پهنای باند در دوربین مداربسته چیست؟ (Bandwith) عرض باند که اصطلاح رایج آن پهنای باند است، در ارتباطات شبکه ای کابلی یا بی سیم به معنی میزان یا نرخ انتقال داده ها از نقطه ای به نقطه دیگر در یک زمان مشخص می باشد. پهنای باند سرعت انتقال اطلاعات را نیز مشخص می کند اما بر خلاف تصویر غلط رایج صرفا تنها عامل تعیین کننده سرعت در شبکه نیست.
در سیستم های مداربسته اطلاعات ثبت شده توسط دوربین در بستر این باند به دستگاه ضبط یا دستگاه ها منتقل می گردد. آشنایی با مبحث پهنای باند از اهمیت زیادی برخوردار است و چنانچه قصد دارید تا از سیستم مداربسته شبکه در محل کار یا منزل خود استفاده کنید این مطلب را از دست ندهید. همچنین به دلیل محدودیت پهنای باند موجود اگر تعداد دوربین های نصب شده در پروژه زیاد است لازم است تا چه در هنگام خرید و چه در زمان نصب آشنایی کامل با این مبحث و محاسبات آن داشته باشید.
عوامل موثر بر پهنای باند در دوربین مداربسته
پیش از شروع لازم است بدانید که امکان کنترل پهنای باند مصرفی برای تک تک دوربین ها وجود دارد و می توان آن را بر حسب پهنای باند کل برای هر دوربین تنظیم نمود. این امر نیازمند دقت محاسباتی است زیرا چنانچه به خوبی انجام نشود، منجر به هدر رفتن پهنای باند موجود و نارسایی در سیستم مداربسته شما می گردد. در ادامه به عوامل موثر بر میزان مصرف پهنای باند می پردازیم.
1. فرمت فشرده سازی
همانطور که می دانید هرچه کیفیت تصویر بالاتر باشد به حجم آن نیز افزوده می گردد پس کیفیت تصویر می تواند یک عامل اثرگذار بر مصرف پهنای باند باشد. با توجه به اینکه عوامل بسیار زیادی همچون میزان نور موجود در محیط زاویه تابش نور به لنز رزولئشن دوربین و …بر حجم و کیفیت تصویر نهایی اثر گذار اند باید ابتدا از فیلتر کدک های فشرده سازی تصاویر عبور کنند تا حجم انها به طور بهینه ای کاهش یابد. از گذشته تاکنون فرمت های فشرده سازی متفاوتی توسط متخصصین ابداع شده اند که شامل MPEG4 ،H.264 ،H.265 ،H.264+ و … می باشند.
این فرمت ها هر کدام می تواننند تا میزان معینی از حجم تصاویر را کاهش دهند. بنابراین تصاویر حاصل از آنها هر کدام میزان متفاوتی از پهنای باند را اشغال می کنند. پس توجه به این نکته که تصاویر به چه نوع فرمتی کدگذاری شده اند در محاسبه میزان پهنای باند تاثیرگذار است. MPEG4 یک فرمت قدیمی است که امروزه انواع پیشرفته تری جایگزین آن شده اند مانند فرمت های H.264، H.265، که فرمت H.265 دارای دوبرابر نرخ فشرده سازی در همان کیفیت می باشد.
برای اثبات کارایی فرمت H.265 آزمونی طراحی شد. در این آزمون از دو دوربین مختلف با رزولوشن یکسان 1080p و نرخ فریم 25fbs استفاده شد. یکی از این دوربین ها را در یک کافه و دیگری را در خیابان نصب نمودند. اساس تست بر مبنای مقایسه نرخ بیت ریت (در فرمت های فشرده سازی H.265 و H.265 +) نسبت به فرمت H.264 و اثر آن بر کاهش مصرف پهنای باند بود. نتیجه به این صورت بود که مصرف پهنای باند در حالت H.265 نسبت به H.26 47.8٪ کاهش داشته در حالیکه این عدد در H.265 + نسبت به H.264 83.7٪ می باشد.
