Телекамеры с гибридной технологией компрессии
 IP-камеры, использующие гибридный алгоритм компрессии, обеспечивающий внутрикадровое и межкадровое сжатие видеоряда, все активнее завоевывают р- ынок сетевого видео наблюдения.
К гибридным (потоковым) алгоритмам компрессии относятся алгоритмы (кодеки) гр- уппы MPEGX (MPEG1, MPEG2, MPEG4 и др.) и H.26X (H.261, H.263, H.264 и др.). Алгоритмы по фундаментальным положениям крайне схожи, из-за того, что применяют дискретоне косинусное преобразование (DCT) или его модификации для устранения пространственной избыточности.
По сути дела алгоритмы имеют различное наименование в связи с патентованием в двух всевозможных организациях по стандартизации (экспертных группах) – ITU-T (Международный блок электросвязи, стандарты группы H.26X) и ISO/IEC (Международная организация по стандартизации/Международная электротехническая комиссия, стандарты группы MPEGX). Кой-какие из них, в частности MPEG4 p- art 10 и H.264, технически на сто процентов аналогичны.
В этой статье я не буду давать доскональное отображение каждщого из алгоритмов и его реализации. Подобная инфа не раз публиковалась на страницах разных изданий.
Принципиальным фактом является больше немалый коэффициент сжатия потокового видео гибридными кодеками по сравнению лишь с внутрикадровым сжатием по алгоритму МJPEG. В различие от внутрикадрового сжатия MJPEG, гибридные алгоритмы построены на навыки прогнозирования движения объекта от кадра к карду и, следовательно, перераспределения избы- точности в пространстве.
В таблице представлены усредненные коэффициенты сжатия, характерные более популярным алгоритмам компрессии. Как видно, эффективность гибридных способов сжатия по сравнению с MJPEG может достигать 6 раз.
Гибридные алгоритмы сжатия давным-давно применяются в устройствах цифровой записи – цифровых видеорегистраторах (DVR), что имеет какую либо связь в первую очередность с необходимостью эффективного применения дискового пространства для продолжительной записи. Существенным фактором является и условная простота, а еще невысокая цена реализации гибридной компрессии в DVR.
Тут нужно знать толк, что эффективность сжатия такого или иного кодека напрямую связана с объемом вычислений, производимых процессором, обеспечивающим сжатие. Чем эффективней кодек, тем сложнее вычисления, и тем более сильным обязан быть процессор, осуществляющий данные вычисления. Для вычислений по алгоритму MPEG для нескольких видеосигналов можно применять ресурсы одного процессора DVR.
Однако для каждой IP-камеры, в различие от DVR как отдельного источника изображения, нужно применять мощный и дорогостоящий процессор сжатия данных. Это в особенности актуаьно для IP-камер с мегапиксельными матрицами, где размер данных в некоторое количество раз превосходит размер данных матриц аналогового разрешения. Именно выпуск новых и снижение стоимости процессоров стимулировало производство IP-камер с гибридной технологией компрессии. Не надо терять из виду, что и для декодирования (аналогового представления), в частности MPEG4 видеопотока, требуется больше могучий компьютер (рабочая станция), чем для декодирования схожего по характеристикам (дозволение/скорость кадров) поотка MJPEG.
Значит, основным преимуществом IP-камер с гибридной технологией компрессии является эффективность применения пропускной навыки сети передачи, т.к. размер транслируемых камерой данных принципиально ниже, чем у IP-камер с кодеком MJPEG. Таким образом, с началом применения гибридных алгоритмов сжатия в IP-камерах появилась реальная вероятность создания внушительных сетевых систем видеонаблюдения с числом камер, измеряющимся сотнями.
Немаловажна и иная край низкой загрузки сети – огромная гибкость применения IP-камер в разнообразных сетевых средах, тем более низкоскоростных. Речь идет о возможности передачи большего числа кадров, т. е. обепечения большей информативности о объекте наблюдения. Это значит, что на канале передачи данных, где IP-камера с кодеком MJPEG обеспечивает трансляцию отдельных кадров изображения, IP-камера с гибридным алгоритмом компрессии позволит обретать потоковое видео.
Наиболее распространенным гибидным алгоритмом компрессии для IP-камер в данное время является MPEG4. Огромное число процессоров, обеспечивающих необходимые вычисления, и их сравнительно невысокая цена позволили производителям совершенно отступиться от кодировзания в MJPEG как профильного кодека. В этот миг MJPEG употребляется как добавочный кодек. Поток MJPEG наличествует в IP-камерах как альтернативный. Занятие в том, что MPEG4 является проприетарным алгоритмом, т. е. существует большое колличество зарегистрированных профилей MPEG4 разных производителей, и все они имеют незначительные отличия, не поддерживают какого-или универсального программного обеспечения либо средства для воспроизведения. Это значит, что для работы с потокоум MPEG4 изготовитель стороннего программного обеспечения должен применять запатентованный кодек. , MJPEG, представляя собой покадровый приём компрессии с внутрикадровым сжатием по алгоритму JPEG, является широкораспространенным и открытым.
Справедливости из-за стоит подметить, что MJPEG в то время как используется для компрессии изображения в мегапиксельных IP-камерах, где размер требуемых вычислений до того великоват, что требует применения доплнителньых сопроцессоров, а, поэтому, увеличения стоимости камеры.
Как не прискорбно, с изготовлением новых, ещё больше эффективных алгоритмов сжатия вопрос технической реализации компрессии и ее стоимости стоит более остро. Так, явление стандарта H.264 (MPEG4, part 10), тем более актуального для компрессии видеопотока мегапиксельного разрешения, сопровождается определенным дефицитом мощных и дешевых процессоров. Как последствие, строй производителей стараются сделать реализацию этого алгоритма на той же аппаратной базе, что использовалась для больше ранних профилей MPEG4. Исход – абсентеизм принципиальной раз- ницы (битрейт, число кадров) промеж двумя алгоритмами.
Хотя вообще-то, это вопрос времени и в ближайшее время формирование IP-камер будлет отмечено переходом на H.264 как на более результативный гибридный алгоритм компрессии видеопотока для сетевого видео.
|
