CCTV-båndbredde-beregner

Båndbreddematematikken bag ethvert IP-kamera

Båndbredde pr. kamera er produktet af fem faktorer: rå baseline for opløsning-billedhastighed, codec-effektivitet, GOP-struktur, scenekompleksitet og hastighedsstyringstilstand. Producenters datablade angiver et enkelt CBR-tal, der næsten aldrig matcher den bitrate, du reelt ser på ledningen — tallet på databladet er et kontrolleret laboratoriemaksimum ved middel scenekompleksitet, 2 s I-frame-interval og 30 fps. Reelle installationer kører fra 0,4× til 1,6× af det tal afhængigt af konfiguration.

Baseline for opløsning og billedhastighed skalerer groft lineært med både pixelantal og billedhastighed. Et 4 MP-kamera ved 30 fps med H.264 lander typisk omkring 8 Mbps. Fordobling af billedhastigheden til 60 fps fordobler bitraten. Firedobling af pixels til 16 MP firedobler bitraten. Dette er gulvet — codec og indholdsbevidst komprimering tager af det.

Codec-effektivitet i forhold til H.264 er den enkeltstørste faktor. H.265 (HEVC) når ca. 50 % af H.264-båndbredden ved samme oplevede kvalitet gennem bedre intra-prædiktion, større kodningsenheder og asymmetrisk bevægelsespartitionering. H.265+ — Hikvisions og Dahuas dynamiske ROI-udvidelse — reducerer yderligere 20-40 % på statiske CCTV-kameraer ved at undertrykke bevægelsesvektor-kodning i uændrede baggrundsområder. AV1 når ca. 35 % af H.264-baseline, men er sjælden i IP-kameraer pr. 2026; forvent, at den dukker op i chipset-opdateringer fra 2027.

GOP-struktur — kadencen af fulde I-frames blandt forudsagte P/B-frames — betyder noget, fordi I-frames er 5-10× større end P-frames. Et 1 s I-frame-interval ved 25 fps placerer én I-frame pr. 25 billeder; et 5 s interval placerer én pr. 125. Halvering af I-frame-intervallet øger groft sagt den gennemsnitlige bitrate med 40-60 %. Kompromiset er søgerespons i VMS'ens afspilningstidslinje: kortere GOP'er tillader billedpræcis søgning, men koster netværk og lagerplads.

Scenekompleksitet er den variabel, ingen planlægger for. Med variabel bitrate (VBR) — standarden på ethvert moderne IP-kamera — kan en tom parkeringsplads klokken 03:00 køre ved 0,4× den nominelle bitrate, mens et travlt transitknudepunkt i myldretiden kører ved 1,6-2× nominel. Lysovergange (daggry, skumring, sol til overskyet) udløser korte bitrate-spidser, når encoderen genopbygger referencebilleder. To identiske kameraer i forskellige miljøer kan producere 3× forskellige lagrings- og båndbreddeaftryk over en måned.

Hastighedsstyringstilstand — VBR vs. CBR vs. begrænset VBR — er den sidste faktor. CBR foretrækkes, når båndbredden er begrænset, fordi spidser er afgrænsede, men det spilder komprimeringseffektivitet på rolige scener. VBR er standarden for lagerpladsfølsomme installationer. Begrænset VBR sætter både et gennemsnitligt mål og et loft, hvilket giver det bedste fra begge verdener på bekostning af en mere kompleks encoder-konfiguration.

Sådan bruger du denne båndbredde-beregner

1. Angiv kameraantal og opløsning. Vælg antallet af kameraer, der streamer samtidig til NVR'en eller VMS'en. Opløsning er kameraets native sensor-megapixelantal — dette er den dominerende faktor for båndbredde.
2. Angiv billedhastighed og codec. De fleste CCTV-installationer kører ved 15-25 fps; skru op til 30 fps til ANPR og adgangskontrol-tilstødende brug. Vælg den codec, din VMS faktisk afkoder — H.265 er nu næsten universel, H.265+ kræver afkodningsstier med understøttelse af Hikvision/Dahua.
3. Vælg scenekompleksitet ærligt. Sæt ikke standard til middel for alt. Et mastmonteret motorvejskamera om natten er statisk. Et butiksgulv klokken 14:00 er middel. En togperron klokken 08:30 er kompleks. Svinget fra 0,6× til 1,6× ændrer din beslutning om switch-dimensionering.
4. Aflæs de tre resultatkort. Mbps pr. kamera styrer valget af PoE-switchport. Samlet Mbps styrer switch-uplink og NVR-skrivegennemstrømning. Uplink-anbefalingskortet fremhæver 1 Gbps-mætningstærsklen, så du kan planlægge en distribueret NVR-arkitektur, før en installation går galt.

