Что такое битрейт в видеонаблюдении в
Оптимальный битрейт IP видеокамер Hikvision
Битрейт — скорость передачи битов за определенный период времени (объём информации измеряют в байтах, а скорость в битах).
В случае с облачным видеонаблюдением от битрейта напрямую зависит расход трафика. Если услугу облачного видеонаблюдения оказывает интернет-провайдер, то трафик от облачной камеры не тарифицируется, если Ivideon, то тарифицируется.
Рекомендуемый компанией Hikvision битрейт для камер видеонаблюдения (25 кадров в секунду).
Примеры видеозаписей с камеры DS-2CD2232-I5 с различным битрейтом (6, 2, 0.8 мегабит).
В предыдущих видео записано со скоростью 25 кадров в секунду, в нижнем 4 кадра в секунду.
Для того, чтобы рассчитать сколько трафика будет «кушать» одна IP видеокамера с разрешением 1280х720 можно воспользоваться калькулятором, или ориентировочно расcчитать по таблице:
Битрейт, мегабит | Вес 1 часа видеозаписи, мегабайт |
0,5 | 228 |
1 | 459 |
2 | 922 |
3 | 1 380 |
4 | 1 842 |
5 | 2 303 |
6 | 2 763 |
7 | 3 223 |
8 | 3 685 |
Пример, камера в офисе пишет 6 часов в сутки, ограничение по битрейту — 1 мегабит. В месяц расход трафика составит 6 часов х 459 мегабайт х 30 дней = 82 620 мегабайт (
В комментариях можно задать вопрос по теме и вам обязательно ответят, а также можно высказать свое мнение или описать свой опыт.
Товарищи, вопросы к статьям отправляйте в Telegram. Отвечаю оперативно. Бывают форс-мажоры, но ответ в любом случае гарантирую.
Инструкции
Денис Маркевич – проектирую слаботочные системы более 12 лет. Хобби – блогинг, бег, велосипед. В блоге делюсь опытом, отвечаю на вопросы.
Корпус появился в конце 2014 года. Впервые упомянул IP камеру Hikvision DS-2CD2T32-I3 здесь. C первого раза она у меня.
Сегодня тест и обзор IP видеокамеры от Everfocus EAN2350 и бесплатного программного обеспечения для работы с IP.
Закончил тестирование 3-х мегапиксельной IP видеокамеры Everfocus EAN2350 предоставленной представителем Everfocus в РБ.
Проектирую слаботочные системы более 15 лет, хобби – бег во всю мощь. Вопросы к статьям оставляйте в комментариях, ответ придёт, в том числе, на ваш E-mail
Какой тип битрейта лучше всего использовать при записи камер видеонаблюдения?
CBR (Constant bitrate) расшифровывается как постоянный битрейт, который был задан в настройках записи видео/аудио и который не меняется в дальнейшем. То есть, независимо от типа данных (пусть даже вы записываете отключенную камеру) за 1 секунду кодируется постоянно количество бит. Благодаря использованию CBR есть возможность заранее знать размер исходного файла или ширину потока. Минусом такого типа кодирования является громоздкие объемы полученных данных, которые нерационально используют дисковое пространство.
VBR (Variable bitrate) с английского переводится как изменяющийся (переменный) битрейт. При кодировке в VBR мы получаем файл, битрейт которого изменяется в зависимости от «густоты» потока данных (то есть, к примеру, битрейт ночной съемки будет ниже, чем битрейт дневной съемки). Такой тип кодирования продолжает совершенствоваться, достигая новых показателей амплитуды изменения битрейта потока данных. Основным минусом является то, что невозможно предугадать будущий размер кодируемого файла. Несмотря на это, данный минус никак не омрачит общую картину: размер файла получается меньше, чем при кодировании по типу CBR.
Поэтому думаю выбор в данном случае очевиден.
Например в видеорегистраторах Hikvision настройка битрейта выглядит так:
06 Июня 2018
Интересно почитать
Настройка сети у ip камеры
Настройка сети у ip камеры на примере камеры производителя Rvi.
Беспроводное видеонаблюдение. Стоит оно того?
Приходилось не раз сталкиваться с установкой и настройкой беспроводного видеонаблюдения и с опытом понял, что лучше его избегать, если дело касается подключения более 2-х камер по Wi-Fi. Поэтому хочу многих предостеречь и по возможности не связываться с беспроводным видеонаблюдением, лучше максимально стараться делать его проводным. И вот почему?
Схемы подключения проводного IP видеонаблюдения
Рассмотрим все возможные схемы построения проводного IP видеонаблюдения, где соответственно используются IP камеры и видеорегистратор с возможностью удаленного доступа.
