Teoricamente, uma webcam USB HD funcionando a 15 FPS consome uma largura de banda próxima a 18 MB/s - 1280 (largura) x 960 (altura) x 3 (canais RGB) x 15 (FPS) - sem compressão. Um controlador USB 2.0 tem umtaxa de transferência efetiva de 35 MB/s, sendo capaz de lidar com 2 câmeras (o que confirmei na prática). Um controlador USB 3.0 tem uma teoriavelocidade máxima de transmissão de 625 MB/sque é capaz de lidar com 34 câmeras (625/18 = 34,72), por conveniência, vamos supor que ele pode lidar com no máximo 8 câmeras (ainda não confirmado). Usando ambas as suposições, é possível estimar que a placa-mãeP8B75-Vpode lidar com pelo menos 50 webcams simultâneas:
- 3 slots PCIe(um PCIe x4 e dois PCIe x1, excluindo o PCIe x16 para a placa gráfica): Converta-os para USB 3.0 usando umadaptador+HUBS USB 3.0, resultando em 24 webcams
- 2 controladores USB 3.0(audição e frontal): HUBS USB 3.0 para atingir 16 webcams
- 3 slots PCI: Converta cada um para USB 2.0 usando umadaptador, resultando em 6 webcams
- 2 controladores USB 2.0: 4 webcams
Então, minha pergunta é:
Essa configuração é realmente possível? Alguém já tentou sobrecarregar o sistema com tantas webcams USB?
Problemas:
- É possível que o processador fique sobrecarregado. Usar a captura de imagem não compactada pode resolver isso.
- O SO pode ter muitos problemas para lidar com tantos dispositivos.
Comentários:
- O barramento da CPU para dispositivos externos - Quick Path Interconnect (QPI) para Intel e Hyper-transport para AMD - não parece ser um problema, já que 50MB/s * 18MB/s = 900MB/s. Isso está muito longe da taxa de dados do barramento de 25,6 GB/s paraQPIe 51,2 GB/s paraHipertransporte.
- Estou implementando o software desta aplicação usandoOpenCVque envolve a capturaDirectShow.
EDITAR 11/12/12:
Então, fiz alguns testes e há alguns pontos a esclarecer.
O streaming de imagens HD a 30 FPS representa uma largura de banda de 106 MB/s (53 MB/s a 15 FPS), minha matemática estava completamente errada. Isso significa que as webcams HD que funcionam com USB 2.0 precisam compactar o arquivo para não consumir toda a largura de banda. Então, mesmo que eu conseguisse conectar 50 webcams em um único PC, provavelmente a CPU teria muitos problemas para descompactar essa quantidade de dados em tempo real.
O verdadeiro problema surge quando vemos oEspecificação USB 3.0:
Como podemos ver na imagem, o HUB USB 2.0 é completamente separado do HUB USB 3.0 (SuperSpeed), o que significa queDispositivos USB 2.0 não podem usar a largura de banda SuperSpeed. Essa é uma grande desvantagem, supondo que eu poderia usar mais dispositivos USB 2.0 com um controlador USB 3.0.
Como esta especificação é um pouco antiga (cerca de 2 anos), alguém pode confirmar se existe alguma nova implementação da especificação USB 3.0 que compartilhe a largura de banda SuperSpeed entre dispositivos USB 2.0?
Responder1
Nunca haverá uma mudança neste design de um dispositivo USB-2-Hub adicional dentro do USB-3 porque é a única maneira de fornecer compatibilidade descendente razoável. Se você quiser usar a velocidade USB-3, precisará usar webcams USB-3.
Deixe-me dar um exemplo para maior explicação. Digamos:
Ok, construímos uma ferrovia de alta velocidade. Como a ferrovia é de alta velocidade, podemos colocar nela mais trens lentos do que na nossa ferrovia lenta. Viva!
Tecnicamente é o mesmo para USB. Só porque você pode dirigir mais rápido na ferrovia não significa que haja mais espaço (largura de banda) para trens lentos (USB2). Os trens lentos circularão lentamente na via rápida, impossibilitando que os trens rápidos (USB3) utilizem a ferrovia a toda velocidade. Para lidar com isso, alguns engenheiros decidiram não substituir a ferrovia lenta por uma mais rápida, mas construí-la bem ao lado dela. Com esta configuração é possível que os trens rápidos conduzam em alta velocidade na ferrovia rápida e os lentos na lenta. O mesmo para compatibilidade com versões anteriores de USB3.