Gennemregnet eksempel: butik med 16 kameraer

En 600 m² modebutik har brug for en installation med 16 kameraer: 4× 4 MP turretkameraer, der dækker salgsgulvet, 6× 4 MP bulletkameraer til gange og prøverumskorridorer, 4× 8 MP fisheye-kameraer ved indgange og kasser, og 2× 4 MP IR-bulletkameraer til baglokale og læsserampe. Optagelse er 25 fps, H.265, 2 s I-frame-interval, ingen lyd.

4 MP-kameraerne ved H.265 25 fps med middel kompleksitet kører groft sagt 8 × 0,83 (fps-skalering) × 0,5 (codec) × 1,0 (scene) ≈ 3,3 Mbps hver. 8 MP-fisheye-kameraerne kører groft sagt 16 × 0,83 × 0,5 × 1,0 ≈ 6,6 Mbps hver. Samlet: 12 × 3,3 + 4 × 6,6 ≈ 39,6 + 26,4 ≈ 66 Mbps. De to baglokale-kameraer med statisk kompleksitet om natten falder til 0,6× = 2 Mbps hver. Samlet kontinuerlig netværksbelastning ≈ 70 Mbps.

70 Mbps er ubesværet på en 1 Gbps switch-uplink — under 10 % mætning. Men den maksimale øjeblikkelige belastning, når alle 16 kameraer udsender en I-frame inden for samme 40 ms-vindue, kan overstige 200 Mbps. En 1 Gbps-stamforbindelse håndterer det nemt; en 100 Mbps-stamforbindelse ville tabe billeder. Dimensionering af PoE-switch betyder også noget: 16× 4 MP turretkameraer ved typisk 6-9 W PoE-budget kræver ~120 W samlet plus domevarmere om vinteren — en 24-ports 1 Gbps PoE+-switch med 250 W budget er minimum.

Skifter man den samme installation til H.265+ Smart Codec, falder det samlede tal til ca. 42 Mbps — væsentligt for fjernvisningsscenarier, hvor butikkens hovedkontor trækker liveflows over en enkelt 100 Mbps fiber-uplink. Skifter man tilbage til H.264, hæves det til ca. 130 Mbps, hvilket begynder at lægge pres på 1 Gbps switch-uplinken i vinduer med visning af flere strømme samtidig.

Almindelige fejl i båndbreddeplanlægning

• At dimensionere efter gennemsnit i stedet for spidsbelastning. Gennemsnit er fint til lagerplads. Til switch-uplink og NVR-skrivegennemstrømning, planlæg med 2-3× gennemsnittet for at absorbere I-frame-spidser, når mange kameraer synkroniserer.
• At stole blindt på databladets bitrate. Databladstal forudsætter CBR ved middel kompleksitet, 2 s I-frame, 30 fps. Din faktiske VBR-installation kan køre ved 0,4× eller 1,6× afhængigt af scene og konfiguration.
• At ignorere dual-stream-arkitekturer. VMS-klienter trækker en lavopløsnings-substream til livevisning på skærmvæg. Hvert kamera udsender to samtidige streams, ikke én. Læg substreamen (typisk 0,5-1 Mbps) til dit samlede tal.
• At glemme upload til fjernvisning. Livevisning fra ekstern lokation bruger din internetopload, ikke dit LAN. En intern belastning på 70 Mbps kræver måske kun 5-10 Mbps upload, hvis fjernvisning er sjælden og hastighedsbegrænset, men 70 Mbps, hvis den er kontinuerlig til et vagtcenter.
• At blande H.265+ med en VMS uden understøttelse. Hvis din VMS ikke nativt afkoder H.265+, genkoder kameraet eller NVR'en til H.265 ved udgang, og du mister båndbreddebesparelsen. Verificér afkoder-understøttelse, før du regner med H.265+ i din dimensionering.

Læs videre