Пара слов о битрейте в видеонаблюдении
Существует два основных типа скоростей кодирования аудио и видеоинформации: переменная и постоянная скорость. Каждая из них обладает достаточным набором особенностей, о которых мы и постараемся рассказать в данном материале.
Что же такое битрейт?
Бит (англ. binary digit – двоичное число) – это наименьшая возможная единица информации в цифровой электронной технике (1 байт =8 бит). А вот скорость передачи битов за определенный период времени называется битрейт.
Величина битрейта исчисляется в битах за секунду (бит/c, bps) или в производных от этой величины – килобитах за секунду (кбит/с, kbit/s, kbps), мегабитах за секунду (мбит/с, Mbit/s, Mbps) и так далее.
Битрейт аудио и видеоинформации чаще всего измеряется в килобитах за секунду.
Основными типами скорости передачи данных являются: постоянный битрейт (CBR) и переменный битрейт (VBR). При видеозаписи разнообразных сценариев, битрейт существенно влияет на качество полученного в итоге видеофайла. Съемка динамичных сцен, постоянного потока людей или автомобилей и насыщенных цветов существенно отличается от съемки квартиры или пустого офисного коридора.
Следовательно, для динамичных сценариев требуется большая пропускная способность и битрейт, а для менее динамичных – малый битрейт. Практически все современные видеорегистраторы и ip-камеры поддерживают функцию выбора битрейта – постоянного или переменного при записи видео.
Постоянный битрейт (CBR)
При постоянном битрейте, фиксированная скорость кодирования используется на протяжении всего трека или видеофайла. При постоянной скорости, качество изображения может существенно различаться на статичных и динамичных участках видеозаписи, так как динамичные сцены требуют большей пропускной способности передачи данных.
Если вы решили использовать постоянный битрейт – выберите малую скорость кодирования на объектах видеонаблюдения со статичным сценарием (прихожие, коридоры, задние дворы, стены, спальни) и большую скорость на динамичных объектах (улицы, транспорт, кпп и т. п.).
Так как видеозапись ведется с постоянной скоростью, при данном варианте передачи данных легче предугадать конечный размер файла, а значит, планирование хранения записанной видеоинформации проще контролировать: объем данных никогда не меняется. Существует и недостаток: минимальный битрейт очень сильно влияет на качество видеоизображения в худшую сторону.
Переменный битрейт (VBR)
Переменный битрейт отличает автоматически изменяемая скорость передачи данных. Например, на отрезке видеозаписи со статичной сценой – скорость передачи автоматически понижается, а на динамичных участках со сложными условиями, соответственно, возрастает.
При данном варианте скорости кодирования, требуется высокая пропускная способность передачи данных.
Несомненно, при переменном битрейте качество записанного видеофайла значительно превосходит качество постоянного битрейта, оно стабильно, однако видеозапись занимает несравнимо больший и непредсказуемый объем, в результате чего планирование по хранению видеоматериала практически не поддается контролю.
Таблица кратких характеристик и отличий переменного и постоянного битрейта
Пара слов о битрейте в видеонаблюдении
На сегодняшний день кодирование аудио или видеоинформации осуществляется на скоростях двух типов, первый из которых – это переменная скорость, а второй – постоянная. О том, какими именно отличиями обладают данные типы кодирования информации и насколько важно иметь представление о тех или иных особенностях преобразования видео, и аудио файлов и пойдет речь в нашем материале предложенном несколько ниже.
Что представляет собой битрейт?
Под определением «Битрейт» принято понимать своеобразную единицу измерения применяемою для определения эффективной скорости передачи каких-либо видеоданных с видеокамер наблюдения, аудио файлов или другой цифровой информации. Если говорить буквально, то битрейт – это скорость прохождения битов информации в единицу времени. При этом наименьшей возможной единицей считается «1 Бит».
Также битрейтом принято называть скорость передачи битов за определенный период времени и исчислять объемы проходящей информации в битах, килобитах или мегабитах в секунду (kbit/s, Mbit/s, и тд).
Что касается Битрейта аудио и видеоинформации, то в данном случае наиболее часто применяется измерение в килобитах или мегабитах за секунду.
Как уже упоминалось выше, при передаче данных используется два основных типа скорости:
Соответственно и скорость битрейта является постоянной или переменной. При этом, чем качественнее и быстрее происходит передача данных, тем ярче, четче и чище получается видео или другие отснятые материалы. Поэтому при проведении съемки динамических сцен с множеством движущихся объектов и передвигающихся персонажей, предпочтительно использовать высококачественную аппаратуру с наилучшей передачей и цифрового сигнала.
В случае же ведения наблюдения за недвижимыми объектами или каким-либо помещением, может быть использована техника с малым битрейтом.
