|
Сжатие, а также передача видеоизображения на большие расстояния через множество сетевых устройств, по каналам, имеющим разную, часто не оптимизированную под конкретные задачи пропускную способность, несомненно, играют ключевую роль в охранном телевидении. Алгоритм сжатия Motion Wavelet разработан компанией ITV на основе математической модели, используемой в wavelet-преобразовании. На сегодняшний день Motion Wavelet эффективно сочетает в себе лучшие наработки предыдущих алгоритмов сжатия и уникальные потребности охранного телевидения. Это один из немногих алгоритмов, который был разработан специально под потребности охранного телевидения.
1. РАЗМЕР КАДРА.
При сопоставимом качестве с другими кодеками размер кадра в Motion Wavelet уменьшается в 5–10 раз, в зависимости от разных факторов, таких как фон, перемещающиеся объекты и др. Это даёт возможность экономить — сокращать размеры дисков, предназначенных для видеоархивов, а также ширину сетевых каналов и объем сетевого трафика, с учётом того, что средний размер кадра в видеопотоке должен быть минимальным.
2. АДАПТАЦИЯ К ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ КАНАЛА.
В тех алгоритмах, где сжатие основано на обработке разности кадров, то есть разнице между соседними кадрами, невовозможен пропуск кадров в видеопотоке – «изъятие».
При таком изъятии видеопоток «рушится». Например, если скорость потока 25 кадров в секунду, а в сеть «вмещается» только 12 кадров в секунду, то при передаче потока необходимо пропускать кадры через один. Тогда предыдущим становится не тот кадр, с которым изначально сравнивался следующий кадр, и поток распадается. Такая проблема существует в наиболее распространенных реализациях алгоритма MPEG – они не могут адаптироваться к пропускной способности канала и для передачи видеоизображения требуют канал фиксированной ширины. При использовании JPEG и Wavelet сжимается каждый кадр, поэтому в них такой проблемы нет. Motion Wavelet может адаптироваться к каналу, несмотря на то что он потоковый. Если из потока, сжатого с его помощью, приходится удалять блоки, то потом можно восстановить кадр, потому что сжатие очередного кадра в Motion Wavelet не имеет жесткой привязки к предыдущему кадру.
3. ФИКСИРОВАННОЕ КАЧЕСТВО.
В наиболее распространенных реализациях алгоритма MPEG фиксируется величина сжимаемого потока. Это означает, что чем больше изменений происходит от кадра к кадру, тем качество сжатого видеоизображения становится хуже. Когда в кадре ничего не изменяется, качество сжатого изображения отличное, но если объект начал двигаться, качество сжатого видеоизображения ухудшается. Для охранного телевидения важно наблюдение прежде всего движущихся объектов с хорошим качеством. В Motion Wavelet фиксируется качество: если в кадре начинается движение, то увеличивается величина сжатого потока, а качество остается стабильным.
4. ОТСУТСТВИЕ БЛОКИНГ-ЭФФЕКТА.
В алгоритмах, использующих Фурье-преобразование, как, например, JPEG и MPEG, изображение разделяется на блоки 8х8 пикселов и каждый блок переводится в частотное представление (крупным деталям соответствуют низкие частоты, мелким – высокие). При сжатии происходит удаление высокочастотных компонентов изображения. Чем больше та часть высокочастотной составляющей, которая удаляется, тем больше мелких деталей исчезает из изображения. При сильном сжатии возникает блокинг-эффект – на изображении появляются квадраты. Алгоритм Motion Wavelet, как и алгоритм Wavelet, переводит в частотное представление не блоки, а весь кадр, и такой эффект в нем не проявляется. Если с помощью JPEG сильно сжать изображение лица, то оно трансформируется в квадраты, а при сильном сжатии по Wavelet остаются только контуры лица, глаз и т.д.
5. ОПТИМИЗАЦИЯ ЗАГРУЗКИ НА СЕРВЕРЕ.
Один и тот же видеопоток, сжатый с помощью Motion Wavelet, может быть передан с разной скоростью и разным разрешением разным получателям. Обычно сервер вынужден обрабатывать каждый запрос в порядке очередности и сжимать видеопоток каждый раз заново, повышая нагрузку на систему. Если запросы поступают на разное количество кадров, то ресурсы тратятся нерационально. Уникальность алгоритма Motion Wavelet заключается в том, что он позволяет сжимать видеопоток только один раз, а затем передавать его клиентам на той скорости, которая им нужна. Таким образом, неограниченное количество клиентов не создает излишней нагрузки на систему.
6. ОПТИМИЗАЦИЯ ЗАГРУЗКИ НА СЕТЕВОМ КЛИЕНТЕ
– преимущество алгоритма Motion Wavelet. Изображение, сжатое по алгоритму Motion Wavelet, может быть декомпрессировано не до исходного, а до меньшего разрешения. Например, если нужно вывести на экран четыре кадра и соответственно уменьшить разрешение декомпрессированного изображения вдвое, то декомпрессию можно провести до половинного разрешения. Другие форматы сжатия не позволяют сделать это, и для всех алгоритмов, кроме Wavelet и Motion Wavelet, декомпрессор должен в такой ситуации выполнять лишнюю работу.
|
