O'tkazish qobiliyati video kuzatuv tizimlari uchun Ethernet tarmog'ining eng muhim elementidir. Oldindan ehtiyotkorlik bilan rejalashtirilmasa, video kuzatuv tizimlari tarmoqli kengligi bo'g'ini bilan yakunlanishi mumkin. Bu nafaqat video paketining yo'qolishi, kechikishi yoki jitteriga olib keladi, balki video sifatini pasaytiradi yoki undan ham yomoni, muhim voqealarni yozib olishni taqiqlaydi. Tarmoqli kengligi ma'lum bir saqlash muddati uchun saqlash hajmiga bo'lgan talablarni ham aniqlaydi. Video o'tkazish qobiliyatini tushunish uchun bir nechta sohalar bo'yicha chuqur bilim talab etiladi. Ushbu texnik eslatma video kuzatuv tizimlarining ishlashiga nima ta'sir qilishi haqida fundamental bilimlarni taqdim etish uchun o'rnatilgan.

Bit va baytlar stenografiya uchun bir xil harfdan foydalanadi. Bitta farq shundaki, bitlar kichik "b" harfidan foydalanadi va baytlar katta "B" harfidan foydalanadi. Buni baytlar bitlardan "kattaroq" ekanligini eslash orqali eslab qolishingiz mumkin. Biz odamlar buni tez-tez chalkashtirib yuborishlarini ko'ramiz, chunki ular bir qarashda o'xshash ko'rinadi. Masalan, 100Kb/s va 100KB/s, ikkinchisi avvalgisidan 8 barobar ko'p.
Video kuzatuv tizimining tarmoqli kengligini tavsiflashda bitlardan foydalanishni tavsiya qilamiz, lekin ba'zi odamlar, ko'pincha server/xotira tomondan baytlardan foydalanishidan ehtiyot bo'ling. Shu sababli, hushyor bo'ling va noaniqlik bo'lsa, tasdiqlashni so'rang (ya'ni, "Kechirasiz, siz X bit yoki bayt aytdingiz").

Kilobit, Megabit va Gigabitlar
Videoni yuborish uchun juda ko'p bit (yoki bayt) kerak bo'ladi. Amalda, siz hech qachon 500b/s yoki hatto 500B/s video oqimiga ega bo'lmaysiz. Odatda videoga kamida minglab yoki millionlab bit kerak bo'ladi. Birlashtirilgan video oqimlari ko'pincha milliardlab bitlarni talab qiladi.
Katta hajmdagi tarmoqli kengligini ifodalash uchun umumiy ifoda/prefikslar:

• Kilobitlar minglab, masalan, 500Kb/s 500,000b/s ga teng. Kilobitdagi individual video oqimi past piksellar soniga yoki past kadrga yoki yuqori siqilishga (yoki yuqoridagilarning barchasiga) moyil bo'ladi.

• Megabitlar millionlab, masalan, 5Mb/s 5,000,000b/s ga teng. Individual IP kamera video oqimi odatda bir xonali megabitlarda bo'ladi (masalan, 1Mb/s yoki 2Mb/s yoki 4Mb/s juda keng tarqalgan diapazonlar). Individual video oqimi uchun 10Mb/s dan ortiq tezlik kamroq tarqalgan, ammo o'ta yuqori aniqlikdagi modellarda (4K, 20MP, 30MP va boshqalar) imkonsiz emas. Biroq, bir vaqtning o'zida 100 ta kamera uzatilishi uchun muntazam ravishda 200 Mb / s yoki 300 Mb / s va hokazo talab qilinishi mumkin.

• Gigabitlar milliardlab, masalan, 5Gb/s 5,000,000,000b/s ga teng. Videokuzatuv uchun kamdan-kam hollarda bir gigabitdan ko'proq tarmoqli kengligi kerak bo'ladi, agar odamda barcha videolarni markaziy saytga qaytarib yuboradigan juda keng ko'lamli video kuzatuv tizimi bo'lmasa.

