Un impianto di videosorveglianza viene consegnato con diversi terabyte di capacità e il cliente si aspetta di poter consultare le registrazioni dell’ultimo mese. Dopo due settimane, però, le immagini più vecchie sono già state sovrascritte.
La prima reazione è pensare a un guasto, a una configurazione errata o a dischi meno capienti di quanto dichiarato. Spesso il problema nasce prima: lo spazio è stato scelto considerando il numero delle telecamere e la loro risoluzione, senza calcolare quanti dati verranno realmente prodotti.
Sapere che un impianto comprende sedici telecamere da 4 o 8 megapixel non basta per stabilire quanti giorni potrà registrare. Occorre conoscere il bitrate dei flussi, il numero di fotogrammi al secondo, il codec utilizzato, le ore di registrazione, la complessità delle scene e la capacità effettivamente disponibile sull’NVR.
Anche il registratore deve essere dimensionato correttamente. Il numero dei canali indica quante telecamere possono essere collegate, ma non dice ancora se l’apparato dispone della banda necessaria per ricevere e registrare tutti i flussi previsti.
Il dimensionamento dello spazio di archiviazione non è quindi un dettaglio da affrontare alla fine. È una parte del progetto di videosorveglianza.
La capacità dei dischi non determina da sola la durata
Un disco da 8 TB indica la sua capacità nominale. Non dice quante telecamere stanno registrando, quale flusso viene salvato, quanto traffico produce ciascuna telecamera e per quante ore al giorno la registrazione rimane attiva.
Due impianti dotati dello stesso spazio possono avere autonomie molto differenti.
Il primo potrebbe comprendere poche telecamere, riprendere ambienti relativamente statici e registrare soltanto in presenza di eventi. Il secondo potrebbe utilizzare numerose telecamere ad alta risoluzione, con registrazione continua, un numero elevato di fotogrammi al secondo e scene caratterizzate da movimento o illuminazione variabile.
La capacità installata è la stessa, ma cambia la velocità con cui viene occupata.
La domanda corretta non è quindi:
Quanti giorni registra un NVR con 8 TB?
Bisogna chiedersi:
Quanti dati producono complessivamente i flussi che vogliamo registrare?
Il dato da cui partire è il bitrate
Il bitrate indica la quantità di dati generata dal flusso video nell’unità di tempo. Viene normalmente espresso in kilobit o megabit al secondo.
Se una telecamera produce mediamente un flusso di 4 Mbps, significa che ogni secondo vengono trasmessi circa quattro milioni di bit. Quando il flusso viene registrato, quei dati occupano spazio sui dischi.
Per una registrazione continua, un bitrate medio di 1 Mbps genera indicativamente:
- 10,8 GB al giorno;
- 324 GB in trenta giorni.
La formula semplificata per una telecamera che registra ventiquattr’ore su ventiquattro è:
Spazio in GB = bitrate medio in Mbps × 10,8 × numero di giorni
Quando la registrazione rimane attiva soltanto per alcune ore al giorno, la formula può essere adattata:
Spazio in GB = bitrate medio in Mbps × 0,45 × ore giornaliere × numero di giorni
Il risultato rappresenta il volume teorico dei dati. La capacità da installare dovrà considerare anche lo spazio effettivamente utilizzabile, l’eventuale audio, le variazioni del bitrate e un margine progettuale.
Un esempio: sedici telecamere per trenta giorni
Immaginiamo un impianto composto da sedici telecamere, ciascuna configurata con un bitrate medio di 4 Mbps.
Il bitrate complessivo sarà:
16 × 4 Mbps = 64 Mbps
La quantità di dati prodotta ogni giorno sarà indicativamente:
64 × 10,8 = 691,2 GB al giorno
Per trenta giorni di registrazione continua serviranno:
691,2 × 30 = 20.736 GB
Il fabbisogno teorico è quindi di circa 20,7 TB di capacità di archiviazione, prima di considerare il margine e lo spazio effettivamente utilizzabile.
