Теоретически USB HD веб-камера, работающая на 15 FPS, потребляет полосу пропускания около 18 МБ/с - 1280 (ширина) x 960 (высота) x 3 (каналы RGB) x 15 (FPS) - без сжатия. Контроллер USB 2.0 имеетэффективная пропускная способность 35 МБ/с, имея возможность управлять 2 камерами (что я подтвердил на практике). Контроллер USB 3.0 имеет теоретическиймаксимальная скорость передачи 625 МБ/скоторый способен обрабатывать 34 камеры (625/18 = 34,72), для удобства предположим, что он может обрабатывать максимум 8 камер (пока не подтверждено). Используя оба предположения, можно оценить, что материнская платаП8Б75-Вможет обрабатывать не менее 50 веб-камер одновременно:
- 3 слота PCIe(один PCIe x4 и два PCIe x1, за исключением PCIe x16 для графической карты): преобразуйте их в USB 3.0 с помощьюадаптер+USB 3.0 КОНЦЕНТРАТОРЫ, в результате чего получилось 24 веб-камеры
- 2 контроллера USB 3.0(спереди и сзади): USB 3.0 HUBS для подключения 16 веб-камер
- 3 PCI-слота: Преобразуйте каждый из них в USB 2.0 с помощьюадаптер, в результате чего получилось 6 веб-камер
- 2 контроллера USB 2.0: 4 веб-камеры
Итак, мой вопрос:
Действительно ли возможна такая конфигурация? Кто-нибудь пробовал перегрузить систему таким количеством USB-веб-камер?
Проблемы:
- Возможно, процессор перегружен. Использование несжатого захвата изображения может решить эту проблему.
- У SO могут возникнуть большие проблемы с обработкой такого количества устройств.
Комментарии:
- Шина ЦП для внешних устройств - Quick Path Interconnect (QPI) для Intel и Hyper-transport для AMD - не рассматривается как проблема, поскольку 50 МБ/с * 18 МБ/с = 900 МБ/с. Это действительно далеко от скорости передачи данных шины 25,6 ГБ/с дляQPIи 51,2 ГБ/с дляГипертранспорт.
- Я реализую программное обеспечение этого приложения с помощьюOpenCVкоторый оборачивает захват вокругDirectShow.
ИЗМЕНЕНИЕ 12/11/12:
Итак, я провел несколько тестов и есть несколько моментов, требующих прояснения.
Потоковая передача HD-изображений при 30 FPS представляет собой полосу пропускания 106 МБ/с (53 МБ/с при 15 FPS), мои расчеты были совершенно неверны. Это означает, что HD-веб-камеры, работающие с USB 2.0, должны сжимать файл, чтобы не занимать всю полосу пропускания. Так что, даже если бы я смог подключить 50 веб-камер к одному ПК, вероятно, процессору пришлось бы столкнуться с большими трудностями при распаковке такого объема данных в реальном времени.
Настоящая проблема возникает, когда мы видимСпецификация USB 3.0:
Как мы видим на изображении, USB 2.0 HUB полностью отделен от USB 3.0 HUB (SuperSpeed), что означает, чтоУстройства USB 2.0 не могут использовать полосу пропускания SuperSpeed. Это серьезный недостаток, если учесть, что я мог бы использовать больше устройств USB 2.0 с контроллером USB 3.0.
Поскольку эта спецификация довольно старая (около 2 лет), может ли кто-нибудь подтвердить, существует ли какая-то новая реализация спецификации USB 3.0, которая разделяет полосу пропускания SuperSpeed между устройствами USB 2.0?
решение1
Никогда не будет изменений в этой конструкции дополнительного USB-2-Hub-Device внутри USB-3, потому что это единственный способ обеспечить разумную совместимость вниз. Если вы хотите использовать скорость USB-3, вам нужно использовать веб-камеры USB-3.
Позвольте мне привести пример для дальнейшего объяснения. Допустим:
Хорошо, мы строим высокоскоростную железную дорогу. Поскольку железная дорога высокоскоростная, мы можем пустить на нее больше медленных поездов, чем на нашу медленную железную дорогу. Ура!
Технически то же самое касается и USB. То, что вы можете ехать по железной дороге быстрее, не означает, что для медленных поездов (USB2) больше места (пропускной способности). Медленные поезда будут ехать медленно по скоростной трассе, что сделает невозможным для быстрых поездов (USB3) использовать железную дорогу на полной скорости. Чтобы справиться с этим, некоторые инженеры решили не заменять медленную железную дорогу на более быструю, а построить ее прямо рядом с ней. При такой настройке быстрые поезда могут ехать с высокой скоростью по скоростной трассе, а медленные — по медленной. То же самое касается совместимости USB3 с более низкими скоростями.
