带宽计算

一条链路所需的带宽约等于摄像机数量 × 单台摄像机码率 × 1.3，其中1.3表示为实时预览和码率峰值预留的30%余量，KDT网站计算器采用的也是这一余量。例如，16台400万像素摄像机采用H.265、25 fps，每台约3 Mbps：16 × 3 = 48 Mbps，加余量后为48 × 1.3 = 62.4 Mbps，100 Mbps链路即可承载。同样的16台摄像机若采用H.264，每台约需6 Mbps，合计96 Mbps，加余量后为124.8 Mbps，需要千兆链路。请对路径上的每条链路分别做这项计算：交换机上行链路、录像机（NVR）的网口及其输入带宽，以及远程查看时现场互联网连接的上行速率。

在KDT网站“售后服务”栏目中打开硬盘容量计算器（路径/after-sales/storage-calculator）；它除了估算硬盘空间，也估算网络带宽。为每组相似的摄像机填写数量、分辨率、编码格式、帧率和场景活动，即可看到单台摄像机和每组的码率，以及“总码率（网络带宽）”下方的总量。页面还会说明100 Mbps链路是否够用、是否需要千兆链路，或是否需要多台录像机或10 Gbps链路；该建议已包含30%余量，录像时长和保存天数不影响它。计算器每台摄像机只计算一路码流，因此子码流、远程查看者以及同一链路上的其他流量需要您自行加上；如需KDT专家审核结果，可将“复制链接”按钮生成的链接发给他们。

码率（Bitrate）是单路码流每秒的数据量，例如一台摄像机4 Mbps；带宽（Bandwidth）是链路或设备传输数据的能力，例如100 Mbps或1 Gbps；吞吐量（Throughput）则是在计入开销和网络状况后实际测得的速率，始终低于标称速率。设计的目的就是确保经过某条链路的所有码流的码率之和再加上余量，仍低于该链路的实际吞吐量。以太网是全双工（Full-duplex）的：千兆链路每个方向都有1 Gbps，而摄像机的录像流量主要是单向的（从摄像机到NVR），所以按这个方向计算即可。

KDT网站计算器的参考值（单台摄像机、25 fps、中等场景活动、H.264）大致为：100万像素（720p）约2 Mbps，200万像素（1080p）约4 Mbps，400万像素约6 Mbps，500万像素约8 Mbps，800万像素（4K）约12 Mbps。采用H.265时约为其一半（1、2、3、4和6 Mbps），采用H.265+等智能编码时约为H.264数值的0.3倍。计算器按帧率与25之比的0.85次方调整码率，因此15 fps约需25 fps码率的65%，30 fps约需117%；场景繁忙时乘以1.5，场景安静时乘以0.6。以上均为规划用的参考数值；对于已安装的系统，请从摄像机或录像机的设置中读取实际数值。

网络速率以比特每秒表示（小写b，如Mbps），而文件大小和下载软件使用字节（大写B，如MB/s），1字节等于8比特，因此Mbps除以8即为MB/s。所以20 Mbps的互联网连接最快下载速度为2.5 MB/s，100 Mbps链路为12.5 MB/s，千兆链路为125 MB/s。实际上协议报头会占用百分之几，因此千兆以太网上复制文件最好时约为110至118 MB/s。网络单位也是十进制的（1 Mbps = 1,000,000比特每秒），所以摄像机上设置的4096 Kbps码率就是4.096 Mbps。

不是。这一行是码率可设置的范围（KDT数据手册中，多款600万和800万像素型号标注为11 Kbps至16 Mbps，许多400万和500万像素型号标注为11 Kbps至10 Mbps），而不是摄像机实际发送的流量。实际流量取决于每路码流设定的码率：CBR模式下为固定值，VBR模式下为不超过所设上限的任意值。请按实际要设置的数值规划网络；但如果摄像机的上限被设得很高，网络就必须能够同时承载所有摄像机的这一上限。

在画质相近的情况下，H.265通常比H.264少用30%至50%的码率，KDT网站计算器按H.264的一半计算；智能编码（KDT摄像机数据手册中标注为H.264+和H.265+）可进一步降低平均码率，计算器按H.264码率的0.3倍计算。例如，24台200万像素摄像机采用H.264需要24 × 4 = 96 Mbps，加30%余量为124.8 Mbps，超出100 Mbps链路的承载能力；而采用H.265只需48 Mbps（加余量为62.4 Mbps）。智能编码节省的主要是平均码率：场景变得繁忙时，码率会重新升到接近设定上限，因此网络链路应按该上限而非平均值设计。只有摄像机、录像机以及查看软件或App都支持该编码，才能获得这一节省。

