Bitrate

Als Bitrate (bit rate) bezeichnen wir jene Datenmenge, die vom jeweiligen Übertragungskanal innerhalb von 1 s übertragen wird. Im Fall von Kameras oder IP-Recordern messen wir diese meistens in Megabit pro Sekunde (Mb/s) und je höher ihr Wert (Anzahl der innerhalb einer Sekunde übertragenen/gespeicherten Bits), umso höher ist die Qualität des gespeicherten Materials.

Die Bitrate wird häufig mit der Kanalkapazität verwechselt, da beide in derselben Einheit ausgedrückt werden. Die Kanalkapazität jedoch bezeichnet die Übertragungsmöglichkeiten des jeweiligen Kommunikationskanals, während die Bitrate die Bestimmung der momentanen Intensität des Datenstroms ermöglicht.

Die Bitrate kann mittels folgender Formel berechnet werden

K = V log₂(n)

Erläuterungen:
V – Erzeugungsgeschwindigkeit von Zeichen in Bodes (Anzahl der Änderungen des Übertragungsmediums pro Sekunde)
n – Signalwertigkeit (binär = 2)

In IP-Kameras, vor allem jenen, in denen die verfügbare Auflösung 1920x1080 px (Full HD) oder mehr beträgt, kann die Aufnahmequalität der einzelnen Modelle sich eben im Hinblick auf die maximal verfügbare Bitrate unterscheiden (bit rate). Selbst wenn zwei Kameras denselben Kodek zur Kompression nutzen (z. B. H.264), wird die Bildqualität merklich höher in dem Modell sein, dass die höhere verfügbare Bitrate besitzt; was sich gleichzeitig auf eine höhere Besetzung des verfügbaren Anschlusses und höheren Verbrauch des Massenspeichers im Recorder pro Zeiteinheit überträgt.

Im Hinblick auf die in der Datenübertragung eingesetzten Techniken, können wir unterscheiden zwischen fixer Bitrate (CBR – Constant Bit Rate) sowie variabler Bitrate (VBR – Variable Bit Rate).

Fixe Bitrate bedeutet die Nutzung derselben Anzahl von Bits im Datenstrom bei der Übertragung oder Speicherung, unabhängig von z. B. der aktuellen Videosequenz oder Bild. Diese Lösung bewährt sich bei einer beschränkten Kanalkapazität, z. B. in Streaming-Medien während Multimedia-Datenübertragungen via Internet. Diese Methode ist jedoch ungünstig bei der Speicherung von multimedialen Daten, wobei CBR überschüssige Informationen enthalten kann, z. B. bei unkomplizierten Videosequenzen, die sich durch eine geringe Veränderlichkeit im Laufe der Zeit auszeichnen, oder sich als nicht ausreichend erweisen kann, für hoch dynamische Videosequenzen (Verlust der Aufnahmequalität).

Variable Bitrate beruht auf einer differenzierten Anzahl von Bits im selben Zeitsegment. In IP-Kameras ist das Ziel dieser Methode die Aufrechterhaltung einer fixen Qualität des Ausgangsbilds, unabhängig von den Eingangsdaten (z. B. Bilddynamik, Farbunterscheidung, Kontrast), und nicht einer fixen Bitrate innerhalb der Zeiteinheit. Diese Technik wird auch bei der Speicherung von multimedialen Daten in Massenspeichern angewandt, auch im Hinblick auf die optimale Nutzung des verfügbaren Raums.