Битрейт (bitrate, англ.) — означает величину (численность) бит, которая используется для записывания или передачи мультимедийного материала, длящегося на протяжении одной секунды. При фиксации мультимедийного (аудио и видео) контента в формате МР3 происходит его поблочное сжатие с помощью определённых процедур (алгоритмов). А эти алгоритмы подразделяются на виды в зависимости от битрейта (его величины). На каждый из таких блоков (фреймов) отводится от тридцати двух до трёхсот двадцати бит.
Кодирование
Алгоритмы VBR, CBR и ABR, используемые для кодирования в МР3-формате, не обеспечивают полную сохранность качества — оно теряется. Впрочем, это можно ощутить только при просмотре (проигрывании) лишь на качественной аппаратуре.
Для непрофессионального взгляда материал, записанный с использованием механизмов VBR, CBR и ABR, будет выглядеть вполне качественно.
Проведём анализ различий в алгоритмах VBR, CBR и ABR, для того чтобы знать, каким из них правильно воспользоваться для записи и последующего хранения или передачи файлов. Какой из них лучше для качества или для решения других задач.
Constant bitrate
Как видно из названия (constant — постоянный, англ.), в этой разновидности алгоритма на одну секунду материала выделяется постоянное количество бит. Все блоки равны друг другу.
Благодаря использованию CBR есть возможность заранее знать размер исходного файла или ширину потока. Это важно для передачи информации по каналам, обладающим ограниченной шириной.
Алгоритм Constant bitrate
Применение такого кодирования не идеально:
- при записи пустопорожних отрезков расход выделенных бит остаётся прежним;
- при записи сложных фрагментов, на которые, в принципе, стоило бы выделить больше места, битрейт опять же остаётся заданным.
Недостатки качества при записи «сложных» участков решаются повышением битрейта, например, до максимальных 320 кбит/с, но при этом увеличивается ширина потока передачи или размер файла.
Variable bitrate
Легко догадаться, что такая разновидность метода (VBR) является переменной (variable — переменный, англ.).
Для такой кодировки характерно то, что битрейт в этом случае изменяется в процессе самого кодирования программой-кодеком. И зависит битрейт в указанном случае от насыщенности звукового или видеоматериала.
То есть при выборе VBR-кодирования программой для записи пустой картинки будет выбран меньший битрейт, а для записи насыщенных картинок или быстро сменяющихся изображений — больший.
Алгоритм Variable bitrate
Отрицательным моментом этого алгоритма является трудность предвидения предстоящих изменений. Увеличение битрейта при записи будет реально происходить с опозданием.
Кроме того, фрагменты, звучащие тихо, воспринимаются при VBR-кодировании как фрагменты, не несущие важности, и под них на этом основании выделяется минимальный битрейт.
Поэтому CBR с максимальным значением в 320 кбит/с обеспечит большее качество.
Правда, в настоящее время появилась кодировка VBR 2 Pass.
Суть её в том, что программа сначала анализирует мультимедийный поток (в первый раз), а затем производит запись, сжимая её на основе данных, полученных при первичном сканировании. Это даёт лучший результат по качеству, и в этом смысле такая кодировка лучше.
Average bitrate
Average переводится с английского как усреднённый. Таковой является разновидность ABR, являющаяся в некотором роде помесью VBR и CBR.
Выбирая режим ABR, пользователь задаёт какое-то его значение в килобитах в секунду. Кодек же может изменять его в ту или иную сторону, придерживаясь установленного среднего значения.
Алгоритм Average bitrate
Метод ABR выгодно отличается от других назначаемым количеством бит в секунду. Вы можете выбирать абсолютно любой числовой параметр от 8 до 320. В то время как кодировка CBR может использовать только шестнадцатикратное значение.
Из вышеизложенного следует, что если для результата важен размер полученного файла, то для высшего качества лучше присмотреться к кодировке ABR или CBR.
В противном же случае обратить внимание на метод VBR 2 Pass.
В этой статье вы ознакомились с кодировками VBR, CBR и ABR. Теперь вы знаете, чем отличается каждая из них, какая лучше для вашей конкретной задачи и какую из них нужно выбрать.
Работающие с кодеком h.264 IP-камеры могут иметь несколько режимов кодирования видеоизображения, вследствие чего размеры исходящих потоков могут сильно варьироваться и оказывать серьёзное влияние на работу видеокомплекса в целом. В статье разъясняется смысл работы наиболее распространённых режимов (CBR и VBR в разных модификациях), даются выводы по их применимости и советы проектировщикам.
