Bitrate คือ

Bitrate คืออะไร ตั้งค่าอย่างไรให้ภาพชัดและใช้พื้นที่พอดี

วิดีโอสองไฟล์มีความละเอียดเท่ากัน แต่ไฟล์หนึ่งเห็นรายละเอียดชัดกว่าและใช้พื้นที่มากกว่าได้ ความแตกต่างส่วนหนึ่งมาจากปริมาณข้อมูลที่ใช้บันทึกภาพในแต่ละวินาที การตั้งค่านี้จึงเกี่ยวข้องทั้งกับคุณภาพภาพ ความเร็วเครือข่าย และจำนวนวันที่เก็บย้อนหลังได้ ไม่ใช่เพียงเลือกความละเอียดสูงแล้วจะได้ผลเหมือนกันทุกระบบ

สารบัญ

สำหรับผู้ที่กำลังหาว่า bitrate คืออะไร ควรเริ่มจากทำความเข้าใจหน่วยและวิธีควบคุมอัตราข้อมูล จากนั้นจึงทดลองกับภาพจริง โดยเฉพาะช่วงที่มีคนเดิน รถเคลื่อนผ่าน หรือแสงเปลี่ยน ก่อนนำค่าเฉลี่ยไปประเมินพื้นที่บันทึก

Bitrate คืออะไร และหน่วย Mbps บอกอะไร

Bitrate หรือบิตเรต คือปริมาณข้อมูลที่ส่งหรือบันทึกต่อหนึ่งวินาที โดยทั่วไปใช้หน่วยบิตต่อวินาที เช่น kbps และ Mbps ในงานวิดีโอ ค่านี้บอกว่า Encoder ใช้ข้อมูลมากน้อยเพียงใดเพื่อแทนภาพเคลื่อนไหว ไม่ได้บอกจำนวนพิกเซลหรือจำนวนภาพต่อวินาทีโดยตรง

หน่วย ความหมาย ตัวอย่าง
kbps หรือ kbit/s กิโลบิตต่อวินาที 1,000 kbps เท่ากับ 1 Mbps ในระบบฐานสิบ
Mbps หรือ Mbit/s เมกะบิตต่อวินาที 4 Mbps เท่ากับ 4,000,000 บิตต่อวินาที
MB/s เมกะไบต์ต่อวินาที 4 Mbps เท่ากับ 0.5 MB/s เพราะ 8 บิตเท่ากับ 1 ไบต์

ตัวอักษร b เล็กกับ B ใหญ่มีความหมายต่างกัน จึงไม่ควรนำค่า Mbps ไปเทียบกับความจุฮาร์ดดิสก์หน่วย GB โดยตรง บางหน้าตั้งค่าอาจใช้ตัวคูณหรือการแสดงหน่วยต่างกัน ควรยึดคู่มือของอุปกรณ์เมื่อต้องกรอกตัวเลขจริง

Video bitrate, audio bitrate และ total bitrate ต่างกันอย่างไร

Video bitrate เป็นอัตราข้อมูลของภาพ ส่วน audio bitrate เป็นอัตราข้อมูลของเสียง ถ้าไฟล์หรือโปรแกรมแสดง total bitrate ให้ตรวจว่ารวมเสียงและส่วนอื่นแล้วหรือยัง การคิดพื้นที่ต้องรวมข้อมูลที่บันทึกจริง แต่ไม่ควรนำเสียงมาบวกซ้ำเมื่อใช้ค่ารวมอยู่แล้ว

บิตเรตมีผลต่อคุณภาพภาพอย่างไร

เมื่อใช้ภาพต้นทาง Codec ความละเอียดและเฟรมเรตเดียวกัน การให้ข้อมูลกับ Encoder มากขึ้นมักช่วยรักษารายละเอียดที่สูญเสียจากการบีบอัดได้ โดยเฉพาะภาพที่มีการเคลื่อนไหวหรือพื้นผิวซับซ้อน แต่เมื่อให้ข้อมูลเพียงพอแล้ว การเพิ่มต่ออาจทำให้ไฟล์ใหญ่ขึ้นโดยแทบไม่เห็นประโยชน์

