Parameter Apa yang Membentuk Bitrate Video 4K?

Untuk menghitung kebutuhan bandwidth video 4K, kalikan jumlah piksel horizontal dan vertikal, frame rate, bit depth, jumlah kanal warna, faktor chroma, dan overhead transport; lalu bagi hasilnya dengan compression ratio jika stream dikompresi. Hasil sebelum kompresi menunjukkan maximum digital data rate, sedangkan bitrate setelah kompresi perlu dicocokkan dengan spesifikasi encoder dan kapasitas jaringan.

Perhitungan awal ini membantu Anda menilai kebutuhan tiap stream sebelum menentukan kapasitas port dan uplink. Bedakan sinyal tanpa kompresi dari stream AV-over-IP yang dikompresi, karena selisih bitrate keduanya bisa besar.

Mulai dari jumlah piksel horizontal dan vertikal

Kalikan resolusi horizontal dengan resolusi vertikal. Resolusi 4K UHD 3840 × 2160 menghasilkan 8.294.400 piksel per frame. Semakin banyak piksel dalam satu frame, semakin besar volume data yang harus diproses.

Perhitungkan frame rate, bit depth, dan kompresi

Frame rate menunjukkan jumlah frame yang dikirim setiap detik, sedangkan bit depth menunjukkan ketelitian data warna per kanal. Untuk menghitung data mentah, gunakan faktor kanal warna dan chroma: 4:4:4 memakai faktor 1, 4:2:2 sekitar 0,67, dan 4:2:0 sebesar 0,5.

Rumus perkiraan data video tanpa kompresi adalah:

Piksel horizontal × piksel vertikal × frame rate × bit depth × 3 × faktor chroma × 1,25

Faktor 3 mewakili kanal warna RGB, sedangkan 1,25 adalah overhead transport untuk DVI atau HDMI. Untuk memperkirakan bitrate hasil kompresi, bagi data mentah dengan compression ratio. Gunakan rasio yang sesuai dengan encoder yang Anda pilih, sebab kompresi lebih tinggi menurunkan bitrate dengan konsekuensi pada kualitas gambar atau latensi.

Gunakan rumus untuk memperkirakan maximum digital data rate

Untuk 3840 × 2160, 60 fps, 10-bit, dan 4:4:4, perhitungannya menghasilkan sekitar 18,66 Gbps setelah faktor overhead. Jika contoh ini memakai compression ratio 100:1, bitrate stream menjadi sekitar 186,6 Mbps. Angka tersebut hanya ilustrasi; gunakan bitrate maksimum dari spesifikasi encoder untuk desain akhir.

Saat membandingkan platform AV-over-IP, periksa resolusi, frame rate, chroma, bit depth, dan bitrate maksimum yang didukung. Pertimbangan distribusi video 4K melalui jaringan membantu Anda menghubungkan angka stream dengan kebutuhan tiap zona layar.

Bagaimana Memetakan Lalu Lintas pada Switch?

Petakan bitrate setiap stream pada jalurnya dari encoder ke decoder, lalu jumlahkan beban yang melewati tiap uplink dan switch fabric. Perencanaan ini perlu memperhitungkan distribusi stream, daya PoE, serta konfigurasi jaringan untuk mengatur prioritas dan sinkronisasi.

Petakan encoder, decoder, dan jalur setiap stream

Catat setiap encoder, decoder, bitrate stream, dan port yang dilalui. Tandai juga uplink tempat beberapa aliran bertemu. Perhitungan per jalur menunjukkan titik yang paling berisiko mengalami kemacetan, meskipun port endpoint masih memiliki kapasitas.

Bandingkan kebutuhan multicast dan unicast

Dengan multicast, switch meneruskan satu stream ke port yang berlangganan. Dengan unicast, sumber mengirim stream terpisah untuk setiap tujuan, sehingga kebutuhan bandwidth pada jalur sumber dapat bertambah seiring jumlah decoder. Hitung salinan stream yang melewati setiap link, bukan hanya jumlah layar pada sistem.

Periksa uplink, switching capacity, dan kebutuhan PoE

Pastikan kapasitas uplink mampu menampung total stream yang melintasinya. Periksa switching capacity agar fabric switch dapat menangani trafik serentak sesuai kebutuhan. PoE berkaitan dengan pasokan daya perangkat, jadi hitung anggaran daya port dan switch secara terpisah dari bitrate data. Cocokkan kebutuhan tersebut dengan spesifikasi switch jaringan.

Atur IGMP snooping, VLAN, QoS, dan PTP

Aktifkan IGMP snooping agar trafik multicast hanya diteruskan ke port yang berlangganan, serta siapkan IGMP querier pada VLAN terkait. Pisahkan trafik AV ke VLAN yang sesuai dan gunakan QoS untuk menetapkan prioritas trafik video serta PTP. Jika platform memerlukan PTP, pastikan switch mendukung sinkronisasi waktu dan konfigurasinya sesuai rancangan sistem.

Sisakan Kapasitas untuk Beban Puncak

Sisakan ruang kapasitas di atas kebutuhan bitrate puncak agar uplink dan switch tetap mampu menangani stream serentak serta lonjakan trafik. Sebagai patokan perencanaan, Anda dapat menambahkan margin 25% pada hasil penjumlahan beban setiap jalur, lalu memeriksa kembali batas port, uplink, dan switching capacity.

Misalnya, delapan stream masing-masing 186,6 Mbps yang melewati uplink yang sama menghasilkan beban sekitar 1,49 Gbps. Dengan margin 25%, kapasitas rencana menjadi sekitar 1,87 Gbps. Perhitungan ini berlaku untuk contoh stream tersebut; gunakan bitrate maksimum encoder dan jumlah stream serentak yang benar-benar melewati jalur yang Anda ukur.

Uji sistem saat semua sumber dan decoder yang direncanakan aktif. Pantau utilisasi uplink, packet loss, dan kestabilan gambar, lalu sesuaikan kapasitas jika trafik lain berbagi jaringan. Dengan perhitungan bitrate, pemetaan jalur, dan margin beban puncak, Anda memiliki dasar yang lebih kuat untuk menentukan konfigurasi AV-over-IP 4K. Untuk menyesuaikan rancangan dengan kebutuhan ruang Anda, hubungi MLV Teknologi melalui WhatsApp di website www.mlvteknologi.com.