Позволим себе смелое утверждение: IP-камера, извлечённая из коробки, являет собой полуфабрикат, непригодный для немедленного использования. В том смысле, что после физического подключения камеры почти всегда приходится заходить в ее веб-интерфейс и изменять установленные «по умолчанию» параметры под условия конкретной задачи и требования технического задания (ТЗ).
Проблема может быть в том, что в ТЗ не всегда в явном виде указано, что и как должно быть задано в параметрах камеры. Некоторые функции и параметры IP-камер могут быть не критичны и не иметь большого значения, но некоторые неявно вытекают из общих требований к системе и собственного опыта инсталлятора.
К числу таких неявных параметров относится режим кодирования, влияющий на размер потока. В общем случае IP-камера охранного видеонаблюдения с поддержкой MPEG4/H.264 имеет два режима кодирования: CBR и VBR. О них и поговорим.
Переменный? Постоянный? Или дефолтный?
На первый взгляд всё просто: в камере есть «дефолтные» настройки видеопотоков, отталкиваясь от которых проектировщик рассчитывает проект, инсталлятор этот проект исполняет.
Сложности начинаются сразу же: какого именно размера поток выдаёт камера «из коробки»? Достаточно ли его чтобы обеспечить приемлемое качество изображения? Что значит «переменный», как он меняется и когда? Вкратце мы уже говорили об этом в статье «Проблематика рынка современных IP-камер». Теперь рассмотрим режимы кодирования внимательнее.
Кодирование в режиме CBR
CBR (сокращение от «constant bit rate», в переводе — «постоянный поток данных», он же «сибиэр», он же «констант бит рэйт», он же «постоянный битрэйт») – означает, что камера выдаёт видеопоток одной и той же, не зависящей от других параметров величины (по факту может колебаться в пределах ±10%). Эта величина определяется в настройках камеры. По умолчанию разные производители для разных линеек камер ограничивают поток для CBR в районе 2-х, 3-х, 4-х Мбит/с.
Очевидно удобен тем, что под него легко посчитать требуемое дисковое пространство и подобрать коммутаторы. Подвох в том, что 10 к/с со средним размером кадра в 100 КБайт и 25 к/с со средним размером 40 Кбайт в итоге дают один и тот же поток. Какой вариант больше устроит? Меньшая скорость с лучшим качеством или среднее качество «живого видео»? А по какому варианту станет работать камера? Чтобы получить ответы, нужно обратить внимание на связанную с режимом CBR опцию задания пользователем приоритета (Priority). В итоге получим следующие сценарии работы:
- приоритет скорости (speed или rate)
В этом случае при усложнении картинки (прошли люди, проехал автомобиль, появились помехи или шумы из-за снижения освещенности) камера будет стараться сохранять заданную скорость и при достижении потоком заданной величины — увеличивать степень сжатия изображения с одновременным ухудшением качества. Ухудшение может оказаться весьма серьёзным, вплоть до грубых артефактов и полной неразборчивости картинки. - приоритет качества (quality)
Теперь при усложнении картинки камера будет стремиться сохранять заданное качество изображения, а количество кадров в секунду при этом может уменьшаться (чтобы не выйти за заданный размер CBR). Визуально напоминает работу аналоговой камеры в режиме накопления кадров. Очевидный минус — риск пропустить что-то важное из-за понизившегося FPS. - приоритет одинаков (none)
Означает, что одинаково важны как скорость, так и качество – и тогда при достижении заданного порога передачи данных ухудшаться будут оба параметра.
Тогда результат трудно предсказуем: потеряем мы в скорости, или в качестве.
Как видно, приходится идти на жертвы. Или не идти? А если поставить большой размер потока? Избыточный. С запасом. Скажем, поставить сразу 10 Мбит/с. Но следствием будет неоправданно большая стоимость сетевого оборудования (линии связи, высокопроизводительные коммутаторы) и высокая стоимость видеосерверов с большими дисковыми хранилищами.
Замечание:
режим CBR снижает максимальную нагрузку на сеть, но не снижает нагрузку на ЦП видеосервера, т.к. количество требуемых для работы видеоаналитики опорных кадров не изменяется. Настройки опорных кадров и настройки CBR/VBR в камерах не зависят друг от друга. Это важное замечание к расчету видеосервера, которое многие производители серверов не учитывают. В калькуляторе расчета серверов для систем IP-видеонаблюдения на нашем сайте озвученная выше особенность учтена.
