É possível dimensionar um serviço de videovigilância na nuvem, mantendo a infraestrutura flexível e com uso eficiente de recursos?

Um vvideovigilância O servidor de mídia está no centro da carga de trabalho. Cada fluxo adicional gera carga em diversas camadas da infraestrutura.

Servidor de mídia Aipix Fornece um exemplo de como esse tipo de infraestrutura pode ser organizado. Sua arquitetura combina captura de fluxo, gravação, gerenciamento de arquivos e distribuição de mídia em uma única camada de processamento de mídia.

Dependendo do hardware e da carga de trabalho, um nó do Mediaserver pode processar até 5.000 fluxos. No entanto, a quantidade de fluxos por si só não determina se uma implementação é eficiente. A escalabilidade também depende de como os recursos de processamento, armazenamento, largura de banda, políticas de gravação e redundância são projetados.

O que é um servidor de mídia para videovigilância na nuvem?

Um servidor de mídia para videovigilância é um componente que processa fluxos multimídia entre câmeras, sistemas de armazenamento, aplicativos e espectadores.

Suas principais responsabilidades normalmente incluem:

• Recebendo fluxos de vídeo e áudio;
• Processando mídias recebidas;
• gravação de imagens;
• gerenciamento de arquivos;
• Fornecer acesso a vídeos armazenados;
• Transmissão de transmissões ao vivo;
• Entrega de vídeos arquivados.

No Aipix Mediaserver, essas funções são divididas entre vários componentes principais, incluindo Captura, Streaming e DVR.

O componente de Captura conecta-se a câmeras e outras fontes de mídia e recebe fluxos de entrada. O componente DVR gerencia gravações e arquivos de vídeo. O componente de Streaming entrega mídia ao vivo e arquivada para aplicativos e usuários.

O fluxo geral de mídia pode ser representado como:

Fonte de câmera ou fluxo de vídeo → Captura → Processamento RTP → Streaming e/ou DVR → Entrega de vídeo

Essa arquitetura mantém as principais operações de mídia em uma única camada de processamento, ao mesmo tempo que separa as responsabilidades de aquisição, gravação, armazenamento e reprodução do fluxo de dados.

Como o módulo Capture processa os fluxos de entrada?

Antes que o vídeo possa ser gravado ou transmitido aos espectadores, o Mediaserver deve estabelecer e manter uma conexão com a câmera ou outra fonte de transmissão.

Esta tarefa é da responsabilidade de Módulo de captura.

O Capture fornece uma API para módulos internos do Mediaserver que precisam acessar fluxos de vídeo e suporta a aquisição de fluxos RTSP usando os protocolos de transporte TCP e UDP.

Assim que um fluxo de dados é recebido, o Capture processa os dados de entrada. Pacotes RTP, que transportam os dados da mídia.

Dois operadores estão envolvidos nesse processo:

• Flâmula — criado quando um fluxo é adicionado ao Mediaserver. Ele processa os pacotes RTP recebidos e os encaminha para os componentes responsáveis pelo streaming de vídeo.
• Gravador — criado quando a gravação é ativada para o fluxo. Ele processa os mesmos pacotes RTP recebidos e os encaminha para o subsistema DVR/arquivamento.

Essa arquitetura permite que um único fluxo de vídeo capturado por uma câmera seja usado para diversas finalidades simultaneamente.

Por exemplo, uma transmissão ao vivo pode ser enviada a um usuário enquanto a mesma transmissão também está sendo gravada e arquivada.

Separar a captura da gravação e da reprodução também ajuda a organizar as responsabilidades de processamento de mídia à medida que as implantações crescem.

Quantos fluxos de vídeo o servidor de vigilância consegue processar?

De acordo com a configuração de referência documentada, um Servidor de mídia O nó pode processar até 5.000 transmissões de vídeo, dependendo do hardware e da carga de trabalho.

Esse processamento pode incluir captura de fluxo de dados, gravação de arquivos e distribuição de conteúdo.

Para o cenário de referência de 5.000 fluxos, a configuração aproximada da infraestrutura é:

• 32 vCPUs;
• 160 GB de RAM;
• SSD de 128 GB;
• 2 adaptadores de rede de 10 Gbit/s;
• Até 3.000 TB de espaço em disco rígido para 30 dias de armazenamento de arquivos.

Esses números não devem ser interpretados como requisitos fixos para todas as implementações.