หากตั้งต่ำเกินไป อาจเห็นภาพแตกเป็นบล็อก รายละเอียดเล็ก ๆ หาย หรือคุณภาพลดลงตอนมีการเคลื่อนไหว อย่างไรก็ตาม อาการภาพไม่ชัดไม่ได้เกิดจากบิตเรตเสมอไป เลนส์ไม่โฟกัส แสงไม่พอ หรือวัตถุเบลอจากการเคลื่อนไหวต้องแก้ที่สาเหตุ ไม่สามารถสร้างรายละเอียดที่กล้องไม่ได้บันทึกด้วยการเพิ่มอัตราข้อมูลภายหลัง

สำหรับภาพที่มีเส้นหรือลายคลื่น ควร ตรวจสาเหตุภาพเป็นเส้น ก่อนเพิ่มบิตเรต เพื่อแยกปัญหาจอ สาย ไฟเลี้ยง และแสงจากปัญหาการบีบอัด

ความละเอียด FPS และ Codec เป็นคนละตัวแปร

  • ความละเอียดระบุขนาดภาพเป็นพิกเซล เช่น 1920 × 1080
  • FPS ระบุจำนวนเฟรมต่อวินาที เกี่ยวข้องกับความต่อเนื่องของการเคลื่อนไหว อ่านความแตกต่างได้ในเรื่อง เฟรมเรตกับภาพที่ลื่นหรือกระตุก
  • Codec เป็นวิธีเข้ารหัสและบีบอัดวิดีโอ หากกำลังเลือกโหมดบันทึก ควรตรวจ ความแตกต่างของ H.264 และ H.265 พร้อมความเข้ากันได้ของเครื่องบันทึกและอุปกรณ์รับชม
  • บิตเรตระบุปริมาณข้อมูลต่อวินาที จึงต้องพิจารณาร่วมกับทั้งสามข้อ ไม่ใช่ใช้แทนกัน

การนำไฟล์ที่คุณภาพต่ำไปส่งออกใหม่ด้วยบิตเรตสูงไม่ได้ทำให้รายละเอียดต้นฉบับกลับมา และการเทียบไฟล์คนละ Codec จากตัวเลข Mbps อย่างเดียวก็ยังสรุปไม่ได้ว่าไฟล์ใดให้ภาพดีกว่า

CBR กับ VBR เลือกใช้แบบไหน

ชื่อเมนูและวิธีควบคุมอัตราข้อมูลอาจต่างกันตามผู้ผลิต จึงควรอ่านคู่มือควบคู่กับตัวเลือกที่เห็นบนเครื่อง ไม่ควรถือว่าชื่อโหมดเหมือนกันจะทำงานเหมือนกันทุกยี่ห้อ

โหมด แนวทางทำงาน สิ่งที่ต้องตรวจ
CBR พยายามรักษาอัตราข้อมูลใกล้ค่าที่ตั้งไว้ ภาพช่วงซับซ้อนยังชัดพอหรือไม่ และค่าใช้งานจริงแกว่งมากเพียงใด
VBR ปรับอัตราข้อมูลตามภาพและระดับคุณภาพที่เลือก ค่าเฉลี่ยสำหรับคิดพื้นที่ และค่าสูงช่วงมีเหตุการณ์ที่เครือข่ายต้องรับได้
MBR / Maximum bitrate จำกัดอัตราข้อมูลตามเพดานที่กำหนด เมื่อถึงเพดาน อุปกรณ์ลดคุณภาพหรือเฟรมเรตอย่างไร
ABR / Average bitrate ควบคุมค่าเฉลี่ยตามงบข้อมูลในระบบที่รองรับ ระยะเวลาเฉลี่ยและการตั้งค่าต้องสอดคล้องกับการบันทึกจริง

เอกสาร แนวทางควบคุมอัตราข้อมูลของ Axis อธิบายว่าภาพที่ซับซ้อนขึ้นอาจต้องใช้ข้อมูลเพิ่ม และการจำกัดข้อมูลมากเกินไปอาจแลกกับคุณภาพภาพ ควรนำหลักการมาประเมินหน้างาน ไม่คัดลอกค่าตั้งเฉพาะแบรนด์ไปใช้กับเครื่องอื่นทันที