решение2
Аналогия с железной дорогой некорректна, хотя проблема остается для многих концентраторов. Можно иметь 10 устройств USB-2, модернизированных до USB-3, но это зависит от концентратора. То же самое было и с устройствами USB-1 в концентраторах USB-2. Большинство концентраторов сокращают путь, предоставляя только один контроллер, который является одним конкретным стандартом, но некоторые предоставляют отдельные контроллеры для каждого порта, так что любой может быть любым стандартом, не влияя на другие — они более дорогие. Промежуточным решением является концентратор, который предоставляет (для одного коммерческого продукта) три порта USB-3 и четыре порта USB-4. Стандарт специально позволяет запускать устройства USB-3 и USB-2 для одновременной работы, при этом устройства USB-3 имеют преимущество в виде дополнительной пропускной способности.
Я годами использовал две веб-камеры Logitech на USB-2 с соответствующей частотой (например, насколько я помню, 15 кадров в секунду x 640x480), а также использовал несколько дешевых процессоров для обработки и Ethernet для объединения 6 камер и других USB-устройств. С USB-3 я, надеюсь, смогу использовать последовательное соединение вышеуказанных концентраторов, с двумя камерами USB-2 (или другими устройствами) на концентратор 3+4, предполагая, что я использую контроллер концентратора, который преобразует между USB-3 и USB-2, а не тот, который просто действует как отдельный концентратор USB-2 для устройств USB-2.
Камеры USB3 доступны, но дороги и не нужны — для их использования просто необходимо обновить камеру USB2 до USB3, но я не могу найти концентратор или преобразователь, который, как утверждается, делает это (существовали/есть аналогичные устройства для USB1 на USB2).
решение3
Если кто-то из вас хотел бы использовать 8 или 12 веб-камер на одном рабочем столе, я уверен, вы хотели бы использовать эти веб-камеры в качестве системы наблюдения. Многие, если не все, решения, обсуждаемые здесь, я уже пробовал, например, использование USB 2.0 vice 1.1, использование концентратора USB-порта с питанием, использование PCI usb... поверьте мне, вы могли бы загрузить рабочий стол (у меня нет системы i7) только до 4 веб-камер, и даже тогда вам пришлось бы методом проб и ошибок выбирать порты.
РЕШЕНИЕ? Я использовал 3 настольных компьютера, достаточно дешевых в наши дни (вам не нужны монитор/мышь/клавиатура), за исключением загрузки системы, тогда вы можете удаленно получить доступ к 4 веб-камерам на каждом (я использую 3 настольных компьютера, всего 12 веб-камер). Я слежу за ними удаленно на одном компьютере с внешними мониторами.
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ: Я рекомендую IP CAMERA VIEWER (бесплатно) или PRO, если вам нравится, и TEAMVIEWER - бесплатно для личного использования, но вам придется платить за использование в коммерческих целях. ОБЕ ЭТИ ПРОГРАММЫ УДИВИТЕЛЬНЫ. Сэкономьте время на исследования. Эти программы зрелые, и это видно по дизайну.
ЧТО ДАЛЬШЕ? Даже если скорость вашего интернета низкая, камеры и мониторы прощают. ПРЕИМУЩЕСТВО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 3 РАБОЧИХ КОМПЬЮТЕРОВ? Вы можете приблизиться к месту, где вам нужны камеры, в 3 разных местах, как всем известно, у вас может быть только до 5 метров с вашим USB-кабелем, а если повезет, как мне, то до 8, с USB-концентратором.
IP CCTV КАМЕРЫ - кому могут пригодиться ОЧЕНЬ ОЧЕНЬ ОЧЕНЬ ДЛИННЫЕ КАБЕЛИ, можно использовать с АДАПТЕРАМИ BNC - USB СО ВСТРОЕННОЙ ГРАФИЧЕСКОЙ КАРТОЙ. Я заказал 4, 8 и 16 CCTV КАМЕРЫ для 1 USB, их пока нет. Я дам вам знать, когда они придут...
Мне пришлось использовать веб-камеры, так как маршрутизатор интернет-провайдера, на котором я нахожусь, не позволяет или не может получить доступ к переадресации портов... поэтому у меня нет IP-АДРЕСА.
УДАЧИ, РЕБЯТА/ДЕВУШКИ...