Responder2
A analogia ferroviária é falha, embora o problema persista em muitos centros. É possível atualizar 10 dispositivos USB-2 para USB-3, mas isso depende do hub. O mesmo aconteceu com dispositivos USB-1 em hubs USB-2. A maioria dos hubs fornece apenas um controlador que é um padrão específico, mas alguns fornecem controladores separados para cada porta, de modo que qualquer um pode ser qualquer padrão sem afetar os outros - estes são mais caros. Uma solução intermediária é um hub que fornece (para um produto comercial) três portas USB-3 e quatro portas USB-4. O padrão permite especificamente que dispositivos USB-3 e USB-2 operem simultaneamente, com os dispositivos USB-3 tendo a vantagem da largura de banda adicional.
Há anos que uso duas webcams Logitech em USB-2 a uma taxa apropriada (por exemplo, pelo que me lembro, 15fps x 640x480) e uso várias CPUs baratas para processar e Ethernet para agregar 6 câmeras e outros dispositivos USB. Com USB-3, espero poder usar uma ligação em cadeia dos hubs acima para conseguir isso, com duas câmeras USB-2 (ou outros dispositivos) por hub 3 + 4, supondo que eu use um controlador de hub que converte entre USB-3 e USB -2 em vez de um que atue apenas como um hub USB-2 separado para os dispositivos USB-2.
Câmeras USB3 estão disponíveis, mas são caras e desnecessárias - é apenas necessário atualizar uma câmera USB2 para USB3 para poder usá-las, mas não consigo encontrar um hub ou conversor que afirme fazer isso (havia/existem dispositivos análogos para USB1 para USB2).
Responder3
Se alguns de vocês gostariam de usar 8 ou 12 webcams em um desktop, tenho certeza que gostariam de usar essas webcams como sistema de vigilância. Muitas, senão todas as soluções discutidas aqui eu já tentei, ou seja, usando USB 2.0 vice 1.1, usando hub de porta USB alimentado, usando PCI usb...acredite, você só poderia carregar um desktop (eu não tenho um i7 sistema) até 4 webcams, mesmo assim você teria que passar por tentativa e erro com as portas.
SOLUÇÃO? Usei 3 desktops, baratos hoje em dia, (você não precisa de monitor/mouse/teclados) exceto ao carregar o sistema, então você poderia acessar remotamente as 4 webcams cada (estou usando 3 desktops para um total de 12 webcams) . Eu os monitoro remotamente em um computador com monitores externos.
SOFTWARE: Recomendo o IP CAMERA VIEWER (gratuito) ou o PRO se preferir, e o TEAMVIEWER - Gratuito para uso pessoal, mas você tem que pagar para uso comercial. AMBOS ESSES PROGRAMAS SÃO INCRÍVEIS. Economize tempo pesquisando. Esses programas são maduros e isso fica evidente no design.
O QUE SE SEGUE? Mesmo que a velocidade da sua internet seja lenta, as câmeras e os monitores perdoam. VANTAGEM DE USAR 3 DESKTOPS? Você pode chegar mais perto de onde precisa que suas câmeras estejam em 3 locais diferentes, como todos sabem, você só poderia ter até 5 metros com seu cabo USB e se tiver sorte como eu até 8, com um HUB alimentado por USB.
CÂMERAS IP CCTV - que poderiam usar CABOS MUITO MUITO LONGOS podem ser usados com ADAPTADORES BNC para USB COM PLACA GRÁFICA INCORPORADA. Encomendei CÂMERAS CCTV de 4, 8 e 16 para 1 USB, elas ainda não chegaram. Te aviso quando eles chegarem...
Fui forçado a usar webcams porque o roteador do provedor de serviços de Internet onde estou não permite ou não pode acessar o encaminhamento de porta... portanto, não há ENDEREÇO IP para mim.
BOA SORTE GALERA/GALHAS...