คำว่า ABR ในตารางหมายถึง Average bitrate ไม่ใช่ Adaptive bitrate ที่ใช้สลับคุณภาพสตรีมตามเครือข่าย สำหรับคนดูภาพผ่านอินเทอร์เน็ต ทั้งสองคำอาจใช้อักษรย่อเหมือนกันแต่กล่าวถึงคนละกระบวนการ

ควรตั้งค่า Bitrate เท่าไหร่สำหรับวิดีโอ 1080p หรือ 4K

ไม่มีตัวเลขเดียวที่เหมาะกับวิดีโอ 1080p หรือ 4K ทุกกรณี เพราะจำนวนเฟรม Codec คุณภาพ Encoder แสง และสิ่งที่เคลื่อนไหวในภาพมีผลร่วมกัน ตารางแนะนำของแพลตฟอร์มอัปโหลดวิดีโอก็ไม่ใช่ค่ามาตรฐานสำหรับกล้องและเครื่องบันทึกทุกระบบ

ช่างตรวจภาพขณะมีการเคลื่อนไหวเพื่อปรับบิตเรตวิดีโอ

ภาพประกอบจำลองการตรวจภาพในฉากนิ่งและฉากเคลื่อนไหว ไม่ใช่หน้าจอหรือผลทดสอบอุปกรณ์จริง

วิธีปรับทีละขั้นโดยไม่เปลี่ยนหลายค่าพร้อมกัน

  1. กำหนดสิ่งที่ต้องเห็น เช่น การเดินผ่านประตู การหยิบสินค้า หรือรายละเอียดบริเวณแคชเชียร์ แล้วตรวจมุมกล้อง แสงและโฟกัสก่อน
  2. เลือกความละเอียด FPS และ Codec ที่อุปกรณ์ทั้งระบบรองรับ จากนั้นเริ่มด้วยค่าที่ผู้ผลิตแนะนำหรือค่ามาตรฐานของรุ่นนั้น
  3. บันทึกค่าปัจจุบันไว้ เพื่อย้อนกลับได้ ทดลองเปลี่ยนอัตราข้อมูลทีละขั้นโดยคงตัวแปรอื่นเดิม
  4. ตรวจไฟล์บันทึกจริง ดูทั้งฉากนิ่งและช่วงที่มีคนหรือวัตถุเคลื่อนผ่าน ไม่ตัดสินจากภาพสดช่องเล็กบนจอเพียงอย่างเดียว
  5. ทดสอบกลางวันและกลางคืน โดยเฉพาะบริเวณที่มีแสงเปลี่ยนหรือภาพรบกวน แล้วเปรียบเทียบรายละเอียดสำคัญที่ขนาดภาพเท่ากัน
  6. ตรวจข้อมูลที่ใช้จริง ทั้งค่าเฉลี่ย ค่าสูงสุดที่สังเกตได้ พื้นที่บันทึก และการเปิดย้อนหลังหลายช่อง ก่อนใช้ค่าดังกล่าวกับทั้งระบบ

หากลดค่าแล้วพื้นที่ประหยัดขึ้น แต่รายละเอียดที่ต้องใช้ตรวจเหตุการณ์หายไป ถือว่ายังไม่เหมาะกับงานนั้น ควรเพิ่มพื้นที่หรือทบทวนจำนวนวันเก็บบันทึก แทนการลดคุณภาพทุกช่องโดยไม่ตรวจภาพ

Main Stream กับ Sub Stream ไม่จำเป็นต้องตั้งเท่ากัน

โดยทั่วไป Main Stream ใช้กับภาพคุณภาพสูงและงานบันทึก ส่วน Sub Stream ใช้กับงานที่ต้องการข้อมูลน้อยลง เช่น ภาพรวมหลายช่องหรือการดูผ่านมือถือ แต่การเลือกสตรีมขึ้นกับเครื่องบันทึกและแอป ต้องตรวจว่างานบันทึกกับงานดูสดเรียกสตรีมใดจริงก่อนปรับ เพื่อไม่ให้ลดคุณภาพภาพย้อนหลังโดยไม่ตั้งใจ

คำนวณพื้นที่บันทึกจากบิตเรตเฉลี่ย

เมื่อทราบอัตราข้อมูลเฉลี่ยที่บันทึกจริง สามารถประเมินความจุแบบฐานสิบได้จากสูตรต่อไปนี้ สูตรเป็นการคำนวณข้อมูล ไม่ใช่การรับประกันจำนวนวันย้อนหลังของเครื่องรุ่นใด

