2.6 Расчет пропускной способности сети
В данной системе будут использоваться IP камеры, передача потока информации в которой осуществляется по локальной сети провайдера, использующей IP протокол. Локальная сеть построена на технологии Ethernet.
Цифровая система способна обеспечить высокое качество видеоинформации, быстро сохранить необходимый фрагмент видеозаписи, увеличить и масштабировать любой кадр, использовать фильтры для обработки изображения и работать по расписанию. Цифровые системы можно программировать.
Важное преимущество цифровых систем - возможность создания на их основе интегрированных систем безопасности. Можно управлять камерами на расстоянии, подключить различные охранные датчики, использовать встроенный детектор движения и, что важно, интегрировать цифровую систему видеонаблюдения с другими компьютерными системами безопасности.
Качество изображения ограничивают два фактора: ширина полосы частот видеосигнала (или число пикселов на один кадр) и битовая скорость.
Максимальная частота в спектре видеосигнала определяется по формуле (21):
,
Гц, (21)
где
k
=
-
размер кадра;
z = 625- количество строк в кадре;
fк = 25- частота кадров.
Следовательно, максимальная частота в спектре видеосигнала равна:
,
МГц, (22)
Процессор компрессии третьего поколения ARTPEC-2 выбранной камеры осуществляет сжатие до 15 к/с при любом разрешении. Из справочных данных, приемлемое по четкости видео получается уже при разрешении 320х240. Следует, максимальная частота в спектре видеосигнала равна:
,
кГц (23)
Сигнал
яркости содержит наибольшие видеочастоты.
Частота дискретизации определяется из
теоремы Котельникова
,
следует частота дискретизации равна
1152 кГц.
От уровня черного до уровня белого в форме телевизионного сигнала достаточно 200 градаций яркости (больше брать нет смысла, так как человеческий глаз не будет способен различить). Определим k по формуле (24):
,
(24)
где m = 200- число уровней квантования.
Следовательно, k = 7 – 8.
Определим битовую скорость по формуле (25):
,
кБит/с (25)
Таким образом, скорость цифрового потока или битовая скорость видеосигнала с выхода одной камеры равна 9 Мбит/с.
Необходимо учитывать, что при размещении в одной подсети IP-видеокамер, передающих изображение на видеосервер, потоки данных суммируются, что пропорционально увеличивает нагрузку на каналы связи.
Если пропускная способность окажется на грани 54 Мбит/с, то необходимо разносить видеокамеры в разные подсети.
Обработка, передача и запись аудиосигналов в подавляющем большинстве случаев требуют незначительной доли ресурсов цифровой системы видеонаблюдения. Допускается при расчете производительности видео-охранной системы долей ресурсов, выделяемой на использование аудиоконтроля, пренебречь.