Bit stavkalari

Ivideo kuzatuv tizimlari tarmoqli kengligi avtomobil tezligiga o'xshaydi. Bu vaqt o'tishi bilan stavka. Shunday qilib, siz soatiga 60 milya (yoki 96 km/soat) tezlikda harakatlanayotganingizni aytganingiz kabi, kameraning o'tkazish qobiliyati 600 Kb/s, ya'ni soniyada 600 kilobit uzatilgan deb aytishingiz mumkin.

Bit tezligi har doim bir soniya davomida ma'lumot (bit yoki bayt) sifatida ifodalanadi. Daqiqada yoki soatda qo'llanilmaydi, birinchi navbatda tarmoq uskunalari qurilma soniyada ishlay oladigan darajada baholanganligi sababli.

Videoni siqish va tarmoqli kengligi

Videokuzatuv tizimlarida videoni siqish - bu videofaylni kodlash jarayoni bo'lib, u asl faylga qaraganda kamroq joy egallaydi va tarmoq/Internet orqali uzatish osonroq bo'ladi. Bu asl video fayldan ortiqcha va ishlamaydigan ma'lumotlarni yo'q qilish orqali video fayl formatlarining hajmini kamaytiradigan siqish texnikasining bir turi.

Video siqilgandan so'ng, uning asl formati boshqa formatga o'zgartiriladi (ishlatilgan kodekga qarab). Video pleer ushbu video formatini qo'llab-quvvatlashi yoki video faylni o'ynash uchun siqish kodek bilan birlashtirilgan bo'lishi kerak.

Harakat JPEG

Motion JPEG (M-JPEG yoki MJPEG) a videoni siqish formati unda har biri video ramka or oʻzaro bogʻlangan a maydoni raqamli video ketma-ketligi siqilgan sifatida alohida JPEG surat.

Dastlab multimediali kompyuter ilovalari uchun ishlab chiqilgan Motion JPEG keng mijozlarni qo'llab-quvvatlaydi: ko'pgina yirik veb-brauzerlar va pleyerlar mahalliy yordamni ta'minlaydi, qolganlari uchun plaginlar mavjud. M-JPEG standartidan foydalanadigan dasturiy ta'minot va qurilmalarga veb-brauzerlar, media pleerlar, o'yin konsollari, raqamli kameralar, IP kameralar, veb-kameralar, oqim serverlari, videokameralar va chiziqli bo'lmagan video muharrirlar kiradi.

H.264

MPEG-264 AVC deb ham ataladigan H.4 2003 yilda taqdim etilgan siqishni standarti bo'lib, video kuzatuv tizimi kameralari va ko'plab tijorat media ilovalarida qo'llaniladigan keng tarqalgan standartdir. MJPEG-ning kadrma-kadr yondashuvidan farqli o'laroq, H.264 to'liq kadrni faqat oraliqda, masalan, soniyada bir marta saqlaydi va qolgan kadrlarni faqat videodagi harakatdan kelib chiqqan farqlar bilan kodlaydi. To'liq kadrlar I-ramka (shuningdek, indeksli ramka yoki ichki ramka) deb ataladi va faqat oldingi kadrdan farqni o'z ichiga olgan qisman ramkalar P-ramka deb ataladi (shuningdek, bashorat qilingan ramka yoki inter-ramka). P-ramkalar I-ramkalarga qaraganda kichikroq va ko'p. Bundan tashqari, o'zgarishlar uchun oldingi va keyingi kadrlarga ikkala yo'lni ham bildiruvchi B-ramka (ikki tomonlama ramka) mavjud. IPB ramkalarining takrorlanuvchi naqshlari rasmlar guruhi (GOP) deb ataladi. I-kadrlar uchun vaqt oralig'i o'zgarib turadi va soniyada bir necha martadan deyarli bir daqiqagacha bo'lishi mumkin. Qanchalik ko'p I-kadrlar uzatilsa, video oqimi shunchalik katta bo'ladi, lekin bu oqimning dekodlanishini qayta boshlashni osonlashtiradi, chunki bu faqat I-kadrda sodir bo'lishi mumkin.

