Vbr или cbr что лучше в видеонаблюдении
Что такое битрейт? Какая разница между CBR и VBR?
Битрейт — основополагающий параметр сжатия видео. Он выражает общую степень сжатия потока и тем самым определяет размер требуемого канала передачи данных. Чем выше битрейт, тем больше деталей видеоизображения удается сохранить, и тем реалистичнее выглядит видео. При выборе битрейта всегда приходится находить баланс между качеством кодирования и размером канала.
Существует два основных подхода к распределению битов в потоке: постоянный (constant bitrate — CBR) и переменный (variable bitrate — VBR) битрейты. Под постоянным и переменным битрейтом инженеры могут подразумевать две разные вещи. При вещании имеется в виду постоянное или переменное количество бит, которое передается за 1 секунду. При кодировании — постоянное и переменное наполнение и опустошение буфера с одной или разной скоростью.
CBR показывает стабильный уровень битрейта независимо от сцены, не создает резких перепадов нагрузок. CBR не оптимален со стороны качества, потому что поток не изменяется в зависимости от динамики и сложности видео.
Позволяет в сложных местах повышать битрейт и снижать степень сжатия, чтобы получать более качественное изображение. Переменный битрейт регулируется в зависимости от скорости изменения картинки. Например, битрейт статичного видеофрагмента (заката) будет значительно ниже, чем битрейт движения (автомобильной погони).
Больше полезной информации о видео технологиях вы можете найти здесь.
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
Где расположить видеорегистратор?
Так где же лучше установить видеорегистратор при планировании видеонаблюдения?
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?
Настраиваем IPTV на роутере Mikrotik
Статья не совсем по теме видеонаблюдения, но когда-то изрядно намучился с настройкой iptv на роутере Mikrotik, поэтому для тех кто только столкнётся с этой проблемой или решил её с помощью дополнительной установкой коммутатора, теперь может легко и просто настроить iptv на RouterOS.
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»:
