GIẢM TỐC BIT VỚI ZIPSTREAM HIỆU QUẢ NHẤT
  • hbmedia
  • |
  • 03/07/2019
  • |
  • 39 Lượt xem

Trong ngành công nghiệp giám sát video, mọi người đều muốn video chất lượng tuyệt vời. Đồng thời, mỗi chi tiết sẽ chiếm băng thông và không gian lưu trữ khi được truyền qua mạng và được lưu trữ.

Mặc dù tương đối rẻ , không gian lưu trữ (đĩa) vẫn là một phần chính của chi phí của một hệ thống giám sát. Đối với băng thông cũng vậy, trong khi dung lượng mạng đang tăng lên, vẫn thường gặp phải tắc nghẽn mạng khi truyền video chất lượng cao. Vậy làm thế nào để giải quyết những hạn chế về lưu trữ và băng thông?

1. Giải pháp giảm tài nguyên

Có nhiều phương pháp khác nhau để giảm tài nguyên cần thiết để gửi và lưu trữ video mạng. Trước khi chúng tôi xem xét việc thực hiện các thay đổi cho chính luồng video, một phương pháp cổ điển là đặt khoảng thời gian tương đối ngắn để lưu video, trong đó bao gồm ghi đè các bản ghi cũ nhất vì các bản ghi mới cần không gian.

Tuy nhiên, trong một số trường hợp, điều này có thể không đủ hoặc chấp nhận được. Tất nhiên, giải pháp này cũng không cung cấp bất kỳ khoản tiết kiệm nào về băng thông. Các tùy chọn khác khả dụng sẽ liên quan đến một số loại xử lý hình ảnh, với mục đích giảm tốc độ bit của luồng video, đây là thước đo lượng dữ liệu được truyền mỗi giây. Điều này thường được đo bằng Megabits / giây (Mbit / s).

Để giảm tốc độ bit, có thể:

- Quay video ở độ phân giải thấp hơn

- Liên tục giảm tốc độ khung hình (khung hình / giây)

- Tăng mức độ nén video.

Dù chọn phương pháp nào, luôn có nguy cơ thông tin quan trọng từ cảnh được xem sẽ bị thiếu trong video đã ghi. Các khung hình sẽ bị giảm cho tốc độ khung hình thấp hơn và các chi tiết sẽ bị mất / mờ do độ phân giải thấp hơn và / hoặc nén nặng.

2. Trục Zip Zip hoạt động như thế nào?

Bất kỳ phương pháp rút gọn nào khác được áp dụng cho luồng video, mã hóa và giải mã luồng để truyền và xem sẽ luôn yêu cầu một số kiểu nén. H.264 là chuẩn MPEG hiện tại (MPEG-4 AVC) để mã hóa video. H.264 và người kế nhiệm H.265 (MPEG-4 HEVC) có thể là tiêu chuẩn video được lựa chọn trong tương lai gần. Giờ đây, Axis đã đưa H.264 tiến thêm một bước với công nghệ Zipstream - một triển khai H.264 hiệu quả hơn, có thể giảm trung bình 50% yêu cầu lưu trữ và so với H.264.

Trục Zipstream cung cấp các phương pháp khác nhau để giảm tốc độ bit video:

- Vùng năng động (ROI)

- GOP động

- FPS động

Các phương thức này có thể được sử dụng độc lập với nhau hoặc kết hợp để giảm tốc độ bit của luồng và sử dụng tốt nhất băng thông có sẵn.

a. Vùng quan tâm động (ROI)

Với vùng quan tâm động (ROI), luồng video được phân tích để xác định các khu vực được quan tâm nhiều nhất, đó là những khu vực có chi tiết hoặc chuyển động. Các khu vực này được nén ở mức độ thấp hơn, để bảo toàn chi tiết, trong khi các khu vực khác được nén nhiều hơn. Trong hình ảnh ví dụ bên dưới, các khu vực chứa người đàn ông và văn bản được nén ở cấp 30, trong khi phần còn lại của hình ảnh được nén mạnh hơn, ở cấp 60

b. GOP động

Với Nhóm hình ảnh động (GOP), khoảng thời gian giữa các khung hình I được điều chỉnh linh hoạt, dựa trên mức độ chuyển động trong cảnh. Khung hình I chứa toàn bộ cảnh và thường lớn hơn khung hình P chỉ chứa các thay đổi so với khung hình trước đó. Trong các cảnh bị hạn chế hoặc không có chuyển động, rất ít khung hình I mới cần được gửi, do đó, mức tiết kiệm chung về tốc độ bit và băng thông là đáng kể, trong khi vẫn duy trì mức độ chi tiết cần thiết. Độ dài GOP của video nén được điều chỉnh theo thời gian thực, tùy theo mức độ chuyển động.

