IP Kamera (CCTV) Sistemlerinde Kayıt Çözümleri

Yine geçmişte sektör dergilerinden birinde yayınlanmış olan eski bir yazımı, faydalanabilecek arkadaşlar olabilir düşüncesi ile blog’umda paylaşmak istedim.

Keyifli okumalar…

Genel olarak veri iletişimindeki hızların artması, kuşkusuz her sektör için IP tabanlı ürünlere ve buna bağlı çözümlere yönelimi arttırmıştır. Kablolu/Kablosuz iletişimin giderek yaygınlaşması ve özellikle mobil cihazlar aracılığı ile neredeyse küçük kişisel bilgisayarımızı yanımızda taşımamız, beraberinde yönetilebilir pek çok sisteme sahip olma imkânını bize sağlamıştır. Bunun en güzel örnekleri ise özellikle CCTV sektöründe yaşanmaktadır. Özellikle alaylı profesyonellerin/firmaların (teknik jargonda adı “old school guys”) çok fazla tecrübeye sahip olduğu analog sistemler, artık yerini her bir kameranın küçük bir bilgisayar ve üzerinde çalışan işletim sistemi beraberinde yazılımı olan, daha özelleştirilebilir yapıya sahip ürünlere ve kayıt tarafında ise üst seviye yazılımların, sunucu bazlı depolama çözümlerinin işin içine dâhil olması sebebiyle çok yüksek kapasitelere çok daha karmaşık sistemlere yerini bırakmaktadır. Durum bu şekilde olunca da işin içine CCTV bilgisinin yanı sıra Bilgi Teknolojileri ve Veri Haberleşmesi konusunda da alt-orta seviye bilgi becerinin çalışmaya, firmalara, kullanıcılara dahil olması gerekmektedir.

Aslında uzun bir girişten sonra gelmek istediğim asıl nokta da, günümüz teknolojisi ürünü IP kameralar ve uygulamaları doğru yapılandırıldığı/projelendirildiği takdirde, çalışmalarından büyük verim ve kullanımından çok keyif alınabilmesi mümkünken, tersi durumda ise çok ciddi yatırım güncelleme maliyetlerine yada sistemden fayda alınmamasından dolayı, çalışmanın/projenin kabus haline dönüşmesini mümkün kılmaktadır.

IP kameranın her seviye müşteri grubundan çok çeşitli amaçlar ile talep görmesi, aktarılan bilginin artık müstakil kablosu üzerinde analog bir görüntü sinyalinden farklı olarak bir veri paketi haline gelmesi ve beraberinde haberleşme ağında kontrol edilmesi/dikkate alınması gereken çok ciddi bir bant genişliğinin işin içine dahil edilmesi gerekliliğini bizlere sunar. Kullanılan kamera sayısının, canlı izleyici sayısının, yayın sayısının artması gibi pek çok unsurda işin içine eklendiğinde bu konu hem izleme, hem ağ planlaması hemde kayıt-depolama ortamı planlarında (NVR, Sunucu, Disk Depolama Üniteleri v.b.) çok ciddi bir tasarım bileşeni olarak karşımıza çıkmaktadır.

Bu konuyu biraz teknik örnekler ile açıklamaya çalışırsak,

VITEC VIC-6284 model 2Megapiksel bir IP kamerayı 720p (1280×720)@25kare/s unicast modunda çalıştırdığımızda genel kabul edilen görüntü kalitesi ayarları ile yaklaşık 4 Mbit/s bir band genişliğine ihtiyaç duyacaktır. Yine bu kamera aynı görüntü ve yayın kriterlerinde 1 izleyici tarafından izlenmeye çalıştığında kameranın ağ üzerinden ihtiyaç duyacağı band genişliği 8 Mbit/s olacaktır.

Ya da Samsung SNB-5000 model 1.3 Megapiksel bir IP Kamerayı 1.3M(1280×1024)@22kare/s unicast modunda çalıştırdığımızda genel kabul edilen görüntü kalitesi ayarları ile yaklaşık 6Mbit/s bir bant genişliğine ihtiyaç duyacaktır. Yine bu kamera aynı görüntü ve yayın kriterlerinde 1 izleyici tarafından izlenmeye çalıştığında kameranın ağ üzerinden ihtiyaç duyacağı bant genişliği 12 Mbit/s olacaktır.

Görüldüğü üzere farklı üreticilere ait farklı çözünürlükler, farklı band genişliklerine ihtiyaç duyabilmekte. Benzer olarak giriş seviye olarak kabul edebileceğimiz VGA(640×480) çözünürlüklere ilişkin örnekler ise aşağıda yer almaktadır.

