Bitrate در دوربين مداربسته

Bitrate يك مشخصه اطلاعاتي در دوربين هاي مداربسته و تجهيزات ضبط كننده مانند DVR يا NVR است. در اين مطلب با مفهوم Bitrate و اهميت آن بيشتر آشنا خواهيد شد.

Bitrate چيست؟

تصاوير وقتي به صورت ديجيتال در مي آيند داراي مشخصه هاي ديجيتال نيز ميشوند. Bitrate يكي از مشخصه هاي انتقال و اناليز اطلاعات ديجيتال است. ميزان Bitrate يك تصوير ميزان حجم اطلاعات آن را مشخص مي كند و معمولا رابطه مستقيمي با كيفيت آن دارد. البته در روش هاي فشرده سازي پيشرفته مانند H.264 سعي مي شود بدون كاهش كيفيت اندازه و در نتيجه Bitrate تصاوير را كاهش داد. اما در دو تصوير با فشرده سازي يكسان تصويري كه Bitrate بالاتري دارد به احتمال زياد كيفيت بالاتري نيز دارد.

چرا Bitrate تجهيزات مداربسته مهم است؟

معمولا در سيستم هاي مداربسته قسمتي كه بيشتر مورد توجه قرار مي گيرد رزولوشن يا كيفيت نوري تصاوير است. اين مشخصه ها ميزان كيفيت تصوير توليد شده در دوربين را مشخص مي كنند. تصويري كه با كيفيت بالا توليد مي شود بايد توسط يك پردازشگر قوي در دوربين شبكه با دستگاه ضبط كننده DVR يا NVR آناليز، فشرده سازي و ضبط يا پخش شود.

ميزان Bitrate تجهيزات مداربسته ديجيتال مانند دوربين تحت شبكه، دستگاه DVR يا NVR مشخص كننده قدر آناليز تصاوير آنهاست. در صورتي كه شما تصاوير را با بالاترين كيفيت نيز در دوربين ايجاد كنيد تنها در صورتي ميتوانيد از اين تصاوير به خوبي استفاده كنيد كه از تجهيزات مداربسته شما قدرت آناليز مطابق با آن تصوير داشته باشند.

داهوا    دوربين مدار بسته    

ميزان Bitrate چه تاثيري در سيستم مداربسته خواهد داشت؟

تجهيزات مداربسته با Bitrate پايين معمولا مجبور خواهند بود كم بودن بيت ريت را با يكي از روشهاي زير جبران كنند:

• كاهش رزولوشن تصوير: يكي از روشهاي بسيار رايج جبران سازي است. در اين روش تصاوير با روزولوشني كمتر از روزولشن واقعي آناليز و ضبط مي شوند.
• كاهش فريم تصوير: كاهش تعداد فريم هاي تصوير نيز يكي ديگر از روش هاي كاهش Bitrate است.
• فشرده سازي بيش از حد: از اين روش به دليل كاهش جدي كيفيت تصوير و تاثير كم آن بر ظرفيت كمتر استفاده مي شود. كاربرد اين روش زماني است كه توليد كننده تلاش كند تجهيزات با Bitrate پايين را با رزولوشن بالاتر عرضه كند.

بسياري از دوربين هاي تحت شبكه با روزولشن تصوير بالاتر از 3 مگا پيكسل تصاوير را با تعداد فريمي كمتر از 25 فريم در خروجي دارند. رابطه تعداد فريم و رزولوشن تصوير مانند يك ترازو است. در ميزان بيت ريت ثابت هرچه روزولشن بيشتر باشد بايد تعداد فريم كمتر باشد و بالعكس.

چرا تجهيزات را با Bitrate بالاتري توليد نمي كنند؟

افزايش ميزان Bitrate به معناي افزايش ميزان توانايي دستگاه در آناليز تصاوير است و اين موضوع به معناي افزايش شديد قدرت سخت افزاري دستگاه خواهد بود. از اين رو افزايش Bitrate تاثير بسيار زيادي بر روي هزينه تجهيزات مداربسته خواهد داشت. به صورت تجربي افزايش 2 برابر bitrate ميتواند تاثيري تا 4 برابري بر روي قيمت تجهيزات داشته باشد.

