Luồng bit là một chuỗi dữ liệu; tốc độ bit là số bit mỗi giây
Sau khi âm thanh hoặc hình ảnh được chuyển thành dữ liệu số, chúng tạo thành một chuỗi bit được tổ chức theo những quy tắc nhất định, thường gọi là luồng bit. Tốc độ bit là số bit được tạo ra hoặc truyền đi mỗi giây trong một khoảng thời gian quan sát xác định, với đơn vị thường được viết là bit/s hoặc bit mỗi giây. Đại lượng này mô tả lượng dữ liệu, không phải số điểm ảnh trên màn hình, cũng không phải khoảng cách truyền của cổng quang. Khi giải thích một giá trị, cũng phải nêu rõ đối tượng đang quan sát là âm thanh, video, dữ liệu sau khi cả hai được đóng gói hay lưu lượng mạng bao gồm cả dữ liệu phụ trợ của giao thức.
Bit và byte khác nhau; thông thường một byte chứa tám bit, vì vậy lượng dữ liệu thuần ở tốc độ 8 Mbit/s tương ứng với khoảng 1 MB/s. Ở đây sử dụng các bội số thập phân: M là một triệu và G là một tỷ; một số công cụ sử dụng đơn vị nhị phân như MiB hoặc GiB, vì vậy không thể so sánh các con số mà không xem đơn vị. Việc trộn lẫn tất cả các đơn vị lưu trữ và bội số dùng trong mạng như trong các bài viết cũ sẽ gây sai lệch khi tính toán băng thông và dung lượng ổ cứng.
Âm thanh không nén bắt đầu từ dữ liệu lấy mẫu
Âm thanh tương tự trước tiên phải được lấy mẫu, sau đó được lượng tử hóa thành các mẫu số. Tần số lấy mẫu cho biết số mẫu được lấy mỗi giây trên mỗi kênh, độ sâu bit cho biết số bit dùng để mô tả một mẫu, còn số kênh cho biết số đường âm thanh độc lập hoạt động đồng thời. Với dữ liệu mẫu PCM tuyến tính không nén có định dạng cố định, tốc độ dữ liệu cơ bản có thể được tính bằng cách nhân tần số lấy mẫu với độ sâu bit rồi nhân với số kênh; phần đóng gói bổ sung và mã hóa liên kết được tính riêng.
Ví dụ, với tần số lấy mẫu 44.1 kHz trên mỗi kênh, 16 bit trên mỗi mẫu và hai kênh, tốc độ dữ liệu mẫu là 44100 × 16 × 2 = 1411200 bit/s, tức 1.4112 Mbit/s. Đây là ví dụ tính toán tổng quát, không phải thông số cố định cho mọi thiết bị âm thanh. Sau khi thêm tiêu đề tệp, dấu thời gian hoặc gói mạng, tổng lượng dữ liệu sẽ thay đổi; sau khi chuyển sang âm thanh nén, cũng không thể tiếp tục sử dụng phép nhân này làm tốc độ bit đầu ra thực tế.
Không thể đánh giá video nén chỉ bằng độ phân giải
Lượng dữ liệu hình ảnh không nén liên quan đến số điểm ảnh, tốc độ khung hình, phương pháp lấy mẫu màu và số bit trên mỗi thành phần. Mã hóa nén còn tận dụng thông tin liên quan trong không gian và thời gian, nên ở cùng độ phân giải và tốc độ khung hình, hình ảnh tĩnh và đám đông chuyển động có thể tạo ra lượng dữ liệu khác nhau. Nhiễu, chi tiết, định dạng mã hóa, mục tiêu chất lượng và cài đặt bộ mã hóa đều ảnh hưởng đến kết quả; không thể suy ra một tốc độ bit cố định từ cụm từ “độ nét cao”.
Trong cùng điều kiện mã hóa, cấp nhiều dữ liệu hơn cho bộ mã hóa thường tạo thêm dư địa để giữ lại chi tiết, nhưng tốc độ bit cao hơn không bảo đảm hình ảnh tốt hơn. Hình ảnh gốc bị mất nét, chất lượng lấy mẫu kém, cài đặt mã hóa không hợp lý hoặc nhiều lần chuyển đổi có tổn hao không thể được khắc phục chỉ bằng cách tăng tốc độ mạng. Khi so sánh chất lượng giữa các bộ mã hóa khác nhau và nội dung khác nhau, cần đồng thời ghi lại định dạng, cảnh và thông số, không coi một con số tốc độ bit đơn lẻ là điểm đánh giá chất lượng toàn diện.
Giá trị trung bình và giá trị đỉnh giải quyết những vấn đề gì?
Tốc độ bit không đổi thường nhằm giữ đầu ra gần một giá trị mục tiêu nhất định, nhưng diễn biến thực tế trong ngắn hạn vẫn chịu ảnh hưởng của cách triển khai trên thiết bị và cửa sổ đo. Tốc độ bit biến đổi cho phép lượng dữ liệu thay đổi theo nội dung; cảnh ít biến động có thể có tốc độ thấp hơn, còn cảnh chuyển động phức tạp có thể có tốc độ cao hơn. Một số thiết bị cung cấp chức năng kiểm soát tốc độ bit trung bình hoặc tối đa; cần kiểm tra mục tiêu, khoảng thời gian và tác động đến chất lượng hình ảnh trong tài liệu của chính thiết bị; không thể coi các tùy chọn của những nhà sản xuất khác nhau là cùng một thuật toán.