พื้นที่โดยประมาณ (GB) = บิตเรตเฉลี่ย (Mbps) × ชั่วโมงบันทึกต่อวัน × 0.45 × จำนวนช่อง × จำนวนวัน

ตัวคูณ 0.45 มาจาก 3,600 วินาทีต่อชั่วโมง หาร 8 เพื่อเปลี่ยนบิตเป็นไบต์ แล้วหาร 1,000 เพื่อเปลี่ยน MB เป็น GB หากกล้องแต่ละตัวใช้ค่าไม่เท่ากัน ให้คำนวณแยกแล้วนำพื้นที่มารวมกัน

ค่าเฉลี่ยต่อช่อง ต่อชั่วโมง ต่อ 24 ชั่วโมง
1 Mbps 0.45 GB 10.8 GB
2 Mbps 0.90 GB 21.6 GB
4 Mbps 1.80 GB 43.2 GB
8 Mbps 3.60 GB 86.4 GB

ตารางใช้ 1 GB เท่ากับ 1,000,000,000 ไบต์ และเป็นตัวอย่างคำนวณ ไม่ใช่ค่าบิตเรตที่แนะนำสำหรับความละเอียดใด หากตัวเลขที่ใช้เป็นเฉพาะภาพ ต้องคิดข้อมูลเสียงและส่วนเพิ่มเติมด้วย แต่ถ้าเป็นอัตราข้อมูลรวมแล้วไม่ต้องบวกส่วนเดิมซ้ำ

ตัวอย่างกล้อง 8 ตัว บันทึกต่อเนื่อง 30 วัน

สมมติทุกช่องมีอัตราข้อมูลเฉลี่ย 4 Mbps และบันทึกตลอด 24 ชั่วโมง พื้นที่ข้อมูลจะเท่ากับ 4 × 24 × 0.45 × 8 × 30 = 10,368 GB หรือ 10.368 TB ก่อนคิดส่วนเผื่อและพื้นที่ที่ระบบใช้ ตัวอย่างนี้ยังไม่ใช่คำแนะนำให้ซื้อฮาร์ดดิสก์รวมเท่าตัวเลขพอดี

เครื่องบันทึกและฮาร์ดดิสก์สำหรับคำนวณพื้นที่จากบิตเรตเฉลี่ย

ภาพประกอบจำลองเครื่องบันทึกและฮาร์ดดิสก์สำหรับวางแผนความจุ ไม่ใช่การระบุสเปกสินค้ารุ่นใด

ก่อนเลือก HDD สำหรับกล้องวงจรปิดที่บันทึกต่อเนื่อง ต้องตรวจความจุที่เครื่องรองรับ จำนวนช่องใส่ดิสก์ พื้นที่ใช้งานได้จริงหลังจัดรูปแบบ และส่วนที่กันไว้ให้ระบบ ถ้าใช้ RAID ความจุใช้งานก็อาจไม่เท่าผลรวมบนฉลากดิสก์

ใช้ VBR หรือบันทึกเฉพาะเหตุการณ์ต้องคิดเพิ่มอย่างไร

ควรใช้ค่าเฉลี่ยจากช่วงเวลาที่เป็นตัวแทนของหน้างาน ไม่ใช่อ่านเพียงช่วงร้านปิดหรือภาพนิ่ง หากบันทึกเฉพาะเหตุการณ์ ต้องรวมเวลาบันทึกก่อนและหลังเหตุการณ์ด้วย จำนวนครั้งและระยะเวลาเกิดเหตุไม่แน่นอน จึงควรทดสอบหลายวันและติดตามจำนวนวันย้อนหลังจริงก่อนสรุปความจุที่ต้องใช้

ตรวจเครือข่ายและเครื่องบันทึกก่อนเพิ่มอัตราข้อมูล

กล้องแต่ละตัวส่งข้อมูลได้ ไม่ได้แปลว่าเครื่องบันทึกจะรับทุกช่องพร้อมกันไหว ต้องตรวจทั้งแบนด์วิดท์ขาเข้ารวม จำนวนช่อง ความสามารถถอดรหัส และข้อจำกัดตามโหมดที่เปิดใช้ ในหมวด เครื่องบันทึก NVR ควรเปรียบเทียบข้อจำกัดเหล่านี้ร่วมกับพื้นที่จัดเก็บด้วย

