TOA株式会社 | みるみるコラム | ネットワークカメラの仕様でよく使われる用語について

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ネットワークカメラシステムにおいて『画素数』、『フレームレート』、『画像伝送レート』などの言葉を耳にすることが多いと思います。
では、これらの言葉は実際のところ、何を意味しているのでしょうか？
今回は、これらの用語について解説いたします。

『画素数』（画像解像度とも呼ぶ）とはネットワークカメラから出力される1枚の画像がいくつの点で構成されているのかを表す数値です。一般的に画素数が多くなれば、より大きくかつ高精細な画像となります。

例えば D1 と呼ばれる画素数は、横720個、縦480個の点で1枚の画像を表現しています。

一般的にネットワークカメラは複数の画素数の画像出力に対応しています。

下線のある通称名をクリックするとサンプル画像がご覧いただけます。

通称名	画素数（解像度）	全画素数

1080P	1920×1080	207万画素
SXVGA	1280×960	122.9万画素
D1	720×480	34.6万画素
VGA	640×480	30.7万画素
Half-D1	720×240	17.3万画素
CIF	352×288	10.1万画素
QVGA	320×240	7.7万画素
QQVGA	160×120	1.9万画素

＊画素数が大きくなるにつれて、高精細のより綺麗な映像（高画質映像）になりますが、同じハードディスク容量のデジタルレコーダーで記録できる時間が、通常、短くなるというデメリットもあります。

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『フレームレート』とはネットワークカメラが1秒間に出力できる画像枚数のことを表しています。
単位は fps（frame per second）を使用します。
フレームレートの数値が大きくなると、ネットワークカメラからの映像はより動画に近い滑らかな映像になります。

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画像伝送レート（伝送速度とも呼ぶ）とはネットワークカメラが1秒間に出力するデータ量を表す数値です。
単位はbps（bit per second）を使います。
通常「画素数」や「フレームレート」が大きくなるにつれて、画像伝送レートも大きくなりますが、この数値が大きければ大きいほど、ネットワークにかかる負荷は大きくなっていきます。

TOAのネットワークカメラでは画像を作る１つの点あたり16ビットのデータを送信します。
（明るさ：8ビット、色：8ビット）

D1画像は1枚の絵あたり720×480個の点があるので、1枚の絵あたりのデータ量は

16ビット × 720個 × 480個＝ 5,529,600bps（約5,53Mbps）
※1,000,000bps = １Ｍbps

1秒間あたり30枚の絵があるので、5.53Mbps × 30枚＝約166Mbps

計算上は、カメラは1秒間あたり166Mbpsのデータを送信することになります。
つまり、画像伝送レートは166Mbpsとなります。
（1秒間に1億6,600万回の『0,1（ゼロイチ）』データの送信）

しかし、実際にはこれだけの大きなデータを送信していません。

それは、以下の理由からです。

カメラが出すデータ量が膨大になるとネットワーク設備に負荷がかかる。
⇒ コスト、安定性の問題
映像を記録するのに膨大なハードディスク容量が必要となる。

これらの問題を解決するため、ネットワークカメラシステムでは『圧縮』という技術を使ってデータを大幅に縮小してから送信しています。
TOAのネットワークカメラの場合、MPEG-4方式で圧縮している画像の伝送レートは、最大でも4Mbpsです。
つまり、画素数がD1（720 × 480）でフレームレートが30fpsのときのデータ（166Mbps）を送信する場合、1/40以下にデータを圧縮して出力しています。

圧縮方式	圧縮率	主な用途	特　徴

JPEG	低高	静止画圧縮	圧縮率は低いが、圧縮による画質の落ちは少ない。一般的に圧縮、及び伸長処理時間がかかる。
MPEG-4		動画圧縮	画像により圧縮率は変化するが、JPEGよりは高圧縮。
H.264 (MPEG-4 AVC)		動画圧縮	MPEG-4よりも高圧縮を実現した動画圧縮方式。

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