Menu
A+ A A-

Hikvision: H.265+ vodi video-nadzor u 4K eru

Nedavno su kamere ultra visoke definicije uvele 4K rezoluciju u oblast bezbednosti. Međutim, 4K rezolucija tek treba da ostvari širu primenu. Prenos video-zapisa balansira između kvaliteta snimka, njegovog prenošenja i zahteva za čuvanje podataka
Piše: Jason Blandford, međunarodni marketing, Hikvision Digital Technology
E-mail: Ova adresa el. pošte je zaštićena od spambotova. Omogućite JavaScript da biste je vidjeli.
 
Optimalno prenošenje snimaka leži u unapređivanju tehnologije kompresije snimaka. Do sada je H.264 kompresija bila standardni način kodiranja u industriji. Kada je H.264 pronašao široku primenu, Hikvision je razvio sopstveni kompatibilni algoritam i tako otišao korak dalje, nazvavši ga H.264+. Sledeći korak u ovoj liniji kodiranja – H.265 – trenutno je na granici usvajanja u širem smislu. Treba naglasiti da je Hikvision već pogurao tehnologiju kompresije na sledeći nivo. H.265+ koristi inteligentni algoritam čija tehnologija dekodiranja potiče od standarda H.265 / video-kodiranja visoke efikasnosti. H.265+ optimizuje postojeće kodiranje u najvećoj meri u ispunjavanju zahteva za unošenje sigurnosnog video-snimka.
 
Tri ključne stvari: kodiranje, šum i broj bita u sekundi 
Ovi kriterijumi podrazumevaju: stabilnu pozadinu gde se podaci retko menjaju, primarni fokus na objekte koji se pomeraju na nepomičnoj sceni, duži vremenski period u kojem se objekti u pokretu pojavljuju samo povremeno i 24-časovni neprekidni nadzor, gde vizuelni šum ima relativno jak uticaj na kvalitet slike. U ovakvom okruženju terenski testovi pokazuju da H.265+ radikalno umanjuje broj bita u sekundi, koji je neophodan za sigurnosni video-snimak visoke definicije i to za 67% u odnosu na H.265, a na taj način smanjuje i neophodni frekvencijski raspon i olakšava čuvanje. Smanjenje broja bita u sekundi smanjuje i troškove za potrošače, ali i povećava efikasnost, stabilnost i pouzdanost u određenom sigurnosnom sistemu. U praksi to podrazumeva sledeće. S ultra HD rezolucijom i većom efikasnošću u prenosu kao dve najvažnije stavke H.265+ unapređuje kompresiju na osnovu tri ključne tehnologije: prediktivnog kodiranja na osnovu pozadine ili referentnog okvira, umanjenja digitalnog šuma i dugoročne kontrole broja bita u sekundi.
 
Prediktivno kodiranje
Prediktivno kodiranje može da se podeli na interfrejm predviđanje, kojim se obezbeđuje model predviđanja iz jednog ili više prethodno kodiranog video-frejma, i intrafrejm kodiranje, gde se uzorci makrobloka (jedinice obrade) predviđaju korištenjem jedino informacija prethodno prenesenih makroblokova istog frejma. Kod interfrejm predikcije broj bita u sekundi može da se smanji samo kompresijom razlike između referentnog i bilo kog drugog frejma. Ovaj referentni frejm – obično pozadina scene – sadrži svega nekoliko ili nijedan objekat u pokretu. Na sreću, u slučaju većine sigurnosnih snimaka pozadina ostaje nepomična. U praksi to izgleda ovako: na terenskom testu saobraćajne raskrsnice analiziraju se tri jedinstvena frejma jednog video-snimka. Prvi frejm je prazna raskrsnica (T0), a naredna dva (T1 I T2) sadrže objekte u pokretu, u ovom slučaju automobile. Prva slika se kodira kao referentni frejm, pa se on više ne mora slati i pohranjivati sa svakim frejmom. Ovo omogućuje da VMS samo prati vozila u pokretu, pošto novi podaci (bitovi) neće biti potrebni za svaki frejm koji snima pozadinu. Zahtevi koje treba ispuniti za pozadinu, raspon frekvencije i čuvanje se odmah smanjuju. U ovakvom slučaju, gde potpuno prazna pozadina ili referenti frejm ne mogu da budu snimljeni, altrenativa je da se kodiraju dva ili više frejmova koji mogu da uključuju i objekat u pokretu. Upotrebom inteligentnog softvera mogu se popuniti mesta koja su upražnjena i bez objekata u pokretu i to sa sličnim informacijama iz neposredne okoline. Tako može da se smanji upotreba broja bita u sekundi i istovremeno obezbedi uobičajeno pregledanje snimka za potrebe korisnika.
  
