آیا می دانید که پهنای باند دوربین های مداربسته چگونه محاسبه می شود؟ پهنای باند به مقدار داده ای اشاره دارد که می تواند از یک نقطه در یک شبکه به نقطه دیگر (به عنوان مثال از یک دوربین به یک NVR یا DVR) در هر ثانیه منتقل شود. در حالی که Storage جمع آوری این داده ها در NVR/DVR شما است که معمولاً بر حسب TB (ترابایت) اندازه گیری می شود. یک ترابایت برابر با 1,000,000 مگابایت (حدود 500 ساعت ویدئو SD) است. پهنای باند و فضای ذخیره سازی مورد نیاز دوربین های مدار بسته به اندازه مکانی که دوربین ها در آن قرار می گیرند، مهم است. تمام شدن پهنای باند در شبکه شما باعث ایجاد مشکلات اتصال می شود (ویدئو ممکن است متوقف شود و از بین برود). همچنین تأثیر منفی بر وضوح و کیفیت کلی فیلم خواهد داشت و به طور بالقوه مانع از ضبط حوادث مهم می شود.
پهنای باند دوربین های مداربسته چیست؟
ویدئوی IP به عنوان جریانی از داده‌های حاوی تصویر، صدا و داده های کنترلی دوربین، منتقل می شود. به مقدار داده ای که در هر ثانیه باید منتقل شود، پهنای باند می گویند که معمولاً بر حسب مگابیت بر ثانیه اندازه گیری می شود. مقایسه آن با ظرفیت بیت ریت پیوند اترنت را آسان می کند. به عنوان مثال، 10 مگابیت بر ثانیه اترنت، 100 مگابیت بر ثانیه اترنت سریع و 1000 مگابیت بر ثانیه اترنت گیگابیتی نامیده می شود. واحد اندازه‌گیری دیگر MByte/s است که برابر با 1/8 بیت ریت است زیرا در هر بایت 8 بیت وجود دارد.
- 1 مگابیت بر ثانیه = 1000 کیلوبیت بر ثانیه = 125 کیلوبایت بر ثانیه
- 1 گیگابیت بر ثانیه = 1000 مگابیت بر ثانیه = 125 مگابایت بر ثانیه
یک دوربین با وضوح 1920 x 1080 اچ دی تقریباً داده‌های ویدیویی خام را با سرعت 1.49 گیگابیت بر ثانیه (30 x 1920 x 1080 x 24) برای ویدیوهای 30 FPS تولید می‌کند. این 178 مگابایت بر ثانیه داده بوده و فشرده سازی ویدیو موردنیاز است.
پهنای باند دوربین های مداربسته یکی از حیاتی‌ترین مراحل طراحی است که از نظر اهمیت مشابه با مکان قرار دادن دوربین‌ها است. بدون برنامه ریزی دقیق از قبل، سیستم نظارت ممکن است با تنگنای پهنای باند مواجه شود. این نه تنها باعث از بین رفتن، تاخیر یا لرزش بسته های ویدئویی می شود، بلکه کیفیت ویدئو را کاهش می دهد، یا حتی بدتر، مانع از ضبط حوادث مهم می شود. پهنای باند همچنین ظرفیت ذخیره سازی مورد نیاز را برای یک دوره نگهداری معین تعیین می کند.
مقدار پهنای باند دوربین های مداربسته ارتباط مستقیمی با کیفیت فیلمبرداری دوربین دارد. به طور کلی هر چه کیفیت بیشتر باشد، پهنای باند و همچنین نیاز به فضای ذخیره سازی بیشتر خواهد بود.
عوامل مؤثر بر پهنای باند دوربین مداربسته
به طور کلی، هفت عامل وجود دارد که بر پهنای باند دوربین های مداربسته تأثیر می گذارد که این 5 عامل عبارتند از:
- وضوح تصویر: در واقع اندازه تصویر است که واحد اندازه گیری آن، پیکسل است. رزولوشن هایی مانند CIF، 2 CIF، 4CIF، D1، VGA، SVGA و … در دوربین مداربسته مورد استفاده قرار می گیرند.
- نرخ فریم در ثانیه: تعداد فریم های ضبط کننده در ثانیه است و 30 فریم در ثانیه، استاندارد امنیت است.
- فشرده سازی ویدیو: یک الگوریتم ریاضی که باعث کاهش میزان پهنای باند و ذخیره سازی مورد نیاز برای انتقال و ذخیره ویدیو می شود.
- پیچیدگی صحنه
- سطح کیفیت تصویر
- ضبط مداوم یا رویداد: روش ضبط فیلم ها با توجه به مدت زمان
- تعداد کل دوربین های یک سیستم
هنگام تعیین میزان پهنای باند دوربین های مداربسته که مورد نیاز سیستم امنیتی تان باشد، توصیه می شود که با یک متخصص تماس بگیرید زیرا هیچ پارامتر دلخواهی وجود ندارد. این به این دلیل است که راه اندازی و اطلاعات دریافتی توسط سیستم امنیتی هر خانه و مشاغل خاص و منحصر به فرد است. برای نصب داخلی ما معمولاً 2 ترابایت فضای ذخیره سازی برای سیستم 4 مگاپیکسلی و 6 مگاپیکسلی و 3 تا 4 ترابایت برای سیستم 8 مگاپیکسلی را پیشنهاد می کنیم.