O consumo real de recursos depende de fatores como:

• número de fluxos;
• taxa de bits da câmera;
• resolução;
• codec;
• modo de gravação;
• período de retenção;
• tamanho do arquivo;
• número de espectadores;
• tráfego de rede de entrada e saída.

Essa distinção é importante na estimativa dos custos de infraestrutura. Duas instalações com o mesmo número de câmeras podem exigir quantidades muito diferentes de poder computacional, armazenamento e largura de banda.

Servidor de mídia para videovigilância com capacidade de expansão conforme o número de câmeras aumenta.

A escalabilidade tem duas dimensões principais: aumentar a capacidade de um nó existente e adicionar mais nós.

O Aipix Mediaserver suporta ambos escala vertical e horizontal.

A escalabilidade vertical significa aumentar os recursos de um servidor individual, como CPU e RAM.

A escalabilidade horizontal significa adicionar mais nós do Mediaserver e distribuir a carga de trabalho entre eles.

As configurações de referência documentadas ilustram como os requisitos de hardware mudam à medida que o número de fluxos aumenta:

A tabela demonstra por que a contagem de fluxos deve ser tratada como um parâmetro de dimensionamento, e não como a única métrica de escalabilidade.

À medida que as implantações crescem, os diferentes recursos de infraestrutura podem aumentar a taxas diferentes.

Por exemplo, um número maior de espectadores pode aumentar o tráfego de rede de saída sem alterar significativamente os requisitos de armazenamento do arquivo. Um período de retenção mais longo pode aumentar drasticamente os requisitos de armazenamento sem alterar o número de fluxos de entrada.

Tolerância a falhas e redundância para disponibilidade de VSaaS

Um sistema de videovigilância de grande escala também precisa levar em conta falhas de servidor.

Se milhares de fluxos de vídeo de câmeras dependem de um único nó de processamento, uma falha pode afetar uma parte significativa do serviço.

Por isso, a tolerância a falhas e a redundância são importantes em ambientes com múltiplos servidores.

O Aipix Mediaserver pode operar com o Controller em uma configuração onde as cargas de trabalho podem ser redistribuídas entre os servidores. Se um servidor ficar indisponível, os fluxos podem ser redirecionados para outro nó disponível.

O valor prático dessa abordagem não se limita ao backup.

Isso reduz a dependência de um único servidor de processamento e permite que o planejamento de capacidade e a resiliência sejam considerados em conjunto.

Em uma implantação maior, os nós adicionais podem, portanto, servir a dois propósitos:

• aumento da capacidade de processamento;
• Melhorar a continuidade do serviço caso outro nó falhe.

Para os operadores, essa é uma distinção importante. A escalabilidade sem redundância pode aumentar a capacidade, mas ainda deixar a plataforma vulnerável a falhas de servidores individuais.

Como um servidor de mídia para videovigilância pode ajudar a otimizar o armazenamento?

O armazenamento é um dos maiores requisitos de infraestrutura em sistemas de videovigilância na nuvem.

A quantidade de armazenamento necessária depende muito da taxa de bits da câmera, do modo de gravação, da compressão de vídeo, da atividade da cena e do período de retenção do arquivo.

O valor de 3.000 TB associado à configuração de referência de 5.000 fluxos é baseado em um cenário de arquivamento definido, e não em um requisito fixo para todas as implementações.

O cálculo de referência pressupõe:

• aproximadamente 2 Mbit/s por fluxo de vídeo;
• Gravação contínua 24 horas por dia, 7 dias por semana;
• 30 dias de retenção de vídeo.

Diferentes estratégias de gravação podem alterar significativamente os requisitos de armazenamento.

O Aipix Mediaserver suporta diversos modos de gravação de arquivos, incluindo:

• gravação contínua;
• gravação sob demanda;
• gravação baseada em eventos;
• gravação agendada;
• gravação reduzida.

Isso significa que os operadores podem definir políticas de arquivamento de acordo com os requisitos de cada câmera ou caso de uso, em vez de aplicar o mesmo modelo de gravação a todos os fluxos.

Gravação contínua

Com a gravação contínua, o fluxo de vídeo é arquivado sem interrupção.

Essa abordagem é adequada quando os operadores precisam de um histórico visual completo da câmera, mas também gera os maiores requisitos de armazenamento.

Gravação sob demanda

A gravação sob demanda inicia e para de acordo com a solicitação do cliente.

Isso pode ser útil quando a gravação é necessária apenas para situações específicas, investigações ou tarefas de monitoramento temporário.

