بیت ریت (Bit Rate) چیست و تنظیم برای دوربین مداربسته

بیت ریت یا نرخ بیت به اندازه‌گیری تعداد بیت در ثانیه گفته می‌شود. این تعداد می‌تواند به صورت واحدهای بزرگتری مانند: کیلوبیت در ثانیه و یا مگابیت در ثانیه باشد. هر چه این تعداد بیشتر باشد بیان کننده سرعت و کیفیت بالاتر است. اما سرعت و کیفیت چه چیزی؟ به طور کلی Bitrate سرعت انتقال بیت از محلی به محل دیگر را بیان می‌کند و مقدار اطلاعاتی که در مدت زمان مشخصی جابه‌جا می‌شود را نشان می‌دهد.

آنچه در این مقاله می‌خوانیم:

1. بیت ریت در دوربین مداربسته چیست
2. انواع رمزگذاری بیت ریت
3. تفاوت بین نرخ بیت در مقابل پهنای باند
4. چه چیزی بر نرخ بیت تاثیر می‌گذارد؟

1. بیت ریت در دوربین مداربسته چیست

با توجه به تعریف نرخ بیت می‌توانید به راحتی مفهوم بیت ریت در دوربین مداربسته را درک کنید. به بیان ساده بیت ریت (Bit Rate) در دوربین‌های مداربسته، تعداد بیت‌های منتقل شده از دوربین IP یا دستگاه ضبط برای ترکیب جریان‌های ویدئویی و صوتی است. مقدار داده‌ای که طی مدت زمان واحد (هر ثانیه) در دو نقطه جابجا می‌شوند همان مقدار بیت ریت است. سیستم دوربین IP متفاوت از سیستم نظارت آنالوگ، کاربر را ملزم به داشتن پهنای باند شبکه کافی برای انتقال فایل‌های ویدئویی می‌کند.

2. انواع رمزگذاری بیت ریت

نرخ بیت ثابت (CBR) و نرخ بیت متغیر (VBR) انواع اصلی رمزگذاری نرخ بیت هستند.

نرخ بیت ثابت (Constant Bit Rate): با نرخ بیت CBR، پهنای باند و نرخ بیت ثابت در کل فایل ویدیویی یا صوتی کدگذاری شده استفاده می‌شود. زمانی که پهنای باند محدودی در دسترس باشد، این کار مفید خواهد بود. زیرا می‌توان نرخ بیتی که مناسب است را از پیش تعریف کرد. علاوه بر این، با CBR، اندازه فایل قابل پیش بینی‌تر است. با این حال، افزایش فعالیت و حرکت در مقابل دوربین مداربسته منجر به نرخ بیت بالاتری از نرخ هدف می‌شود. محدودیت برای ثابت نگه‌داشتن نرخ بیت دوربین منجر به کیفیت تصویر ضعیف‌تر و نرخ فریم پایین‌تر می‌شود.

نرخ بیت متغیر (Variable Bit Rate): با نرخ بیت VBR، نرخ بیت (و برهمین اساس پهنای باند) قابل تغییر در سراسر فایل ویدئویی دوربین مداربسته یا دوربین IP کدگذاری شده استفاده می‌شود. تغییر نرخ بیت اجازه می‌دهد تا زمانی که صحنه ویدیویی روی صفحه پیچیدگی کمتری دارد، ویدیو با نرخ بیت کمتر ضبط شود. اما زمانی که صحنه ویدیویی پیچیده‌تر است، نرخ بیت بالاتری دارد. این بدان معناست که استفاده از پهنای باند در صورت وجود فعالیت زیاد در یک صحنه افزایش می‌یابد و در صورت عدم حرکت کاهش می‌یابد. این امر در برنامه‌های نظارت دوربین مدار بسته که در آن نیاز به کیفیت بالا وجود دارد، به خصوص اگر حرکت در یک صحنه وجود داشته باشد، مطلوب است. به طور خلاصه، کیفیت تصویر با نرخ بیت متغیر بهتر از نرخ بیت ثابت است.

با این حال، با تغییر نرخ بیت با پیچیدگی صحنه‌ها، برنامه‌ریزی از قبل برای ذخیره‌سازی ویدئو دوربین مدار بسته و دوربین IP چالش‌برانگیزتر می‌شود. اگر ساده‌تر بخواهیم بگوییم: در این حالت مانند نرخ بیت ثابت نمی‌توان اندازه فایل و ظرفیت مورد نیاز برای ذخیره‌سازی را پیش بینی کرد.

