از موضوعات مهمی که بیشتر کاربران دوربین مداربسته با آن مواجه هستند پهنای باند دوربین مداربسته به ویژه نوع IP است. اما تعریف پهنای باند چیست؟ پهنای باند به زبان ساده ظرفیت ارتباطی کابل شبکه برای انتقال حداکثر مقدار داده در زمان مشخص از نقطه ای به نقطه دیگر است. بعد از نصب دوربین مداربسته و دستگاه ضبط، اطلاعات ثبت شده توسط دوربین از طریق این باند ارسال می شود. در این مقاله سعی داریم پهنای باند در دوربین مداربسته و دستگاه های NVR /DVR را بررسی کنیم. همچنین به تاثیر پهنای باند دوربین مدار بسته در کیفیت تصاویر ارسال شده نیز خواهیم پرداخت.
آنچه در این مقاله می خوانید:
1. اهمیت محاسبه پهنای باند
در سیستم های مداربسته هر کدام از دوربین ها میزانی از پهنای باند را برای ارسال اطلاعات مصرف می کند. اهمیت پهنای باند در یک سیستم شبکه زمانی بیشتر می شود که بخواهید تعداد دوربین های مداربسته را افزایش دهید. محدودیت پهنای باند موجب می شود این امکان از شما سلب شود و یا دوربین ها کارایی لازم را نداشته باشند. پیشنهاد می شود کاربران محاسبات لازم برای مدیریت دوربین ها و مصرف پهنای باند را از روش های مختلف انجام دهند.
پس از محاسبه پهنای باند دوربین مداربسته می توانید با استفاده از راهکارهای مختلف برای صرفه جویی در مصرف پهنای باند اقدام کنید. این راهکارها چندان سخت و دور از دسترس نیستند و از طریق خود سیستم مداربسته قابل اعمال هستند. اگر تمهیدات لازم برای این کار فراهم نشود، هزینه های زیادی را متحمل می شوید.
2. محاسبه آنلاین پهنای باند دوربین مداربسته
برای محاسبه پهنای باند دوربین مداربسته می توانید از سایت های مختلف برای این منظور استفاده کنید. اما نکته قابل توجه این است که برخی از ویژگی ها در دوربین مداربسته در برندهای مختلف متفاوت هستند. بنابراین پیشنهاد می کنیم در صورتی که سایت اصلی برند منتخب شما دارای چنین امکانی است از آن استفاده کنید. نتیجه این محاسبه دقیق تر خواهد بود. البته سایر سایت ها نیز حدودی از رقم مورد نظر را نیز به شما نشان خواهند داد. در سایت JVSG شما می توانید در بخش مقادیر و افزودن دوربین، برند آن را هم مشخص کنید. در زیر لینک برخی از سایت ها برای محاسبه آنلاین پهنای باند دوربین مداربسته آمده است. این روش به صورت آنلاین است اما اگر بخواهید به صورت آفلاین محاسبه کنید می توانید نرم افزاری انجام دهید.
3. نرم افزار محاسبه پهنای باند دوربین مداربسته bandwidth calculator
با استفاده از نرم افزار محاسبه پهنای باند دوربین مداربسته می توانید پهنای باند مصرفی سیستم مداربسته را محاسبه کنید. در صورتی که بخواهید سیستم را توسعه دهید نیز، میزان پهنای مورد نیاز قابل محاسبه است. بعد از محاسبه نیز می توانید تجهیزات شبکه را براساس آن تهیه نمائید. برای دانلود نرم افزار Bandwidth Calculator_V2.0.0.3 می توانید از لینک زیر استفاده کنید.
4. محاسبه پهنای باند دوربین داهوا
از نرم افزارهای پرکاربرد داهوا نرم افزار DiskCalculator است. این نرم افزار برای محاسبه فضای هارد و یا پهنای باند دوربین‌های مداربسته مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگر General Tool Box داهوا را داشته باشید می‌توانید این نرم افزار را در این Tool boxبیابید و نصب کنید. برای دسترسی به General Tool Box وارد سایت داهوا Dahua Technology شوید. برنامه DiskCalaculator را اجرا کنید و مراحل محاسبه به صورت زیر دنبال کنید:
1. روی آیکن با علامت مثبت سبز رنگ (Creat Streaming) کلیک کنید. با این کار یک Stream برای وارد کردن ویژگی ایجاد می‌شود. با توجه به سیستم نظارتی ممکن است به چند استریم نیاز داشته باشید به عنوان مثال 2 دوربین 2مگاپیکسل و 3 دوربین 5مگاپیکسل در سیستم نظارتی وجود دارد. بنابراین به ایجاد دو استریم نیاز دارید.