Tốc độ bit trung bình dài hạn phù hợp để ước tính dung lượng lưu trữ và lưu lượng dài hạn, còn các đỉnh tức thời ảnh hưởng đến tải trên cổng và hàng đợi. Giá trị trung bình 8 Mbit/s không có nghĩa là trong mọi cửa sổ thời gian rất ngắn, tốc độ chỉ ở mức 8 Mbit/s. Khi nhiều camera cùng ghi nhận chuyển động hoặc cùng gửi dữ liệu, các đỉnh cũng có thể cộng dồn. Cần quan sát lưu lượng ngắn hạn và tải duy trì trong các tình huống thực tế, thay vì chỉ lấy một giá trị trung bình rồi kết luận mạng không có nút thắt cổ chai.
Ước tính dung lượng ổ cứng và đường lên từ dữ liệu tải hữu ích
Giả sử dữ liệu hữu ích thực tế của một kênh, bao gồm cả âm thanh và video, đạt trung bình 8 Mbit/s. Lượng dữ liệu tải hữu ích thuần trong một giờ là khoảng 8 × 1000000 × 3600 ÷ 8 = 3600000000 byte, tức khoảng 3.6 GB. Mười kênh trong cùng điều kiện trong một giờ có lượng dữ liệu tải hữu ích thuần khoảng 36 GB. Thời gian lưu giữ, tỷ lệ ghi và những thay đổi thực tế sẽ ảnh hưởng đến dung lượng lưu trữ cuối cùng; cũng cần xét đến đóng gói, tổ chức tệp và dung lượng dự phòng cho hệ thống; ví dụ này không thể hiện dung lượng ổ cứng khả dụng hay số ngày ghi cố định.
Tương tự, mười kênh trên mạng không được tính chỉ như một luồng 8 Mbit/s, mà trước tiên phải cộng thành khoảng 80 Mbit/s dữ liệu hữu ích, sau đó tính thêm giao thức, thông điệp điều khiển, các đỉnh và khả năng truyền lại. Cũng cần xác nhận các luồng đi qua những cổng ra nào, có tổng hợp lưu lượng trên đường lên hay không và có các dịch vụ khác hay không. Bộ đệm có thể hấp thụ các đợt tăng đột biến ngắn, nhưng khi lưu lượng đầu vào liên tục vượt quá khả năng của cổng ra, dữ liệu vẫn sẽ tích tụ hoặc bị loại bỏ; không thể coi toàn bộ tốc độ danh định của cổng là khả năng truyền dữ liệu hữu ích của ứng dụng.
Cần phân biệt thiết bị thu phát quang với thiết bị mã hóa mạng
Thông tin sản phẩm của bộ thu phát quang video đa dịch vụ FCV mang mã 218 của Feichang Technology cung cấp các gợi ý về kết nối video tương tự và các dịch vụ tùy chọn như âm thanh, dữ liệu và dịch vụ khác.
Bộ chuyển mạch công nghiệp mang mã 2241 của Feichang Technology là thiết bị chuyển tiếp Ethernet, có thể được dùng để hoạch định đường truyền cho âm thanh và video qua mạng dựa trên các cổng thực tế cùng với quản lý VLAN và QoS.
Khi nghiệm thu, đối chiếu định dạng, lưu lượng và kết quả
Trước tiên ghi lại nguồn tín hiệu, định dạng âm thanh và video, cài đặt mã hóa, số kênh hoạt động đồng thời và vị trí đo, sau đó quan sát riêng dữ liệu tại thiết bị đầu cuối, đầu vào bộ chuyển mạch và đầu ra đường lên. Trước khi đối chiếu xem các con số có bằng nhau hay không, hãy xác nhận đơn vị và cửa sổ thống kê nhất quán; tải hữu ích của ứng dụng, kích thước tệp và số byte trên cổng mạng do các công cụ hiển thị có thể tính những thành phần khác nhau, nên không thể yêu cầu chúng đương nhiên phải bằng nhau hoàn toàn.
Kiểm tra hình ảnh và âm thanh, lưu lượng đỉnh, dữ liệu bị loại bỏ tại cổng và dung lượng ghi thực tế trong các điều kiện cảnh ít biến động, có chuyển động và nhiều kênh hoạt động đồng thời. Khi xảy ra giật, hãy lần lượt phân biệt vấn đề ở khâu mã hóa nguồn, nút thắt mạng và giải mã phía nhận, không điều chỉnh ngay tất cả tốc độ bit lên mức tối đa. Lưu các thông số và kịch bản kiểm tra, đồng thời chừa dung lượng dự phòng theo kết quả thực tế để phép tính tốc độ bit trở thành cơ sở lựa chọn và khắc phục sự cố, thay vì một con số quảng bá tách rời nhu cầu nghiệp vụ.
Lưu ý về dữ liệu: Các sơ đồ nguyên lý dùng để giải thích cơ chế chung, không phải ảnh sản phẩm hay bản ghi đo thực tế. Giao diện, chế độ và khả năng cụ thể phụ thuộc vào mẫu thiết bị, phiên bản được chọn và kết quả xác minh tại hiện trường.
Tài liệu kiểm chứng: Sách trắng của Axis về kiểm soát tốc độ bit video qua mạng
Mô tả giao diện kiểm soát tốc độ bit của Axis
Bộ thu phát quang video đa dịch vụ của Feichang Technology
Phân loại bộ thu phát quang video số của Feichang Technology
Bộ chuyển mạch lớp 3 có quản lý với bốn cổng quang và tám cổng điện của Feichang Technology
Phân loại bộ chuyển mạch công nghiệp của Feichang Technology
Chủ đề kỹ thuật liên quan: Cách SRT truyền âm thanh và video: Truyền lại gói bị mất, độ trễ bộ đệm và các chế độ kết nối
Được dịch từ bài viết kỹ thuật tiếng Trung. Nguồn được xuất bản lần đầu: 2022-01-11. Nguồn được sửa đổi lần cuối: 2026-10-13. Đọc nguồn tiếng Trung