Gravação agendada

A gravação agendada ativa a gravação de arquivo de acordo com um cronograma predefinido.

Por exemplo, uma câmera pode ser configurada para gravar continuamente durante o horário comercial, mas usar outra estratégia de gravação fora desse horário.

Gravação reduzida

A gravação reduzida diminui a quantidade de dados gravados no arquivo.

Diversas abordagens podem ser utilizadas.

Com o desbaste contínuo, apenas a chave quadros IDR são gravados.

Em outra configuração, a gravação completa só pode ser iniciada quando solicitada por um cliente.

A gravação baseada na atividade da cena oferece outra opção. Quando não há mudanças significativas na imagem, o sistema pode gravar apenas quadros IDR. Quando uma atividade é detectada na cena, um evento pode acionar a gravação de fluxo completo.

Isso possibilita reduzir o consumo de espaço em disco, preservando ao mesmo tempo imagens mais detalhadas quando algo importante acontece.

Gravação baseada em eventos para reduzir o uso desnecessário de arquivos.

A gravação baseada em eventos foi projetada para cenários em que a gravação contínua 24 horas por dia, 7 dias por semana, não é necessária, mas os operadores ainda precisam de imagens relevantes sobre um incidente.

O desafio é que gravar apenas o momento exato em que um evento é detectado pode eliminar um contexto importante.

Por exemplo, uma pessoa pode entrar em cena vários segundos antes que a detecção de movimento seja acionada.

Para resolver esse problema, o Aipix Mediaserver mantém um buffer de vídeo rotativo para fluxos configurados para gravação baseada em eventos.

Dois parâmetros controlam o processo:

• Profundidade do fluxo (X) — determina quantos segundos de vídeo recente o Mediaserver retém no buffer. O intervalo suportado é 5 a 120 segundos.
• Tempo limite (Y) — determina por quanto tempo o Mediaserver continua gravando após receber um gatilho de evento. O intervalo suportado também é 5 a 120 segundos.

À medida que novos ciclos de vídeo chegam da câmera, eles são gravados no buffer.

Assim que a profundidade do buffer configurada for atingida, os dados mais antigos serão removidos à medida que novos vídeos chegarem. Como resultado, o buffer sempre conterá o período de gravação mais recente.

Quando um evento é acionado, o Mediaserver verifica se a gravação de arquivamento para esse fluxo já está ativa.

Se a gravação não estiver ativa

O Mediaserver extrai as imagens atualmente armazenadas no buffer e as coloca no início da nova gravação de arquivo.

Em seguida, continua gravando a transmissão ao vivo atual no mesmo arquivo compactado.

A gravação continua pelo tempo limite pós-evento configurado.

O arquivo resultante pode, portanto, conter:

Imagens pré-evento → Evento → Imagens pós-evento

Por exemplo, se a profundidade do fluxo estiver configurada para 30 segundos e o tempo limite pós-evento é 60 segundos, O arquivo pode conter até 30 segundos de vídeo anteriores ao evento e continuar gravando por 60 segundos após o recebimento do evento.

Antes do término da gravação, o Mediaserver retoma o preenchimento do buffer para que as imagens anteriores ao evento estejam disponíveis novamente caso outro evento ocorra.

Se a gravação já estiver ativa

Se outro evento for recebido enquanto a gravação já estiver em andamento, o Mediaserver não precisa iniciar uma gravação completamente separada.

Em vez disso, o sistema estende o período de gravação existente pelo tempo limite configurado.

O ponto em que o armazenamento em buffer é retomado também é alterado de acordo.

Essa abordagem preserva o contexto útil dos eventos, evitando o consumo de armazenamento associado à gravação contínua para cada câmera.

Quais codecs de vídeo e áudio o Aipix Mediaserver suporta?

O suporte a codecs é importante porque as redes de vigilância geralmente contêm câmeras e dispositivos de diferentes fabricantes e gerações.

O Aipix Mediaserver suporta codecs de vídeo comumente usados, incluindo:

• H.264, também conhecido como Codificação de Vídeo Avançada (AVC) ou MPEG-4 Parte 10;
• H.265, também conhecido como Codificação de Vídeo de Alta Eficiência (HEVC) ou MPEG-H Parte 2.

O H.264 continua sendo um dos codecs mais utilizados em videovigilância e oferece um equilíbrio prático entre eficiência de compressão, compatibilidade e requisitos de processamento.

O H.265 pode proporcionar maior eficiência de compressão do que o H.264, reduzindo potencialmente a largura de banda e o armazenamento necessários para uma qualidade de vídeo comparável.