H.265

H.265 va MPEG-H 2-qism sifatida ham tanilgan yuqori samarali video kodlash (HEVC) keng tarqalgan bo'lib foydalaniladigan Kengaytirilgan video kodlash (AVC, H.264 yoki MPEG-4 10-qism) vorisi sifatida MPEG-H loyihasining bir qismi sifatida ishlab chiqilgan video siqish standartidir. AVC bilan solishtirganda, HEVC bir xil video sifati darajasida ma'lumotlarni 25% dan 50% gacha yaxshiroq siqishni yoki bir xil bit tezligida sezilarli darajada yaxshilangan video sifatini taklif qiladi. U 8192×4320 gacha boʻlgan ruxsatlarni, shu jumladan 8K UHD ni qoʻllab-quvvatlaydi va asosan 8-bitli AVC dan farqli oʻlaroq, HEVC ning yuqori aniqlikdagi Main 10 profili deyarli barcha qoʻllab-quvvatlovchi qurilmalarga kiritilgan.

H.264vsH.265 H.265 turli sabablarga ko'ra H.264 dan ancha rivojlangan. Bu yerdagi eng katta farq shundaki, H.265/HEVC jonli video oqimlaringiz uchun yanada kichikroq fayl oʻlchamlariga imkon beradi. Bu kerakli tarmoqli kengligini sezilarli darajada pasaytiradi. Keyin, H.265 ning yana bir afzalligi shundaki, u kodlash daraxt birliklarida ma'lumotlarni qayta ishlaydi. Makrobloklar 4 × 4 dan 16 × 16 gacha bo'lgan blok o'lchamlariga borishi mumkin bo'lsa-da, CTUlar 64 × 64 gacha bloklarni qayta ishlashga qodir. Bu H.265 ga axborotni samaraliroq siqish imkonini beradi. Bundan tashqari, H.265 ham H.264ga qaraganda yaxshilangan harakat kompensatsiyasi va fazoviy bashoratga ega. Bu sizning tomoshabinlaringiz uchun juda foydali, chunki ularning qurilmalari barcha ma'lumotlarni ochish va oqimni tomosha qilish uchun kamroq tarmoqli kengligi va ishlov berish quvvatini talab qiladi.

Doimiy va o'zgaruvchan bit tezligi (CBR va VBR)

Bitrate ma'lum vaqt davomida uzatiladigan ma'lumotlar miqdorini o'lchaydi. Onlayn video oqimida video bit tezligi soniyada kilobit yoki kbps bilan o'lchanadi. Bit tezligi video sifatiga ta'sir qiladi. Yuqori bit tezligi bilan striming yuqori sifatli oqimlarni ishlab chiqarishga yordam beradi.

Bit tezligi, shuningdek, oqim jarayonining kodlash yoki transkodlash bosqichida muhim narsadir, chunki bu ham ma'lumotlarni uzatish bilan bog'liq.

Doimiy bit tezligi

CBR uchun kamerani sozlashda kamera doimiy tarmoqli kengligi iste'moliga ega bo'lishi uchun o'rnatiladi. Qo'llaniladigan siqilish miqdori ko'proq o'zgarishlar sodir bo'lganda ortadi. Bu tasvirga siqish artefaktlarini qo'shishi va tasvir sifatini yomonlashtirishi mumkin. CBR bilan tasvir sifati tarmoqli kengligi maqsadiga erishish uchun qurbon qilinadi. Agar maqsad oqilona belgilansa, bu buzilish deyarli sezilmasligi mumkin va bu saqlashni hisoblash va tarmoqni rejalashtirish uchun barqaror asos beradi. Mahalliy tarmoqqa (LAN) o'rnatilgan IP kuzatuv kameralari uchun tarmoqdan kam foydalanish yoki saqlash joyi ko'p bo'lsa, VBR eng yaxshi tasvir sifatini saqlab qolish uchun tavsiya etiladi, CBR esa tarmoqli kengligi cheklangan muhitlarni boshqarishga yordam beradi.

