2 1 Zusammenfassung Die Recordersoftware der DMX-Serie hat bezüglich der Gesamt-Bit-Rate der Aufzeichnung bisher zwei Maximalwerte unterschieden (nur IP-Kameras 64 MBit, IP-Kameras und analoge Kameras 48 MBit). Durch die Integration einer dynamischen Lastverteilung entfällt dieser Unterschied ab der aktuellen Version der Recordersoftware. Unabhängig von der Art der angeschlossenen Kameras steht immer eine Gesamt-Bit-Rate von 64 MBit für Aufzeichnung, Wiedergabe, Backup und Streaming zur Verfügung. Innerhalb dieser Begrenzung kann die Bit-Rate jeder Kamera individuell angepasst werden, wobei die verbleibende Bit-Rate für Wiedergabe und Streaming automatisch verteilt wird. Die Gesamt-Bit-Rate von 64 MBit steht auch bei der Nutzung von RAID 5 oder 6 zur Verfügung. Dieses Dokument beinhaltet eine spezielle Definition der Bit-Rate, bezogen auf digitale Aufzeichnungsgeräte. Zudem beinhaltet es ein Schema zur Berechnung der für die verschiedenen Prozesse verfügbaren Bit-Rate inklusive Beispiele. 2 Gültigkeit Dieses Dokument ist für die folgenden Recorder gültig. Es wurde auf Basis der Version der Recorder-Software erstellt. DMX 800 DMX 1600 DMX Definition Der zentrale Begriff in Bezug auf die Performance eines digitalen Aufzeichnungsgerätes ist die Bit-Rate. Zur Gewährleistung der Verständlichkeit und der Eindeutigkeit soll dieser Begriff zunächst durch eine kurze Definition konkretisiert werden. Allgemeine Definition angelehnt an wikipedia.org: Die Bit-Rate (eigentlich Datenübertragungsrate, Datentransferrate, Datenrate oder umgangssprachlich Übertragungsgeschwindigkeit, Verbindungsgeschwindigkeit sowie, nicht ganz zutreffend, Bandbreite oder Kapazität genannt) bezeichnet die digitale Datenmenge, die innerhalb einer Zeiteinheit über einen Übertragungskanal übertragen wird. Die Datenübertragungsrate wird gemessen durch das Zählen von Dateneinheiten pro Zeiteinheit (Durchsatz von Daten). Die kleinste Dateneinheit ist das Bit, weshalb sie häufig als Bit-Rate in der Einheit Bit pro Sekunde (bit/s, kurz b/s auf englisch bps) angegeben wird. Spezielle Definition bezogen auf digitale Aufzeichnungsgeräte: Mit der Bit-Rate wird angegeben, wie viele Dateneinheiten pro Zeiteinheit intern übertragen, also verarbeitet werden. Die Angabe erfolgt in der Regel als Vielfaches der Einheit Bit pro Sekunde, also 2000 bps = 2 mbps (mega bit per second). Die Bit-Rate kann sich auf einen Prozess (z. B. Aufzeichnung des Videos einer Kamera) oder als Gesamtbetrachtung auf alle im Gerät laufenden Prozesse beziehen (z. B. Aufzeichnung, Wiedergabe, Streaming). 2

3 4 Berechnung Die Gesamt-Bit-Rate ist die Summe der Einzel-Bit-Raten (BR) aller Aufzeichnungen, Wiedergaben, Backups und Streams. Die Verteilung der Gesamt-Bit-Rate von 64 mbps kann nach dem folgenden Schema visualisiert bzw. berechnet werden. Gesamt- Bit-Rate BR Kanal 1 BR Wiedergabe 1 BR Backup 1 BR Stream 1 + BR Kanal 2 + BR Wiedergabe 2 + BR Backup 2 + BR Stream BR Kanal n + BR Wiedergabe n + BR Backup n + BR Stream n = = = = = Bit-Rate Aufzeichnung + Bit-Rate Wiedergabe + Bit-Rate Backup + Bit-Rate Streaming GBR = A + W + B + S 5 Beachten Auslastung Die Gesamt-Bit-Rate kann vollständig für die Aufzeichnung genutzt werden. Theoretisch würde in diesem Fall keine Performance für Wiedergabe, Backup oder Streaming zur Verfügung stehen. Durch die dynamische Lastverteilung und weitere Faktoren verbleibt im Betrieb aber immer Kapazität für einzelne Wiedergaben, Backups oder Streams. Eine flüssige Wiedergabe, schnelle Aufschalt- und Reaktionszeiten (z. B. für Casinobetrieb) können aber nicht gewährleistet werden. Konfiguration Die grafische Benutzeroberfläche der Recorder wurde im Bezug auf die Visualisierung der Bit-Rate der Aufzeichnung erweitert. Die Anzeige erfolgt im Dialog Aufnahmeeinstellungen, wo ein Fortschrittsbalken (neben einer numerischen Ausgabe) die Summe der aktuell eingestellten Bit-Raten für die Aufnahme der Kameras anzeigt. 3