CBR模式下摄像机以近乎恒定的码率发送，网络负载可预测，但场景复杂时画质会下降；VBR模式下码率随场景变化，最高到您设定的上限，因此平均码率较低，但峰值会达到该上限。计算带宽时应始终按VBR上限规划，因为峰值会同时出现：夜间图像噪点会使所有摄像机的码率一起升高。例如，16台VBR上限为4 Mbps的摄像机平均可能每台只有2 Mbps，但上行链路应按16 × 4 = 64 Mbps设计，加30%余量为83.2 Mbps。起始上限可取该分辨率的典型值（400万像素、H.265约3 Mbps），繁忙场景最多取其1.5倍；如果夜间画面或运动物体出现马赛克，再提高上限。

主码流（Main stream）为全分辨率，用于录像和单画面全屏查看；子码流（Sub-stream）是低分辨率副本，码率通常约为0.25至1 Mbps，用于多画面分割显示和手机App；KDT数据手册标注了每台摄像机的码流数量，通常为Dual Stream或Triple Stream。多画面显示应使用子码流，因为每个画面本来就很小：16个画面若使用400万像素H.265摄像机的主码流，需要16 × 3 = 48 Mbps，而使用子码流只需16 × 0.5 = 8 Mbps。请在NVR、VMS软件或手机App中设置多画面显示使用子码流，仅在单个摄像机全屏打开时切换到主码流。如果录像机还拉取子码流用于预览，则摄像机与录像机之间的链路上也要把它计算在内。

关键帧（I-frame）是一幅完整画面，其大小是两个关键帧之间只传送变化部分的P帧的数倍；间隔越短，平均码率越高。该间隔通常设为帧率的1至2倍，例如25 fps时设为25至50，智能编码会在静止场景中自动延长间隔。间隔越长越节省带宽，但丢包后画面恢复更慢，回放时也只能跳转到关键帧，因此在无线链路等存在丢包的网络上应避免设置过长的间隔。关键帧还会产生高于平均码率的短时突发，这也是每条链路都要留有余量的原因之一。

不完全相同：码率只是视频数据本身，RTP、UDP或TCP、IP和以太网的报头还会在线缆上增加约4%至8%的流量。音频采用G.711时约增加64 kbps（另加报头），摄像机发送的其他码流（例如供录像机预览的子码流）也是额外流量。每个以单播（Unicast）方式直接连接摄像机的客户端都会收到一份独立的码流，因此三个人同时查看同一台摄像机，该摄像机端口上的流量就变为三倍。KDT网站计算器的30%余量可覆盖报头和一般峰值，但额外的码流和查看者需要单独计入。

通常不会：在大多数系统中，摄像机会全天候向录像机推送码流，因为录像机需要实时码流来进行实时预览、事件检测和预录（Pre-record），所以移动侦测、事件或定时录像节省的是硬盘空间，而不是网络带宽。因此，KDT网站计算器只在计算存储时使用录像时长，其网络链路建议仅依据总码率。只有在码流被真正停止时流量才会下降，例如摄像机录像到自身的存储卡、只在需要时才查看，或者某些VMS软件设置为仅在有人观看或录制事件时才拉取码流。

KDT网站计算器预留30%余量：总码率 × 1.3不超过链路速率时才认为链路够用，也就是100 Mbps链路最多承载约77 Mbps，千兆链路约769 Mbps。该余量用于覆盖VBR峰值、关键帧的短时突发、协议报头以及正常的实时预览。如果链路还承载办公电脑等其他流量，或是无线链路，应留更多余量；无线链路的使用量最好不超过实测吞吐量（Throughput）的一半左右。还应把未来几年计划增加的摄像机计算在内，因为日后更换主干链路通常比现在一次选对更贵。

最有效的做法是：用H.265或智能编码（H.265+）代替H.264；为不需要精细细节的摄像机降低分辨率（在KDT网站计算器的模型中，200万像素摄像机的码率约为800万像素的三分之一）；为次要摄像机降低帧率（15 fps代替25 fps约可节省35%）；并设置合适的码率上限。例如，16台400万像素摄像机采用H.264、25 fps需要96 Mbps；改用H.265后降为48 Mbps，再降到15 fps后约为31 Mbps。多画面显示使用子码流，多人观看同一台摄像机时使用组播（Multicast）。每项改动都要在夜间画面和运动场景下检查，因为码率降得过低会毁掉画面质量。

