پهنای باندوربین های مداربسته

پهنای باند و اهمیت آن در دوربین های مداربسته

تعریف پهنای باند

پهنای باند یک ظرفیت ارتباطی سیمی یا بی سیم است که می تواند حداکثر مقدار داده ها را از یک نقطه به نقطه ای دیگر در یک شبکه کامپیوتری یا شبکه جهانی (اینترنت) در یک زمان معین -که معمولا یک ثانیه است- انتقال دهد. پهنای باند سرعت انتقال اطلاعات را تشریح می کند. بر خلاف یک تصور غلط رایج، پهنای باند مبنایی برای اندازه گیری سرعت شبکه نیست. بر طبق این تعریف اطلاعات گرفته شده توسط دوربین مداربسته در بستر شبکه توسط این باند منتقل می شود. مبحث مصرف پهنای باند در سیستم های مدار بسته چه در یک شبکه لوکال یا محلی و چه در شبکه جهانی یا اینترنت از اهمیت زیادی برخوردار است. این موضوع زمانی حساس تر می شود که در سیستم شما تعداد زیادی دوربین تحت شبکه وجود داشته باشد. پس همواره محدودیت پهنای باند برای سیستم های مبتنی بر شبکه هایک ویژن وجود دارد.

بنابراین باید در هنگاه طراحی و نصب پروژه دقت لازم را به خرج داد. مصرف پهنای باند توسط دوربین ها قابل کنترل است و می توان آن را بر اساس میزان پهنای باند مصرفی توسط دوربین تنظیم نمود. اگر این کار به خوبی انجام نشود می تواند منجر به هدر رفتن پهنای باند شده و همچنین در عملکرد کلی سیستم اختلال ایجاد کند. عوامل زیادی بر مصرف پهنای باند در سیستم هایک ویژن اثر می گذارند و یا از آن اثر می پذیرند که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم.

۱٫ فرمت فشرده سازی

مهم ترین عاملی که وجود دارد رابطه بین پهنای باند و کیفیت تصویر دوربین مداربسته است. تصاویری که دوربین های مداربسته ارائه می کنند با توجه به نوع دوربین، رزولوشن آن، شرایط محیطی، فرمت های فشرده سازی هایک ویژن و … دارای حجم های متفاوتی خواهند بود. بر این اساس در انتقال آن ها میزان متفاوتی از پهنای باند مصرف می گردد. همان طور که می دانید انواع متفاوتی از فرمت های فشرده سازی وجود دارند از جمله MPEG4 ،H.264 ،H.265 و … که هر کدام دارای نرخ و نوع فشرده سازی متفاوتی هستند.

به همین سبب تصاویر حاصل از آن ها هر کدام میزان مختلفی از پهنای باند را اشغال می کنند. فرمت فشرده سازی H.265 هایک ویژن و H.265+ که دومی منحصرا برای سیستم های نظارتی توسط شرکت هایک ویژن طراحی شده است بهترین نوع فرمت فشرده سازی تصاویر دوربین مدار بسته هستند. فرمت بعدی H.264 است که قبل از فرمت های جدید سالیان بسیار زیادی مورد استفاده کاربران قرار می گرفته است. فرمت بعدی که بسیار قدیمی تر از موارد گفته شده است MPEG4 که همه با نام آن آشنایی دارند و عملکرد ضعیفی نسبت به سایر فرمت ها دارد و تقریبا منسوخ شده است.

به منظور اثبات مزایای استفاده از تکنولوژی رمزگذاری جدید هایک ویژن تستی طراحی شد که در آن از دو دوربین مختلف با رزولوشن ۱۰۸۰p و نرخ فریم ۲۵fbs استفاده شد. یکی از این دوربین ها را در یک کافه و دیگری را در خیابان نصب نمودند. اساس تست مقایسه نرخ بیت ریت در فرمت های فشرده سازی H.265 و H.265+ نسبت به فرمت H.264 و اثر آن بر مصرف پهنای باند بود. نتیجه تست این بود که مصرف پهنای باند در حالت H.265 نسبت به H.264، چهل و هفت درصد (۴۷٫۸%) کاهش داشته در حالیکه این عدد در H.265+ نسبت به H.264، هشتاد و سه درصد(۸۳٫۷٪) می باشد.

۲٫ نرخ فریم (Frame Rate)

نرخ فریم نیز یکی از عوامل مهم در مصرف پهنای باند است. هر چه پهنای باند بیشتر باشد تعداد فریم بیشتری انتقال می یابد.

۳٫ رزولوشن و نسبت تصویر (Aspect Ratio)

هرچه رزولوشن دوربین بالاتر باشد، تصاویر با کیفیت تر و حجم آنها نیز بیشتر خواهد بود. بنابراین میزان بیشتری از پهنای باند را اشغال خواهند نمود. برای مثال تصاویر ارسالی از یک دوربین ۵ مگاپیکسلی حجم بیشتری از پهنای باند را نسبت به یک دوربین ۲ مگاپیکسلی اشغال خواهند نمود. فاکتور مهم دیگر نسبت تصویر یا (Aspect Ratio) است. در واقع به نسبت پهنا به ارتفاع یک فریم یا تصویر در اصطلاح نسبت تصویر گفته می‌شود. از انواع مختلف آن می توان به نسبت تصویر ۴:۳، ۱۶:۹ و … اشاره کرد که نسبت تصویر ۱۶:۹ به دلیل اینکه تصویر بزرگ تری ارائه می دهد پهنای باند بیشتری را اشغال می کند.

۴٫ تعداد دوربین های موجود در سیستم

موضوع دیگری که در اینجا مطرح می شود پهنای باند مجموع ( Total Bandwidth) است. هر سیستم شبکه دارای یک پهنای باند مجموع محدود است. به همین دلیل تعداد دوربین ها  و میزان پهنای باند مصرفی توسط هر کدام می تواند بر آن اثر گذار باشد.

۵٫ حالت ضبط

یکی از عواملی که بر مصرف پهنای باند تاثیرگذار است حالت های ضبط مختلف است. برای مثال اگر حالت ضبط را بر روی حالت Motion Detection هایک ویژن قرار دهیم. با توجه به اینکه ضبط تنها در صورت وقوع حرکت در تصویر انجام می شود از حجم تصاویر نسبت به حالت معمولی کاسته می شود در نتیجه پهنای باند کمتری اشغال می شود.

۶٫ میزان ترافیک سوژه ها و حجم آنها در تصاویر

این عامل تا حد زیادی به مکانی که دوربین را در آن نصب می کنید دارد. برای مثال یک دوربین را در یه مکان شلوغ و پر رفت و آمد نصب می کنید و دوربین دیگر را در یک نقطه خلوت. به طور کلی ضبط تصاویر در مکان های شلوغ تر منجر به مصرف بیشتر پهنای باند می شود.

نکته: مصرف پهنای باند در بستر اینترنت موضوع دیگری است که از اهمیت بیشتری برخوردار است زیرا اگر به خوبی مدیریت نشود می تواند منجر به افزایش هزینه سیستم شود. چنانچه از بستر اینترنت برای انتقال اطلاعات تصاویر مداربسته خود استفاده می کنید یک راه پیشنهادی استفاده از Sub Stream یا  استریم فرعی هایک ویژن است که در مبحث استریم های دوربین هایک ویژن آن را توضیح دادیم. هنگامی که از این استریم فرعی برای دسترسی به تصاویر خود استفاده می کنید با توجه به اینکه استفاده از این روش با کاهش فاکتورهایی مانند رزولوشن، کیفیت، سرعت فریم و …همراه است در مصرف پهنای باند صرفه جویی خواهد شد.