Мегапиксельные видеокамеры наблюдения предоставляют свои пользователям более детальные изображения, однако, эти возможности могут отразиться на стоимости всего проекта внедрения видеонаблюдения. Объем данных, которые транспортируются и хранятся, в таком случае значительно увеличивается. Требования к пропускной способности и увеличение требуемой емкости значительно увеличивают общую стоимость системы IP видеонаблюдения. Самый лучший способ уменьшения этих расходов находится в самой видеокамере наблюдения - и может быть осуществлен за счет снижения битрейта.

Битрейт можно снизить, в частности, за счет шумоподавления. Шум является достаточно вредным фактором, ведущим к засорению процесса кодирования. Он приводит непосредственно к увеличению битрейта.

Оптимизация битрейта для уменьшения потока

Классические системы шумопонижения бывают двух видов. Пространственные методы шумоподавления применяются в пределах кадра, помогая снизить уровень шума, в то время как временное шумопонижение усредняет пиксели в нескольких кадрах. Это очень эффективные методы для статичных изображений, но они могут вызвать проблемы, когда присутствует движение. В том случае, когда временное шумопонижение применяется к движущейся картинке, на ней могут быть появиться ореолы.

Объединив пространственное и временное шумоподавление с возможностью их динамического регулирования на основе уровня освещения и выявления движущихся объектов, мы получим изображения с низким уровнем шума, максимальным количеством деталей и низким битрейтом. Битрейт может быть оптимизирован путем настройки степени уменьшения шума, основанной на анализе важных объектов, движущихся в поле зрения видеокамеры наблюдения. Когда нет движения, битрейт сведен к минимуму. Если обнаружен важный объект, битрейт увеличивается, позволяя захватить максимум деталей. Результатом является то, что требования к пропускной способности сети остаются на низком уровне до тех пор, пока в кадре не происходит что-либо важное.

Другие формы снижения битрейта

В некоторых мегапиксельных видеокамерах наблюдения битрейт ограничен по умолчанию. Часто для этого используется такое понятие как постоянный битрейт. Постоянный битрейт держится на фиксированном уровне. Это может привести к неизменно высокому битрейту, а при фиксации низкого битрейта, это может привести к недостаточно хорошему качеству изображения.

Переменная скорость передачи битов, напротив, заранее устанавливает определенный уровень качества изображения, который поддерживается независимо от того, есть в кадре движение или нет. Битрейт будет меняться в зависимости от условий съемки и наличия движения.

Динамическое шумоподавление, как описано выше, работает по тому же принципу, что и переменный битрейт, но с добавлением интеллектуальных возможностей для принятия решений, основанных на наличии или отсутствии движения. Это может снизить битрейт на 50 процентов по сравнению со стандартным переменным битрейтом в сценах без движения.

Назначение приоритетов

В дополнение к снижению шума, более низкому битрейту может способствовать назначение приоритетов. Благодаря установке приоритетных областей, вы адаптируете уровень сжатия различных частей изображения. На изображении можно отметить несколько областей, каждой из которых назначаются параметры уровня сжатия. Менее важная область может быть настроена на использование большего уровня сжатия и тем самым снижение битрейта, а важным областям может быть присвоен более низкий коэффициент сжатия, чтобы показать их более подробно.

Возьмем для примера видеонаблюдение у входа в здание. Части изображения, показывающие небо, для более эффективного сжатия могут быть определены как неважные. Территория у входа в здание может быть отмечена как важная, и для обеспечения распознавания черт лица и других идентифицирующих деталей ей будет присвоен более низкий коэффициент сжатия. Наконец, проезжая часть у входа может быть определена как область с нормальным сжатием.

Снижение расходов с помощью динамического шумоподавления

Сочетание снижения шума и назначения приоритетных областей изображения приводит к измеримым результатам. Ключевым преимуществом этой комбинации является то, что вы получите значительно более низкий битрейт без потери качества изображения. Более низкий битрейт, в свою очередь, уменьшает полосу пропускания и использование памяти.

Давайте возьмем для примера торговый центр с системой видеонаблюдения, насчитывающей 200 видеокамер наблюдения, установленных по всей территории внутри и снаружи объекта. Допустим, обязательным требованием для 1080p HD видеокамер наблюдения является ежедневная непрерывная запись в течение 12 часов, а после того, как торговый центр закрывается, они могут вести запись только тогда, когда обнаружено движение. В этом случае для хранения видео, записываемого с кадровой частотой 10 кадров в секунду, потребуется почти 70 Тб, что позволит хранить его в течение 30 дней. Внедрение видеокамер наблюдения, которые используют динамическое снижение шума, может сэкономить более чем 7 Тб требуемой емкости хранения. Это можно перевести в сумму, равную более чем 10 000 долларам, в зависимости от используемых устройств хранения. Дополнительная экономия может быть также достигнута путем добавления приоритетов в определенных областях, что позволит дополнительно уменьшить битрейт.

Использование динамического шумоподавления и области приоритетов в небольших системах видеонаблюдения может обеспечить возможность записи видео с большей частотой кадров для получения более плавного видео (когда на видео присутствуют движущиеся объекты), при тех же затратах.

Подумайте, например, об установке системы видеонаблюдения в розничном магазине, насчитывающей 10 видеокамер наблюдения. Используя в помещении десять 720p HD видеокамер наблюдения, каждый день непрерывно ведущих запись в течение 12 часов, а после закрытия магазина осуществляющих запись при обнаружении движения, вы можете хранить видео, записываемое с кадровой частотой 10 кадров в секунду в течение семи дней с использованием устройства хранения емкостью 4 Тб. Теперь рассмотрим тот же сценарий, используя динамический способ шумопонижения. С динамическим шумоподавлением вы можете передавать видео со скоростью 20 кадров в секунду и достичь того же времени хранения, используя то же устройство для хранения емкостью 4 Тб. Вы получаете более плавное движение на видео по той же цене.

Возможность снижения битрейта и, следовательно, полосы пропускания и памяти, станет еще более важным условием, учитывая тот факт, что промышленность движется к следующему поколению изображений с 4K разрешением. Это характеризуется еще более высокими объемами данных и, следовательно, более высокими требованиями к пропускной способности и хранению. В результате, решение, обеспечивающее высокое качество видео с самым низким требованием полосы пропускания и памяти будет для клиентов наиболее приемлемым выбором.

Источник www.sourcesecurity.com. Перевод статьи выполнила администратор сайта Елена Пономаренко