Постоянный битрейт (CBR)
Во время использования устройств обеспечивающих постоянную скорость битрейта, происходит наиболее качественная запись видеофайлов, поскольку фиксированная скорость кодирования используется исключительно на протяжении всего трека. Однако при этом стоит учитывать, что во время переходов видео из статичного состояния в динамичное, качество картинки может существенно ухудшаться, поскольку такой процесс будет требовать повышения пропускной способности передачи данных, а при постоянной скорости это невозможно.
Поэтому, в случаях использования постоянного битрейта на объектах видеонаблюдения со статичным сценарием (запись в помещении), следует установить самую низкую скорость кодирования. А при использовании такого битрейта на объектах с динамической картинкой (места с постоянным движением посторонних лиц) разумнее будет установить самую высокую скорость кодирования, дабы изображение было наиболее четким и максимально контрастным.
Положительным моментом использования постоянной скорости передачи данных, является возможность рассчитать размеры конечных видеофайлов, что позволяет наиболее оптимально подобрать оборудование для хранения цифровой информации. Отрицательной же стороной данного способа кодирования выступает создание не слишком качественного видео при минимальных настройках скорости битрейта.
Переменный битрейт (VBR)
Переменный битрейт наиболее актуален при использовании систем видеонаблюдения в местах, где запись виде постоянно изменяется от статической к динамической, и обратно. Это могут быть финансовые учреждения, заведения торговой промышленности различные складские помещения в которых производятся работы лишь в определенное время суток и другие подобные объекты с нестабильной обстановкой.
Отличается переменный битрейт тем, что имеет функцию автоматического изменения скорости передачи данных, что позволяет понижать скорость на отрезках видеозаписи со статичными сценами и повышать ее на участках с динамичными. Также при таком способе передачи, качество записанного видеофайла во много раз превосходит качество видеофайлов записанных с постоянным битрейтом. Оно имеет стабильное изображение, однако занимает значительно больший объем памяти на дисках для хранения данных.
Заместитель директора по развитию Андреев Кузьма.
Упущенные истины видеонаблюдения
Самая частая ошибка монтажных организаций при выполнении проектов по видеонаблюдению любой величины и сложности – расчеты при проектировании. Либо же, оценочные расчеты. Если они вообще велись.
Раcчет ВАР ведется исходя из данных производителя (кривых разряда АКБ для 12В потребителей, кривых разряда UPS для потребителей 220В).
Глубина архива. Данный параметр очень важен для Заказчика и сильно зависит от настроек, выполненных Исполнителем: расписание записи, тип записи (постоянная, ДД, по тревоге и тп).
Самая часто встречающаяся проблема – записи нужны месячной давности, а архив, как оказалось, всего недельной емкости. Тут уже встает вопрос о смысле такой системы.
А рассчитывается он очень просто (только для примера с постоянной записью):
Архив системы= Кол-во камер * Битрейт камеры (Мбит/с)* Временной промежуток (с).
Различные калькуляторы архива прячут параметр «Битрейт камеры» за понятием «Качество» или «Уровень компрессии», при этом не давая продвинутому пользователю ввести желаемый битрейт руками:
macroscop.com Пример калькулятора
arecontvision.ru Расчет архива
Для тех, кто понимает необходимый уровень битрейта – все очень просто.
Очень часто, используя аналоговые камеры, выставляют битрейт 2Мбит/с, который может очень легко быть применен для fullHD IP-камер, с частотой кадров 12кс, а то и 25кс (в зависимости от кодека и его реализации).
Давайте посмотрим, сколько же может писать в сутки одна камера с битрейтом в 2048 Кбит/с (это может быть как аналоговая, так и 3Мп камера):
Итого, 1 камера с битрейтом 2Мбит/с за 24часа непрерывной записи займет 21 Гб ахрива.
CBR против VBR
Битрейт имеет большое значение в системах видеонаблюдения, так как влияет на качество и, самое главное, на объем архива. Здесь в игру вступают режимы CBR и VBR.
Мы провели ряд экспериментов с использованием скоростной поворотной камеры, поскольку полностью изменять сцену на ней не составляет труда ( не махать же руками каждый раз перед объективом).
На графике видно, что битрейт неизменный при активном движении в кадре.
Оно и понятно, поскольку активность постоянная. Тогда мы направили нашу камеру в место, где движения в кадре нет совсем и видим, что график остался неизменным.
Из чего можно сделать вывод, что независимо от сцены, нагрузка на сеть не меняется, а значит никакого риска с потерей качества нет.
Рассмотрим режим VBR.