4 Begrenzungen Im Dialog Aufnahmeeinstellungen wird der Fortschrittsbalken in rot angezeigt, wenn die Summe der aktuell eingestellten Bit-Raten für die Aufnahme der Kameras die Marke von 64 mbps übersteigt. Eine Speicherung dieser Konfiguration ist erst nach der Anpassung der Einstellungen möglich. Beachten Sie zudem, dass eine IP-Kamera aufgrund einer falschen Konfiguration oder Funktion ein Video mit einer höheren Bit-Rate als vorgesehen senden kann. Bei einer gegebenen Auslastung des Recorders kann es zu einer Gefährdung der Systemstabilität kommen. Aus diesem Grund wird die Aufzeichnung der IP-Kamera mit der aktuell höchsten Bit-Rate deaktiviert, wenn die zu verarbeitende Bit-Rate die Gesamt-Bit-Rate von 64 mbps um 10% übersteigt. 6 Beispiele Der Aufbau und die Konfiguration eines digitalen Aufzeichnungssystems kann vielfältig und flexibel an individuelle Erfordernisse angepasst werden. Die folgenden Beispiele sollen wichtige Aspekte verdeutlichen und gehen nicht auf alle möglichen Optionen ein. 6.1 Nur IP-Kameras Im reinen IP-Betrieb können bis zu 24 Kameras aufgezeichnet werden. Dabei muss beachtet werden, dass die Ausnutzung der maximalen Bit-Rate für jede Kamera (4 mbps für SD und 6 mbps für HD) nicht möglich ist, weil dann die Gesamtkapazität von 64 mbps überschritten werden würde Recorder mit ViProxy Im reinen IP-Betrieb empfiehlt sich die Nutzung der zweiten Ethernet-Schnittstelle mit der Funktion ViProxy. Diese erlaubt die Einrichtung eines eigenen Netzwerks für die IP-Kameras und damit eine Entlastung des Firmennetzwerkes sowie eine Steigerung der Sicherheit. Aufzeichnung (TCP) Client Wiedergabe (TCP) Backup (TCP) Live-Stream (UDP, TCP) Mit ViProxy übernimmt der Recorder die Rolle eines Proxy-Servers zwischen Firmen- und Videonetzwerk. Ein direkter Zugriff auf die Kameras des Videonetzwerks wird dadurch unterbunden, da alle Anfragen für Live-Bild und Playback über den Recorder laufen, auf dem die entsprechenden Berechtigungen eingestellt werden können. Im Bezug auf die Bit-Rate muss beachtet werden, dass der Recorder als Proxy-Server verwendet wird. Er muss die Bit-Rate für alle Wiedergaben, Backups und Live-Streams zur Verfügung stellen. Die IP-Kameras sind in diesem Fall entlastet, da sie nur einen Stream zum Recorder erzeugen müssen. Die volle Last liegt beim Recorder. Die Funktion ViProxy wird ab Version in Verbindung mit der Lizenz DLC - ViProxy 4

5 unterstützt. Für Recorder die mit einer älteren Version ausgeliefert wurden, ist eine Umstellung des BIOS erforderlich. Diese kann von zertifizierten Dallmeier Partnern vorgenommen werden Recorder mit einfacher Proxy-Funktion Wenn die Vorteile der Netzwerktrennung von ViProxy nicht genutzt werden, kann der indirekte Zugriff auf die IP-Kameras über die einfache Proxy-Funktion des Recorders realisiert werden. Aufzeichnung (TCP) Client Wiedergabe (TCP) Backup (TCP) Live-Stream (UDP, TCP) Auch in diesem Fall wird der Recorder als Proxy verwendet. Er muss die Bit-Rate für alle Wiedergaben, Backups und Live- Streams zur Verfügung stellen. Die IP-Kameras sind auch in diesem Fall entlastet, da sie nur einen Stream zum Recorder erzeugen müssen. Die volle Last liegt beim Recorder Recorder ohne Proxy-Funktion Wie in den obigen Fällen können bis zu 24 Kameras aufgezeichnet werden, wobei die maximale Kapazität von 64 mbps beachtet werden muss. Live-Stream (Multicast, UDP, TCP) Aufzeichnung (TCP) Client Wiedergabe (TCP) Backup (TCP) Jetzt wird der Recorder aber nicht als Proxy verwendet. Der Client bezieht den Live-Stream direkt von der IP-Kamera und entlastet damit den Recorder. Die Bit-Rate des Streaming muss bei der Betrachtung des Recorders also nicht mehr berücksichtigt werden. Beachtet werden muss hingegen, dass die IP-Kamera gegebenenfalls stärker belastet wird. Neben dem Stream für die Aufzeichnung am Recorder muss sie die Bit-Rate für den Multicast-Stream und jeden Live-Stream TCP / UDP zur Verfügung stellen. Abhängig von den individuellen Einstellungen muss damit gerechnet werden, dass die Kapazität einer IP-Kamera nicht für mehr als drei Streams ausreicht. 5