از آنجايي كه بسياري از مشتريان با مفهوم Bitrate و قدرت آناليز دستگاه آشنايي ندارند، معمولا نميتوانند دليل تفاوت بسيار زياد بين قيمت تجهيزات را تشخيص دهند. در بسياري موارد وارد كنندگان ايراني به علت عدم آگاهي تنها اقدام به وارد كردن تجهيزات با قيمت كمتر مي كنند.

مثالهايي از تاثير Bitrate بر روي تجهيزات مداربسته

در كاتالوگ يك دستگاه NVR 32 كانال در قسمت ,Encoding قدرت انكودينگ دستگاه به اين صورت مطرح شده:

240fps@1080p, 480fps@720p, 960fps@D1p

اين بدين معناست كه دستگاه اشاره شده امكان ضبط نهايتا 240 فريم در ثانيه با كيفيت 1080p (2مگا پيكسل) را دارد و در صورتي كه بخواهيد تمام 32 كانال دستگاه را با اين كيفيت ضبط كنيد تعداد فريم ضبط براي هر دوربين 7 فريم در ثانيه خواهد بود كه به هيچ عنوان مناسب نيست. در نتيجه بايد دوربين ها را كيفيت پايين تري ضبط كرد.

هايك ويژن     نصب دوربين مداربسته

عوامل تاثير گذار بر بيت ريت دوربين مداربسته

همانطور كه مي دانيم، مشخصه هاي بسياري در خريد دوربين مداربسته تاثير دارند كه عبارتند از : كيفيت و رزولوشن بالاي تصوير، تصاوير ديد در شب مطلوب، كيفيت سخت افزار مناسب، فرمت فشرده سازي ( كاهش بيت ريت به دور از كاهش كيفيت تصوير ) و … در اين مقاله، عوامل موثر بر افزايش يا كاهش نرخ بيت ريت دوربين مداربسته را مورد بررسي قرار خواهيم داد.

بيت چيست؟

هنگامي كه يك دوربين تحت شبكه يا دستگاه ذخيره ساز در حال عمليات دريافت و يا پردازش تصاوير است، عكس ها را به بسته هاي داده­ي ديجيتالي تبديل مي­كند و در شبكه انتقال مي دهد. اين نوع از اطلاعات بيت مي­باشد كه كامپيوترها و دستگاه ­هاي شبكه آن را به عنوان 0 يا 1 مي ­شناسند.

بيت ريت دوربين مداربسته چيست ؟

نرخ بيت يا بيت ريت (Bitrate)، اندازه گيري مقدار داده­ اي است كه از يك نقطه به نقطه­ ي ديگر طي مدت زماني مشخص منتقل مي­شود. بنابراين بيت ريت يا پهناي باند، انتقال داده ها طي مدت زمان مشخص ( در هر ثانيه ) است. به همين دليل bps به معني: “بيت در ثانيه” است.

بنابراين، هنگام استفاده از اصطلاح نرخ بيت در زمينه ي دوربين مداربسته، در مورد مفهوم حركت بيت از دوربين تحت شبكه يا دستگاه ذخيره ساز به روتر و به اينترنت صحبت مي­كنيم. هر چه پهناي باند بالاتر باشد، به فضاي ذخيره سازي بيشتري در دستگاه هاي ذخيره ساز چون NVR، DVR و يا رم داخلي (Micro SD Card) نياز است.

چه عواملي بر بيت ريت دوربين مداربسته، تاثير گذار است ؟ 

عواملي بسياري بر پهناي باند دوربين مداربسته تاثير گذار است كه عبارتند از :

قطعا يكي از عواملي كه بر كيفيت تصوير در سيستم دوربين مداربسته تاثير بسيار مي­ گذارد رزولوشن است، بنابراين هرچه رزولوشن دوربين مداربسته مورد نظر بالاتر باشد، نرخ بيت مورد نياز براي انتقال تصاوير بر روي شبكه و اينترنت افزايش مي­يابد و بنابراين شاهد افزايش بيت ريت دوربين مداربسته و در نهايت افزايش پهناي باند خواهيم بود و موجب اشغال فضاي بيشتر از هارد يا فضاي ذخيره سازي خواهد شد.

