پهنای باند دوربین مداربسته چیست؟ وقتی درباره دوربین های مداربسته و مخصوصا دوربین های ip میخوانیم این کلمه خیلی به گوشمان می خورد. شما لوله های انتقال آب را در نظر بگیرید. هرچقدر قطر لوله بزرگ تر باشد، مقدار آب بیشتری را می توانیم مثلا از تهران تا کرج در یک ساعت انتقال دهیم.

پهنای باند هم کاربرد مشابهی دارد. در رشته های مهندسی، تعریف تخصصی تر خود را دارد و در شبکه، کامپیوتر و دوربین های مداربسته تعاریف مشابهی را می بینیم. وقتی دوربین مدارسته و رکوردر نصب می شود، اطلاعات از طریق این باند ارسال می شود. با دوربين برايتون همراه باشید تا به ریز و با جزئیات درباره پهنای باند صحبت کنیم.

تعریف پهنای باند

منظور از پهنای باند دوربین مداربسته چیست؟ پهنای باند (به انگلیسی Band Width) به حداکثر ظرفیتی که می تواند اطلاعات (داده ها) از نقطه ای به نقطه دیگر در یک زمان معین (1 ثانیه) در یک شبکه منتقل کند را پهنای باند گویند. واحد اندازه گیری آن، بیت بر ثانیه است. به عنوان مثال، وقتی پهنای باند شبکه ای 30 مگابیت
(30Mbps) بر ثانیه است، یعنی این شکبه 30 میلیون دیتا را در ثانیه منتقل می کند.

دقت کنید که پهنای باند، سرعت شبکه را اندازه نمی گیرد. دوربین ها، پس از دریافت تصاویر، آن ها را از طریق پهنای باند منتقل می کنند و هرچقدر مقدار Band Width بیشتر باشد اطلاعات بیشتری را دوربین ها، می توانند انتقال دهند (دقیقا مشابه مثال لوله های آب).

اهمیت پهنای باند

استفاده درست از Band Width در اینجا اهمیت پیدا می کند که تعداد زیادی دوربین تحت شبکه یا IP در محیط وجود داشته باشد. از آنجا که تمام سیستم های مبتنی بر شبکه، محدودیت های خود را دارند، باید بر اساس این محدودیت ها توسط متخصصان نمایندگی برایتون نصب و تنظیم شوند.  اگر این نصب و تنظیم دوربین ها درست انجام نگردد، موجب هدررفتن پهنای باند می شود و در نهایت، سیستم مداربسته را دچار مشکلاتی می کند.

نحوه محاسبه پهنای باند دوربین مداربسته IP (فرمول محاسبه)

داده هایی که در فرمول محاسبه پهنای باند استفاده می شوند ممکن است در شرایط مختلف دستخوش تغییر شوند. مثلا شرایط نوری و کیفیت تصویر و مخصوصا سرعت فریم بر ثانیه یا Frame rate دوربین در این عدد به دست آمده موثر است. با یک مثال کاربردی و عملی میخواهیم میزان پهنای باند دوربین آی پی (IP) را مشخص کنیم.

مثلا دوربین ما 2 مگاپیکسلی است، یعنی رزولوشن 1080 در 1920 پیکسلی دارد. این دو عدد رزولوشن افقی و عمودی را در هم ضرب می کنیم : 1080*1920=2,073,600 PPI.

در هر پیکسل، ما یک رنگ داریم. این رنگ ما از سه رنگ قرمز (Red)، سبز (Green) و آبی (Blue) یا به اختصار RGB تشکیل شده که در حالت باینری ذخیره می شوند. این کد رنگی ما، 2 بیت از فضا را اشغال می کند. پس داریم : 2,073,600*2= 4,147,200 بیت (b)

حال بسته به نرخ فریم در فیلم دوربین مداربسته، مثلا 30FPS باشد، 30*4,147,200=124,416,000 بیت. این 124 میلیون بیت را باید به بایت (byte) و سپس کیلوبایت (Kilobyte) تبدیل کنیم :

124,416,000/8 = 15,552,000 بایت

15,552,000/1025=15,187.5 کیلوبایت

عدد بدست آمده نشان می دهد در هر ثانیه 15187 کیلوبایت دیتا، با نرخ 30 فریم بر ثانیه از طریق پهنای باند انتقال می یابد.