用可用容量除以单台摄像机的码率：按KDT网站计算器的30%余量，100 Mbps链路可承载约77 Mbps，千兆链路约769 Mbps。400万像素H.265摄像机约3 Mbps，即100 Mbps链路可接25台，千兆链路可接256台；400万像素H.264或4K H.265摄像机约6 Mbps，则分别为12台和128台。对于连接NVR的千兆链路，真正的限制往往是录像机自身的输入带宽，它通常低于其千兆网口速率。选型前还应加上子码流、远程查看者和将来增加的摄像机，并按VBR上限而不是平均值计算。

够用：单路摄像机码流只有几Mbps，即使是KDT大多数网络摄像机数据手册中标注的16 Mbps上限，也远低于100 Mbps；这些数据手册还标注摄像机自身的网口为10/100 Mbps以太网口。瓶颈在于上行链路，所有摄像机的码流在这里汇总：24台6 Mbps的摄像机合计144 Mbps，加30%余量为187.2 Mbps，超出100 Mbps上行链路的承载能力。因此摄像机用PoE交换机常将100 Mbps的摄像机端口与千兆上行口相结合，例如KDT的KP-2407H3SFT，配有24个百兆（Fast Ethernet）PoE端口、三个千兆RJ45上行口和三个千兆SFP上行口。上行口应连接到下一台交换机或录像机的千兆端口，并确认链路确实以1000 Mbps建立。

可以，但链条中的每条链路都要承载其后面所有摄像机的流量，最靠近录像机的那条链路承载全部流量。例如，三台交换机依次级联，每台接16台6 Mbps的摄像机，最后一条链路上的流量为3 × 16 × 6 = 288 Mbps，加30%余量为374.4 Mbps，因此必须是千兆链路。链条中每增加一台交换机，也就多了一个故障点，一旦出故障，其后面的所有摄像机都会断开；因此星型结构（每台接入交换机各有一条千兆或光纤上行链路连到录像机旁的核心交换机）既能分散负载，也更便于排查故障。不要把总流量与数据手册标注的交换容量（例如24个千兆端口加4个10 Gbps上行口的交换机为128 Gbps）相比：所有摄像机流量都从同一个上行端口出去，该端口的速率才是真正的限制。

每台NVR都有最大输入（录像）带宽，在数据手册中标为Input Bandwidth，通常低于其千兆网口速率：在KDT 4K录像机的数据手册中，4路型号为40 Mbps，8路为80 Mbps，16路为160 Mbps，32路为256 Mbps；8K型号为1024 Mbps，启用RAID时为512 Mbps；64路4K型号在智能带宽管理下为320至500 Mbps，启用RAID时为200 Mbps。例如，输入带宽为160 Mbps的16路录像机可以接入16台约6 Mbps的H.265 4K摄像机（合计96 Mbps），但若每台采用约12 Mbps的H.264，合计192 Mbps，就无法承载。总码率超限时，视型号不同，录像机会拒绝添加通道、提示带宽不足或丢帧。请把所有通道被录制码流的码率按VBR上限相加，使总和低于Input Bandwidth；启用RAID可能会降低该上限。

它是录像机同时向客户端发送的最大总流量，包括VMS软件、Web界面和手机App中的实时预览与回放，以及录像下载。在KDT数据手册中，该值从入门型号的80 Mbps，到许多16路和32路4K型号的256 Mbps，再到8K型号的800 Mbps（启用RAID时为400 Mbps）不等。四名操作员各自以0.5 Mbps子码流查看16台摄像机，占用4 × 16 × 0.5 = 32 Mbps；但如果每人都打开3 Mbps的主码流，总量将达到4 × 16 × 3 = 192 Mbps，超过80 Mbps。多画面显示时应让操作员使用子码流；在全双工（Full-duplex）千兆端口上，这部分发出的流量不会占用接收摄像机码流的容量，但仍受录像机Output Bandwidth的限制。

