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El documento explica cómo calcular el ancho de banda requerido para transmitir video a través de un enlace. Primero, define conceptos claves como ancho de banda, capacidad de disco duro, y unidades como bits, bytes, kbps y mbps. Luego, distingue entre velocidad nominal y efectiva de un enlace, señalando que la velocidad efectiva suele ser solo el 40% de la nominal. Finalmente, presenta la fórmula clave para calcular el ancho de banda requerido, que considera la velocidad, tamaño de imagen
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- 1. Cómo calcular el ancho de banda de un enlace para video. Primera parte Por Ing. Germán Alexis Cortés Hernández, gerente - senior technical consultan de Insetron Ltda. e Instructor de ALAS El cálculo del ancho de banda (BW, por sus siglas en inglés: Band Width) de un canal de comunicaciones para transmitir video, se hace con simples cálculos matemáticos. El BW está estrechamente relacionado con la capacidad del disco duro (HD, por sus siglas en inglés: Hard Drive, o DD en español), en donde se almacena la información de video. Por lo tanto gran parte de los datos que requerimos para determinar el BW, son necesarios para saber la capacidad del DD. Conceptos claves para aprender a calcular el BW El ancho de banda se mide en bps (bits por segundo) – Unidad de velocidad digital. La capacidad de Disco Duro se mide en Bytes – Unidad de almacenamiento digital. Un bit es igual a la octava parte de un Byte., es decir, un Byte es igual a 8 bits. (bit se escribe con b minúscula y Byte se escribe con B mayúscula). Las notaciones de K (Kilo), M (Mega), G (Giga), T (Tera), P (Peta), Z (Zeta)… se usan para determinar miles, millones, miles de millones y así sucesivamente, por lo tanto KB, expresará Kilo Bytes, o miles de Bytes; mientras que Gbps quiere decir miles de millones de bits por segundo. Un K son 1024 y no 1000 como en el sistema decimal, una M son 1024 K, una T son 1024 G. Esto es útil para pasar de una unidad a otra. Ancho de banda El ancho de banda representa la velocidad de un canal de transmisión, sin embargo es realmente la cantidad de información que se puede transmitir en un segundo de tiempo por ese canal de comunicación. Esto depende de la capacidad de manejar los bits (unos y ceros) y de la velocidad de los circuitos electrónicos para administrar la información de una forma organizada y segura.
- 2. Mucha gente cree que un canal de 2MHertz (medida de frecuencia en el espectro electromagnético) tiene un ancho de banda de 2Mbps, pero eso no es necesariamente cierto. Además depende de la pericia del hardware, firmware y software, para administrar mejor la información. Hoy en día, casi siempre los algoritmos de transmisión por un lado y los caracteres de control del protocolo a usar, restan y suman bits y entonces no es directa la proporción entre la frecuencia de la onda portadora o del reloj básico y el ancho de banda. Aquí podemos definir dos tipos de velocidades de los canales de transmisión de datos: 1. La Nominal: Siempre es mayor que la Efectiva Determina la máxima velocidad Mantiene asociados caracteres de control que no aportan nada real para el mensaje Puede manejar colisiones, fallas, errores y pérdidas que reducen sustancialmente la velocidad 2. La Efectiva: Determina la cantidad real de datos que el canal está transmitiendo. No hay una fórmula para determinar la velocidad efectiva de la nominal, sin embargo para la transmisión de video podemos asumir que la velocidad efectiva es solo un 40% de la velocidad nominal en la gran mayoría de casos en redes de datos tipo LAN/WAN. Veamos un ejemplo: Cuando alguien nos dice que la red local (LAN) de nuestra oficina es 100BaseT, nos quiere indicar que está basada en par trenzado o cable UTP y que la velocidad nominal de la red es de 100Mbps. Por esa parte no podemos esperar que realmente viajen más de 100 x 40% = 40 Mbps. Si por ejemplo hemos determinado (luego lo veremos) que una cámara requiere 2 Mbps, no podremos colocar en esa red más de: 40Mbps / 2 Mbps = 20 cámaras. De igual manera si la velocidad de mi enlace a internet es de 6Mbps nominal, entonces tengo 6 x 40% = 2,4 Mbps, por lo tanto ese enlace me alcanza para una sola de las cámaras anteriores. Se debe diseñar y trabajar de esta manera (escenarios y situaciones más críticas), para garantizar que siempre vamos a poder transmitir por el medio de comunicación mencionado, esa señal de video y así nunca sufrirá retrasos, bajas de calidad o disminución en la velocidad (cuadros por segundo).
- 3. PARAMETROS NECESARIOS Revisemos la siguiente fórmula del ancho de banda, expresado en bps: BW = Velocidad x Tamaño de cada imagen en promedio x % de actividad x 8 En la segunda parte de este tutorial explicaremos cada variable, además daremos la definición de varios aspectos en una cámara de video digital.