عوامل موثر بر پهنای باند

فریم ریت (Frame Rate)

در مقاله “فریم ریت دوربین چیست” مختصر به توضیح هر ویدیو، از تصاویر پشت سر هم که در زمان کوتاهی نمایش داده می شوند تشکیل شده است. تعداد فریم ها اگر کم باشد، تصویر تکه تکه نمایش داده می شود. اگر فریم ها بیش از اندازه بالا باشند، حجم زیادی از پهنای باند را اشغال می کنند. معمولا فریم ریت دوربین های مداربسته 25 یا 30 فریم بر ثانیه است؛ با اینکه در بازار دوربین های 60 فریم نیز موجود است.

تعداد دوربین

تعداد دوربین های امنیتی دومین عامل موثر می باشد. یک تعریف دیگری به اسم “مجموع پهنای باند” (به انگلیسی: Total Band Width) داریم که در هر شبکه یک محدودیتی دارد. هر دوربین مقداری از پهنای باند را مصرف می کند و هر دوربین به اندازه خود در اشغال آن است.

فشرده سازی (compression)

هرکه بامش بیش، برفش بیشتر؛ هرچقدر تصویر با کیفیت تر، پهنای باند بیشتر. فرمت های فشرده سازی مختلفی در دنیای سینما و دوربین ها حضور دارند. H.265 ، H.264، MJPEG و Apple QuickTime و… از انواع آن ها هستند که هرکدام، با توجه به معماری و استانداردهایی که دارند، آن را کاهش می دهند. امروزه از کُدِک H.265 برای ذخیره سازی ویدیوها استفاده می کنند زیرا تاثیر به سزایی در کاهش پهنای باند دارد.

نوع و حالت ضبط

دیگر عاملی که روی پهنای باند اثرگذار است، حالت ضبط است. مثلا اگر حالت ضبط را فقط روی (Motion Detection) زمانی که حرکتی دیده شد، گذاشته شود، پهنای باند کمتری اشغال می شود.

زیرا فقط زمانی ویدیو را ضبط می کند که حرکتی دیده شود یا انجام شود.

تعداد رخدادها

اگر دوربین شما، در محلی نصب شده باشد که تردد افراد بالا و اتفاقات به تکرار رخ می دهند، پهنای باند بیشتری اشغال می شود.

رزولوشن (Resolution)

همانطور که در مقاله رزولوشن دوربین چیست گفتیم، با افزایش رزولوشن تصویر، حجم ویدیو و تصاویر بالاتر می رود. در نتیجه پهنای باند بیشتری مورد استفاده قرار می گیرد. در یک مثال ساده یک دوربین 5 مگاپیکسلی قطعا پهنای باند بیشتری را نسبت به یک دوربین 2 مگاپیکسلی اشغال می کند.

نسبت تصویر Aspect Ratio

اَسپِکت رِیشیو چیست؟ به نسبت عرض به طول تصویر نسبت تصویر یا aspect ratio گفته می شود. مثلا 16:9، 4:3، 1.85:1 و … . مثلا 16:9 (بخوانید 16 به 9) چون تصویر بزرگتری دارد، پهنای باند بیشتری را طبیعتا اشغال می کند.

پهنای باند متغیر

پهنای باند دریافتی ممکن است تغیر کند. این تغییر با توجه به امکانات شبکه متغیر است. زیرا هم شبکه انتقال داده (کابل ها) و هم مودم و امکاناتش در سرعت انتقال اطلاعات موثرند.