当总码率 × 1.3超过1000 Mbps时，也就是KDT网站计算器建议使用多台录像机或10 Gbps链路的临界点。例如，200台约6 Mbps的H.265 4K摄像机合计1200 Mbps，加余量为1560 Mbps：此时应通过10 Gbps上行链路把接入交换机连到核心交换机，例如采用KDT的KP-4806H5SM3这类交换机（48个千兆PoE端口和6个10 Gbps SFP+上行口），并将摄像机分配给多台录像机，使每台录像机的输入带宽足以承载其所分担的部分。将多个千兆端口做链路聚合（LACP，IEEE 802.1AX，原称802.3ad）也能增加容量，但它是把不同的码流分配到各成员链路上，任何单路码流都不能使用超过一条链路。超过铜缆以太网100米限制的主干链路应使用光纤。

单播（Unicast）时每个查看者各收一份码流，源端发送的流量为查看者数量 × 码率；组播（Multicast）时源端只发送一份，由交换机仅转发到已加入该组的设备所在端口。10个操作员工位同时查看同一台4 Mbps摄像机，单播需从该摄像机取40 Mbps，组播只需4 Mbps；用G.711向50台IP音箱广播寻呼，单播约需4.4 Mbps，组播约87 kbps。组播需要交换机开启IGMP Snooping，并在同一VLAN内有IGMP Querier，否则交换机会像广播（Broadcast）流量一样把码流泛洪到所有端口；而且组播通常只在局域网内有效，不能跨互联网。KDT摄像机和NVR的数据手册均标注支持组播和单播；查看软件也必须支持组播。

如果链路有富余容量，摄像机可以与办公电脑共用交换机，但摄像机全天候发送稳定而大量的码流，一旦同一上行链路上出现大文件复制或备份，就可能使链路饱和，导致丢帧和录像中断。至少应把摄像机和录像机放在单独的VLAN中，按摄像机加办公流量的总和来设计共用的上行链路，并通过QoS给语音最高优先级、给视频高于大批量数据的优先级。对于大型系统或录像至关重要的场合，使用独立交换机的物理隔离摄像机网络是保证带宽最简单的方法，也能在安全上把摄像机与办公设备隔开。

关键是现场的上行（上传）速率，而不是网络套餐通常宣传的下行速率，因为视频是从现场发往查看者的，而且每个远程查看者都会收到一份独立的码流。把同时查看的内容相加：4台摄像机的0.5 Mbps子码流约需2 Mbps，一路400万像素H.265主码流约需3 Mbps，两个人同时查看则需要两倍，另加余量。许多ADSL连接的上行只有约0.5至1 Mbps，只够一到两路子码流，而VDSL、光纤入户（FTTH）和许多4G/TD-LTE连接的上行更高；请在现场用测速工具测量实际上行速率。上行较低时，远程查看应使用子码流或码率更低的第三码流、减少画面数量并采用H.265。

文件大小等于录像码率 × 时长：4 Mbps录制1小时为4 × 3600 ÷ 8 = 1800 MB，约1.8 GB。下载速度受现场上行速率限制，所需时间约为时长 ×（录像码率 ÷ 可用上行速率），再加少量开销：上行为2 Mbps时，下载1小时4 Mbps的录像约需2小时，而在本地网络上通常几分钟即可。以正常速度远程回放同样需要不低于录像码率的上行速率，因此较长的录像应在现场导出，只下载所需的事件片段，或在录像机支持时回放码率较低的码流。

每小时的流量（MB）等于码率（Mbps）× 450（3600秒 ÷ 每字节8比特）。一路0.5 Mbps的子码流每小时约225 MB，四路这样的码流（2 Mbps）每小时约900 MB，一路3 Mbps的400万像素H.265主码流每小时约1.35 GB。一个现场若通过4G持续向监控中心发送2 Mbps，每天将消耗21.6 GB，30天约648 GB，这会计入现场的4G流量套餐；如果查看者的流量也有限额，同样会计入其套餐。在按流量计费的连接上，应只在需要时用子码流查看，并把录像保存在本地NVR或存储卡上，而不是通过互联网传送。

每个分支机构需要足够的上行速率来发送中心拉取的码流，中心则需要足够的下行速率来接收所有分支的总和。例如，中心以0.5 Mbps子码流查看10个分支中每个分支的4台摄像机，则每个分支需要2 Mbps上行（加30%余量为2.6 Mbps），中心需要20 Mbps下行（加余量为26 Mbps）。若在中心集中录制所有分支的主码流，负载则完全不同：10个分支 × 8台摄像机 × 3 Mbps即240 Mbps的持续流量，通过互联网很少可行，因此通常的设计是各分支本地录像，中心查看实时画面或按需调取片段。如果分支之间通过专网或VPN互联，还要计入其封装开销，并考虑同一链路上的电话和办公系统流量。