ตัวอย่างกล้อง 8 ตัวที่ส่งตัวละ 4 Mbps มีข้อมูลภาพรวมประมาณ 32 Mbps ก่อนข้อมูลเสียงและภาระของเครือข่าย แต่การดูหลายสตรีม การส่งไฟล์ย้อนหลัง และข้อมูลจากอุปกรณ์อื่นอาจใช้ช่องทางเดียวกัน จึงไม่ควรเลือกความเร็วลิงก์จากผลบวกนี้แบบพอดี

การบันทึกภายในเครือข่ายกับการดูจากภายนอกใช้คนละเส้นทาง การดูนอกสถานที่ยังขึ้นกับความเร็วอัปโหลดของสถานที่ติดตั้งและเครือข่ายฝั่งผู้ชม ถ้าภาพสดสะดุดเฉพาะบนมือถือ ควรตรวจสตรีมที่แอปเรียกใช้ก่อนลดคุณภาพ Main Stream ที่ใช้เก็บหลักฐาน

คำถามที่พบบ่อยก่อนปรับการบันทึก

ไม่เสมอไป ต้องเทียบภาพต้นทางและเงื่อนไขเดียวกัน เมื่อข้อมูลเพียงพอแล้ว การเพิ่มต่ออาจทำให้ไฟล์ใหญ่ขึ้นโดยไม่ช่วยให้เห็นรายละเอียดมากขึ้น และไม่สามารถแก้ภาพไม่โฟกัสหรือสร้างรายละเอียดที่หายไปจากต้นฉบับได้

ไม่เท่ากัน 4 Mbps เท่ากับ 0.5 MB ต่อวินาทีในระบบฐานสิบ เพราะ 8 บิตเท่ากับ 1 ไบต์ หากบันทึกต่อเนื่อง 24 ชั่วโมง จะเป็นข้อมูลประมาณ 43.2 GB ก่อนคิดส่วนอื่นที่ไม่ได้รวมในอัตราข้อมูลนั้น

เพราะอัตราข้อมูลเปลี่ยนตามภาพและระดับคุณภาพที่กำหนด ฉากนิ่งกับฉากที่มีรายละเอียดหรือการเคลื่อนไหวมากอาจใช้ข้อมูลต่างกัน ควรตรวจทั้งค่าเฉลี่ยเพื่อประเมินพื้นที่และช่วงข้อมูลสูงเพื่อดูว่าเครือข่ายรับไหวหรือไม่

ไม่จำเป็น กล้องมองภาพรวม จุดแคชเชียร์ และทางเข้าออกอาจต้องรักษารายละเอียดต่างกัน ควรเริ่มจากความต้องการของแต่ละจุด แล้วทดสอบไฟล์ย้อนหลังจริงแทนการคัดลอกค่าทั้งระบบทันที

ถ้าข้อมูลที่บันทึกจริงลดลงและเงื่อนไขอื่นคงเดิม พื้นที่เดิมมักเก็บได้นานขึ้น แต่จำนวนวันจริงยังขึ้นกับโหมดบันทึก เสียง เหตุการณ์ พื้นที่ใช้งานและการเขียนทับ ต้องตรวจว่ารายละเอียดภาพยังเพียงพอกับงานด้วย

สรุปการตั้งค่า Bitrate ให้เหมาะกับการใช้งาน

เริ่มจากสิ่งที่ต้องเห็นในภาพ เลือกความละเอียด FPS และ Codec ให้เหมาะกับอุปกรณ์ แล้วปรับบิตเรตโดยตรวจไฟล์บันทึกทั้งช่วงนิ่ง เคลื่อนไหว และกลางคืน นำค่าเฉลี่ยที่เป็นตัวแทนของงานไปคำนวณความจุ พร้อมตรวจเครือข่ายและแบนด์วิดท์รวมของเครื่องบันทึก วิธีนี้ช่วยตัดสินใจจากภาพที่ใช้งานได้จริง แทนการเลือกตัวเลขสูงสุดเพียงอย่างเดียว

บทความที่เกี่ยวข้อง