2. تعداد کانال را انتخاب کنید.
3. نوع فشرده سازی دستگاه و سیستم نظارتی خود را انتخاب کنید.
4. رزولوشن یا وضوح تصویر را انتخاب کنید.
5. نرخ فریم یا فریم ریت را انتخاب کنید.
6. بیت ریت به طور خودکار تولید می‌شود.
همانطور که مشاهده می‌کنید، مقدار پهنای باند در نوار خاکستری مشخص شده است.
7. می توانید بین سه گزینه Disk Requirement، Recording Days و RAID Calculator یکی را انتخاب کنید.
8. اگر disk requirement را انتخاب کردید، تعداد روزهای ضبط را وارد کنید سپس روی نماد ماشین حساب کلیک کنید. با این کار نرم افزار محاسبه می‌کند که سیستم نظارتی شما برای آن تعداد روزی که مشخص کرده‌اید چه میزان فضای هارد نیاز دارد.
9. اگر Recording Days را انتخاب کردید، ظرفیت ذخیره سازی را انتخاب کنید – نماد ماشین حساب را برای محاسبه ظرفیت درخواستی کلیک کنید.
10. برای محاسبه RAID، روی تب RAID Calculator کلیک کنید. مقدار درایو دستگاه را انتخاب کنید – ظرفیت HDD مشخص کنید و بعد حجم RAID و در آخر نماد ماشین حساب را برای محاسبه کلیک کنید.
5. فرمول محاسبه پهنای باند دوربین مداربسته
در محاسبات پهنای باند از طریق سایت، مقادیری را وارد کرده و سپس نتیجه را مشاهده می کنید. اما چگونگی محاسبه برای شما مشخص نیست. در این بخش به جزئیات آن و نحوه محاسبه پهنای باند می پردازیم. در این نوع محاسبه مقادیر مختلفی از داده ها را باید مشخص کنید. ضمن اینکه برخی از آنها در شرایط مختلف متغیر خواهند بود. به عنوان مثال شرایط نوری محیط می تواند در میزان پهنای باند مصرفی موثر باشد. کیفیت تصویر نیز از عوامل موثر و مهمترین آنهاست.
با یک مثال ساده خواهیم دید که یک دوربین مداربسته IP 2 مگاپیکسلی چقدر پهنای باند مصرف می کند. دوربین 2 مگاپیکسل تصویر با ابعاد 1920 در 1080 پیکسل را ارائه می کند. تعداد پیکسل تصویر در این دوربین برابر 2073600 PPI می شود (تعدادپیکسل طول ضرب در عرض). تعداد رنگ هر پیکسل با متد RGB سه رنگ است که در حالت باینری ذخیره می شود. این سه حالت رنگ به 2 بیت فضا نیاز دارد به عبارت دیگر : 2073600 * 2 = 4147200 b
-
سایر فاکتورهای موثر در محاسبه پهنای باند
سرعت فریم در هر ثانیه یا نرخ فریم Frame Rate تاثیر زیادی در میزان پهنای باند مصرفی دارد. اگر دوربین مورد نظر با سرعت 25 فریم بر ثانیه باشد، در تعداد پیکسل ها ضرب و 103680000 حاصل می شود. ارتباط اعداد به دست آمده به این ترتیب است: برای ذخیره تصویر 4147200 پیکسل بر اینچ و نرخ فریم 25 تعداد 103680000 بیت مورد نیاز است. با تبدیل این عدد به کیلوبایت میزان مصرف پهنای باند دوربین مداربسته تحت شبکه ما محاسبه می شود.
6. عوامل موثر در مصرف پهنای باند
-
تاثیر فشرده سازی در پهنای باند چیست
بین مصرف پهنای باند و کیفیت تصویر مداربسته رابطه مستقیم وجود دارد. هرچه کیفیت و رزولوشن تصاویر بالاتر باشد حجم اطلاعات بیشتر و در نتیجه پهنای باند بیشتر مورد نیاز است. یکی از دلایل استفاده از روش های مختلف فشرده سازی تصاویر در سیستم های مداربسته مصرف بهینه تری از پهنای باند است. از جمله این روش ها استفاده از فرمت های فشرده سازی H.264، فرمت فشرده سازی H.265 و… است.
