Интервал i кадров в камере что это
Форум по системам видеонаблюдения и безопасности.
Форум по системам видеонаблюдения, безопасности, пожарным и охранным сигнализациям, контролю доступа.
Оптимальные настройки для IP камеры
Оптимальные настройки для IP камеры
Сообщение ThreeLeaf » 09 апр 2015, 07:29
Здравствуйте. Подскажите пожалуйста, мне бы хотелось как можно более правильнее задать её параметры, дабы снизить нагрузку на ПК и сеть, но при этом не сильно потерять в качестве картинки.
На данный момент у меня возникают вопросы по следующим пунктам:
-Тип битрейта
-Максимальный битрейт
-Интервал I кадра
-SVC
Из того что мне удалось найти в интернете я пришёл к выводу что Тип битрейта лучше выбирать переменный (во всяком случае исходя из того что движений на камерах у меня не много), но при этом нужно оставить запас пропускной способности в сети на случай резкой активности сразу на нескольких камерах. Что можете сказать по этому поводу?
Максимальный битрейт, если я правильно понимаю является неизменным и фактическим если ставить постоянный тип битрейта и является максимальным (видимо во время записи) если выбирать переменный, но какой какой битрейт задаётся (видимо автоматически) и исходя из чего при потоке с переменным, но без записи? Какой вы обычно ставите битрейт? У меня камера позволяет выбрать 256-12588. Разрешение меня интересует FHD. И возможно глупый вопрос, но нагрузку на сеть рассчитывать исходя из суммарного битрейта всех камер?
Про интервал 1 кадра к сожалению вообще нечего не знаю. По умолчанию стоит 50. За что этот параметр отвечает и какое значение по вашему мнению лучше выставить?
SVC. Интернет говорит что это некое сжатие. Помогает судя по всему экономить место на жестком диске. Это всё хорошо, но есть ли минусы у этого параметра или лучше его всегда включать?
И ещё вопрос, возможно глупый. Я ошибаюсь или можно настраивать показ через доп.поток, а запись через основной?
Рекомендации по настройке камер Hikvision серии DS-2CD2x42
2. Опорный кадр или i-кадр.
Как известно, стандарты сжатия h264 и h265 базируются на периодическом захвате полного изображения (опорный кадр или i-кадр) с последующей фиксацией лишь изменений в сцене. Такой подход позволяет значительно сократить требования к полосе пропускания и емкости хранения без значительного ущерба качеству картинки. Как правило, при кодировании охранного видео опорным является каждый 20-й или 25-й кадр. Однако в линейке камер Hikvision DS-2CD2x42 по умолчанию опорным кадром является лишь каждый 50-й кадр. Возможно, это благотворно влияет на трафик (о нем мы поговорим ниже), но делает видеоархив малопригодным для просмотра в покадровом режиме и формирования качественных стоп-кадров. Оптимальным значением i-frame можно назвать 25, причем при значениях менее 20 камере уже перестает хватать полосы пропускания и мощности процессора.
3. Битрейт или максимальная используемая полоса пропускания.
Не ясно, является ли тому причиной возросшее разрешение камеры или новый процессор и алгоритмы сжатия, однако потребление трафика у новых моделей значительно выросло по сравнению с 3-мегаписельными предшественниками. Разработчики не упустили из внимания сей факт, и в настройках видеопотока теперь стало возможным выбрать максимальный битрейт не 8 мбит, как ранее, а 16 мбит. Настройки по умолчанию, как и прежде, ограничивают битрейт на уровне 4 мбит, поэтому камера «из коробки» отдает сильно пересжатое видео, пытаясь уложиться в эти пределы. При выполнении рекомендаций из пункта 2, необходимо разрешить максимальный битрейт в 16 мбит и это будет лишь необходимый минимум.
В ходе тестов мы неоднократно наблюдали падение количества кадров в секунду ниже 15fps при сцене средней сложности и следующих настройках:
PS: напоминаем, что все камеры нового семейства поставляются с прошивкой 5.3, в которой по соображениям безопасности не предусмотрено логина и пароля по умолчанию. Поэтому прежде чем вы получите доступ к вышеперечисленным настройкам необходимо проделать следующее:
Интервал i кадров в камере что это
Зайдя в конфигурацию IP камеры с помощью ПО CMS, можно во вкладке Система увидеть пункт меню Параметры изображения.