محاسبه پهنای باند دوربین های مداربسته
دانستن نحوه اندازه‌گیری پهنای باند دوربین های مداربسته بسیار مهم است، به خصوص اگر نیاز به انتقال برای نظارت از راه دور از طریق دستگاه‌های تلفن همراه باشد. محاسبه پهنای باند تقریبی یک جریان ویدیویی با ضرب کردن وضوح تصویر گرفته شده در تعداد فریم های تصویر متحرک به دست می آید. عوامل اضافی مانند پهنای باند صدا و هزینه های پروتکل (ارتباطات و فشرده سازی) وجود دارد.
برای محاسبه پهنای باند دوربین های مداربسته خود و به دست آوردن فضای ذخیره سازی مورد نیاز برای آرشیوهای ویدئویی، باید انواع دوربین را اضافه کنید و برخی از پارامترهای نصب دوربین های امنیتی خود مثل وضوح، فشرده سازی ویدیو، فریم در ثانیه، تعداد دوربین های نصب شده، پیچیدگی تصویر و… را مشخص کنید.
- اندازه فریم = وضوح * عمق رنگ (اطلاعات کرومینانس/درخشندگی)
- نرخ بیت = اندازه فریم * نرخ فریم (فریم در ثانیه)
اگر دوربینی را بگیریم که تصویری با وضوح D1 (DVD) می گیرد، یعنی. 720 480 x و ارسال با سرعت 30 فریم در ثانیه (فریم در ثانیه). اعداد مربوطه به صورت زیر جمع می شوند:
- اندازه فریم = (720*480)*24 = 829440 بیت = ~ 830 کیلوبیت بر ثانیه (کیلوبیت بر ثانیه)
- نرخ بیت = 829440 * 30 = 248832000 = ~ 250 مگابیت بر ثانیه (مگابیت بر ثانیه)
گلوگاه های پهنای باند
زیرساخت شبکه یک جنبه مهم در طراحی یک سیستم نظارت است. اگر تنگناها وگلوگاه هایی در پهنای باند رخ دهد، پخش جریانی ویدیو لرزش، تاخیر یا… را نشان می دهد. این می تواند منجر به ضبط نشدن ویدیو و در نتیجه از دست دادن هدف سیستم نظارت شود. این گلوگاه ها عبارتند از:
شبکه محلی (LAN): اتصالات جداگانه دوربین به سوئیچ لبه با سرعت چند کیلوبیت بر ثانیه تا 10 مگابیت بر ثانیه مشکلی ندارد. با این حال، سوئیچ لبه ترافیک دوربین را روی پورت uplink خود به سوئیچ هسته جمع می‌کند و یک تنگنای پهنای باند می‌تواند در این نقطه رخ دهد. راه حل این است که سوئیچ اترنت سریع را به سوئیچی ارتقا دهید که دارای پورت آپلینک گیگابیت باشد.
شبکه گسترده (WAN) یا اینترنت: پهنای باند دوربین های مداربسته در شبکه LAN قابل محاسبه و ارتقاء است. با این حال، ترافیک اینترنت کمتر قابل پیش بینی است و به طور کلی در معرض تأخیر بالاتر و پهنای باند محدود است. به طور کلی، به دلیل نیاز به پهنای باند ثابت ضبط کننده، ضبط از دوربین از طریق اینترنت را توصیه نمی کنیم. با این حال، مشاهده از راه دور قابل قبول است زیرا اپراتور می تواند به سادگی یک یا دو ثانیه به عقب برگردد اگر چیزی از قلم افتاده باشد، و مهمتر از همه، ضبط دست نخورده است و در ضبط کننده ذخیره می شود. همیشه توصیه می کنیم ضبط کننده را با استفاده از LAN در کنار دوربین قرار دهید.
سخن پایانی
در دسترس بودن پهنای باند دوربین های مداربسته یک نگرانی اصلی برای هر شبکه است و در سیستم های نظارت تصویری نیز همین طور هستند. عوامل زیادی بر پهنای باند دوربین امنیتی تأثیر می‌گذارند، مانند فشرده‌سازی ویدیو، کیفیت تصویر، پیچیدگی صحنه ویدیو، وضوح ویدیو، نرخ فریم و تعداد دوربین‌ها و مشتریان. بهترین راه برای پیش بینی نیازهای پهنای باند واقعی خود، اجرای آزمایشی تعداد کمی از دوربین های نظارت IP است. آنها را برای مدت کوتاهی اجرا کنید، نتیجه ویدیو را مرور کنید، و هر گونه تنظیمات لازم را برای عوامل کلیدی ذکر شده انجام دهید. این عملی ترین راه برای کمک به برنامه ریزی زیرساخت ها و تجهیزات مورد نیاز شما است. همانطور که فناوری‌ها در حال پیشرفت هستند، عملکرد سیستم‌های نظارت تصویری با کیفیت تصویر بهتر و پهنای باند کمتر به بهبود ادامه خواهد داد.
ثبت ديدگاه