Obraz wideo pochodzący z kamer bezpieczeństwa nigdy nie jest przesyłany na tym samym poziomie, na którym jest rejestrowany. Cały materiał wideo jest kompresowany za pomocą kodeka, dzięki czemu dane przesyłane z kamery do sieciowego rejestratora wideo (NVR) nie zajmują dużej ilości miejsca. W miarę zwiększania rozdzielczości kamer, powszechną potrzebą w branży nadzoru wideo stało się zmniejszenie ilości danych przesyłanych przez sieć i zapisywanych w rejestratorach NVR lub na karcie SD znajdującej się w kamerze. Koszty pamięci masowej nadal stanowią dużą część całkowitych kosztów systemu, co oznacza, że kompresja jest ważniejsza niż kiedykolwiek. Tradycyjne podejście do redukcji danych zapisywanych w pamięci to np. zmniejszanie rozdzielczości, liczby klatek na sekundę lub zwiększanie stopnia kompresji w znaczącym stopniu degradujące jakość wideo.
W chwili obecnej użytkownicy szukają technologii inteligentnej kompresji, aby zapewnić, że kluczowy materiał wideo będzie nagrywany z najwyższą jakością, jednocześnie z najniższym stopniem kompresji, w szczególności przy statycznych scenach/obrazach. Illustra IntelliZip to idealne rozwiązanie do inteligentnej kompresji dla kamer Illustra i rejestratorów VideoEdge. Warto zaznaczyć, że funkcja ta zapewnia optymalizację przepustowości również dla kamer premium oferujących rozdzielczość 4K.
Silnik kontroli przepustowości Illustra IntelliZip
Najnowsza technologia Illustra® IntelliZip pozwala użytkownikom na uzyskanie rzeczywistych oszczędności dzięki jednoczesnemu zmniejszeniu obciążenia sieci IP, jak również zmniejszeniu ilości wymaganej pamięci przy zachowaniu najwyższej jakości nagrań. Wszyscy klienci, którzy chcieliby wdrożyć system dozoru wizyjnego w swoim obiekcie, a przez większość czasu w ciągu dnia w ich budynku występuje niewiele sytuacji, w których pojawia się ruch, mogą czerpać największe korzyści z inteligentnej technologii kompresji IntelliZip. Najlepszym przykładem są parkingi samochodowe lub wejścia do budynków, w których występuje sporo długich okresów niskiej aktywności sceny w ciągu każdego dnia. Dynamicznie zmieniające się warunki monitorowanych obszarów – dzięki technologii IntelliZip – umożliwiają diametralne zmniejszenie wymaganej przepustowości oraz pamięci przy zachowaniu wysokiej jakości wideo przeznaczonego do podglądu na żywo lub odtwarzania nagrań, zapewniając oszczędności w kosztach związanych z siecią i pamięcią masową. Zanim zarejestrowany obraz zostanie przetransportowany i zapisany w rejestratorze NVR lub karcie SD (jeżeli jest zamontowana w kamerze) przechodzi przez silnik kompresji. Kompresja jest niezbędna do transmisji oraz przechowywania wideo o wysokiej rozdzielczości. Technologia Illustra IntelliZip to zestaw algorytmów działających w czasie rzeczywistym, które współpracują z silnikiem kompresji i biorą pod uwagę ruchy sceny oraz poziomy oświetlenia, aby dokonać niezbędnych regulacji służących do optymalizacji strumienia wideo.
IntelliZip monitoruje poszczególne klatki wideo w czasie rzeczywistym, aby zapewnić odpowiednią optymalizację przepustowości. Są to:
- Poziomy ruchu sceny
- Wykrywanie ruchu
- Poziom szumów / oświetlenia
W przypadku sceny o dużym ruchu silnik kontroli prędkości IntelliZip wykonuje następujące czynności:
- Zmniejsza długość parametru GOP (Group of Pictures) do minimum (równego częstotliwości klatek), aby zwiększyć częstotliwość kluczowych klatek (I-frames), zapewniając utrzymanie wysokiej jakości
- Dostosowuje wartości jakościowe, aby zwiększyć poziom szczegółowości obrazu
- Dostosowuje obszar zainteresowania (ROI – Region of Interest), aby zwiększyć szczegółowość obszarów o dużym ruchu jednocześnie zmniejszając szczegółowość obszarów o niskim ruchu
- Zwiększa docelową szybkość transmisji dla kodera
W przypadku sceny statycznej, w której ruch jest niski, a poziom światła jest na równym poziomie, silnik kontroli prędkości IntelliZip wykonuje następujące czynności:
- Zwiększa długość grupy obrazów (parametru GOP) maksymalnie do 180, aby zmniejszyć częstotliwość dużych klatek kluczowych (I-frames), zmniejszając tym samym średnią szybkość transmisji, która jest wymagana
- Zmniejsza docelową szybkość transmisji dla kodera
W przypadku sceny o słabym oświetleniu i wysokim poziomie szumów silnik kontroli prędkości IntelliZip wykona następujące czynności:
- Wybiera długość parametru GOP pomiędzy wartościami minimum a maksimum, aby zapewnić wymaganą jakość
- Dostosowuje wartości jakościowe, aby zwiększyć poziom szczegółowości obrazu
- Zwiększa docelową szybkość transmisji dla kodera
Porównanie szybkości transmisji dla kompresji standardowej vs. IntelliZip
Dla typowych scen pochodzących z rejestracji obrazu w systemie dozoru wizyjnego, w którym występuje niski poziom ruchu/zmian obrazu szacuje się, że można uzyskać około 50% redukcji przepływności dzięki inteligentnej kompresji, takiej jak IntelliZip. Korzyść ta spada wraz z obecnością ciągłych scen o dużym ruchu, w których przepływności są podobne do standardowego strumienia standardowego kodeka H.264 lub H.265.
Rysunek 2 pokazuje porównanie przepływności dla kodeka H.264 z kontrolą IntelliZip i bez niej (parametry wideo: 1080p @ 30fps). Wykres został wygenerowany na podstawie monitoringu wejścia do budynku (Rysunek 3). Gdy nie ma ruchu, IntelliZip generuje bitrate na poziomie 40% standardowego kodeka H.264. Gdy osoba wchodzi do pomieszczenia powodując pojawienie się ruchu w scenie, bitrate IntelliZip pokazuje wzrost do około 80% standardowego kodeka H.264.
Rys. 2. Porównanie prędkości dla dwóch kodeków (H.264 oraz H.264 IntelliZip).
Rys. 3. Scena przedstawiająca krótkie nagarnie z wejścia osoby do budynku.
Opracowano na podstawie materiałów Tyco Security Products.