Con 8 TB nominali, lo stesso impianto avrebbe un’autonomia matematica di circa 11,6 giorni. La durata effettiva dovrà però essere verificata considerando la capacità realmente disponibile e il bitrate medio misurato durante il funzionamento.
Questo esempio mostra perché l’indicazione “NVR con 8 TB” non consente, da sola, di promettere trenta giorni di registrazione.
Risoluzione e bitrate non sono la stessa cosa
La risoluzione stabilisce quanti pixel compongono l’immagine, ma non determina da sola lo spazio che verrà occupato.
Due telecamere con la stessa risoluzione possono essere configurate con bitrate differenti. Possono inoltre riprendere scene molto diverse: un corridoio quasi vuoto, una reception affollata, una strada trafficata, un parcheggio notturno o un’area esterna con vegetazione in movimento.
La quantità di dati dipende anche dal numero di fotogrammi al secondo, dalla qualità impostata, dal codec, dalla frequenza dei fotogrammi completi, dal movimento presente nella scena e dalle condizioni di illuminazione.
Le riprese notturne meritano particolare attenzione. Il rumore digitale generato in condizioni di scarsa luce può rendere l’immagine più difficile da comprimere e aumentare il bitrate necessario.
Per questo non è corretto associare automaticamente una telecamera da 4, 6 o 8 megapixel a un consumo giornaliero prestabilito.
I megapixel descrivono la dimensione dell’immagine. Il bitrate descrive la velocità con cui quella configurazione produce dati.
CBR, VBR e comportamento reale del flusso
Con il CBR, il sistema cerca di mantenere il flusso vicino al bitrate impostato. L’occupazione risulta più prevedibile, ma nelle scene più complesse la compressione può dover ridurre la qualità per rimanere entro il limite assegnato.
Con il VBR, la telecamera utilizza meno dati quando l’immagine è semplice e può aumentare il bitrate quando crescono il movimento e la complessità della scena. Questa modalità permette di adattare meglio il flusso alle immagini, ma rende meno immediata la previsione dello spazio occupato.
Il bitrate massimo configurato in VBR non coincide necessariamente con il valore medio che verrà prodotto durante la giornata. Allo stesso modo, una misurazione eseguita mentre l’ambiente è tranquillo potrebbe non rappresentare ciò che accadrà negli orari di maggiore attività.
Il dimensionamento deve quindi basarsi su valori realistici e su condizioni rappresentative dell’ambiente.
Codec e codifica intelligente
L’uso di codec più efficienti può ridurre la quantità di dati necessaria per mantenere una qualità video comparabile. Il risultato, però, non può essere tradotto in una percentuale fissa valida per qualsiasi impianto.
Il risparmio dipende dalla scena, dal movimento, dalle condizioni di luce, dal rumore video, dal numero di fotogrammi e dalle impostazioni di qualità. Anche le funzioni di codifica intelligente possono adattare il flusso al contenuto delle immagini, ma la loro efficacia varia in base all’ambiente ripreso.
Una scena relativamente statica può essere compressa con maggiore efficienza rispetto a un ingresso affollato, a un parcheggio trafficato o a un’area esterna nella quale cambiano continuamente luce e condizioni meteorologiche.
Non è quindi prudente progettare lo spazio sostenendo che il passaggio da H.264 a H.265 dimezzerà certamente l’occupazione.
Il codec contribuisce al risultato, ma il dato decisivo rimane il bitrate prodotto dalla configurazione effettiva.
Registrazione continua o su evento
La registrazione continua genera dati durante tutte le ore previste dal programma. È la situazione più semplice da calcolare, perché il bitrate viene applicato all’intero periodo.
La registrazione su movimento o su evento intelligente può ridurre lo spazio richiesto, ma introduce una variabile difficile da prevedere: per quanto tempo ogni telecamera registrerà realmente?
