GigE 카메라 대역폭 계산기

해상도·픽셀 형식(Mono8·Mono12·RGB8 등)·fps·카메라 수로 영상 데이터 속도(MB/s)와 1·2.5·5·10 GbE 링크 대비 비율, 링크 안에서 낼 수 있는 최대 fps 를 계산합니다.

가로 (화소)세로 (화소)픽셀 형식프레임 수 (fps)

같은 링크를 쓰는 카메라 수링크쓸 수 있다고 볼 속도 (링크의 %)

결과
한 프레임
카메라 한 대
모든 카메라 합
링크 총 속도 대비
쓸 수 있는 속도 대비
카메라마다 최대 fps (쓸 수 있는 속도 안에서)

기본값(1920 × 1200, Mono8, 30 fps, 1대, 1 GbE, 88 %)은 Beckhoff 문서의 예입니다. 88 % 는 그 예가 가정한 «안정적으로 쓸 수 있는 속도» 110 MB/s ÷ 125 MB/s 입니다 — 정해진 값이 아니라 카메라·랜카드·스위치에 따라 정합니다.

값을 바꾸면 바로 다시 계산합니다. 계산은 이 브라우저 안에서만 하고, 입력한 값은 어디에도 보내지 않습니다.

계산식

영상 데이터 속도 [바이트/s] = 가로 × 세로 × (화소당 비트 ÷ 8) × fps
모든 카메라 합 = 카메라 한 대 × 카메라 수 (한 랜카드 포트·한 스위치 업링크를 나눠 쓸 때)
링크 총 속도 = 링크 [Gbit/s] × 10⁹ ÷ 8 — 1 GbE = 125 MB/s
최대 fps = 쓸 수 있는 속도 ÷ 카메라 수 ÷ 한 프레임 바이트
MB = 10⁶ 바이트. 이더넷·IP·UDP·GVSP 머리글 같은 프로토콜 오버헤드는 넣지 않은 단순 계산입니다 — 그 몫은 «쓸 수 있는 속도» 를 낮게 잡아 남깁니다.

해상도별 최대 fps (1 GbE, 쓸 수 있는 속도 110 MB/s, 카메라 1대)

해상도	Mono8 한 프레임 (MB)	Mono8	Mono12 (16비트)	RGB8
640 × 480	0.31	358.1	179.0	119.4
1280 × 1024	1.31	83.9	42.0	28.0
1920 × 1200	2.30	47.7	23.9	15.9
2448 × 2048	5.01	21.9	11.0	7.3
4096 × 3000	12.29	9.0	4.5	3.0

카메라 쪽 한계(센서 최대 fps·노출 시간)는 넣지 않았습니다. 표의 값은 링크가 허락하는 상한이고, 실제 fps 는 카메라 데이터시트의 최대 fps 와 둘 가운데 작은 쪽입니다.

픽셀 형식과 화소당 크기

형식	화소당 비트	설명
Mono8 · Bayer**8	8	8비트 한 성분
Mono10 · Mono12 · Bayer10 · Bayer12	16	unpacked — 성분마다 다음 바이트 경계까지 0 으로 채움
Mono10p · Bayer**10p	10	lsb packed — 빈 비트 없이 이어 붙임
Mono12p · Bayer**12p	12	lsb packed
Mono16	16	16비트 한 성분
RGB8 · BGR8	24	8비트 성분 3개
YCbCr422_8	16	4:2:2 — 화소 둘에 Y 둘과 Cb·Cr 하나씩

Bayer** 의 ** 는 RG·GR·GB·BG 배열입니다. 카메라에 따라 옛 이름(예: Mono12Packed)을 쓰기도 합니다 — 화소당 비트는 카메라 설명서에서 확인합니다.

읽는 법

링크 대비 100 % 를 넘으면 그 설정으로는 다 보낼 수 없습니다. fps 를 줄이거나, 관심 영역(ROI)으로 해상도를 줄이거나, 8비트 형식·packed 형식으로 바꾸거나, 카메라를 다른 랜카드 포트로 나눕니다.
Beckhoff 예처럼 1920 × 1200 Mono8 30 fps 카메라 3대(207 MB/s)는 1 GbE 한 줄에 다 실을 수 없고, 15 fps 로 줄이면 104 MB/s 로 들어옵니다.
Mono12(unpacked)는 화소마다 2 바이트라 Mono8 의 두 배입니다. 12비트가 필요하면 Mono12p(1.5 바이트)를 지원하는지 봅니다.
링크 대비 비율이 낮아도 프레임이 빠지면 대역폭보다 랜카드 설정(점보 프레임·수신 버퍼)·방화벽·스위치를 먼저 봅니다 — 아래 가이드.

현장에서 쓰는 곳

머신 비전 PC 를 고를 때 — 카메라 몇 대를 랜카드 포트 몇 개에 나눌지, 1 GbE 로 될지 2.5·5·10 GbE 가 필요한지.
여러 카메라를 스위치 하나로 모을 때 — 스위치에서 PC 로 가는 업링크 하나를 모든 카메라가 나눠 씁니다.
fps 를 올리려는데 프레임이 빠질 때 — 링크 한계에 걸린 것인지 먼저 계산해 봅니다.

자주 묻는 것

GigE 카메라 대역폭은 어떻게 계산하나요?

가로 × 세로 × 화소당 바이트 × fps 입니다. 1920 × 1200 Mono8(1 바이트) 30 fps 면 69.12 MB/s 입니다. 프로토콜 오버헤드는 따로 여유를 둡니다.

1 GbE 는 몇 MB/s 인가요?

총 속도는 1 Gbit/s ÷ 8 = 125 MB/s 입니다. 영상에 실제로 쓸 수 있는 속도는 이보다 작습니다 — Beckhoff 예는 약 110~115 MB/s 를 가정합니다.

Mono12 와 Mono12p 는 무엇이 다른가요?

Mono12 는 12비트 값을 2 바이트에 담고 남는 4비트를 0 으로 채우고(16비트), Mono12p 는 빈 비트 없이 이어 붙입니다(12비트). 같은 fps 라면 Mono12p 가 데이터가 25 % 적습니다.

카메라 두 대를 스위치로 묶어 PC 한 포트에 연결하면?

두 대의 속도를 더한 값이 그 포트 하나의 링크 안에 들어가야 합니다. 카메라 수 칸에 2 를 넣어 보세요.

랜카드의 점보 프레임·수신 버퍼·인터럽트 완화 설정은 GigE 카메라 랜카드 설정 가이드. 카메라·PC 가 같은 대역인지는 IP 서브넷 계산기. PC 의 랜카드 설정을 한 화면에 읽으려면 PortDock Port Inspector.

근거

식과 예(1920 × 1200 Mono8 30 fps = 69.12 MB/s, 3대 207.36 MB/s, 15 fps 103.68 MB/s, 1 Gbit/s = 125 MB/s, 쓸 수 있는 속도 약 110~115 MB/s 가정): Beckhoff TwinCAT 3 Vision — Bandwidth management for GigE Vision
화소당 비트(성분 비트 × 성분 수, unpacked 는 바이트 경계까지 채움, «p» 는 빈 비트 없이, 4:2:2 순서): EMVA GenICam Pixel Format Naming Convention 2.4 (2021-06-16) §3.1.3·§4·§6.1