O'zgaruvchan bit tezligi

Har bir siqish usulining kuchi sozlanishi mumkin. Umuman olganda, yuqori siqilish ko'proq artefaktlarni keltirib chiqaradi, shuning uchun kerakli xatti-harakatlarga erishish uchun turli strategiyalar mavjud. VBR siqish ishlatilsa, siqilgan oqimning o'lchami barqaror tasvir sifatini saqlab qolish uchun o'zgarishiga ruxsat beriladi. Shunday qilib, VBR sahnada harakat mavjud bo'lganda ko'proq mos kelishi mumkin va u doimiy bo'lmaydi. Kamchilik shundaki, tarmoqli kengligi ma'lum darajada vaziyatga qarab o'zgarishi mumkin. Shunday qilib, xotira rejalashtirilgan vaqtdan oldin tugashi mumkin yoki kameralar to'satdan ko'proq o'tkazish qobiliyatini talab qilganda uzatishda muammolar paydo bo'lishi mumkin. VBR-da bit tezligiga qattiq qopqoq qo'yilmaydi. Foydalanuvchi ma'lum bir maqsadli bit tezligini yoki tasvir sifati darajasini belgilaydi.

VBR siqish darajasini ba'zi magnitafon tizimlarida Extra High, High, Normal, Low va Extra Low ga o'rnatish mumkin.

Kamera tarmoqli kengligi iste'moli

Kamera o'tkazish qobiliyatini iste'mol qilishning bir nechta umumiy drayverlari:

qarori: Ruxsat qanchalik katta bo'lsa, tarmoqli kengligi shunchalik katta bo'ladi.

Kvadrat tezligi: Kadr tezligi qanchalik katta bo'lsa, tarmoqli kengligi shunchalik katta bo'ladi

Sahna murakkabligi: Sahnadagi faollik qanchalik ko'p bo'lsa (ko'p mashinalar va odamlar harakatlansa va sahnada hech kim harakatlanmaydi), o'tkazish qobiliyati shunchalik katta bo'ladi.

Kam yorug'lik: Kecha tez-tez, lekin har doim emas, kameralar shovqini tufayli ko'proq tarmoqli kengligi talab qiladi.

Video ravshanligi

Video kuzatuv tizimlaridagi har bir kamerada tasvir sensori mavjud. Mavjud piksellar chapdan o'ngga gorizontal piksellar sonini beradi, yuqoridan pastgacha bo'lgan piksellar esa vertikal piksellar sonini beradi. Ushbu tasvir sensorining umumiy o'lchamlari uchun ikkita raqamni ko'paytiring.

Pikselning RGB rang qiymatlari uchun 24 bitni nazarda tutsak:

1920(H) x 1080(V) = 2,073,600 2.0 24 piksel =48 MP x XNUMX bit = XNUMX Mbit/s

4096(H) x 2160(V) = 8,847,360 8.0 24 piksel =192 MP x XNUMX bit = XNUMX Mbit/s

Shuning uchun, 4096 x 2160 ko'proq o'tkazish qobiliyatini oladi, chunki u ko'proq piksel yoki shunchaki ko'proq ma'lumotni o'z ichiga oladi. Lekin ob'ekt, yuz yoki avtomobil modelini va uning rangi yoki davlat raqamini aniqlash uchun kerak bo'lganda aniqroq, aniqroq suratlar beradi. Aksincha, pastroq piksellar sonini kamroq o'tkazish qobiliyatini yaratadi, ammo o'zaro farq unchalik aniq emas, xiraroq tasvirdir. Pastroq piksellar soni odatda kuzatuv operatorlariga vaziyatdan xabardorlikni beradi - tafsilotlarni emas, balki nima sodir bo'layotganini ko'rish.

Rezolyutsiya tasvirning ravshanligini belgilaydigan yagona narsa emas. Ob'ektivning optik ishlashi, fokus uzunligi (optik zum), ob'ektga masofa, yorug'lik sharoitlari, axloqsizlik va ob-havo ham muhim omillardir.

