Comment résoudre le problème de congestion du réseau lors de la vidéosurveillance ?

La congestion du réseau pendant la vidéosurveillance peut avoir de graves conséquences sur les performances des systèmes de sécurité, entraînant une perte vidéo, une pixellisation et des flux retardés. Ce problème survient souvent en raison des exigences élevées en matière de bande passante des caméras de surveillance, notamment lors de la transmission de flux vidéo haute définition sur des réseaux partagés. Voici plusieurs stratégies pour traiter et prévenir la congestion du réseau dans les systèmes de vidéosurveillance.

1. Segmentez le réseau de surveillance (VLAN)

Problème: Les réseaux partagés peuvent devenir encombrés lorsque les flux vidéo de surveillance entrent en concurrence avec le trafic réseau régulier.

Solution: Utilisez des réseaux locaux virtuels (VLAN) pour séparer le trafic de surveillance des autres données, garantissant ainsi que les flux vidéo n'interfèrent pas avec les applications métier critiques.

Mise en œuvre:

--- Configurez un VLAN dédié pour toutes les caméras IP et le système de gestion vidéo (VMS).

--- Attribuez une qualité de service (QoS) hautement prioritaire à ce VLAN pour garantir que le trafic vidéo est prioritaire par rapport aux autres types de données.

Exemple de configuration :

2. Mettre en œuvre la qualité de service (QoS)

Problème: Sans priorisation, le trafic vidéo critique peut connaître des retards en raison d'autres activités réseau telles que les transferts de fichiers ou la voix sur IP (VoIP).

Solution: Mettez en œuvre la qualité de service pour donner la priorité au trafic de vidéosurveillance par rapport au trafic non essentiel, réduisant ainsi les retards et évitant les embouteillages.

Mise en œuvre:

--- Utilisez des périphériques réseau (commutateurs et routeurs) qui prennent en charge les politiques QoS pour prioriser le trafic vidéo de surveillance en fonction du port, de la plage IP ou du protocole.

--- Classez les flux vidéo comme hautement prioritaires tout en dépriorisant le trafic moins critique (par exemple, les transferts de fichiers ou la navigation Web).

Exemple de politique Cisco QoS :

3. Utilisez des enregistreurs vidéo en réseau (NVR) avec stockage local

Problème: La diffusion continue de plusieurs caméras vers un serveur centralisé peut surcharger le réseau.

Solution: Utilisez des enregistreurs vidéo en réseau (NVR) avec stockage local, réduisant ainsi le besoin d'envoyer constamment des flux à large bande passante sur le réseau.

Mise en œuvre:

--- Installez des NVR à des emplacements stratégiques pour stocker les données vidéo localement et transmettre uniquement des métadonnées ou des images à faible bande passante en cas de besoin.

--- Centralisez la surveillance vidéo tout en répartissant le stockage sur le réseau.

4. Implémenter le streaming multidiffusion

Problème: Le streaming Unicast, où chaque caméra envoie un flux individuel à chaque station de visualisation, consomme une bande passante excessive lorsque plusieurs appareils visualisent le même flux.

Solution: Utilisez le streaming multicast, qui permet d'envoyer un seul flux à plusieurs téléspectateurs sans dupliquer le trafic pour chaque destinataire.

Mise en œuvre:

--- Configurez le multicast sur les commutateurs et les routeurs et activez-le sur les caméras IP et le VMS.

--- Implémentez le protocole de gestion de groupe Internet (IGMP) pour gérer le groupe de multidiffusion.

Exemple de commande multicast :

5. Optimiser la résolution de la caméra et la fréquence d'images

Problème: Les flux vidéo haute résolution et à fréquence d'images élevée consomment une bande passante importante, ce qui entraîne une congestion, en particulier dans les déploiements à grande échelle.

Solution: Ajustez les paramètres de la caméra pour réduire la résolution et la fréquence d'images lorsque la Full HD n'est pas nécessaire.

Mise en œuvre:

--- Évaluez l'environnement et réduisez la résolution pour les zones qui ne nécessitent pas de vidéo haute définition.

--- Réglez les caméras dans les zones à faible trafic pour réduire les fréquences d'images (par exemple, 15 FPS au lieu de 30 FPS) pour réduire l'utilisation de la bande passante sans compromettre la qualité vidéo.

Exemples de paramètres de caméra :

--- Résolution : 1080p à 720p pour les zones non critiques.

--- Fréquence d'images : Ajustez de 30 FPS à 15 FPS le cas échéant.

6. Utilisez la compression vidéo (H.265 ou H.264+)

Problème: Les flux vidéo bruts ou non compressés nécessitent de grandes quantités de bande passante.