3. تفاوت بین نرخ بیت در مقابل پهنای باند

نرخ بیت مقدار داده یا اطلاعاتی را که از یک منبع در طول یک دوره زمانی مشخص منتقل می‌شود، است. در حالی‌که پهنای باند حداکثر نرخی است که با آن بیت‌ها می‌توانند از یک منبع به مقصد در یک مسیر یا رسانه معین منتقل شوند. در سیستم های ارتباطی، نرخ بیت و پهنای باند اغلب به جای یکدیگر استفاده می شوند و ممکن است در مورد تفاوت بین نرخ بیت در مقابل پهنای باند، سردرگمی زیادی وجود داشته باشد. از نظر فنی، نرخ بیت و پهنای باند دو موجودیت متفاوت هستند. نرخ بیت نرخ انتقال اطلاعات در یک کانال ارتباطی است، در حالی که پهنای باند حداکثر نرخ بیت یک سیستم ارتباطی است. می‌توانیم بگوییم بیت ریت در دوربین مدار بسته به سرعت انتقال اطلاعات و پهنای باند به حداکثر تعداد بیت‌هایی که در یک کانال یا شبکه طی یک ثانیه می‌تواند ارسال یا دریافت شود، اشاره دارد.

4. چه چیزی بر نرخ بیت تاثیر می‌گذارد؟

وضوح و رزولیشن: دوربین‌های مداربسته با وضوح بالاتر، اطلاعات بیشتری را ضبط و پردازش می‌کنند. این بدان معناست که برای نشان دادن یک تصویر با کیفیت خوب به نرخ بالاتری نیاز دارند. در نتیجه اگر دوربین مداربسته شما از نظر فنی با کیفیت بالایی تصاویر را ضبط می‌کند، بسته به میزان بیت ریت، خروجی متفاوتی خواهید داشت.

فریم ریت یا نرخ فریم: در نرخ فریم نیز مسئله‌ای مشابه وضوح وجود دارد. فریم‌های بیشتر به معنای داده‌های بیشتر است که به قدرت پردازش بیشتری نیاز دارد. زمانی‌که فریم‌های بیشتری ارسال می‌شوند فیلم روان‌تر و بدن مکس دیده می‌شود. همین امر موجب افزایش حجم اطلاعات منتقل شده می‌شود.

فشرده سازی: در دوربین‌های مداربسته تصاویر بزرگ به اندازه فایل‌های قابل مدیریت فشرده می‌شوند. در نتیجه ارسال داده‌ها از طریق شبکه آسان‌تر می‌شود. بسیاری از دوربین‌های مداربسته از فشرده‌سازی H.264 استفاده می‌کنند که تصویر را به یک سری شبکه‌های کوچک تقسیم می‌کند. با تغییر چیزی در یک بخش از تصویر، فقط قسمت‌هایی از تصویر به روز می‌شود.

کدک و فرمت فشرده‌سازی از عوامل موثر در کاهش بیت ریت در دوربین مداربسته است. با کاهش بیت ریت پهنای باند و فضای مورد نیاز برای ذخیره سازی تصاویر نیز کاهش می‌یابد. بنابراین می‌تواند یک عامل تعیین کننده در صرفه جویی در هزینه‌های ذخیره سازی تصاویر شناخته شود. بر همین اساس نیز در زمان خرید سیستم مداربسته به این ویژگی‌ها دقت کنید.

بیت چیست

برای درک بهتر مطالب این مقاله بیت را در این قسمت تعریف می‌کنیم. بیت Bit مخفف ” binary digit” است. کوچکترین واحد ممکن در محاسبات دیجیتال و شبکه. نرخ بیت تعداد بیت‌هایی است که از یک نقطه معین در یک شبکه مخابراتی در مدت زمان معین، معمولاً یک ثانیه عبور می‌کنند. 8 بیت یک بایت را می سازد. 1024 بایت معادل 1 مگابایت (MB)، 1024 مگابایت معادل 1 گیگابایت (GB)، 1024 گیگابایت نیز معادل 1 ترابایت (TB) است. حال با TB نیز آشنا شدید. معمولاً اغلب راه حل‌های دوربین مداربسته و دوربین IP بر اساس ظرفیت هارددیسک چندگانه TB هستند.