VBR (Variable bitrate) расшифровывается как переменная скорость передачи данных и этот термин подразумевает, что поток изменяется в зависимости от сцены. Устанавливаем кодек сжатия H264, VBR 8 Мбит/c.
Слева на графике мы видим все еще режим CBR, а с середины мы включаем режим VBR и создаем активное движение в кадре, включив постоянное горизонтальное сканирование (вращение) поворотной камеры.
Помимо того, что график стал разбитым, мы видим, что битрейт поднялся до 10 Мбит, а это превышает заданный лимит на 25%!
Рассмотрим график изменения при сцене, где активности движения нет совсем при том же максимально установленном VBR 8 Мбит/c.
Видно, что битрейт упал до 5 Мбит, движения нет, график ровный, нагрузка на сеть стабильная, но что произойдет если в кадре резко появится активное движение?
Справа видно, что при появлении движения в кадре битрейт с 5 Мбит резко возрастает до 8 Мбит. Из чего вывод, что если движения в кадре нет, нагрузка на сеть стабильная, но как только появляется движение, нагрузка увеличивается в 1.5 раза и это с одной камеры
CBR держит стабильный битрейт независимо от сцены и не создает резких нагрузок на сеть. В данном режиме можно довольно точно предсказать размер архива, что является плюсом, но вы должны учитывать, что постоянный битрейт это в разы больше занимаемого места в архиве, что можно присвоить к минусу этого режима.
При монтаже системы видеонаблюдения многие рассчитывают пропускную способность сети с переменным битрейтом, например, в 8Мбит/c не задумываясь о том, что при появлении активности в кадре битрейт может подскочить до 10Мбит/c, тем самым получают зависания картинки. В системе видеонаблюдения необходимо всегда иметь запас пропускной способности желательно до 50%.
Доп. поток в IP СВН
Первый поток, main stream, используется для отображения максимального разрешения камеры в полноэкранном режиме 1 камера на весь монитор, 1 или 2 или 3 Мегапикселя.
Дополнительный, второй поток, sub stream, имеет значительно меньшее разрешение, максимально ограниченное 720p, но чаще всего D1.
Падение напряжения на кабельных трассах
Самая большая проблема, с которой встречаются монтажники, имеющие небольшой опыт при построении «растянутых» объектов, с длинными кабельными трассами.
Вроде бы…все просто, но не тут то было. Видеокамера – сложный технический продукт. От недостатка напряжения изображение теряет качество, а при переизбытке напряжения – камера вынуждена служить меньше времени, отведенного ей производителем. На примере трех камер SNR были выполнены тесты для разных значений напряжения от 4-5 до 13В:
Сравнительно небольшая девиация тока при уменьшении напряжения.
При 4В камера почти ничего не потребляет.
Включение ИК-подсветки на камере меняет сопротивление камеры и увеличивает потребляемый ток.
Сравнительно небольшая девиация тока при уменьшении напряжения.
Включение ИК-подсветки на камере меняет сопротивление камеры и увеличивает потребляемый ток.
Сравнительно небольшая девиация тока при уменьшении напряжения.
Включение ИК-подсветки на камере меняет сопротивление камеры и увеличивает потребляемый ток.
Из приведенных замеров видно, что понижение напряжения ведет к увеличению потребляемого тока, что вполне вяжется с законом Ома для участка цепи и определением мощности P= UI. Но данный закон не применим в точности к видеокамере ввиду наличия реактивных сопротивлений и микросхем.
При падении напряжения ниже определенного рабочего значения (для каждой камеры оно свое) начинается игра «напряжение-ток»:
Потеря напряжения в кабеле ведет к возрастанию потребляемого тока камерой, что в свою очередь ведет к повышению потери напряжения на кабеле опять. и так до предела минимального напряжения на схеме камеры.
Падение напряжения в кабеле зависит напрямую от его сопротивления:
Uкаб=IкамRкаб, где Rкаб=ρ*l/S, чем длиннее и тоньше кабель, тем его сопротивление больше(*).
Для расчета сопротивления кабеля рекомендуем брать справочные характеристики производителя, например кабельная продукция «Паритет»:
Параметры | Кабель КВК-П | Кабель LANsens U/UTP |
Фото | Следуя определению сопротивления (*), когда мы объединяем несколько витых пар – мы увеличиваем сечение кабеля и этим уменьшаем его сопротивление. Давайте рассчитаем необходимое напряжение источника питания UИП, которое позволит переключаться камере из ИК режима в дневной, при этом не выходя за рамки номинального напряжения 11-13В, и посмотрим, какую длину нам обеспечат одна и три витых пары. Верхняя линия, более пологая, это наименьший ток камеры, низшая линия, более крутая, ток камеры с ИК подсветкой.
|