Güvenlik endüstrisinde bitrate, video kaynağı tarafından gönderilen veri miktarını ifade eder. Bit 0 veya 1 değerine sahiptir. Bitrate Kbps – Kilobits per second ya da Mbps ile ifade edildiğini görmüşsünüzdür. Örneğin 4096Kbps, 512Kbps gibi. Bu değerler ayarlanabilir ve ihtiyaçlara göre modifiye edilebilir. Bitrate değeri arttıkça, daha iyi görüntü kalitesi elde edeceğimize hiç şüphe yoktur.
Çoğu güvenlik sisteminin kapasite sınırlamaları vardır. Depolama kaynaklarını, ağ bant genişliğini veya her ikisini eşleştirmek için bir güvenlik sistemi, video akış cihazlarının ürettiği veri miktarını sınırlayan ve kontrol eden bir mekanizmaya ihtiyaç duyar. Bu mekanizma bitrate kontrolüdür.
Bitrate kontrol yakinen video kodlama prosesleri ile ilişkilidir. (raw videoyu ekstreme bir şekilde yüksek bitrate değerinde iletilmeye hazır ve depolanmaya hazır hale dönüştürür) Video kodlama algoritmaları gereksiz verileri tanımlar ve siler ve videoyu optimal video akışı haline getirir. Arzu edilen bitrate, bitrate stratejisi seçilerek gerçekleştirilir.
Bitrate kontrol , kodlanmış videonun bitrate’ini takip eden ve gerekliyse azaltan mekanizmadır. Video sistemlerinde bant genişliği ve storage kapasitesi kapsamında farklı bitrate stratejileri ile karşılaşırız. Yaygın olarak bilinen bitrate kontrol mekanizmaları :
- ABR,
- VBR,
- CBR,
- MBR,
ABR yani average bitrate, depolamayı sistemin limitleri içinde tutarken, video kalitesini iyileştirmek için tasarlanmış kompleks bir bitrate kontrol şemasıdır. Birinci amacı bant genişliğinden tasarruf elde etmek değilken, ABR yöntemi bir bitrate bütçesi tutar. ABR sürekli olarak mevcut bit hızını izlediğinden, kamera tüketilen depolama miktarını takip eder.
VBR – Variable bitrate en kolay bitrate kontrol stratejisidir. CBR’a göre avantajları vardır, ana dezavantajı storage ihtiyacının ön görülemez oluşudur. Sahnedeki hareketler ya da diğer olaylar stream boyutunun artmasına neden olur ve bitrate’i ciddi oranda arttırır.
MBR – Maximum bitrate , tanımlanmış olan maksimum bitrate değerini aşmamayı taahhüt eden bitrate kontrol yöntemidir. Bitrate sınırı aşarsa, MBR bitrate’I düşük tutmak için video sıkıştırmasını arttırır. Gerçek bitrate ile maksimum bitrate için tanımlanmış bitrate limiti arasındaki fark ne kadar büyükse, adli olarak ilgili ayrıntıları kaybetme riski de o kadar büyük olur. Eğer bitrate limiti dikkatli bir şekilde seçilirse, MBR efektif olarak sistemi gereksiz bitrate peak’lerinden korur ve depolama sınırlamaları veya zayıf ağ bağlantısından kaynaklanan veri kaybını önleyebilir. MBR’ın ana amacı storage alanından kazanç elde etmek değildir, bunun yerine aktarım esnasında ağda veri kaybını engellemektir.
Cbr / mbr limiti tanımlanmış örnek bir grafik
Eğer storage, network, ve VMS limitsiz kapasiteye sahipse, VBR en iyi video kalitesini sağlar.
Vbr örnek grafik
Piyasada en çok karşımıza çıkan bitrate metodu olarak MBR ve CBR çıkar. Bu yöntemler seçildiğinde ve kullanıldığında seçilen bitrate limitlerinde kalmaya zorlar. Bu durumda adli incelemelerde inceleme amacıyla kullanılacak olan videonun kalitesinde de ciddi düşüş olur.
ABR ise yapılandırma ihtiyacı itibariyle minimum olan ve optimum video kalitesini olanak tanıyan daha karmaşık bir bitrate kontrol stratejisidir.
ABR yapılandırması için videonun saklanma süresi ya da hedef bitrate (hedef bitrate girildiğinde ortalama kayıt süresi otomatik çıkar) yazılması yeterlidir. ABR , Axis kameralar tarafından desteklenmektedir. Axis’in VAPIX API’si ile ABR konfigürasyonu tüm VMS vendorları için doğrudan VMS içine entegre edilebilirdir.
Bitrate üzerinde etkisi olan Video ayarları :
Codec : H.264,H.265,MJPEG
Video çözünürlüğü : 720p,1080p,4K ya da daha yüksek
Saniyedeki kare sayısı (FPS) : 20FPS, 25FPS,50FPS vb.
Bitrate kontrol modu : ABR,MBR,CBR,VBR
GOP uzunluğu : her bir I-frame arasındaki P-frame sayısının tanımıdır. GOP değeri arttıkça depolamadan tasarruf sağlar.
Görüntü parametreleri : WDR, EIS, Kontrast, keskinlik vb.
Gündüz Gece geçişi : gece görüntüde gürültüyü azaltmak yani üretilecek yüksek bitrate’I azaltmak için gece modu kullanılmalı .
Sahne görüntüsü : gerekli / gereksiz alanların ayrıştırılması
CBR’dan kısaca bahsederek yazımızı tamamlayalım. Aslında MBR’dan çok fazla farkı yoktur. Bir kodlayıcının (IP kamera gibi, NVR gibi) çıktısından gelen bitrate değerini sabit tutmayı amaçlar. Sahnede ne olursa olsun bitrate sabittir. Tanımlanan limiti geçmez.