VITEC VIC-6311 model VGA bir IP kamerayı VGA(640×480)@25kare/s unicast modunda çalıştırdığımızda genel kabul edilen görüntü kalitesi ayarları ile yaklaşık 1,5Mbit/s bir band genişliğine ihtiyaç duyacaktır. Yine bu kamera aynı görüntü ve yayın kriterlerinde 1 izleyici tarafından izlenmeye çalıştığında kameranın ağ üzerinden ihtiyaç duyacağı band genişliği 3 Mbit/s olacaktır.

Ya da Samsung SNB-1001P model VGA bir IP Kamerayı VGA(640×480)@25kare/s unicast modunda çalıştırdığımızda genel kabul edilen görüntü kalitesi ayarları ile yaklaşık 2Mbit/s bir bant genişliğine ihtiyaç duyacaktır. Yine bu kamera aynı görüntü ve yayın kriterlerinde 1 izleyici tarafından izlenmeye çalıştığında kameranın ağ üzerinden ihtiyaç duyacağı band genişliği 4 Mbit/s olacaktır.

Örnekleri hem Megapiksel hem de standart kabul edeceğimiz VGA çözünürlükte vermemin asıl sebebi konu başlığında da belirttiğim üzere kayıt platformlarının bu değerlere göre hesaplanacak olması. Sektörde en çok yapılan hata ise üreticinin cihazın maksimum kapasitesini hedef alacak değerlerin Analog sistemle karşılaştırılıp/karıştırılıp kabul edilmesidir. Aslında durum benzemekle beraber tam da böyle değildir. Temelde hangi üretici olursa olsun üretilen kayıt cihazlarının işleyebildiği yönetebildiği bazı sınırlar vardır. Bunların kayıt platformu seçilirken dikkat edilecek en önemli ikisi Kanal Sayısı ve Kayıt Bant Genişliğidir. Pek çok üretici de bu iki bileşende arka planda aslında birbirine bağlı olabilmektedir.

Şöyle ki üreticilerin kullanıcıya sunduğu 16 Kanal NVR olarak adlandırılan bir kayıt cihazı aslında maksimum 16 kamerayı standart çözünürlükte destekleyebilmektedir. Basit bir hesapla ölçeklenebilmesi açısından biraz önce değindiğimiz 2-2,5 Mbit’lik görüntülerden oluşan toplamdan 32-40 mbitlik gelen kayıt trafiğini rahatlıkla yönetebilmektedir. Fakat bu durumda megapiksel kamera kullanmak istediğimizde ya NVR cihazı o çözünürlükleri desteklemeyecek/işleyemeyecektir ya da işleyebilse dahi bunu belli bir bant genişliği çerçevesinde yapacaktır. Bu durumda örnek verdiğimiz 32-40 Mbit/s ‘lik kayıt trafiği yönetebilecek 16 kanal cihazımız 6 Mbit’lik 720p@25Kare/s’lik kameralardan sadece 6 tane çalıştıracaktır.

Bu bahsettiklerimin daha somutlaşması için biraz önce örneklediğimiz kamera görüntülerine yönelik NVR cihazların özelliklerine değinmeye çalışacağım.

Örnek olarak, VITEC VNR-9632 (32Kanal) veya VNR-9664 (64 Kanal) model bir NVR, 4CIF veya VGA çözünürlükte 32 veya 64 kamerayı eş zamanlı kaydedebilirken, bu 720p (1280×720)@25kare/s görüntü kalitesinde VITEC VIC-6284 kameradan en fazla 15 (Toplamda 4Mbit x 20=80Mbit – 32 Kanal için) veya 25 (4Mbit x 40=160Mbit – 64 Kanal için) adet kaydedebilmektedir. Vitec NVR’ların toplam kayıt yönetim kapasitesi 32 kanal için 80Mbit/s, 64 Kanal için ise 160Mbit/s’dir.

Bu şekilde band genişliğine göre çalışan NVR’lar kullanarak Bitrate ve frame değerleri ile ince ayarlar yaparak yüksek çözünürlüklü kameraları NVR”lar da tam kanal kapasitesi ile kaydetmek mümkün hale gelmektedir.

Diğer taraftan SAMSUNG Marka SRN-1670D model bir NVR, 4CIF veya VGA çözünürlükte 16 kamerayı eş zamanlı kaydedebilirken, bu 1.3M(1280×1024)@22kare/s görüntü kalitesinde Samsung SNB-5000 kameradan en fazla 5 (Toplamda 6 Mbit x 8=48 Mbit) adet kaydedebilmektedir. NVR’ın toplam kayıt yönetim kapasitesi 48Mbit/s’dir.

Yukarıdaki örneklerden de görülebileceği gibi aynı IP kamera kullanılsa dahi, ilgili kameraları kayıt etmek istediğimizde karşımıza pek çok markanın kullanımında genelde iki unsur çıkmakta, bunlardan 1. Kanal kapasitesi, 2.si ise cihazın yönetebildiği bant genişliği. Bu veriler özellikle yeni proje tasarlarken veya eski projeleri revize ederken üzerinde pek çok kez düşünülmesi gereken kayıt platformu seçimindeki en önemli noktalardır.