Solution: Utilisez des normes de compression vidéo modernes telles que H.265 (HEVC) ou H.264+, qui réduisent considérablement les besoins en bande passante tout en conservant la qualité vidéo.

Mise en œuvre:

--- Assurez-vous que vos caméras et NVR prennent en charge H.265 ou H.264+, et passez à ces codecs pour réduire la taille de la vidéo et l'utilisation de la bande passante de 30 à 50 %.

--- Configurez les systèmes de gestion vidéo pour utiliser les codecs les plus efficaces.

7. Mettre en œuvre l'Edge Computing et l'analyse vidéo

Problème: La diffusion de toutes les séquences vidéo vers un serveur central peut entraîner une utilisation inutile de la bande passante, en particulier lorsque la plupart des séquences ne sont pas nécessaires.

Solution: Utilisez l'informatique de pointe avec des caméras dotées d'analyses vidéo intégrées, qui analysent les images localement et transmettent uniquement les vidéos ou les alertes pertinentes au système central.

Mise en œuvre:

--- Déployez des caméras intelligentes dotées de capacités de traitement de pointe qui analysent les images et transmettent uniquement les données ou événements importants (par exemple, détection de mouvement).

--- Cela réduit la quantité de données inutiles transmises sur le réseau, libérant ainsi de la bande passante pour le trafic critique.

8. Configurer des liens redondants ou des liens agrégés (LACP)

Problème: Une seule liaison réseau peut ne pas fournir une bande passante suffisante pour le streaming vidéo haute définition à partir de plusieurs caméras.

Solution: Implémentez le protocole LACP (Link Aggregation Control Protocol) pour combiner plusieurs interfaces réseau en un seul lien logique, augmentant ainsi la bande passante.

Mise en œuvre:

--- Utilisez LACP pour créer des liens agrégés sur les commutateurs et les routeurs, augmentant ainsi efficacement la bande passante disponible pour les flux vidéo.

Exemple de configuration LACP :

9. Déployer des commutateurs de surveillance dédiés

Problème: Le partage des ressources réseau avec d'autres services peut entraîner une concurrence pour la bande passante et éventuellement une congestion.

Solution: Utilisez des commutateurs dédiés pour le réseau de surveillance, en garantissant que les données de surveillance n'entrent pas en concurrence avec le trafic de données régulier.

Mise en œuvre:

--- Installez des commutateurs gérés qui gèrent uniquement le trafic de surveillance.

--- Ces commutateurs peuvent être optimisés spécifiquement pour le trafic vidéo, avec des fonctionnalités telles que la QoS et la surveillance IGMP activées par défaut.

10. Utiliser le streaming à débit adaptatif

Problème: Les flux à débit binaire fixe peuvent submerger le réseau si les conditions se dégradent ou si le réseau est soumis à une forte charge.

Solution: Utilisez le streaming à débit adaptatif qui ajuste la qualité vidéo de manière dynamique en fonction de la bande passante réseau disponible.

Mise en œuvre:

--- De nombreuses plates-formes et caméras VMS prennent en charge le streaming à débit adaptatif, ce qui diminue la qualité vidéo lorsqu'un encombrement est détecté et l'augmente lorsque la bande passante le permet.

--- Cette fonctionnalité peut aider à maintenir la stabilité du réseau sans trop sacrifier la qualité vidéo.

11. Surveiller et optimiser l'utilisation du réseau

Problème: Sans surveillance appropriée, la congestion du réseau peut passer inaperçue jusqu'à ce qu'elle perturbe les opérations de surveillance.

Solution: Utilisez des outils de surveillance du réseau tels que SolarWinds, PRTG ou Zabbix pour suivre en permanence l'utilisation de la bande passante, identifier les points de congestion et optimiser les performances du réseau.

Mise en œuvre:

--- Configurez des alertes en cas d'utilisation élevée du réseau ou de perte de paquets et ajustez les politiques de QoS ou l'allocation de bande passante en conséquence.

Conclusion

Résoudre la congestion du réseau pendant la vidéosurveillance nécessite une combinaison de conception stratégique du réseau, de mises à niveau des équipements et d'optimisation de la configuration. La séparation du trafic de surveillance avec des VLAN, la mise en œuvre de la QoS, l'utilisation du streaming multicast et l'optimisation des paramètres des caméras sont des étapes essentielles pour éviter les encombrements. De plus, l’exploitation de technologies modernes telles que la compression H.265, l’informatique de pointe et le streaming à débit adaptatif peut aider à maintenir les performances du réseau tout en prenant en charge les flux vidéo haute définition. En planifiant et en surveillant soigneusement votre réseau, vous pouvez garantir un fonctionnement efficace et fiable du système de surveillance.