Кодирование в режиме VBR
VBR (означает «variable bit rate», в переводе — «переменный поток данных», он же «вибиэр», он же «вариэйбл бит рэйт») – другой подход к формированию выходного потока. Работает так: в меню камеры задаётся конкретное значение качества изображения (степень сжатия), после чего поток генерируется «как есть», размером пропорционально сложности изображения. Хорошая освещённость, малое движение, неподвижная камера – и исходящий поток не превышает мегабит-другой. Если же ситуация начнёт меняться (пошли люди, поехали машины, замигали фонари или даже шум подрос из-за снижения освещённости) – видеопоток увеличится пропорционально, без «резки» скорости или качества. Однако, здесь другие сложности: VBR по определению по размеру вещь переменная и теоретически неограниченная (зависит только от производительности «начинки» камеры). Если камера является управляемой (т.н. PTZ), то при повороте или зуммировании поток возрастает в разы или даже на порядки. Возможные грустные последствия:
- перегрузка сетевых соединений и/или коммутаторов, что влечёт застывания картинки, пропуски кадров и т.п.;
- перегрузка видеосерверов (вплоть до зависаний) из-за чего данные могут остаться незаписанными, а видеоаналитика — вообще перестать работать;
- система всё-таки справляется, но глубина архива уменьшается.
Во избежание значительных перегрузок многие производители наделили VBR настройкой, ограничивающей максимальный размер потока (кратко говоря, «ограничение сверху»). Это даст гарантию, что поток не вырастет выше определённой величины и именно от этой величины надо будет исходить при расчёте трафика. Рассчитывать же архивы следует исходя из среднего значения потока. Конкретную максимальную и среднюю величину можно определить либо калькуляторами производителей камер, имитирующими наблюдение обстановки, либо опытным путём. Либо можно обратиться в компанию Видеомакс, инженерный состав которой располагает обширным опытом работы с IP-наблюдением и охотно поможет с оценкой трафика и расчётом пропускной способности сети, в зависимости от наблюдаемой сцены и задачи.
Развитие технологии VBR. Zipstream, H.264+, Smart stream, Smart Coding и иже с ними
Ряд производителей совершенствует реализацию режима VBR в своих камерах, вырабатывая на его основе собственные «фирменные» технологии снижения трафика. Кратко эти технологии можно охарактеризовать как «очень умный VBR». Суть их всех в том, что автоматика камеры выделяет в пределах одного и того же кадра статичные и динамичные участки, производит их раздельное сжатие, а также «на лету» корректирует параметры потока в целом: меняет частоту опорных кадров, кол-во FPS и т.д. и т.п. У поворотных управляемых камер при этом учитывается наличие/отсутствие движения самой камеры (поворот, зум). Цель: максимально снизить поток без ущерба требуемой задаче, а она в 99% случаев — качественная фиксация и детализация движущихся объектов.
Реальная эффективность таких технологий зависит от интенсивности движения в поле зрения камеры, о чём мы рассказывали в нашем видеоролике:
Так что же выбрать: CBR или VBR?
CBR можно рекомендовать прежде всего при необходимости уложиться в твёрдо заданную и при том невысокую пропускную способность линии связи (когда перегружать канал нельзя ни в коем случае). Нередко применяется при работе в общей сети заказчика. Кроме того, CBR подходит для наблюдения мало изменяющихся объектов (например, помещение, одинаково освещённое днём-ночью-летом-зимой с одной и той же обстановкой в поле зрения камеры), особенно, если какое-нибудь конкретное ПО больше «любит» CBR и работает наиболее стабильно при использовании именно этого режима. И такое ПО действительно существует!
VBR с ограничением «сверху» (особенно «продвинутые» его варианты типа Zipstream) — естественный выбор для задач наблюдения, не привязанных жёстко к пропускным способностям IP-каналов. Позволяет получить качественное изображение с заданным темпом, вне зависимости от условий эксплуатации.