Рассмотрим по пунктам, какой параметр за что отвечает.
Минимум/Максимум
Значение времени выдержки диафрагмы в милисекундах.
BLC
Данная технология позволяет автоматически производить компенсацию засвеченных участков заднего плана и выравнивать контрастность изображения, получая наилучшее качество картинки.
Авто-диафрагма
При открытом значении камера автоматически постоянно корректирует диафрагму объектива к изменению освещенности, что позволяет получать качественную картинку в течение всего дня.
Профиль
Автоопределение среды работы камеры, установка вручную улица/помещение.
Яркость АЭ
Яркость автоэкспозиции.
Порог Д/Н
Выставляется значение порога перехода камеры из режима работы день в ночь.
WDR
WDR (Wide Dynamic Range – технология широкого динамического диапазона) – это технология съемки изображений с затемненными участками, при которой затвор диафрагмы открывается дважды. При такой технологии съемки в первый раз используется высокая скорость затвора, затем обычная. Наложив полученные кадры друг на друга, можно получить качественное изображение, на котором нет ни слишком ярких участков, ни затемненных.
АРУ
Автоматический контроль коэффициента усиления видео сигнала. Использование АРУ означает, что слабые сигналы получат усиление, сильные сигналы в свою очередь усилены не будут.
DNR день/ночь
Шумоподавление в режимах работы день/ночь.
Отр
Зеркальное отражение картинки по горизонтальной и вертикальной осям.
Aflik
Антимерцание от ламп дневного света и т.д.
Реверс ИК
Переключение режима работы ИК фильтра на реверсивное.
Используется при розовом изображении.
Опорный кадр в H.264. Маленький параметр с большими последствиями
Структура кодека H.264
Прежде чем говорить об опорном кадре, нужно понимать структуру потока и принципы работы кодека H.264. Для начала немного теории.
Спецификация H.264 была опубликована еще в 2003 году. Кодек стал настоящей революцией в телевидении высокой четкости. Он позволил хранить и передавать изображение высокого разрешения с высоким качеством и битрейтом в несколько раз меньшим, чем другие форматы сжатия. Давайте рассмотрим структуру потока формата H.264.
IP-камера передает полные кадры (JPEG)а, между ними передаются только кодированные изменения изображения относительно опорного кадра. В этом и заключается суть межкадрового сжатия. Полные кадры получили название I-кадры. Далее следуют P и B-кадры. P-кадры содержат информацию об изменениях относительно I-кадра. B-кадры связаны как с I-кадрами, так и с P-кадрами. Все это нацелено на более эффективное сжатие и низкий поток с высоким качеством, но за это приходится расплачиваться высокими затратами на вычислительные мощности и оперативную память сервера при декодировании.
Из схемы структуры потока можно также заметить, что при декодировании невозможно восстановить изображение из B-кадра пока не будет получен P-кадр. В связи с этим мы и видим задержку в отображении потока с IP-камеры в H.264.
Существуют различные профили H.264, которые отличаются возможностями по кодированию. Чтобы не углубляться в теорию стоит отметить, что чем выше спецификация профиля, тем выше степень сжатия с сохранением высокого качества, но тем больше нагрузка на процессор камеры для кодирования и на ресурсы сервера по декодированию потоков. Так же, у старших профайлов больше упомянутая задержка в отображении потока с IP-устройства. Современные камеры в большинстве своем поддерживают Baseline Profile и Main Profile. Профессиональным IP-камерам доступен High Profile.
Что такое «опорный кадр»?
Оптимальная частота следования опорных кадров
Оптимальное значение периода следования опорных кадров средней сцены и типовых задач видеонаблюдения выбирает производитель IP-камеры и выставляет по умолчанию в настройках кодека. Встречаются IP-камеры со значением GOP length от 32 до 120 и более. В то же время, значение частоты опорного кадра (GOP length) оказывает значительное влияние на работу систем видеоанализа, и об этом мало кто задумывается, а точнее никто и не знает. Вот об этом поговорим подробно.
Значение опорного кадра для видеонаблюдения
Это связано с тем, что для восстановления дополнительных кадров из потока H.264 для работы видеоаналитики пришлось бы задействовать значительные вычислительные ресурсы ПЭВМ.