Una telecamera collocata in un deposito poco frequentato potrebbe attivarsi raramente. Una telecamera installata su un ingresso, una strada o un’area molto movimentata potrebbe registrare per gran parte della giornata.
Bisogna inoltre considerare la registrazione precedente e successiva all’evento, la sensibilità del rilevamento e la presenza di movimenti generati da ombre, riflessi, pioggia o vegetazione.
Le funzioni capaci di distinguere persone e veicoli possono limitare gli eventi poco significativi rispetto al semplice rilevamento del movimento. Non eliminano però la necessità di valutare il comportamento reale dell’impianto.
Non è corretto indicare genericamente “registrazione su evento” e ridurre lo spazio previsto di una percentuale arbitraria.
Quando la durata dell’archivio è un requisito importante, l’incidenza degli eventi deve essere stimata e successivamente verificata sul sistema in funzione.
Quale flusso viene registrato?
Una telecamera IP può generare più flussi contemporaneamente.
Il main stream viene normalmente configurato con la risoluzione e la qualità richieste per la registrazione. Il sub stream, più leggero, può essere utilizzato per visualizzazioni multiple, dispositivi mobili o collegamenti con banda limitata.
La presenza del sub stream non riduce automaticamente lo spazio occupato dalle registrazioni. Se l’NVR salva il main stream, il calcolo deve essere effettuato sul bitrate del main stream.
Alcune telecamere possono generare anche ulteriori flussi. Il sistema può inoltre registrare audio e gestire immagini istantanee, eventi e metadati prodotti dalle analisi video.
Prima del dimensionamento bisogna quindi verificare quale flusso viene registrato, con quale risoluzione, frame rate, codec e modalità di controllo del bitrate.
Il numero di canali dell’NVR non basta
La scelta del registratore viene spesso effettuata partendo dal numero delle telecamere: sedici telecamere richiedono un NVR da almeno sedici canali.
Il ragionamento è corretto, ma incompleto.
Le schede tecniche possono indicare separatamente:
- banda in ingresso;
- banda di registrazione;
- banda in uscita;
- capacità di decodifica.
La banda in ingresso riguarda il traffico ricevuto dalle telecamere. La banda di registrazione indica quanti dati possono essere scritti sull’archivio. La banda in uscita interessa le visualizzazioni e le connessioni remote. La capacità di decodifica stabilisce quanti flussi, e con quali risoluzioni, possono essere visualizzati contemporaneamente.
Questi valori descrivono prestazioni differenti.
Nell’esempio delle sedici telecamere, il registratore deve poter ricevere e registrare almeno 64 Mbps, mantenendo un margine per variazioni, flussi aggiuntivi e possibili estensioni.
Un NVR può quindi avere abbastanza canali ma non abbastanza banda per la configurazione prevista. Può anche riuscire a registrare tutti i flussi senza poterli visualizzare contemporaneamente alla massima risoluzione.
In alcuni modelli, la banda disponibile e la capacità di decodifica possono diminuire quando vengono abilitate le analisi eseguite direttamente dal registratore. La verifica deve quindi essere effettuata nelle condizioni operative previste dal progetto, non soltanto sul valore massimo indicato nella scheda tecnica.
Capacità nominale, capacità utile e dischi supportati
Il numero degli alloggiamenti non determina automaticamente la capacità complessiva dell’NVR.
Per ogni modello devono essere verificati il numero di porte SATA, la capacità massima supportata per ciascun disco, la compatibilità degli HDD e l’eventuale disponibilità di funzioni di sostituzione a caldo o gestione dei gruppi disco.
Un registratore con quattro alloggiamenti non può essere considerato compatibile con qualsiasi capacità oggi disponibile. Il limite per singolo HDD dipende dal modello e dalla relativa versione.
Anche lo spazio disponibile per le registrazioni può essere inferiore alla somma nominale riportata sui dischi, a causa della formattazione e delle risorse utilizzate dal sistema.
Per questo il calcolo non dovrebbe impegnare il cento per cento della capacità dichiarata.