Это общие рекомендации, а частности мы свели в таблицу сравнения:
| CBR | VBR | |
|---|---|---|
| Когда лучше использовать | Ограничения пропускной способности линии связи. | Универсальный выбор; требуется качество жёстко заданного уровня. |
| Расчёт сети | Исходя от заданного размера потока. | Исходя от заданного ограничения «сверху» (должно поддерживаться камерой!). |
| Расчёт архива | Исходя от заданного размера потока. | Исходя от среднего значения, получаемого опытным путем, либо на калькуляторах производителей для заданной сцены |
| Условия падения качества | Задан приоритет скорости; недостаточен установленный размер потока | Малый размер ограничения «сверху» |
| Условия падения скорости | Задан приоритет качества; недостаточен установленный размер потока | Малый размер ограничения «сверху» |
| Риск сокращения глубины архива | Отсутствует. | Высок, если среднее значение определено неверно. |
| Риск перегрузки сети | Отсутствует. | Высок, если ограничение «сверху» не задано. |
Важно!
Функции ограничения VBR-потока и установки приоритета есть не у всех камер. Об этом – следующий раздел.Дополнение: богатая практика инженеров «Видеомакс» показывает, что в большом количестве задач и наблюдаемых сцен переход от использования CBR к VBR увеличивает глубину архива. Казалось бы, как так? Дело в том, что бо́льшие расходы дискового пространства при всплесках потока в VBR более чем компенсируются расходами малыми, когда наблюдаемая обстановка «успокаивается», и VBR-поток зачастую становится чуть ли не меньше самого маленького значения CBR, которое можно выставить в камере.
Где это в камерах?
Непростой и мало кем освещаемый момент: у разных производителей интерфейс и возможности настроек режимов потоков реализованы очень по-разному. Бывает, что общепринятые термины CBR и VBR вообще отсутствуют! В таких случаях следует ориентироваться на слова «constant», «fixed», «maximum», «bit rate», «encoder», «quality» и на окна ввода значений размеров потока. Далее – примеры реализации. Возможно, вы узнаете знакомые вам интерфейсы и поймете, что означают эти все настройки.
Здесь, если «галочка» у «enable» отсутствует, то камера работает в режиме VBR. Если «галочка» установлена, то камера работает в CBR с указанным размером потока. Функции ограничения потока «сверху» для VBR и функции задания приоритета «скорость или качество» у данной камеры нет.
В этой камере «Fixed quality» означает выбор режима VBR. Функций ограничения потока «сверху» для VBR и задания приоритета для CBR у данной камеры тоже нет.
Здесь есть всё: и «Constant. », и «Variable. », и приоритет выбрать можно, и ограничения. Даже пределы качества для CBR можно задавать. Думаем, многие узнали интерфейс настройки одного из лидеров в производстве камер для IP-видеонаблюдения.
В данном случае, CBR обозначен как «Constant Bitrate Control», VBR — как «Variable Bitrate Control». Ограничить VBR «сверху» можно через параметр «Enable Rate Limit». Выбора приоритета «скорость или качество» нет.
У этой камеры выбор режима CBR/VBR находится в строке «Encoder Mode». Виден ограничитель («Maximum Bitrate»), но возможности его изменить нет. Зато есть «комбинированный» CVBR. По сути тот же VBR, но с ограничением не только «сверху» («Maximum Bitrate»), но ещё и «снизу» («Bitrate»). Функции выбора приоритета «скорость или качество» опять нет.
Вердикт: в плане выбора и настраиваемости CBR/VBR «не все йогурты одинаково полезны» 🙂
Внимание
При подключении к IP-видеокамере ПО видеонаблюдения может менять её настройки потоков – в т. ч. и уже заданные пользователем — под собственные нужды, что чревато увеличением размера потока или ухудшением качества. Проверяйте результирующий поток и получаемое изображение по факту подключения к ПО видеонаблюдения. Для этого есть различные методы, и один из них — вывести настройки оверлеем на изображении камеры.
Резюме
Мы рассмотрели один из факторов, оказывающий существенное влияние на эффективность и стабильность работы систем IP-видеонаблюдения и достаточно важный для проектировщиков таких систем. Один из серьёзных этапов проектирования системы IP-видеонаблюдения — расчёт станционного оборудования: видеосервера и рабочего места оператора. Тему влияния различных параметров на расчёт мы изучаем уже довольно давно и все эти исследования находят отражение в калькуляторе серверов. На сегодняшний день мы утверждаем — наш калькулятора видеосерверов учитывает все возможные особенности, которые накладывают режимы кодирования, выбранное ПО, тип сжатия и т.п. Причём как в части формирования архива, так и нагрузки на процессор сервера.
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.