Smanjenje šuma 
Kako bi se obezbedio visok kvalitet slike objekata u pokretu, modul za kodiranje kodira i vizuelni šum scene. Međutim, upotrebom prethodno pomenutih prediktivnih metoda kodiranja H.265+ inteligentna analiza algoritma razlikuje slike pozadine i objekata u pokretu, tako da svaki može da bude kodiran upotrebom različitih strategija.  
Slika pozadine kodira se visokim stepenom kompresije kako bi se smanjio šum i tako primenjuje podatke na nove objekte u pokretu. Pošto je prenos podataka ograničen, ukupan broj bitova u sekundi značajno opada u poređenju s kompresijom konvencionalnog video-snimka.
 
Dugoročna kontrola broja bita u sekundi 
Kako bi u potpunosti iskoristio podatke iz video-snimka, Hikvision uvodi i koncept koji naziva dugoročni prosečni broj bita u sekundi. Ovim se obično računa broj bita u određenom vremenskom periodu (najčešće 24 sata). Pomoću kontrole prosečnog broja bita kamera može da dodeli veći broj bita u sekundi u periodima kada je prometnost veća i da ga smanji tokom nekih manje prometnih perioda. U slučaju konstantnog broja bita u sekundi za kodiranje kod H.265, broj bita pomalo varira, ali ostaje u opsegu predefinisane maksimalne vrednosti broja bita. Upotrebom H.265+ maksimalni broj bita može da bude upola manji, a slika i dalje optimizirana pošto H.265+ maksimalno koristi svaki bit. Kod varijabilnog broja bita u sekundi broj bita varira u zavisnosti od aktivnosti na sceni, dok kvalitet slike ostaje konstantan. Upotrebom H.265+ promena broja bita može da se odvija na dva načina: 
- ukoliko je prosečan broj bita u sekundi ograničen, kodiranje H.265+ može da obezbedi bolji kvalitet slike s ograničenim brojem bita,
- ukoliko je prosečna konfigurisana vrednost bita u sekundi visoka za datu scenu koja se posmatra, stvarni prosečni broj bita može biti niži od prethodno definisane vrednosti, smanjujući tako zahteve za pohranjivanje podataka.  
 
Stvarno 24-časovno testiranje 
Sproveden je test smanjenja broja bita u sekundi, na osnovu kamere s rezolucijom od 1080p na 25 frejmova po sekundi. Sniman je omanji kafić tokom 24 sata. Testiranje iste scene (prometnog kafića) u različitim vremenskim periodima tokom dana pokazalo je da razlika u broju bita između kodiranja deluje manje značajna kako se broj objekata na sceni povećava. Ipak, ove cifre su i dalje neverovatne. Prosečni broj bita kod H.264 i H.265+ manji je za neverovatnih 83%. Ovaj broj kod standardne H.265 i Hikvision H.265+ manji je za 67%, što je manja razlika, ali ipak značajna kada se primeni na stvarne sigurnosne sisteme. 
 