标称速率，例如802.11n（2×2、40 MHz信道）的300 Mbps或802.11ac（2×2、80 MHz）的867 Mbps，是无线的原始速率，由上下行两个方向以及同一信道上的所有设备共享。实际吞吐量在最佳情况下通常也只有其一半左右，距离、遮挡、干扰和信号变弱都会使其进一步降低。安装后请实测吞吐量，例如在两台笔记本电脑之间运行iperf3，并按不超过实测值约一半来规划摄像机：如果标称300 Mbps的链路实测为120 Mbps，摄像机总流量应控制在约60 Mbps，例如20台3 Mbps的400万像素H.265摄像机。优先使用5 GHz频段，保持天线之间视线通畅，并设置VBR上限，避免码率峰值使链路饱和。

用在摄像机安装位置实测的实际吞吐量的一半左右除以单台摄像机的码率：如果家用路由器在2.4 GHz频段、摄像机位置处的实际吞吐量为40 Mbps，可用约20 Mbps，大约够10台2 Mbps的200万像素H.265摄像机使用。实际数量往往更少，因为信号弱的摄像机以低速率通信，占用多得多的信道时间，会拖慢同一信道上的所有其他设备，包括手机和笔记本电脑。请把接入点放在摄像机信号强的位置，摄像机支持时使用5 GHz频段，并把流量大或距离远的摄像机改用有线连接，有线仍是连续录像最可靠的选择。

采用20 ms打包时，一路G.711通话（编码速率64 kbps）每个方向在IP层约占80 kbps，在以太网上约87.2 kbps；宽带编码G.722通常与之相同，G.729（编码速率8 kbps）在以太网上约31.2 kbps。因此30路G.711并发通话每个方向只需约2.6 Mbps，而通过互联网的SIP中继每路并发通话在上行和下行各需约80至90 kbps（取决于链路的封装方式）。对语音而言，时延、抖动（Jitter）和丢包比带宽本身更重要：ITU-T G.114建议单向时延保持在150 ms以下，因此凡语音与视频或数据共用链路之处，都应通过QoS为语音设置优先级（DSCP EF，值为46）。

常见迹象包括画面卡顿或定格、在画面上扩散的灰色或拖影色块（丢包，尤其是关键帧丢包）、实时预览延迟数秒、录像出现断档以及NVR发出带宽告警；这些现象往往在同时打开大量摄像机时，或在夜间和场景繁忙、VBR码流达到峰值时出现。要确认原因，请把每条链路上的码率相加，与该链路的容量以及录像机的Input Bandwidth比较，在网管交换机上查看端口利用率、错误（如CRC错误）和协商速率（线缆或接头有问题可能使千兆链路只协商到100 Mbps），并观察把预览切换到子码流或关闭部分摄像机后问题是否消失。如果问题只出现在某一台摄像机上且全天都有，则更可能是该摄像机的线缆、供电或设置问题。

对于摄像机，可在NVR的通道或网络状态页面读取当前码率，也可在网管交换机上查看，每台摄像机所接端口的流量就是其实际码率；基于SNMP的监控软件还可以绘制端口流量在一整天（含夜间）内的曲线，以便看到峰值。对于链路，可在其两端的两台电脑之间运行iperf3（TCP测试显示可用吞吐量，UDP测试还能显示丢包和抖动）；对于互联网，请在现场测速并查看上行数值。将结果与计算值比较：如果实际码率高于假设值，请在增加摄像机之前修正计算或降低码率上限。

可以。硬盘容量计算器页面上的“申请项目设计”按钮会把您的需求发送给KDT销售团队，其工程师会为您的项目规划录像机、硬盘和网络，并推荐合适的摄像机和NVR。为了得到准确的答复，请提供各类摄像机的数量及其分辨率、编码格式和帧率，标明建筑物、线缆距离和无线链路的现场简图，同时查看的操作员和远程查看者人数，互联网连接类型及实测上行速率，以及现有交换机和录像机的型号。附上用“复制链接”按钮生成的计算链接也能节省时间。