همانطور كه مي دانيم، فريم ريت تعداد عكس هاي يك فيلم در ثانيه است و هرچه تعداد فريم ­ها در شبكه بيشتر باشد، حركت بهتري بدون مكث خواهيم داشت. نرخ فريم در منوهاي دوربين دوربين با نام اختصاري (FPS) ظاهر مي شود. هر قدر فريم ريت يك دوربين بيشتر باشد، بيت ريت دوربين مداربسته و در نهايت پهناي باند، افزايش مي يابد. دوربين هايي از فريم ريت بالا در رزولوشن هاي بالا، پشتيباني مي كنند داراي محبوبيت بسيار در امر پلاك خواني در مواقعي كه سرعت خودرو بالاست، هستند. توجه داشته باشيد براي ارائه تصاوير با فريم ريت بالا، نيازمند استفاده از دوربين ها و دستگاه هاي ذخيره سازي هستيد كه از فريم بالا متناسب با رزولوشن دوربين، پشتيباني كنند.

فرمت هاي فشرده سازي

همانطور كه در مقالات پيشين اشاره كرديم، فرمت فشرده سازي يا Smart Codec از عوامل تاثير گذار در كاهش بيت ريت دوربين مداربسته است و به عنوان يك مشخصه مهم در هنگام خريد دوربين مداربسته مطرح مي شود. در حال حاضر، شركت هاي بزرگ نظارت تصويري در رقابت با يكديگر فرمت هاي فشرده سازي جديدي را ارائه كرده اند كه مي توانند تا حد زيادي بيت ريت يا پهناي باند را كاهش دهند كه هم ترافيك شبكه كاهش يابد و بتوان از سوئيچ هاي ارزان قيمت تر با قابليت كم تري در پشتيباني از پهناي باند، استفاده كرد.

بنابراين به فضاي ذخيره سازي يا هارد كم تري نياز خواهيم داشت و هزينه كم تري در براي خريد هارد يا فضاي ذخيره سازي صرف خواهيم كرد و مدت زمان بيشتر از تصاوير ذخيره شده در بازپخش را خواهيم داشت. كاهش بيت ريت يا پهناي باند، مانع از اختلال يا تاخير در امر انتقال تصاوير در بستر شبكه و حتي انتقال تصاوير در بستر اينترنت خواهد شد.

در حال حاضر شركت داهوا، با ارائه ي  H.265+  در محصولات XVR يا پنتابريد سري X  خود توانسته است، اين قابليت را براي كاربران فراهم آورد كه هزينه ي كم تري را صرف خريد هارد كنند.

شركت تياندي نيز با فرمت فشرده سازي H.265 S+  و هايك ويژن با فرمت ويژه فشرده سازي خود، موجب افزايش محبوبيت بيشتر محصولات خود در دنياي نظارت تصوير شده اند. پيش از اين مقالات بسياري در خصوص فرمت هاي فشرده هاي در وب سايت فراگستر ارائه كرده ايم كه مي توانيد با مراجعه به آن ها به اطلاعات كافي در خصوص كاهش بيت ريت دوربين مداربسته دست يابيد.

كلام آخر در خصوص عوامل تاثير گذار بر بيت ريت دوربين مداربسته

همانطور كه شرح داديم، عوامل بسياري در افزايش يا كاهش بيت ريت دوربين مداربسته، تاثير گذار است كه ميتوان با تغيير آن ها، تغييرات چشمگيري در بيت ريت يا پهناي باند را ايحاد كنيم. اغلب دوربين هاي جديد برندهاي معتبر نظارت تصوير از قابليت هاي فرمت هاي فشرده سازي جديد در امر كاهش اين بيت ريت يا پهناي باند و در نهايت اشغال كم تر فضاي ذخيره سازي استفاده مي كنند.