在視頻監控系統中,視頻文件的傳輸帶寬很重要,那視頻文件的傳輸帶寬怎麼計算呢?首先給大家介紹幾個名詞。
(1)比特率
比特率是指每秒傳送的比特(bit)數。單位為bps(BitPerSecond),比特率越高,傳送的數據越大。比特率表示經過編碼(壓縮)後的音、視頻數據每秒鐘需要用多少個比特來表示,而比特就是二進位裡面最小的單位,要麼是0,要麼是1。比特率與音、視頻壓縮的關係,簡單的說就是比特率越高,音、視頻的質量就越好,但編碼後的文件就越大;如果比特率越少則情況剛好相反。
(2)碼流
碼流(DataRate)是指視頻文件在單位時間內使用的數據流量,也叫碼率,是視頻編碼中畫面質量控制中最重要的部分。同樣解析度下,視頻文件的碼流越大,壓縮比就越小,畫面質量就越高。
(3)上行帶寬
上行帶寬就是本地上傳信息到網絡上的帶寬。上行速率是指用戶電腦向網絡發送信息時的數據傳輸速率,比如用FTP上傳文件到網上去,影響上傳速度的就是「上行速率」。
(4)下行帶寬
下行帶寬就是從網絡上下載信息的帶寬。下行速率是指用戶電腦從網絡下載信息時的數據傳輸速率,比如從FTP伺服器上文件下載到用戶電腦,影響下傳速度的就是「下行速率」。
輸帶寬計算:
比特率大小×攝像機的路數=網絡帶寬至少大小
【註:監控點的帶寬是要求上行的最小限度帶寬(監控點將視頻信息上傳到監控中心);監控中心的帶寬是要求下行的最小限度帶寬(將監控點的視頻信息下載到監控中心);例:電信2Mbps的ADSL寬帶,理論上其上行帶寬是512Kbps=64KB/s,其下行帶寬是2Mbps=256KB/s】
例如
監控分布在5個不同的地方,各地方的攝像機的路數:n=10,1個監控中心,遠程監看及存儲視頻信息,不同視頻格式的帶寬計算如下:
(1)地方監控點:
上行帶寬=視頻格式的比特率×攝像機的路數
即:理論上採用D1視頻格式各地方監控所需的網絡上行帶寬至少為15Mbps;720P至少為20Mbps;1080P至少為40Mbps。
(2)監控中心
即:理論上採用D1視頻格式監控中心所需的網絡下行帶寬至少75Mbps,720P至少為100Mbps;1080P至少為200Mbps。
注意:
按照當前市場上的網絡帶寬利用率來計算,80%左右基本是極限。
例如
手機遠程訪問設備,打開一個通道,720P的解析度,碼流值為2048kbps,上行和下行帶寬都需要2Mbps,那麼在保持畫面流暢的狀態下, ADSL寬帶的帶寬至少需要8Mbps。當嘗試同時打開多路圖像的時候,會出現卡頓或者無法打開的情況,建議使用副碼流訪問。相同環境下,副碼流佔用的帶寬小,具體可進入設備的編碼設置中調節。
網絡攝像機常見故障解決方法
1、紅外高清網絡攝像機白天正常,夜晚沒信號
原因:電源供電不足,由於夜晚會開啟紅外燈,紅外燈會消耗一定的電流,如果電源質量不好,就會導致供電不足,從而導致高清網絡攝像機無法正常啟動。
解決方法:更換好一些的電源
2、高清網絡攝像機不確定性的經常掉線
原因1:
採用了集中供電方式,高清網絡攝像機對電源適配器的要求比模擬機相對較高,需要較為穩定的電壓和電流,而由於集中供電會造成電壓和電流的不穩,所有會造成部分高清網絡攝像機的重啟或者啟動不了。
解決方法:改成單獨供電方式,採用好一些的電源
原因2:
網線質量差,高清視頻對網絡傳輸速率的要求相對較高,所以網絡丟包會表現的非常明顯,比如經常掉線,嚴重的根本不出圖像。
解決方法:採用國標純銅網線
原因3:
高清網絡攝像機和交換機之間/或者交換機和交換機之間/或者交換機和PC/NVR之間的網線距離超過了100米。
解決方法:可以在中間不超過100米的地方增加一個帶中繼功能的交換機,或者採用光纖傳輸。
原因4:
高清網絡攝像機和區域網內的其他網絡設備的IP位址有衝突。
解決方法:修改高清網絡攝像機或者其他網絡設備的IP位址保證不要衝突。
原因5:
網絡交換機的帶寬不足
解決方法:如果高清網絡攝像機數量較,建議採用H3C的全千兆交換機,注意:不僅僅是中心交換機採用千兆的,就是說前端的交換機如果介入的攝像機數量超過了7臺也建議採用千兆的。
視頻監控系統常見故障分析1、短路
由於監控系統其設備之間的連接涉及很多條線路,如果處理不好,特別與主要設備相接的線路連接不當或連接錯誤,就會出現斷路、短路、線間絕緣不良、誤接線等導致設備性能下降甚至毀損的問題。
在這種情況下,應根據故障現象冷靜分析與排查,判斷哪些線路連接出現問題時可能產生什麼樣的故障現象。另外,需注意各系統設備與各種線路的連接應符合監控系統長時間運行的要求。
2、幹擾
傳輸線纜的特性阻抗不匹配可能導致在監視器畫面上產生若干條間距相等的豎條幹擾,且幹擾信號的頻率基本是行頻的整數倍。這種幹擾現象是由視頻電纜的特性阻抗和分布參數都不符合要求而綜合引起的。