RAID: protezione e spazio disponibile
Alcuni NVR professionali permettono di configurare i dischi in RAID. Questa funzione non è presente su tutti i modelli e deve essere verificata nella relativa scheda tecnica.
Considerando dischi della stessa capacità:
- con RAID 1 lo spazio utilizzabile corrisponde indicativamente alla capacità di uno dei due dischi;
- con RAID 5 si sottrae alla capacità complessiva l’equivalente di un disco;
- con RAID 6 si sottrae l’equivalente di due dischi;
- con RAID 10 rimane utilizzabile indicativamente metà della capacità complessiva.
Quattro dischi da 8 TB configurati in RAID 5 non offrono quindi 32 TB per le registrazioni, ma circa 24 TB prima di considerare formattazione e risorse di sistema.
Quella capacità viene utilizzata per consentire la ricostruzione dei dati nel caso di guasto previsto dal livello RAID scelto.
Durata delle registrazioni e tolleranza ai guasti devono essere valutate insieme. Rinunciare alla ridondanza soltanto per ottenere qualche giorno in più può esporre l’archivio alla perdita causata dal guasto di un disco.
Il RAID, inoltre, non è un backup. Protegge da alcuni guasti hardware, ma non sostituisce la conservazione separata delle registrazioni che devono essere preservate.
Perché serve un margine progettuale
Un calcolo che utilizza tutta la capacità teorica lascia poco spazio alle variazioni reali.
Il bitrate può cambiare in presenza di maggiore attività, variazioni dell’illuminazione, condizioni meteorologiche o rumore notturno. Nel tempo potrebbero inoltre essere aggiunte telecamere o modificate le impostazioni di qualità.
Nel progetto è opportuno distinguere tra:
- spazio risultante dal calcolo;
- capacità effettivamente disponibile;
- spazio assorbito dall’eventuale ridondanza;
- margine riservato alle variazioni.
Non esiste una percentuale adatta a tutti gli impianti. Una registrazione continua con bitrate controllato è più prevedibile di una configurazione VBR basata su eventi difficili da stimare.
Lo scopo del margine non è sovradimensionare senza criterio, ma evitare che una variazione normale riduca l’autonomia al di sotto del requisito concordato.
Il risultato deve essere verificato dopo l’attivazione
Anche un dimensionamento accurato rimane una previsione.
Dopo la messa in servizio è opportuno controllare il bitrate medio e massimo delle telecamere, lo spazio occupato durante un periodo rappresentativo e la durata effettivamente raggiunta prima della sovrascrittura.
Una verifica eseguita dopo pochi minuti non è sufficiente.
Un parcheggio può generare quantità di dati differenti tra giorno e notte. Un magazzino può cambiare comportamento durante le operazioni di carico e scarico. Un’area esterna può risentire del vento, della pioggia e delle variazioni di luce.
L’osservazione dei dati reali permette di confermare il progetto oppure di correggere bitrate, frame rate, modalità di registrazione e capacità prima che l’assenza delle immagini emerga durante una ricerca.
La durata deve essere un requisito scritto
I giorni di registrazione disponibili non dovrebbero essere scoperti quando serve recuperare un filmato.
Il progetto dovrebbe precisare almeno:
- periodo di conservazione richiesto;
- numero di ore registrate ogni giorno;
- telecamere e flussi interessati;
- bitrate utilizzato nel calcolo;
- codec e numero di fotogrammi;
- registrazione continua, programmata o su evento;
- banda complessiva richiesta;
- capacità nominale installata;
- capacità effettiva stimata;
- eventuale configurazione RAID;
- margine previsto;
- modalità con cui il risultato verrà verificato.
In questo modo committente, progettista e installatore condividono lo stesso requisito e possono controllare se il sistema lo rispetta.
Senza questi dati, la dichiarazione “trenta giorni di registrazione” rimane difficile da verificare.
Durata tecnica e periodo di conservazione
Un NVR può essere tecnicamente capace di conservare immagini per settimane o mesi. Questo non significa che tutte le registrazioni debbano essere mantenute per l’intero periodo disponibile.