6 6.2 Nur analoge Kameras Im rein analogen Betrieb können bis zu 16 Kameras mit bis zu 2 mbps aufgezeichnet werden. Beachten Sie, dass sich eine Aufzeichnung mit einer geringeren Bit-Rate nicht vermindernd auf die Berechnung auswirkt. Dies ist hierbei aus Gründen der Komplexitätsreduktion erforderlich. Client Aufzeichnung (FBAS) Wiedergabe (TCP) Backup (TCP) Live-Stream (Multicast, UDP, TCP) Bei Vollauslastung der Aufzeichnung stehen immer noch 32 mbps für weitere Prozesse zur Verfügung. Das entspricht 32 mbps : 2 mbps = 16 mal Wiedergabe, Backup oder Streaming. 7 Begriffe In diesem Dokument werden die folgenden Begriffe wiederholt verwendet. Zur Gewährleistung der Eindeutigkeit sollen sie durch eine kurze Definition konkretisiert werden. Bit-Rate Aufzeichnung Mit der Bit-Rate der Aufzeichnung wird in diesem Dokument die Datenrate bezeichnet, die für die Codierung und Speicherung aller Videokanäle (Kameras) erforderlich ist. Je höher die Bildqualität und Auflösung des Videobildes ist, desto höher muss die Bit-Rate sein, um eine flüssige Speicherung zu gewährleisten. Die Bit-Rate der Aufzeichnung beträgt für die Berechnung immer 2 mbps für einen analogen Videokanal, auch wenn weniger eingestellt ist. Für einen IP-basierten Videokanal kann sie auf bis zu 4 mbps für SD-Kameras und 6 mbps für HD-Kameras eingestellt werden. Die Bit-Rate der Aufzeichnung kann bis zu 64 mbps erreichen. In diesem Fall steht aber keine Performance für Wiedergabe, Backup oder Streaming zur Verfügung. Bit-Rate Wiedergabe Mit der Bit-Rate der Wiedergabe wird in diesem Dokument die Datenrate bezeichnet, die für die Decodierung und Anzeige aller Videokanäle (Kameras) erforderlich ist. Je höher die Bildqualität und Auflösung des Videobildes ist, desto höher muss die Bit-Rate der Wiedergabe sein, um eine flüssige Anzeige zu gewährleisten. Dabei ist es unerheblich, wo die Wiedergabe erfolgt, also lokal am Recorder (von DMX- Recorder nicht unterstützt), also mit PView 7, SeMSy III oder über WebConfig (ActiveX) über das Netzwerk. Bit-Rate Backup Mit der Bit-Rate des Backup wird in diesem Dokument die Datenrate bezeichnet, die für die Übertragung und Speicherung aller Videokanäle (Kameras) erforderlich ist. Je höher die Bildqualität und Auflösung des Videobildes ist, desto höher muss die Bit-Rate 6

7 des Backups sein, um eine schnelle Speicherung zu gewährleisten. Dabei ist es unerheblich, mit welchem Produkt das Backup erstellt wird, also mit PView 7, ActiveX oder mit SeMSy III über das Netzwerk. Bit-Rate Streaming Mit der Bit-Rate des (Live) Streaming wird in diesem Dokument die Datenrate bezeichnet, die für die Versendung und Anzeige aller Videokanäle (Kameras) erforderlich ist. Je höher die Bildqualität und Auflösung des Videobildes ist, desto höher muss die Bit-Rate des Live-Streaming sein, um eine flüssige Anzeige zu gewährleisten. Dabei ist es unerheblich, wo die Live-Anzeige erfolgt, also mit PView 7, SeMSy III oder über WebConfig (ActiveX) über das Netzwerk. Beachtet werden muss aber, dass im Fall einer IP-Kamera am Recorder nur dann eine Bit-Rate für den Live-Stream erforderlich wird, wenn er als Proxy fungiert. Ansonsten wird von PView 7, SeMSy III oder WebConfig (ActiveX) eine direkte Verbindung zur IP-Kamera aufgebaut, was am Recorder keine Ressourcen erforderlich macht. Gesamt-Bit-Rate Die Gesamt-Bit-Rate ist die Summe der Bit-Raten aller im Gerät laufenden Prozesse. Also die Summe aus Bit-Rate Aufzeichnung, Bit-Rate Wiedergabe, Bit-Rate des Backup, Bit-Rate Streaming. Die Gesamt-Bit-Rate ist auf maximal 64 mbps festgelegt. Innerhalb dieser Begrenzung kann sie beliebig auf die oben definierten Bit-Raten (Prozesse) verteilt werden. 7

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