對於此類幹擾應儘量使系統內各設備阻抗匹配,特別在選購視頻電纜時,要確保線纜質量,必要時應對電纜進行抽樣檢測。
3、通信接口或通信協議等參數未設置好
這種情況經常出現在控制主機與解碼器或控制鍵盤等有通信控制關係的設備之間。
也就是說,選用的控制主機與解碼器或控制鍵盤等,在工程安裝時沒有設置好通信協議等參數所造成的,所以,主機、解碼器、控制鍵盤等在安裝時應注意通信協議等參數的設定。
4、視頻幹擾的常見故障
在監視器的畫面上出現一條黑槓或白槓,並且向上或向下滾動,其即是所謂的50HZ工頻幹擾。
這種幹擾多由因前端與控制中心兩個設備的接地不當形成電位差環路進入系統引起的,也有可能設備本身電源性能下降引起。
• 圖像有雪花噪點,這類幹擾主要由傳輸線上信號衰減以及耦合了高頻幹擾所致。
• 視頻圖象有重影,或是圖像發白、字符抖動,或是在監視器的畫面上產生若干條間距相等的豎條幹擾。這是由於視頻傳輸線或者是設備之間的特性阻抗不是75Ω,導致阻抗不匹配造成的。
• 斜紋幹擾、跳動幹擾、電源幹擾。這種幹擾輕微時不會淹沒正常圖像,但嚴重時使圖像扭曲而無法觀看。其產生的原因較多也較複雜,比如視頻傳輸線的質量不好,特別是屏蔽性能差,或是供電系統的電源有雜波,也可能因為系統附近有很強的幹擾源。
• 大面積網紋幹擾,也稱單頻幹擾。這種現象主要由於視頻電纜線的芯線與屏蔽網短路、斷路造成的故障,或因BNC接頭接觸不良所致。
5、電源問題引發的設備故障,主要有如下幾種可能:
• 供電線路或供電電壓不正確;
• 功率不夠(或某一路供電線路的線徑夠,降壓過大等);
• 供電系統的傳輸線路出現短路、斷路、瞬間過壓等。
需注意的是,因供電錯誤或瞬間過壓會導致設備損壞的情況發生。因此在供電之前,一定要認真嚴格地進行核對與檢查,絕不能掉以輕心。
6、因視頻電纜的芯線與屏蔽網短路、斷路而造成的故障
這種故障的表現形式是在監視器上產生較深較亂的大面積網紋幹擾,以至圖像全部被破壞,無法形成圖像和同步信號。
這種情況多出現在BNC接頭或其它類型的視頻接頭上。即這種故障出現時,往往不會是整條信號線路出現問題,而僅僅出現在那些接頭不好的路數上,只要認真逐個檢查這些接頭,就可以解決。
7、由傳輸線引入的空間輻射幹擾
出現這種幹擾現象,多是因為在傳輸系統、系統前端或中心控制室附近有較強且頻率較高的空間輻射源。
這種情況的解決辦法一是在構建系統時,做到對周邊環境的全面了解,進而設法避開或遠離輻射源;其次是當無法避開輻射源時,對前端及中心設備加強屏蔽,對傳輸線的管路採用鋼管並良好接地。
8、雲臺的故障
雲臺常見故障多在使用不久就運轉不靈或根本不能轉動。這種情況除去產品質量原因外,一般由以下各種原因造成:
• 只允許攝像機正裝的雲臺,在使用時採用了吊裝的方式。吊裝方式導致雲臺運轉負荷加大,故使用不久就會導致雲臺的傳動機構損壞,甚至燒毀電機。
• 攝像機及其防護罩等總重量超過雲臺的承重。特別是室外使用的雲臺,往往防護罩的重量過大,常會出現雲臺轉不動(特別是垂直方向轉不動)的問題。
• 室外雲臺因環境溫度過高、過低或防水、防凍等性能不良而出現故障甚至損壞。
• 距離過遠時,操作鍵盤無法通過解碼器對攝像機(包括鏡頭)和雲臺進行遙控。這主要是因為距離過遠時,控制信號衰減太大,解碼器接受到的控制信號太弱引起的。
這時應該在一定的距離上加裝中繼盒以放大控制信號。
9、矩陣主機對圖像切換不乾淨。
這種故障一般表現在選切後的畫面上,如疊加有其它畫面幹擾,或有其它圖像的行同步信號幹擾。其由矩陣切換開關質量不良,達不到圖像之間隔離度的要求所造成的。
如果採用的是射頻傳輸系統,也可能是系統的交擾調製和相互調製過大而造成的。
10、監視器的圖像對比度太小,圖像淡。
這種現象如不是控制主機及監視器本身的問題,就是傳輸距離過遠致使視頻傳輸線衰減太大。在這種情況下,應加入線路放大和補償的裝置。
11、圖像清晰度不高、細節部分丟失
這種情況嚴重時可能出現彩色信號丟失或色飽和度過小等現象,其為圖像信號的高頻端損失過大,即3MHz以上頻率信號的丟失造成的。
這種情況因傳輸距離過遠造成高頻信號衰減過大,而中間又無放大補償裝置;或因視頻傳輸電纜分布電容過大;或因傳輸環節中在傳輸線的芯線與屏蔽線間出現了集中分布的等效電容。
12、色調失真。
這是在遠距離的視頻基帶傳輸方式下容易出現的故障現象。也主要由傳輸線過長,引起信號高頻段衰減過大造成的,這種情況應加補償器。
一個大型的、與防盜報警聯動運行的視頻監控系統,是一個技術含量高、構成複雜的系統。雖然可能出現各種故障現象,但只要在設備和器材的選用上把好質量關,並嚴格按標準和規範施工,一般不會出現大問題。
而一旦出現問題,只要做到冷靜分析思考,都能較快地解決問題。
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