La durata deve essere definita dal titolare del trattamento in base alle finalità, al contesto e alla necessità della conservazione. Quanto più il periodo si prolunga, soprattutto oltre le 72 ore, tanto più deve essere motivata la scelta.
Il dimensionamento tecnico deve quindi partire da un periodo già individuato e giustificato. Lo storage serve a rispettare quel requisito; non è la capacità dei dischi a stabilire per quanto tempo sia corretto conservare le immagini.
Storage e rete appartengono allo stesso progetto
I flussi video non occupano soltanto spazio. Prima di raggiungere i dischi attraversano cablaggio, switch, dorsali e porte di rete del registratore.
I 64 Mbps dell’esempio rappresentano anche traffico continuativo diretto dalle telecamere verso l’NVR. A questo possono aggiungersi visualizzazioni locali e remote, esportazioni, flussi secondari e altri servizi presenti sull’infrastruttura.
Storage e rete non dovrebbero quindi essere dimensionati separatamente.
Numero di porte, budget PoE, capacità degli uplink, segmentazione, continuità elettrica, banda dell’NVR e durata delle registrazioni appartengono allo stesso sistema.
Una telecamera che mostra correttamente le immagini in diretta non dimostra, da sola, che il progetto sia completo. Occorre verificare che tutti i flussi possano essere trasmessi e registrati con continuità e che le immagini rimangano disponibili per il periodo previsto.
Conclusioni
Per sapere quanti giorni registra davvero un impianto di videosorveglianza non basta leggere il numero di terabyte riportato nella scheda dell’NVR.
Bisogna partire dal bitrate dei flussi, considerare le ore giornaliere, il frame rate, il codec, la complessità delle scene e la modalità di registrazione.
Occorre poi verificare che il registratore abbia abbastanza banda, che supporti il numero e la capacità dei dischi previsti e che l’eventuale RAID sia disponibile sul modello scelto.
Il calcolo deve infine essere controllato dopo l’attivazione, osservando la produzione reale dei dati e la durata raggiunta prima della sovrascrittura.
Lo spazio di registrazione non è semplicemente una quantità di terabyte da aggiungere all’impianto. Determina per quanto tempo un’immagine continuerà a essere disponibile quando qualcuno avrà realmente bisogno di recuperarla.
Fonti e approfondimenti tecnici
I criteri illustrati nell’articolo sono stati verificati consultando documentazione tecnica ufficiale e fonti istituzionali:
- Calcolatore dello spazio di archiviazione e della banda video
Strumento per stimare spazio, durata delle registrazioni e banda complessiva in funzione di numero di telecamere, codec, risoluzione, frame rate, bitrate e calendario di registrazione. - Specifiche tecniche di un NVR professionale a 32 canali e quattro dischi
Riferimento per la distinzione tra banda in ingresso, banda di registrazione, banda in uscita e capacità di decodifica, oltre che per modalità di registrazione, codec supportati e capacità massima degli HDD. - Specifiche tecniche di una telecamera IP con flussi multipli
Riferimento per main stream, sub stream, flussi aggiuntivi, frame rate, controllo CBR e VBR e sistemi di codifica evoluta. - Specifiche tecniche di un NVR con RAID e sostituzione a caldo dei dischi
Riferimento per RAID 0, 1, 5, 6 e 10, hot swap e variazione delle prestazioni di banda e decodifica quando le analisi interne sono abilitate. - FAQ del Garante per la protezione dei dati personali sulla videosorveglianza
Fonte istituzionale per i criteri relativi alla durata di conservazione delle immagini, alla responsabilità del titolare del trattamento e alla necessità di motivare periodi prolungati, soprattutto oltre le 72 ore.
Le caratteristiche e i limiti operativi devono sempre essere verificati sulla scheda tecnica del modello, sulla versione hardware e sul firmware effettivamente utilizzati.