As funcionalidades de áudio documentadas incluem:

• Transcodificação AAC;
• PCMA;
• PCMU;
• G.711.

Em ambientes com câmeras mistas, o suporte a codecs é particularmente importante, pois os operadores podem usar equipamentos de diversos fabricantes e gerações diferentes.

Um servidor de mídia que suporte os codecs já utilizados pelo conjunto de câmeras pode processar fluxos de vídeo sem exigir que os operadores padronizem todos os dispositivos no mesmo formato de mídia.

Como um servidor de mídia de vigilância transmite vídeos ao vivo e arquivados?

Uma plataforma de vigilância em nuvem deve fornecer vídeo para diferentes aplicativos, dispositivos e ambientes de usuário.

A Módulo de streaming No Aipix Mediaserver, o responsável é entregar tanto transmissões ao vivo quanto vídeos arquivados.

É compatível com diversas tecnologias de reprodução:

• RTSP ao vivo — transmissão de vídeo ao vivo via RTSP;
• DVR RTSP — reprodução de vídeo arquivado via RTSP;
• HLS ao vivo — transmissão de vídeo ao vivo via HLS;
• DVR HLS — reprodução de vídeo arquivado via HLS;
• WebRTC ao vivo — transmissão de vídeo ao vivo com baixa latência;
• DVR WebRTC — reprodução de arquivos via WebRTC;
• archive export using fragmented MP4;
• archive export as TAR.

Using several delivery protocols gives applications flexibility in how video is presented to users.

RTSP

RTSP, or Real-Time Streaming Protocol, is commonly used to establish and manage media-streaming sessions.

It is widely used within professional video and surveillance environments and supports operations such as playback, pause, stop, and navigation through recorded media.

HLS

HLS provides HTTP-based media streaming and can be used for both live and archived video playback.

It is particularly useful in environments where video needs to be delivered through web infrastructure or to a wide range of client devices.

WebRTC

WebRTC enables real-time audio, video, and data transmission between applications and browsers.

Its low-latency characteristics make it suitable for scenarios where minimizing the delay between camera capture and user playback is important.

Different protocols can therefore be selected according to application architecture, latency requirements, network environment, and playback scenario.

manipuladores de reprodutores ao vivo e DVR

Internally, the Streaming module uses dedicated handlers for different playback scenarios.

HLS Live, RTSP Live, and WebRTC Live handlers process requests for real-time video.

HLS DVR, RTSP DVR, and WebRTC DVR handlers process requests to view footage stored in the archive.

For archive playback, the DVR player retrieves the required RTP packets according to the requested stream identifier and timestamp.

This allows users to navigate through recorded footage without establishing a new capture session with the original camera.

The same Mediaserver infrastructure can therefore support both live viewing and archived playback while keeping Capture, storage, and playback responsibilities separate.

Como o Mediaserver gerencia arquivos de vídeo?

Recording video is only one part of archive management.

As archive size grows, the system also needs to determine:

• how recordings are segmented;
• where they are stored;
• how long they remain available;
• when old data should be removed;
• how footage can be retrieved and exported.

A DVR module handles these responsibilities.

By default, DVR recordings are created in two-minute segments. The recording duration can be adjusted when the stream is configured through Controller.

Recorded data is automatically stored in the configured local storage directory.

Retention settings define how long archived footage remains available. When the retention period expires, older recordings can be automatically deleted so that storage can continue to be used for newer footage.

The archive can also be completely deleted following a client request.

Archive quotas and recording policies provide additional mechanisms for controlling storage consumption.

For large VSaaS deployments, this makes archive management a fundamental infrastructure capability rather than only a playback feature.

Quais formatos de arquivo podem ser exportados?

Surveillance footage often needs to be used outside the primary video platform.

Operators may need to provide footage for investigations, share it with third parties, create short previews, or transfer recordings into another system.

Aipix Mediaserver supports several archive export formats.

MP4

MP4 is one of the most widely supported video container formats.

It is suitable when recorded footage needs to be played using common desktop, mobile, and media applications or shared outside the surveillance platform.

fMP4

Fragmented MP4, or fMP4, divides media into smaller fragments.

It is particularly useful in streaming-oriented architectures because individual fragments can be processed and delivered without waiting for an entire media file to be completed.

Instantâneo MP4

Snapshot MP4 provides access to selected moments within recorded material.

It can be useful when operators need quick access to a particular point or event without reviewing the entire archive.

