Як домогтися високої якості відео при мінімальних вимогах до смуги пропускання і ємкості сховища

Камери з високою роздільною здатністю (HD) забезпечують більш деталізоване зображення і більше корисної інформації, але це завжди відбивається на ціні. До того ж, значно збільшується обсяг переданих і збережених даних, що зумовлює вимоги до смуги пропускання і ємності сховища. Тому в цілому, система IP-відеоспостереження – дуже недешеве задоволення.
Незважаючи на збільшення передваваемого обсягу відеоінформації, заощадити все одно можна, знизивши швидкість передачі даних (або швидкість).
Частково цього можна домогтися, зменшивши шуми, які найбільш згубно позначаються на процесі кодування, захаращуючи мережу. Оптимізація швидкості передачі для економії смуги пропускання
Існують два класичних методи шумозаглушення: просторовий і тимчасової. У першому випадку відбувається усереднення пікселів в кожному окремому кадрі, а в другому – пікселі усереднюються між декількома послідовно йдуть кадрами, щоб збалансувати шумові артефакти. Цей спосіб ефективний для статичних зображень. Однак, якщо в кадрі присутні руху, тимчасове шумозаглушення може викликати роздвоєння зображення.
Поєднання цих двох методів з можливістю динамічного регулювання на базі рівнів світла і ідентифікації рухомих об’єктів, дозволяє отримувати зображення з мінімальною кількістю шумів, високою деталізацією і низькою швидкістю передачі даних. Наприклад, коли навколо все спокійно, бітрейт можна мінімізувати і навпаки, при виявленні важливого об’єкта в кадрі, швидкість передачі варто збільшити для фіксації максимуму деталей. В результаті, вимоги до смуги пропускання підвищуються тільки коли в кадрі відбувається щось важливе і необхідний високий рівень деталізації.
Як ще можна зменшити швидкість передачі
У деяких HD камерах швидкість передачі обмежується за умовчанням. Зазвичай це досягається через режим постійного бітрейта (CBR), який дозволяє встановити як постійно високу, так і низьку швидкість передачі (проте враховуйте, що це відповідно відіб’ється на якості зображення).
А ось в режимі змінного бітрейта, навпаки налаштовується необхідний рівень якості зображення, який підтримується в незалежності від наявності / відсутності рухів в кадрі. В цьому випадку, швидкість передачі варіюється в залежності від умов зйомки і наявності рухів.
Динамічне шумозаглушення, про який згадувалося вище, працює за тим же принципом, що і змінний бітрейт, а інтелектуальні можливості дозволяють підлаштовувати швидкість передачі, грунтуючись на наявності або відсутності рухів. Таким чином, в кадрах без рухів швидкість передачі можна знизити до 50% в порівнянні з режимом змінного бітрейта.
Призначення пріоритетних зон
Є ще один спосіб зменшення бітрейту, а саме: призначення пріоритетних зон в кадрі і застосування до кожної з них різного ступеня стиснення. Таким чином, менш важливі частини зображення стискаються в більшій мірі, при цьому зменшується швидкість передачі. До таких областей відноситься наприклад небо. А ось зона виходу з будівлі відноситься до важливих, тому коефіцієнт компресії для неї буде нижче, щоб можна було роздивитися обличчя і інші важливі деталі.
Цей спосіб дозволяє зменшити бітрейт без шкоди якості тих частин зображення, які представляють важливу доказову цінність.
Економія за рахунок динамічного шумозаглушення
Використання шумозаглушення в поєднанні з призначенням пріоритетних зон в кадрі дає відчутні результати, найважливіший з яких – значне зменшення бітрейту без шкоди якості зображення, що в свою чергу, дозволяє економніше використовувати смугу пропускання і обсяг пам’яті.
Як приклад візьмемо торговий центр з системою відеоспостереження в складі 200 камер, встановлених всередині і зовні по всій території. При необхідності записувати відео в якості 1080p HD безперервно протягом робочого часу (близько 12 годин) і тільки рухів в поле зору камер після закриття, буде потрібно близько 70 ТБ пам’яті при швидкості запису 10 кадрів в секунду і часу зберігання протягом 30 днів. Застосування динамічного шумозаглушення для цього сценарію допомогло б зменшити необхідний обсяг пам’яті на 7 ТБ, що в грошовому еквіваленті дорівнює понад 10 000 дол. США, в залежності від типу пристрою зберігання.
У випадку з невеликими системами, згадані вище можливості дозволяють вести запис з більш високою кадровою частотою для отримання більш однорідної картинки пересуваються в кадрі об’єктів. При цьому ви отримуєте бюджетне рішення і необхідний термін зберігання відео.
Наприклад, розглянемо стандартну систему в складі 10 камер (720p HD) для роздрібного магазину. Якщо відезапісь відбуватиметься в тому ж режимі, що і в попередньому прикладі, відео можна буде зберігати протягом тижня на пристрої об’ємом 4ТБ, тільки функція динамічного шумозаглушення возволіт збільшити швидкість передачі відео з 10 до 20 кадрів в секунду. Тобто за ті ж гроші ви отримуєте якісніше і плавне відео.
Можливість зменшення швидкості передачі і, отже економія смуги пропускання і ємності сховища, стане ще більш затребуваною в міру переходу до наступного покоління відеозапису з роздільною здатністю 4К ультра-HD. В кінцевому підсумку, рішення здатне забезпечити найкращу якість відео при мінімальних вимогах до смуги пропускання і обсягом пам’яті, завжди буде найбільш бажаним вибором для покупця.

Залишити відповідь