2. نرخ فریم
نرخ فریم تاثیر عمده ای در مصرف پهنای باند برای دوربین های مداربسته دارد. در حالی که اکثر دوربین ها دارای فریم 25 تا 30 فریم در ثانیه هستند، کاربران معمولا نرخ فریم پایین تری را انتخاب می کنند، تا در مصرف پهنای باند صرفه جویی کنند.
3. تعداد دوربین های نصب شده
تعداد دوربین های موجود در شبکه نیز عامل دیگری تاثیرگذار دیگری است پهنای باندی که هر دوربین استفاده می کند در مجموع بر میزان پهنای باند مجموع (Total Bandwidth) تاثیرگذار است. هرچه تعداد دوربین ها بیشتر پهنای باند بیشتری اشغال می گردد هر بستر شبکه ای دارای یک پهنای باند محدود است و افزایش تعداد دوربین ها در آن تاثیر مستقیم بر روی ان دارد.
4. حالت های مختلف ضبط
در دستگاه ضبط NVR فرمت های مختلفی برای ضبط وجود دارد ضبط در نور کم یا شب، ضبط حساس به حرکت و … که هر کدام بر حجم تصاویر و مصرف پهنای باند اثرگذار اند. برای مثال اگر حالت ضبط را بر روی Motion Detection قرار دهیم اگر ساعت ها تصویر به همان حالت اول باقی بماند و هیچ گونه سوژه جنبنده ای وارد ان نشود دوربین همان دیگر صحنه های یکسان را تکرار نخواهد کرد و از همان یک تصویر اولیه استفاده خواهد نمود و چنانچه سوژه متحرکی وارد تصویر گردد شروع ضبط خواهد نمود. این کار تا حد زیادی بر روی کاهش حجم تصاویر تاثیر دارد.
5. رزولوشن دوربین و نسبت تصویر (Aspect Ratio)
رزولوشن نسبت مستقیمی با کیفیت تصویر و آن هم نسبت مستقیمی با حجم تصاویردارد پس هرچه رزولون بالاتر حجم تصاویر نیز بالاتر رفته و مصرف پهنای باند اثرگذار است. به عنوان مثال تصاویر حاصل از یک دوربین 8 مگاپیکسلی نسبت به یک دوربین 5 مگاپیکسلی پهنای باند بیشتری را اشغال می کند. عامل اثرگذار دیگر نسبت تصویر (Aspect Ratio) است که به معنی نسبت پهنا به ارتفاع یک فریم می باشد. اغلب نسبت تصویر را با اعداد ۴:۳، ۱۶:۹ و …نمایش می دهند. با توجه به اینکه نسبت تصویر ۱۶:۹ تصویر بزرگتری را ارائه می دهد بنابراین پهنای باند بیشتری را نیز اشغال می کند.
6. میزان شلوغی، حجم و تعدد سوژه ها در تصویر
این امر مستقیما به نوع کاربری و مکان نصب دوربین مداربسته بستگی دارد. بالطبع تعدد سوژه ها در یک خیابان شلوغ نسبت به یک راهرو خلوت کم تردد در داخل ساختمان بیشتر بوده و پیچیدگی تصاویر آن بیشتر است. به طور کلی ضبط تصاویر در مکان های پر تردد باعث افزایش مصرف پهنای باند می شود.
موضوع دیگری که از اهمیت زیادی نیز برخوردار است مصرف پهنای باند هنگام اتصال به شبکه جهانی یا اینترنت است. با توجه به اینکه هزینه سنگین و جداگانه ای بابت ان پرداخت می گردد چنانچه به خوبی کار محاسبات و تنظیم دوربین ها به درستی انجام نگردد منجر به افزایش هزینه ها می گردد.
نکته: یک راهکار برای صرفه جویی در میزان پهنای باند در بستر اینترنت این است که می توانید برای دسترسی به تصاویر خود از جریان های فرعی یا Sub Stream استفاده کنید. جریان فرعی تا جای ممکن از طریق کاهش رزولوشن، کیفیت، نرخ فریم، رنگی بودن و … از حجم تصاویر می کاهد.