Veličina 24-časovnog fajla na različitim scenama 
Kod precizne, 24-časovne kompresije veličine fajla dve različite scene drastična redukcija je bila više nego očigledna. Scena koja je snimana bio je kafić, gde je H.264 kodek u proseku beležio 22,7 GB, a H.265 11,8 GB. Ono što je neverovatno je da je H.265+ zabeležio svega 3,9 GB. Druga scena bila je saobraćajna raskrsnica, gde je kompresija veličine fajla dala slične rezultate. H.264 je u proseku zabeležio 36,4 GB, H.265 u proseku 21,1 GB, a H.265+ ponovo najniži prosečan broj bita sa svega 7,5 GB. Izraženo u procentima, kod snimka u kafiću broj bita kod 24-časovnog fajla između H.265 i Hikvision H.265+ manji je za 66,4%, dok je broj između H.264 i Hikvision H.265+ manji za značajnih 82,5%. U slučaju snimka saobraćajne raskrsnice ovaj broj između H.265 i Hikvision H.265+ manji je za 64,5%, a između H.264 i Hikvision H.265+ za 79,4%. Benefiti su poboljšan raspon frekvencije, čuvanje slike i VCA. Dakle, H.265+ na najbolji način koristi svaki bit, što znači da HD i ultra HD rezolucija izgleda maksimalno bistro, oštro i fokusirano. Takođe, pošto H.265+ unapređuje prenos slika, ciljani objekat imaće više piksela, što znači da će VCA biti zasigurno precizniji i tačniji, a H.265+ mreža u bilo kom momentu ima na raspolaganju veći raspon frekvencije, što podrazumeva i bolje funkcionisanje sistema uopšte. U stvarnosti, na mreži od 20 Mb H.264 može da smesti pet kamera. Kod H.265 taj broj je dvostruko veći jer obezbeđuje 10 kamera. Međutim, kod H.265+ čak i taj broj je dvostruko veći sa 20 ili više kamera na jednoj mreži. Stoga je H.265+ najbolji izbor za sve korisnike jer pomera instalacije na 4K u isto vreme. 
 
Primena je svuda
Primena prevazilazi u ovom slučaju ili je ista kao kod bilo kog prethodnog kodeka. Međutim, u slučaju nestabilne mreže ili ograničene frekvencije ili u slučajevima gde korisnici moraju da čuvaju podatke u dužem vremenskom periodu H.265+ je daleko najkorisniji sistem. Ovaj kodek se takođe može ugraditi u sveobuhvatne sigurnosne sisteme posebnih funkcija – 4K, panoramske, kamere otporne na eksploziv, proizvode s ultra niskim svetlima, što je samo nekoliko primera. Kao i kod bilo kog drugog unapređenja tehnologije, poboljšanje na nivou industrije zahteva vreme i resurse. U slučaju H.265 pomeranja se ubrzavaju, pre svega u pravcu novih sistema, pošto unapređivanje H.264 jedino povećava troškove. H.265 će postati poželjniji za tehnička lica i korisnike uopšte jer umanjuje broj bita u sekundi kod visokodefinisane rezolucije, a dobijene slike su mnogo čistije. 
 
Kratak pregled
Hikvision H.265+ kodek optimalno koristi H.265/HEVC tehnologiju kodiranja i ispunjava standard kompresije koristeći širok spektar hardvera i softvera namenjenog za H.265. Kod H.265+ kvalitet video-snimka ostaje, takoreći, isti kao onaj kod H.265/HEVC, a da pri tome radikalno smanjuje frekvenciju prenosa i zahteve kapaciteta za čuvanje podataka. H.265+ kodek služi da se proširi primena ultra HD rezolucije kod video-nadzora u vidu 8 MP i 12 MP uređaja. Primenom će ovaj uređaj da umanji troškove čuvanja, doprineti maksimalnoj koristi od ulaganja u video-nadzor i proširiti primenu 4K i ultra-HD sigurnosnih video-snimaka.
 

     

Global Security d.o.o.
Safeta Zajke 115c, 71000 Sarajevo, Bosna i Hercegovina
Tel: +387 (0)33/788-985
Fax: +387 (0)33/788-986
Web site: www.asadria.com
Marketing: marketing@asadria.com
Pretplata: pretplata@asadria.com
PDV broj: 201142740001
Identifi kacioni broj: 4201142740001
www.asadria.com
ISSN 1986-5

  

Magazin a&s Adria – stručni magazin za kompletna sigurnosna rješenja – mjesečna je publikacija licencirana od strane kompanije Messe Frankfurt New Era Business Media za Adriatic regiju: Bosnu i Hercegovinu, Crnu Goru, Hrvatsku, Kosovo, Makedoniju, Sloveniju i Srbiju.

Magazin a&s Adria je mjesečna publikacija iz oblasti sigurnosti i zaštite čiji je primarni cilj da informiše, educira i poveže sigurnosno tržište u Adriatic regiji. Magazin nastoji biti graditelj i poveznica između proizvođača i krajnjih korisnika u čijem lancu su neizostavni sistem-integratori i instalaterske kompanije kao ponuđači usluga. Zahvaljujući jasnoj viziji razvoja koja prepoznaje potrebe tržišta, a&s Adria se etablirala kao pouzdan izvor informacija i kao takva je prepoznata od strane čitalaca još od samih početaka 2006. godine.