А вот теперь представьте себе, что для темпа видеоввода 25 к/с и значения GOP=100 мы получаем опорный кадр для работы видеоаналитики каждые 4 секунды. Какая точность и задержка у нас будет, хотя бы в детекции движения? За 4 секунды может произойти многое, а алгоритмы видеоанализа этого могут и не заметить, т.к. опорные кадры до возникновения происшествия и после будут одинаковыми. Для проверки этой теории мы даже сняли видеоролик и разместили его на нашем канале в YOUTUBE:
Как это ни странно, но об этом практически никто не говорит. В редких рекомендациях на форумах техподдержки можно встретить совет по уменьшению частоты следования опорных кадров (уменьшения GOP) в IP-камере для решения проблем с детекцией движения.
Самое опасное в этой ситуации, что проблемы в детекции характерны на быстродвижущихся объектах и при определенном стечении обстоятельств. А по всеми известному закону эти обстоятельства возникнут в самый неподходящий момент, и в архиве не будет информации о том, кто поцарапал директорскую машину или куда пропал портфель важного гостя. И разобраться в первоисточнике проблемы практически невозможно. Проще сказать, что это глюк ПО видеонаблюдения, хотя заказчику от этого не легче.
Некоторые производители решают эту проблему через изменение настроек IP-устройств при их подключении к VMS. Семейство продуктов ITV|AxxonSoft (Интеллект, AxxonNext) автоматически меняет значение частоты следования опорных кадров в IP-камере и устанавливает GOP=8, но это возможно только в том случае, если камера качественно интегрирована. Если же мы подключаемся по RTSP или Onvif, то этого не происходит, и в детекции возможны проблемы и пропуски. При этом следует помнить, что изменение «опорника» сильно сказывается на потоке с IP-устройства и увеличивает размер видеоархива. Как решить эту проблему мы рассказывали в статье Настройка детектора движения в ПО Интеллект.
Другие производители восстанавливают недостающие кадры путем частичной декомпрессии H.264 и получения промежуточных кадров для работы видеоаналитики. Так делает, например, Macroscop. Но, как мы уже заметили, это не дается даром и приходится расплачиваться высокой нагрузкой на видеосервер. Об этом рассказывается в статье Особенности работы ПО IP-видеонаблюдения.
Резюме
Внимательно изучая значение и влияние различных параметров IP-устройств, открываешь для себя много интересного, а порой и крайне важного для работы систем видеонаблюдения. Кто бы мог подумать, что незаметный GOP в IP-камере может оказывать столь существенное влияние на такие базовые функции системы видеонаблюдения, как запись видеоархива по детекции движения.
В построении систем видеонаблюдения нет несущественных параметров. В определенных ситуациях любая функция или настройка может стать определяющей. Специалисты компании Видеомакс постоянно изучают возможности программных продуктов и функционал современных IP-камер на реальных стендах, изучая спецификации производителей и опираясь на фундаментальные принципы и знания, полученные в лучших технических вузах страны.
Результатами этих исследований мы делимся со своими партнерами, помогая создавать эффективные системы видеонаблюдения, которые не подведут и будут долгие годы решать поставленные заказчиком задачи. Линейка оборудования VIDEOMAX вобрала в себя все последние достижения в компьютерной индустрии и оптимизирована для обработки видеопотоков с IP-камер в системах видеонаблюдения.
Впереди еще много полезного для инженеров и проектировщиков систем видеонаблюдения. Зарегистрируйтесь на нашем сайте, чтобы оперативно получать новости о всем самом важном, что происходит на рынке систем безопасности.
Оборудование для организации видеонаблюдения видеокамеры, видеорегистраторы
Каталог
Новости
Как настроить компрессию H264 в IP-видеокамере
Себестоимость проекта можно снизить правильной настройкой компрессии и шумоподавления. Снижается количество используемых жёстких дисков и требования к сетевой и воспроизводящей аппаратуре.
1)Шумоподавление
Цифровые алгоритмы шумоподавления компенсируют (заменяют на подходящие) быстро появляющиеся и исчезающие единичные пиксели (или небольшие группы), которые не несут в себе информации.
IP-видеокамеры TBC-I1421IR и TBC-I2422IR имеют гибкие настройки встроенного в процессор ISP, что позволяет настроить шумоподавление, настроить камеру на нужную освещённость, отрегулировать насыщенность цвета и т.д.
Чтобы войти в меню настроек ISP, нажмите на изображении (в программе NVMS или в браузере) правой кнопкой мыши, и выберите в контекстном меню пункт «Настр. видеокамеры».