Buraya kadar verilen örneklerin hepsi tamamen gömülü sistem olarak tabir edilen NVR donanımlarına aitti. Fakat kamera tarafından haberleşme ağına sunulmuş bu görüntüleri kaydedebilmenin diğer bir yolu ise bilgisayar donanımlarından yararlanmaktır. Konu bilgisayar olunca üzerinde çalıştırılabilecek ve gerek sadece kendi modelleri ile gerekse pek çok üretici ile çalışabilecek ücretli yazılımlar bulunmaktadır. Bunlara uzun uzun değinmek isterdim fakat yazının sıkıcı hale gelmesinden ziyade bu v.b. ürünlere ilişkin profesyonel ücretsiz/ücretli NVR yazılımlarından kısaca sizlere bahsetmek istiyorum. Temel olarak gömülü NVR’lar, donanımları da üzerinde işletim sistemi ön ayarlı şekilde çalışan birer bilgisayarlardır. Kullanıcı sadece bu ön ayarlı işletim sistemi üzerinde çalışan yazılımı kullanıp konfigüre edebilmektedir. Fakat görüntü kayıt işlemini günümüz bilgisayar sistemleri, sunucuları ile yapmaya kalktığımızda genelde üreticilerin sağladıkları veya ücretli/olarak kendimizin temin edeceği 3. Parti olarak adlandırılan yazılımlara ihtiyacımız bulunmaktadır. NVR yazılımları da aynı gömülü sistemler gibi kanal sayısı ve işleyebildiği band genişliğine göre çalışmaktadır. Fakat burada yazılım tamamen çalışacağı bilgisayar gücüne bağlı olarak gömülü NVR’lardan daha fazla veriyi yönetim kapasitesine sahip olabilmektedirler.

Bunu yine örnekle ile açıklarsak, bahsettiğimiz VGA çözünürlükteki VITEC VIC-6311 Kameraları kullanılan yazılım versiyonuna bağlı olarak maksimum 64-100 kamera arasında tek bir sunucuya kayıt edebilmek mümkün ve bunun için hiçbir lisans almanız gerekmemekte ve ücret ödememektesiniz. Yine bu yapılan kayıtları üreticinin sağlamış olduğu ücretsiz yönetim ve izleme yazılımıyla entegre kullanabilmektesiniz. Yazılım konusundaki bu bedelsizlik proje maliyetlerinde çok ciddi bir tasarruf olarak karşınıza çıkmaktadır. Yine aynı yazılımlarla analog VITEC ürünleri ile entegre olabilir; Tek bir merkezden onların yönetimini de gerçekleştirebilirsiniz. Bu durumda yazılımın işleyebildiği band genişliği 128-200Mbit/s seviyelerine çıkabilmektedir.

Diğer bir çözüm olarak ise, SAMSUNG’un kendi kayıt yazılımı olan Net i-ware, 32 ve 64 kanalları ücretli olmak üzere 100Mbit/s’den 250Mbit/s (64 Kanal ücretli yazılımda) veriye kadar kayıt performansı sergileyebilmektedir.

Yine dikkat çekmek gerekirse yazılımın yönetebildiği bu değerler, ağ bağlantısının efektif olarak bu hıza ulaşabilmesi ve yazılımın üzerinde kurulu olduğu bilgisayar sistemlerinin (donanım ve işletim sistemi ve ağ performansı olarak) yeterli performansı sağlaması sayesinde gerçekleştirilebilmektedir.

Umarım bir miktarda olsa bant genişliği ve kanal sayısındaki karmaşanın sebebini biraz olsun izah edebilmişimdir. Fakat yazımı buraya kadar okuyan herkese iyi çalışmalar demeden önce sektörümüzde çok sık karşılaşılan disk problemleri ile kısa bir bilgilendirme yapmadan geçemeyeceğim. Analog DVR’lar veya IP NVR, NAS, SAN v.b. tüm depolama ünitelerinde kamera sistemleri gibi 7/24 canlı bir sistemde, standart kişisel bilgisayarlar için üretilen sabit diskler yerine Video Gözetim Sistemleri için üretilen disklerden kullanmamız hem kayıt güvenliğimiz için hem de kurduğumuz sistemin, teslim edilen sahiplerinin gözünde disk kaynaklı problemlerden dolayı sorunun “kayıt cihazları veya depolama üniteleri kaynaklı problemler olarak algılanmasının” büyük ölçüde önüne geçmiş olacaktır. Başlıca disk üreticilerinin modelleri bu kapsamda ülkemizde de rahatlıkla uygun fiyatlarla bulunabilmektedir.