Pré-visualização MP4

Preview MP4 provides a shorter representation of recorded material and can help users assess footage before opening or exporting the complete recording.

Arquivo bruto

Raw archive export preserves the archive data in its original stored representation.

This can be useful for workflows in which the original media data needs to be retained for further processing, analysis, migration, or specialized examination.

Supporting multiple export formats allows archive storage and external video usage to remain separate concerns.

Operators can keep footage inside an archive structure optimized for the platform while exporting it into a format appropriate for users or downstream applications.

Reprodução de gravações do DVR sem recapturar o fluxo da câmera.

One important characteristic of the DVR architecture is that archived footage can be played independently of the current camera capture session.

When a user requests historical footage, the DVR player loads the required data from the archive according to the stream and requested timestamp.

The system does not need to reconnect to the camera and recapture the original footage.

This is particularly important in large video surveillance environments because archive playback can create substantial user traffic of its own.

Separating historical playback from camera capture reduces unnecessary interaction with cameras and allows stored footage to be delivered directly from archive infrastructure.

Um servidor de mídia para videovigilância pode usar diferentes recursos de armazenamento?

A capacidade de processamento e o armazenamento não crescem necessariamente na mesma proporção.

A deployment with many cameras and a short retention period may require significant processing capacity but relatively limited archive storage.

Outra implementação pode processar menos fluxos, mas reter as imagens por muito mais tempo.

O Aipix Mediaserver suporta armazenamento configurável de DVR usando locais de armazenamento físico e pontos de montagem definidos.

Isso permite que a infraestrutura de armazenamento seja planejada independentemente dos recursos de CPU e memória usados para o processamento de fluxos.

Separating these requirements can make infrastructure planning more flexible.

Compute capacity can be increased as stream-processing demand grows, while storage can be expanded according to archive depth, camera bitrate, and recording policies.

Relação custo-benefício do VSaaS com um servidor de mídia para videovigilância

There is no single configuration that makes every video surveillance system cost-efficient.

Efficiency comes from matching different infrastructure resources to the workloads they actually support.

Por exemplo:

• A capacidade de processamento deve acompanhar o volume e a complexidade do fluxo;
• O armazenamento deve seguir os requisitos de registro e retenção;
• A capacidade da rede deve acompanhar o tráfego de mídia de entrada e saída;
• Os modos de gravação devem refletir a importância operacional de cada fluxo;
• delivery technologies should match application and latency requirements;
• redundancy should reflect service-availability requirements.

Recording policy can have a particularly significant impact on infrastructure costs.

A camera that records continuously generates a very different storage workload from a camera using event-based or thinned recording.

Likewise, an installation with relatively few cameras but many concurrent viewers can create a higher outgoing bandwidth requirement than a much larger camera deployment with limited live viewing.

This is why a video surveillance media server should be evaluated as part of a broader architecture rather than by stream capacity alone.

A server capable of processing thousands of streams is valuable, but the overall deployment still depends on how efficiently capture, storage, networking, recording, playback, and failover are configured.

Construindo um serviço de videovigilância escalável

O principal desafio na vigilância por vídeo em nuvem não é simplesmente suportar mais câmeras.

Está gerenciando a carga de trabalho combinada criada por essas câmeras.

Cada fluxo afeta o processamento, a rede, o armazenamento, o gerenciamento de arquivos e a distribuição de vídeo.

À medida que as implantações crescem, esses requisitos tornam-se cada vez mais interligados.

A well-designed video surveillance media server architecture therefore needs to provide more than high stream capacity. It should allow processing, storage, bandwidth, recording policies, and redundancy to scale according to their own requirements.

Aipix Mediaserver illustrates this approach by combining stream capture, RTP processing, archive recording, media delivery, flexible recording modes, storage management, archive export, and multi-server scaling within one media-processing layer.

The separation of Capture, Streaming, and DVR functions also helps create a predictable media workflow:

Camera → Capture → RTP processing → Live streaming and/or archive recording → Storage → Playback or export

For VSaaS infrastructure planning, the key lesson is broader than any individual product.

Efficient scalability comes from understanding the complete media workload and scaling each resource according to actual demand.

To learn more about Aipix Mediaserver capabilities for efficiently launching and scaling a video surveillance service, contact the Aipix team for a detailed presentation.

Para saber mais sobre os recursos do Aipix Mediaserver para o lançamento e escalonamento eficientes do serviço de videovigilância, entre em contato com nossos gerentes para uma apresentação detalhada.