网络监控的视频码流、帧率、全双工、网口速率基础概念

网络监控系统的图像会卡顿 , 但是自己算了带宽 , 一台网络摄像机占8M带宽 , 交换机百兆 , 接入11台 , 理论上100÷8=12.5台 , 一共接11台那么网络带宽是不是够了 , 但还会网络卡顿 , 问到底是什么原因呢?
关于卡顿的原因 , 我们前面已经写过相关文章了 , 感兴趣的可以翻翻历史文章 。 通常都能在外部找到原因 , 但是如果排除了外部因素 , 你应该怎么办呢?
针对这些困惑 , 我们要先了解网络监控与涉及设备的基础概念 。

网络监控的视频码流、帧率、全双工、网口速率基础概念
文章图片
什么是视频码流和帧率?
视频码流是视频文件编码后在单位时间内使用的数据流量 。 也称为视频码率 。 是视频画面质量的最重要部分(摘自百度百科) 。
我们监控视频中码流的单位时间是1秒 。 1秒=1000毫秒(这个下面用) 。
那么视频图像会不会像流水一样匀速地流过呢?肯定不是的 。 是通过帧来经过 , 帧是数据传输单位 , 每秒钟帧数(用fps表示)愈多 , 所显示的动作就会愈流畅 。 高的帧率可以得到更流畅、更逼真的视频动画 。
如果视频是每秒25帧 , 那每帧之间就有时间间隔 。 时间间隔可以计算为40毫秒 。
那我们可以得知 , 发送和发送间隔的平均码率要小于发送视频帧时候的码率 。
帧 , 也分I帧 , P帧 , B帧 。 I帧通常是每个视频片段的第一帧 , 它的占量是最大的 , 可用示意图理解如下 。

网络监控的视频码流、帧率、全双工、网口速率基础概念
文章图片
什么是全双工和半双工?
全双工传输是指交换机在发送数据的同时也能够接收数据 , 两者同步进行 , 这好像一条东西走向的宽阔马路 , 可允许两辆马车迎面通过 , 当马车A自东向西行驶 , 马车B自西向东行驶时 , 两车可以同时行进 , 互不影响 , 这个例子中宽阔的马路代表的就是全双工链路 。 目前的交换机都支持全双工 。 全双工的好处在于迟延小 , 速度快 。
半双工就是指一个时间段内只有一个动作发生 , 举个简单例子 , 一根独木桥 , 同时只能允许一个人通过 , 当有甲、乙两人从河岸两端迎面走过来时 , 这种情况下就只能是一个人在桥头先停下来 , 等待另外一个人走过来后 , 再继续走过去 , 这个例子中独木桥代表的就是半双工链路 。 早期的对讲机、以及早期集线器等设备都是实行半双工的产品 。 当数据流量较大时 , 工作在半双工模式的链路就会出现冲突、错包 , 最终影响了工作性能 。 因此半双工已逐渐退出历史舞台 。

网络监控的视频码流、帧率、全双工、网口速率基础概念
文章图片
网络监控的视频码流、帧率、全双工、网口速率基础概念】全双工模式和半双工模式在网卡中的区别
1、在全双工模式下 , 8网根线都要分别接到水晶头相应的线序位置上;
2、在半双工模式下 , 只需接4根线 , 参照T568B标准 , 一般使用1、2、3、6线序位置上的四根线 , 即:白橙、橙、白绿、绿四根线 。 白橙、橙用于发送数据 , 白绿、绿用于接收数据 。
3、全双工模式下 , 网线最大可以达到100兆以上的速度 。 在半双工模式下 , 网线能达到的速度通常为10兆左右 。

网络监控的视频码流、帧率、全双工、网口速率基础概念
文章图片
4、全双工模式的网线既可以工作于全双工模式 , 也可以工作于半双工模式;但半双工模式的网线不能工作于全双工模式 。
5、在半双工模式下 , 多出来的两组线可以用来接电话线 , 比如:把“白蓝、蓝”这组线分出来当电话线使用 。 在局域网网络布线中 , 用这种方式可以节省布线成本 , 一根双绞线同时当网线和电话线使用 。
什么是网口速率?
我们现今正在使用的网络接口都为以太网接口 。 网口接口速率决定了接口传输数据的带宽 , 一般用到的接口有10Mbps、100Mbps、1000Mbps等速率类型 。

网络监控的视频码流、帧率、全双工、网口速率基础概念
文章图片
常见的以太网接口类型有RJ-45接口 , RJ-11接口 , SC光纤接口 , FDDI接口 , AUI接口 , BNC接口 , Console接口 。 但是我们通常说的网口速率都是RJ-45接口 , 就是网线水晶头 。
不同速率的接口也是可能对接成功的 , 其工作速率最终需要协商一致 。 如果100Mbps自协商接口和10Mbps自协商接口对接 , 协商出来的工作速率是10Mbps 。 所以 , 接口速率不一定就是其工作速率 , 一般工作速率会小于或等于接口速率 。