هر کدام از فرمت های فشرده سازی توانایی متفاوتی در کاهش حجم اطلاعات و تصاویر دارند. فرمت های کاربردی تری مانند فشرده سازی H.265 و H.265+ تا حد چشمگیری حجم تصاویر را کاهش می دهند. کدک H.265+ منحصرا توسط شرکت هایک ویژن برای استفاده در سیستم های مداربسته طراحی شده است.
-
نقش تعداد دوربین ها
عامل مهم دیگر در میزان پهنای باند مورد نیاز در سیستم های مداربسته تعداد دوربین های موجود در شبکه است. هرچه تعداد دوربین ها بیشتر باشد حجم بیشتری از پهنای باند مصرف می شود.
-
ارتباط فریم ریت با پهنای باند
هر تصویر ویدئویی تشکیل شده از چندین فریم پشت سر هم است. این فریم ها با سرعت مشخصی به صورت پیاپی پخش شوند به صورت متحرک دیده می شوند. تعداد فریم کم باعث می شود تصاویر متحرک با قطعی نمایش داده شود. اما تعداد فریم های بالاتر نیز موجب بالا رفتن حجم اطلاعات خواهد شد. نرخ فریم تعداد فریم های به نمایش گذاشته شده در یک ثانیه است که از دیگر عوامل موثر در مصرف پهنای باند است. نرخ فریم بالا حجم بیشتری از پهنای باند را اشغال می کند.
-
حالت ضبط برای کاهش مصرف پهنای باند
در یک دستگاه رکوردر انواع مختلفی از حالت های ضبط وجود دارد. انتخاب هرکدام از این حالت ها می تواند در حجم نهایی تصاویر مداربسته تاثیر بگذارد. یکی از این حالت های ضبط، حالت تشخیص حرکت یا Motion Detection است. در این حالت ضبط تصاویر تنها زمانی انجام می شود که سوژه متحرکی وارد تصویر شود. بنابراین از ثبت تصاویر بدون رخداد و بی فایده جلوگیری شده و حجم نهایی تصاویر مداربسته برای انتقال در پهنای باند موجود کاهش می یابد.
-
میزان شلوغی تردد سوژه ها
یکی از عوامل موثر بر مصرف پهنای باند، کاربری و هدف از نصب دوربین مداربسته است. اگر دوربین در یک مکان شلوغ نصب شود که پر رفت و آمد است و یا رخدادهای زیادی روی می دهد، پهنای باند بیشتری نسبت به یک محیط خلوت مصرف می شود.
-
کیفیت و نسبت تصویر
رزولوشن بالا به معنی حجم بالاتر تصاویر و اشغال بیشتر پهنای باند است. دوربین با مگاپیکسل بالاتر تصاویر با کیفیت تر و پرحجم تری را ارائه می کند. برای مثال تصاویر یک دوربین 8 مگاپیکسلی نسبت به یک دوربین 3 مگاپیکسلی حجم بیشتری از پهنای باند را مصرف می کند.
عامل موثر دیگر در مصرف پهنای باند نسبت تصویر یا (Aspect Ratio) است. منظور از نسبت تصویر، اندازه پهنا در مقایسه با ارتفاع یک فریم است. نسبت های تصویر را اغلب با مقیاس های ۴:۳، ۱۶:۹، 21:9 و… نمایش می دهند. هر چه نسبت تصویر بالاتر باشد حجم بیشتری از پهنای باند اشغال می شود.
7. مصرف پهنای باند در بستر اینترنت
مصرف پهنای باند در بستر اینترنت موضوع دیگری است که از اهمیت زیادی برخوردار است. کنترل و مدیریت آن می تواند بار بسیاری از هزینه های اضافی را از روی سیستم بردارد. در برخی از سیستم های مداربسته از بستر اینترنت برای ارسال یا دسترسی به تصاویر استفاده می کنند. این امر باعث می شود تا هزینه بیشتری برای سیستم ایجاد شود. برای کاهش این هزینه پیشنهاد می شود در بیشتر مواقع از شبکه داخلی استفاده شود مگر در مواقع ضروری.
همچنین برای کاهش هزینه در زمان استفاده از اینترنت می توانید از استریم فرعی یا Sub Stream استفاده کنید. در استریم فرعی تصاویر با رزولوشن، کیفیت و سرعت فریم کمتری منتقل می شوند که باعث می شود تا حجم کمتری از اینترنت شما مصرف گردد. به این ترتیب پهنای باند کمتری مصرف می شود و هزینه ها کاهش می یابد.
ثبت ديدگاه