Затем, чтобы войти в суб-меню шумоподавления, выберите вкладку «Шумопонижение». Обязательно переключите режим в «Ручн».
Отрегулируйте параметры «Врем» и «Спец», визуально оценивая изображение, и отображаемую скорость потока.
Обратите внимание на битрейт на изображениях в этой статье до и после настроек шумоподавления : было 5926 кбит/с, стало 214 кбит/с.
Тема шумоподавления актуальна и для аналоговых видеокамер, кроме того к шумам матрицы добавляются ещё помехи в канале связи. В оборудовании ТВТЕС шумы матрицы аналоговой видеокамеры компенсируются на нескольких участках тракта: сначала выполняется шумоподавление DNR в процессоре видеокамеры, затем происходит дополнительное шумоподавление 3DNR на входе видеорегистратора в микросхеме Nextchip, когда сигнал PAL преобразуется в ITU-R BT.656, до попадания в процессор.
Помехи в канале связи хорошо устраняются пассивными приёмопередатчиками по витой паре ТВТЕС с дифференциальной технологией передачи и частотным фильтром: без каких-либо потерь качества изображения скорость потока снизится до 1.8 раз.
2) Настройки профиля H264.
Профиль кодека – это совокупность скрытых настроек H264, которые определяют преимущество кодирования: оно может быть в высокой степени сжатия, в простоте обработки процессором, или чем-то средним.
1) Профиль Base – это минимальная нагрузка на процессор декодирующего устройства при несильной компрессии. Подходит для просмотра видеокамеры в локальной сети на персональном компьютере.
2) Профиль Main – это средняя нагрузка на процессор при высокой компрессии, профиль универсален для достаточно производительных ПК и для большинства видеорегистраторов.
3) Профиль High – это максимальная компрессия с сильной нагрузкой на декодирующее устройство. Скорость потока будет в 2-3 раза ниже чем при использовании профиля Base. В случае использования сервера видеонаблюдения, основанного на процессоре архитектуры компаний Intel или AMD, в отличие от видеорегистратора, нагрузка будет действовать на работу всей системы (или существенной её части). В процессорах видеорегистраторов ТВТЕС (Hisilicon 35 серии) есть отдельное специальное ARM-ядро, созданное для работы с кодеком H264 «на уровне железа», и созданное из соображений стабильной работы: если будут проблемы с декомпрессией одного канала – это не распространится на другие каналы и всю работу системы (запись, работа автофункций).
Все видеорегистраторы ТВТЕС работают исправно с High-профилем H264 (до уровня 4.0 включительно).
3) VBR или CBR
CBR (constant bit rate, «постоянный битрейт») означает, что на выходе устройства будет поддерживаться определённая, заданная пользователем скорость потока. Недостаток режима в том, что поскольку в моменты сильных перемен изображения в кадре скорость потока возрастает, если она начнёт превышать установленное пользователем значение, в эти моменты качество видео будет заметно ухудшаться.
В режиме VBR (variable bit rate, «переменный битрейт») скорость потока определяется настройками качества изображения, установленными пользователем, и динамичностью сцены, сжимаемой H264 с данными настройками. В моменты, когда в кадре происходит большое количество движения, выходная скорость потока может увеличиваться в 1.5-2 раза по-сравнению со сценами, в которых этого движения нет совсем.
4) Интервал I-кадра
Интервал I-кадра выбирается в зависимости от частоты возникновения движения в кадре. Например, если камера направлена на оживлённую улицу – движения много, тогда интервал стоит взять минимальным – 1с. Если же камера смотрит на спокойный двор, или висит в коридоре помещения, где редко проходят люди, – тогда интервал I-кадра нужно установить на максимальное значение – 3с.
5) Кодирование звука (G.711 ULAW/ALAW, RAW PCM)
Кодеки звука G.711 ULAW и G.711 ALAW отличаются лишь действующим алгоритмом, а с точки зрения пользователя не отличаются совсем. В общем выходном битрейте битрейт кодированного звука – 64 кбит/с. Битрейт RAW PCM – 128 кбит/с, в этом стандарте кодирование звука происходит без потери качества.
В видеорегистраторах ТВТЕС используется кодек RAW PCM.
Заключение: у H264 есть некоторое количество скрытых от глаз пользователя настроек, поэтому итоговые скорость потока и нагрузка на процессор у разных производителей могут отличаться для одних и тех же профилей.