一台计算机中安装 50 个 USB 网络摄像头。这真的可能吗?

一台计算机中安装 50 个 USB 网络摄像头。这真的可能吗?

理论上,以 15 FPS 运行的 USB HD 网络摄像头消耗的带宽接近 18MB/s - 1280(宽度)x 960(高度)x 3(RGB 通道)x 15(FPS) - 未压缩。USB 2.0 控制器具有有效吞吐量为 35MB/s,能够处理 2 个摄像头(我在实践中证实了这一点)。USB 3.0 控制器理论上最大传输速度625MB/s它可以处理 34 个摄像头(625/18 = 34.72),为方便起见,我们假设它最多可以处理 8 个摄像头(尚未确认)。使用这两个假设,可以估计主板P8B75-V可以同时处理至少 50 个网络摄像头:

  • 3 个 PCIe 插槽(一个 PCIe x4 和两个 PCIe x1,不包括用于显卡的 PCIe x16):使用适配器+USB 3.0 集线器,共计 24 个网络摄像头
  • 2 个 USB 3.0 控制器(前后):USB 3.0 HUBS,可连接 16 个网络摄像头
  • 3 个 PCI 插槽:使用适配器,共计 6 个网络摄像头
  • 2 个 USB 2.0 控制器: 4 个网络摄像头

所以,我的问题是:

这种配置真的可行吗?有人试过用这么多 USB 网络摄像头让系统超载吗?

问题:

  • 处理器可能超载。使用未压缩的图像捕获可能会解决这个问题。
  • SO 在处理如此多的设备时可能会遇到很多麻烦。

评论:

  • CPU 总线与外部设备(英特尔的快速通道互连 (QPI) 和 AMD 的 Hyper-transport)之间似乎没有问题,因为 50MB/s * 18MB/s = 900MB/s。这与 25.6GB/s 的总线数据速率相差甚远量子点51.2GB/s超高速运输
  • 我正在使用以下方式实现此应用程序的软件OpenCV围绕捕获直接显示

编辑于 2012/11/12:

因此,我做了一些测试,有一些要点需要澄清。

30 FPS 的高清图像流传输需要 106MB/s 的带宽(15 FPS 时为 53MB/s),我的计算完全错误。这意味着使用 USB 2.0 的高清网络摄像头需要压缩文件,以免占用所有带宽。因此,即使我能够在一台 PC 上连接 50 个网络摄像头,CPU 也可能无法实时解压这么多的数据。

真正的问题在于,我们看到USB 3.0 规格

USB 3.0 规格

如图所示,USB 2.0 HUB 与 USB 3.0 HUB(SuperSpeed)完全分离,这意味着USB 2.0 设备无法使用 SuperSpeed 带宽。我原以为可以使用 USB 3.0 控制器来使用更多 USB 2.0 设备,但事实却并非如此。

由于这个规范有点旧(大约 2 年),有人可以确认 USB 3.0 规范是否有一些新的实现可以在 USB 2.0 设备之间共享超高速带宽吗?

答案1

在 USB-3 内部添加额外的 USB-2-Hub-Device 的设计永远不会改变,因为这是提供合理向下兼容性的唯一方法。如果您想使用 USB-3 Speed,则需要使用 USB-3 Webcams。

让我举一个例子来进一步解释。假设:

好的,我们修建了一条高速铁路。因为这条铁路速度很快,所以我们可以在上面运载比我们慢速铁路更多的慢速列车。好极了!

从技术上讲,USB 也一样。仅仅因为您可以在铁路上行驶得更快并不意味着有更多空间(带宽)供慢速列车(USB2)使用。慢速列车将在快速轨道上缓慢行驶,这使得快速列车(USB3)无法全速使用铁路。为了解决这个问题,一些工程师决定不将慢速铁路替换为快速铁路,而是将其建在铁路旁边。通过这种设置,快速列车可以在快速铁路上高速行驶,而慢速列车可以在慢速铁路上行驶。USB3 向下兼容性也是如此。

答案2

铁路类比是有缺陷的,尽管许多集线器仍然存在问题。可以将 10 个 USB-2 设备升级到 USB-3,但这取决于集线器。USB-2 集线器中的 USB-1 设备也是如此。大多数集线器通过仅提供一个控制器(一种特定标准)来走捷径,但有些集线器为每个端口提供单独的控制器,因此任何端口都可以是任何标准而不会影响其他端口 - 这些更昂贵。中间解决方案是提供(对于一种商业产品)三个 USB-3 端口和四个 USB-4 端口的集线器。该标准特别允许运行 USB-3 和 USB-2 设备同时运行,而 USB-3 设备具有额外带宽的优势。

多年来,我一直在 USB-2 上运行两个 Logitech 网络摄像头,速度适中(例如我记得是 15fps x 640x480),并使用多个廉价 CPU 进行处理,并使用以太网聚合 6 个摄像头和其他 USB 设备。有了 USB-3,我希望能够使用上述集线器的菊花链来实现这一点,每个 3+4 集线器有两个 USB-2 摄像头(或其他设备),假设我使用一个在 USB-3 和 USB-2 之间转换的集线器控制器,而不是仅充当 USB-2 设备的单独 USB-2 集线器的控制器。

USB3 摄像头虽然可用,但价格昂贵且没有必要 - 只需将 USB2 摄像头升级到 USB3 即可使用,但我找不到声称可以做到这一点的集线器或转换器(有/有类似的 USB1 到 USB2 的设备)。

答案3

如果你们中的一些人想在一台台式机上使用 8 或 12 个网络摄像头,我确信你们会想将这些网络摄像头用作监控系统。我已经尝试过这里讨论的许多(如果不是全部)解决方案,例如使用 USB 2.0 而不是 1.1、使用有源 USB 端口集线器、使用 PCI USB...相信我,你只能在一台台式机(我没有 i7 系统)上安装最多 4 个网络摄像头,即使这样,你也必须通过反复试验来确定端口。

解决方案?我使用了 3 台台式机,现在足够便宜了,(您不需要显示器/鼠标/键盘)除了加载系统时,然后您可以远程访问 4 个网络摄像头(我使用 3 台台式机,总共 12 个网络摄像头)。我在一台带有外接显示器的计算机上远程监控它们。

软件:我推荐 IP CAMERA VIEWER(免费)或 PRO(如果您喜欢),以及 TEAMVIEWER - 个人使用免费,但商业使用则需要付费。这两个程序都很棒。节省您研究的时间。这些程序很成熟,设计上就体现出来了。

下一步是什么?即使你的网速很慢,摄像头和显示器也能容忍。使用 3 台台式机的优势是什么?你可以将摄像头放置在 3 个不同的位置,众所周知,使用 USB 电缆时,距离最多只能达到 5 米,如果像我一样幸运,使用 USB 供电的 HUB 时,距离最多可以达到 8 米。

IP 闭路电视摄像机 - 可以使用非常非常长的电缆,可与内置显卡的 BNC 转 USB 适配器一起使用。我为 1 个 USB 订购了 4 个、8 个和 16 个闭路电视摄像机,它们还没有到。到货时我会通知您...

我被迫使用网络摄像头,因为我所在的互联网服务提供商路由器不允许或无法访问端口转发...所以我无法进行 IP 寻址。

祝你们好运……

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