Что же должно рассчитываться обязательно:
- Суммарная мощность системы. Данный параметр важен для учета расходов, который будет нести Заказчик послу установки такой системы. Она круглосуточная, и, если система крупная, то и потреблять она может немало. А это деньги. Так же при защите проектов европейскими интеграторами или производителями этот параметр занимает чуть ли не самую важную строчку. Экологичность, понимаете-ли.
- Время автономной работы (ВАР) системы. Все-таки, это система безопасности, которая используется как для предотвращения злодеяния, так и для раскрытия оных пост-фактум. Поэтому никакие перебои с электричеством не должны повлиять на работу системы как минимум ННое количество времени, которое согласуется с заказчиком. Данный параметр обязателен к расчету систем пожарной сигнализации и автоматики, в видеонаблюдении же стандартов на него нет.
Раcчет ВАР ведется исходя из данных производителя (кривых разряда АКБ для 12В потребителей, кривых разряда UPS для потребителей 220В).
Стоит запомнить и уяснить одну самую простую истину, если на АКБ написано 12 АЧ, что это значит? Что нагрузка 12А может жить 1 час от нее, или 12 часов может жить нагрузка 1А? В корне неверно. Это произведение тока, который за 20 часов разряжает батарею до 10.8В, за эти самые 20 часов. И данная характеристика НЕЛИНЕЙНА .
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
Мало кто задумывается о выборе режимов CBR и VBR . Как правило, при настройке ip камеры оставляют режим по умолчанию, а те, кто хоть что-то о них слышал, ставят CBR т.к наслышаны о том, что это постоянный поток данных, а стабильность всегда успокаивает. Но всегда ли нужен постоянный битрейт и как он может повлиять на систему видеонаблюдения в целом? Попробуем в этом разобраться.
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).
CBR (Constant bitrate) основывается на постоянном битрейте. Этот термин подразумевает, что уровень пропускной способности неизменный. С помощью PTZ камеры мы сымитировали активное движение в кадре, используя кодек сжатия H264 и установив предельный CBR 8Мбит/ c .
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.
VBR с переменным битрейтом реагирует только на активность в кадре и экономит дисковое пространство, что является плюсом, но при появлении движения происходит резкий скачок битрейта, ведь если сеть и так нагружена, и активность в кадре появится сразу с нескольких камер ,битрейт подскочит и вы можете достигнуть предела пропускной способности, что влечет за собой артефакты в изображении, зависания, потери кадров. Это относится к минусам.
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
Все современные камеры поддерживают функции многопоточности. Минимум 2 — максимум 4. Для чего может применяться?
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.
Все чаще используется кабель типа «витая пара» как для передачи сигнала, так и для питания. В предыдущем обзоре мы рассказали про универсальное средство, которое избавит монтажников от головной боли насчет этого вопроса – комплект SNR-B-PxxVP36. Но, к сожалению, его популярность только набирает обороты, и наиболее распространенным остается «классический деревянный» — питание от 12В.
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.
Схема подключения камеры к ИП выглядит следующим образом, при этом НЕЛЬЗЯ не учитывать сопротивление кабеля Rкаб , которое является основным источником проблем:
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»:
| Параметры | Кабель КВК-П | Кабель LANsens U/UTP |
| Фото |  |  |
| Электрическое сопротивление токопроводящих жил постоянному току при 20С и длине 100м, не более : | для сечения 0.50 мм2 — 4.05Ом/100м.; для сечения 0.75 мм2 — 2.55Ом/100м. | для cat 5e — не более 9,5,0 Ом/100м; для cat 6 — не более 8,0 Ом/100м; |
| Тип | Комбинированный | Витая пара |
Следуя определению сопротивления (*), когда мы объединяем несколько витых пар – мы увеличиваем сечение кабеля и этим уменьшаем его сопротивление.
Давайте рассчитаем необходимое напряжение источника питания UИП, которое позволит переключаться камере из ИК режима в дневной, при этом не выходя за рамки номинального напряжения 11-13В, и посмотрим, какую длину нам обеспечат одна и три витых пары.
Ток камеры без ИК — 100мА, с ИК -450мА, Uкамеры=11-13В. Кабель — добротная, медная витая пара.
Красный треугольник — зона UИП для одной витой пары, голубой треугольник — для 3х витых пар.
Верхняя линия, более пологая, это наименьший ток камеры, низшая линия, более крутая, ток камеры с ИК подсветкой.
