CCTVストレージ要件の計算方法：完全ガイド

CCTVストレージの基礎知識

計算を始める前に、CCTVシステムが消費するストレージ量を決める3つの要因、つまりビットレート、圧縮コーデック、解像度を理解しておく必要があります。これら3つの変数は互いに影響し合っており、どれか一つでも誤ると、ストレージの見積もり全体が狂ってしまいます。

ビットレートとは、カメラが1秒あたりに生成するデータ量のことで、メガビット毎秒（Mbps）またはキロビット毎秒（Kbps）で表されます。4 Mbpsでストリーミングするカメラは毎秒4メガビットのデータを生成し、連続録画では1時間あたり約1.7 GB、1日あたり約42 GBに相当します。ビットレートはデータ量を直接決定するため、ストレージ計算において最も重要な数値です。解像度が高いカメラ、フレームレートが高いカメラ、動きの多いシーンを撮影するカメラは、いずれもビットレートが高くなります。

圧縮とは、ファイルサイズを小さくするためにカメラが映像データをエンコードする方法です。監視分野で主流のコーデックは、H.264とH.265（HEVCとも呼ばれます）の二つです。H.264は十年以上にわたって業界標準であり、市場のほぼすべてのNVRとVMSでサポートされています。H.265はより新しい規格で、H.264と比べて30〜50パーセント低いビットレートで同等の画質を実現します。16台のカメラで30日間運用するシステムでは、H.264とH.265の差は優に15〜25 TBのストレージになり得ます。これはハードディスクが一、二台少なくて済むことを意味し、大きなコスト削減につながります。

解像度は各フレームに含まれる細部の量を決め、ビットレートに直接影響します。4K（8MP）カメラは、同じフレームレートと圧縮レベルで、1080p（2MP）カメラの約四倍のデータを生成します。解像度が高いほど画像は鮮明になり、再生時のズーム性能も向上しますが、その分ストレージも大幅に増加します。解像度は各カメラ位置の監視目的に基づいて決めるべきです。すべてのカメラを4Kにする必要はありません。

フレームレートも影響します。ほとんどの監視システムは、映像の滑らかさとストレージ効率のバランスを取って15 fps（フレーム毎秒）で録画します。25 fpsや30 fpsに上げると映像はより滑らかになりますが、ストレージは67〜100パーセント増加します。ほとんどのセキュリティ用途では15 fpsで十分です。交通監視や動きの速いシーンでは25 fpsが有効な場合がありますが、廊下や倉庫のような静的なシーンでは、重要な詳細を失わずに10 fpsまで下げられることがよくあります。

ストレージ計算式

CCTVストレージを計算する基本式はシンプルです。各カメラのビットレートがわかれば、あとは単純な算数です。

解像度とビットレートの参照表

次の表は、一般的な監視カメラの解像度ごとに、15 fpsでH.264とH.265の両方の圧縮を使用した場合の標準的なビットレート値を示しています。これらは動きが中程度のシーンの平均値です。動きの多いシーン（交通量の多い交差点、店舗の出入口）ではビットレートが20〜40パーセント高くなり、静的なシーン（廊下、倉庫）では20〜30パーセント低くなる場合があります。

これらの値は、15 fpsでの固定ビットレート（CBR）エンコードを前提としています。可変ビットレート（VBR）エンコードでは平均的なストレージ消費量は少なくなりますが、混雑する時間帯にはピークが高くなります。VBRでストレージを見積もる場合は、活動が多い時間帯に容量が不足しないよう、ピークビットレート値を使って容量を計画してください。

保存期間の計画

保存期間（上書きされるまでに何日分の録画を保持するか）は、技術的な好みよりも、業界規制、保険の要件、社内のセキュリティポリシーによって決まることがよくあります。保存期間の選択を誤ると、規制上の罰金を科されたり、録画が上書きされた後に発覚したインシデントを調査できなくなったりする恐れがあります。

保存期間を計画する際は、必ず最低要件より10〜15パーセント多めのバッファを加えてください。規制で30日が義務付けられている場合は、34〜35日で設計します。これにより、NVRによる保存期間の計算方法のずれ、ファイルシステムのオーバーヘッド、録画が期限切れになるべき時点とシステムが実際に上書きする時点との遅れを吸収できます。最低容量ぎりぎりで運用していると、ビットレートが一時的に急増しただけで（繁忙な休暇シーズンや、普段と違う天候で動きが増えた場合など）、必要な保存期間が終わる前に最も古い録画が上書きされてしまう可能性があります。

大規模システムでは、階層型の保存期間の導入を検討してください。たとえば、重要なカメラ（出入口、POS、現金保管室）は録画を90日間保持し、廊下や駐車場のカメラは30日間保持するといった方法です。この方法では、最長の保存期間をすべてのカメラに一律に適用する場合と比べて、総ストレージ要件を30〜40パーセント削減できます。ほとんどのNVRおよびVMSプラットフォームは、カメラごと、またはグループごとの保存期間設定に対応しています。

RAIDと冗長性

ハードディスクは故障します。24時間週7日稼働し、連続して書き込みを行う監視システムでは、ディスク障害は起きるかどうかではなく、いつ起きるかの問題です。RAID（Redundant Array of Independent Disks）は、データを複数のディスクに分散させることで録画を保護し、一台または二台のディスクを失ってもデータが失われないようにします。RAIDのオーバーヘッドによって使用可能な容量が減るため、適切なRAIDレベルの選択はストレージ計画の重要な要素です。

必要な総物理容量を計算するには、必要な使用可能容量にRAIDオーバーヘッド係数を掛けます。RAID 5 = 使用可能容量 x (N / (N-1))、RAID 6 = 使用可能容量 x (N / (N-2))、RAID 10 = 使用可能容量 x 2。そのうえで、ホットスペアごとにディスクを一台追加します。

クラウドとオンプレミスのストレージ比較

CCTV録画をクラウドとオンプレミスのどちらに保存するかは、コスト、帯域幅、信頼性、制御性のトレードオフを伴います。どちらが常に優れているということはありません。適切な選択は、カメラ台数、保存期間の要件、インターネット接続、運用上の好みによって決まります。

ストレージ最適化のヒント

単純計算で得られるのは、連続録画に必要な最大ストレージ量です。実際には、いくつかの最適化手法によって、セキュリティ上の効果を損なわずに実際のストレージ消費量を30〜70パーセント削減できます。これらの戦略を活用して、ハードウェアコストを抑え、既存のストレージ容量の範囲内で保存期間を延ばしてください。