c. FPS động

Với FPS động, máy ảnh sẽ quay và phân tích video ở tốc độ khung hình đầy đủ nhưng trước khi truyền dữ liệu, các khung hình video không cần thiết bị bỏ qua khỏi luồng. Một cảnh tĩnh sẽ được mã hóa với tốc độ khung hình giảm triệt để. Khi thay đổi xảy ra trong cảnh, tốc độ khung hình sẽ tự động tăng lên để nắm bắt mọi chi tiết quan trọng.

3. Kiểm soát và tương thích

Dòng zip có thể được bật và tắt trong GUI web của máy ảnh. Khi được bật, có sáu mức có sẵn để giảm tốc độ bit, xác định mức độ giảm tốc độ của bitrate.

Các phương thức khử được cấu hình riêng biệt và độc lập với nhau, mặc dù mức tiết kiệm trong bitrate sẽ tăng hơn nữa khi kết hợp chúng. Hơn nữa, các phương thức Zipstream được áp dụng theo cách mà hầu hết các tính năng khác của máy ảnh sẽ hoạt động như bình thường, ngay cả khi các phương pháp nén triệt để này được áp dụng.

Zipstream cũng có thể được sử dụng với máy ảnh PTZ. Khi máy ảnh đứng yên, các thuật toán giảm bitrate tương tự như trong bất kỳ máy ảnh nào khác được áp dụng. Khi máy ảnh di chuyển hoặc thu phóng, bộ điều khiển bitrate động sẽ tự động điều chỉnh chất lượng video và giảm đỉnh băng thông. Ngay khi camera dừng lại, bitrate được khôi phục.

Máy ảnh với công nghệ Zipstream dễ dàng tích hợp với VMS, vì việc giảm tốc độ bit đã được bao gồm trong luồng H.264. Các cài đặt Zipstream cũng có thể được kiểm soát thông qua VAPIX, giao diện Lập trình ứng dụng trục. Zipstream không nhằm thay thế cho H.265, mà thay vào đó là một cải tiến bộ mã hóa video và sẽ hoạt động trực tiếp với các thiết bị và phần mềm dựa trên H.264 và H.265, chỉ bằng cách nâng cấp chương trình cơ sở của máy ảnh.

4. Lĩnh vực ứng dụng

Mặc dù việc giảm bitrate có thể có tầm quan trọng lớn trong các hệ thống VMS chuyên nghiệp, việc giữ chất lượng hình ảnh ở mức chấp nhận được thường là thông số quan trọng nhất đối với các trang web bảo mật cao. Các hệ thống này phải có khả năng phát hiện ngay cả mối đe dọa nhỏ nhất và cũng phải cho phép nghiên cứu pháp y tiên tiến về video sau khi xảy ra sự cố. Zipstream giúp các hệ thống bảo mật cao có thể sử dụng các bản ghi liên tục, nhờ tốc độ bit thấp được sử dụng cho các cảnh tĩnh.

Trục khuyên bạn nên sử dụng video được nối mạng với tốc độ bit thay đổi (VBR), trong đó chất lượng thích ứng với nội dung cảnh trong thời gian thực. Không nên sử dụng tốc độ bit không đổi (CBR) làm chiến lược giảm dung lượng, vì các chi tiết pháp y quan trọng có thể bị mất khỏi video do giới hạn bitrate.

Zipstream cho phép sử dụng VBR cho chất lượng video tối ưu, đồng thời giảm yêu cầu lưu trữ. Các chi tiết pháp y quan trọng như khuôn mặt, hình xăm và các mẫu quần áo được cách ly và bảo quản, trong khi các phần không liên quan như tường trắng, thảm cỏ và thảm thực vật bị mờ và nén.

TAGS:

Chia sẻ bài viết