Kvadrat tezligi

Video kuzatuv tizimlarida kadrlar tezligi soniyada kadrlar (FPS) bilan o'lchanadi, bu bir soniyada ishlab chiqarilgan rasmlar sonini bildiradi. Kadr tezligi qanchalik baland bo'lsa, mavzu videoda shunchalik silliq harakatlanadi. Kadr tezligi qanchalik past bo'lsa, sub'ektlar o'rtasida biron bir narsani yo'qotib, bir pozitsiyadan ikkinchi joyga sakrab o'tish nuqtasiga qadar tebranishlar shunchalik ko'p bo'ladi. Tarmoqli kengligi kadr tezligi bilan ortadi. Kadr tezligining yarmi odatda o'tkazish qobiliyatini yarmiga kamaytirmaydi, chunki kodlash samaradorligi pasayadi. Zamonaviy kuzatuv kameralari 60 FPS gacha ishlab chiqarishi mumkin. Biroq, protsessor cheklovlari o'lchamlari juda yuqori bo'lsa, ba'zida FPSni pastroq qiymat bilan cheklaydi. Sahna uchun optimal FPS sozlamasini topish maqsadlar oʻrtasidagi kelishuvdir: barcha kerakli maʼlumotlarni kadrlar va tarmoqli kengligi bilan bogʻliq boʻlgan muhim tafsilotlarni yoʻqotmasdan yozib oling. Agar kamera sokin ko'rinishni kuzatayotgan bo'lsa, 30 FPS ga ko'tarilishning hojati yo'q. 5 dan 15 FPS gacha bo'lgan sozlama etarli. Qoida tariqasida, qanchalik tez o'zgarish sodir bo'lsa yoki ob'ekt harakati qanchalik tez kutilsa, FPS shunchalik yuqori bo'lishi kerak. Kameralar o'rnatilgandan so'ng FPS ni sozlang va videoning silliqligi maqbul yoki yo'qligini kuzatib boring.

Sahna murakkabligi

Sahnaning murakkabligi videokamera yaratadigan tarmoqli kengligiga ham ta'sir qiladi. Umuman olganda, sahna qanchalik murakkab bo'lsa, ma'lum bir tasvir sifatiga erishish uchun ko'proq tarmoqli kengligi talab qilinadi. Misol uchun, daraxt barglari, simli to'siqlar yoki popkorn shiftlari kabi tasodifiy teksturali sahnalar sahnaning murakkabligini oshiradi. Boshqalar, oddiy, oddiy rangga bo'yalgan devor yoki kichik detallar kabi, oddiy sahna hisoblanadi. Xuddi shunday, harakat yoki harakat murakkablikni oshiradi. O'tayotgan odamlar, bo'ylab ketayotgan mashinalar yoki shabadada daraxt barglari bunga misoldir.

Kameralar va mijozlar soni Kameralar soni video kuzatuv tizimlari uchun tarmoqli kengligi talablariga ta'sir qiladi. Agar barcha kameralar bir xil bo'lsa, kamera raqamlarining ikki barobari hosil bo'lgan ma'lumotlarni ikki baravar oshiradi. Tizimning miqyosliligini ta'minlash uchun u katta topologiyalarni boshqariladigan kichikroq bo'limlarga bo'lish imkoniyatiga ega bo'lishi kerak. Tizimni qatlamli va taqsimlangan arxitekturada tuzib, katta hajmdagi miqyoslilikni saqlab qolish mumkin. Asosiysi, tarmoqli kengligini taqsimlash, shuning uchun to'siqlarning oldini olish. Qo'shimcha ma'lumotlar tarmoqli kengligi bo'g'inlari bo'limida muhokama qilinadi. Ko'rayotgan mijozlar soni Yuqoridagi muhokama kameraning o'tkazish qobiliyatini magnitafonga uzatish bilan bog'liq. Bu rasmning faqat bir tomoni bo'lib, u erda boshqa tomoni magnitafonlarni jonli yoki ijro videoni tomosha qilayotgan mijozlarga ulaydi. Misol uchun, haftada etti kun, kuniga 24 soat kameralarni doimiy ravishda kuzatib turadigan xavfsizlik guruhi bo'lishi mumkin. Ushbu tarmoqli kengligi kameralardan keladigan barcha ma'lumotlarga teng bo'ladi. Ijro qilish holatida, jonli oqimga qo'shimcha ravishda foydalanilsa, yanada ko'proq tarmoqli kengligi talab qilinadi. Tizimga bir vaqtning o'zida ko'plab mijozlar ulanishi mumkinligini hisobga olsak, mijoz tomonidagi trafik asosiy tashvish bo'lishi mumkin.