Объемы записей с камер видеонаблюдения сегодня огромны, поэтому так важны технологии, которые позволяют уменьшить объем данных, полученных с камер, путем сжатия изображений.
Это позволяет экономить место на носителях и быстрее обрабатывать информацию. Еще более прогрессивные технологии улучшают этот процесс, дифференцируя участки кадра по степени важности.
Об одном из таких решений – Wise Stream-3 от компании Hanwha Techwin, мы и расскажем сегодня. Эта технология является наиболее прогрессивной на сегодняшний день.
Методика предусматривает поиск в кадре движущихся объектов, которые представляют собой повышенный интерес для актуальных задач конкретной системы видеонаблюдения. А сам поиск и анализ ситуации выполняется при участии искусственного интеллекта.
Данная технология разработана для наиболее прогрессивных камер видеомониторинга, входящих в линейку бренда Wisenet и производимых данной компанией.
Решение совместимо с кодеками H.265 и H.264 и способно уменьшать объем изображения путем сжатия до 80 процентов. Как это работает?
Алгоритм работы технологии Wise Stream основан на том, что для систем охранного видеонаблюдения характерно долгое отсутствие движения в кадре.
Статичное изображение допускает более высокую степень сжатия. К кадрам видеоизображения, в которых нет движения, применяется сжатие, дополняющее те механизмы, которые уже используются в кодеках H.264 и H.265.
При работе кодеков H.264 и H.265 последовательность кадров делится на группы GOV – Group of Videoframes. В каждой группе выделяется опорный кадр I-кадр. И разностные кадры P-кадры.
Степень сжатия P-кадра гораздо выше, т. к. от него в итоговый видеосигнал добавляется только разница между ним и опорным кадром.
Механизм работы Wise Stream-3 предусматривает постоянную оценку суммарной интенсивности движения в кадре и сложности кадра.
Если движение отсутствует или его интенсивность снизилась, «интеллектуальный» алгоритм Wise Stream-3 понижает битрейт.
Аналогичным образом, при появлении движения в кадре или роста его интенсивности,повышается качество изображения. Оценка интенсивности движения и сложности кадра производится раз в секунду.
При подстройке степени сжатия под интенсивность движения в кадре в технологии Wise Stream используется «Динамический контроль GOV».
Мало того, искусственный интелект, основанный на технологиях DeepLearning (глубокое обучение), осуществляет поиск в кадре движущихся объектов. Затем захватывает их прямоугольными рамками, отображаемыми в кадре для оператора, и назначает им статус особой важности.
Прочие участки кадра (которые не нуждаются вприоритизации) обрабатываются стандартными методами. Затем участки кадра в его важных зонах сжимаются, но особым образом – так, чтобы сохранить максимально высокое качество изображения.
Остальная область кадра сжимается максимально, уменьшая объем данных. Это оправданное решение, ведь в этих (не приоритетных) зонах ничего важного не происходит.
Как только объект перестает двигаться или покидает кадр, статус связанной с ним зоны кадра снижается с приоритетного до обычного.
Расширенные режимы достаточно новой технологии повышают функциональность системы видеонаблюдения.
У оператора системы видеомониторинга на технологии WS-3 есть возможность назначить один из 4 режимов обработки изображения: «Отключен» (Off), «Низкий» (Low), «Средний» (Medium) и «Высокий» (High).
Все они ориентированы на работу со сценами определенного уровня сложности (кроме режима Off, при котором технология не работает).
Каждому из трех рабочих режимов соответствует некоторая ориентировочная степень уменьшения битрейта. Так, в режиме Low он снижается на 30-70 процентов по отношению к режиму стандартной работы видеокамеры без технологии WS-3 (Off).
Режим Medium снижает битрейт на 35-75 процентов. А режим High – на 40-80 процентов. При этом учитывается сложность активности в кадре.
Чем она выше, тем выше и доля общего битрейта, которая затрачивается в определенном режиме на передачу изображения приоритетных зон кадра.
Иначе говоря, повышается размытость неприоритетных зон кадра, так как на их долю остается меньшая доля общего битрейта. Эксперты протестировали данную технологию в «высоком режиме» с использованием кодека H.264.
В определенных условиях мониторинга снижение битрейта достигало в среднем 78 процентов при работе камеры в течение 33 секунд.
Если же отключали технологию, то кодек сам по себе уменьшал битрейт в тех же условиях только на 2 процента. При этом смазанность зон кадра с движением в них вырастала в значительной и очень заметной степени.
Что имеем на выходе? Основной тенденцией в сфере видеомониторинга является постепенный рост объемов данных, поступающих с видеокамер.
Все эти данные приходится обрабатывать, анализировать и хранить. На этом фоне все большее значение приобретают решения для эффективного, «умного» сжатия изображения, позволяющие экономит цифровое пространство, время и ресурсы.
Технология Wise Stream-3, основанная на искусственном интеллекте, дает возможность предельно снизить объем информации, которая передается с камеры.
При этом, без потери качества компонентов картинки, которые важны для целей видеонаблюдения. Результатом становится возможность установки большего числа камер без использования большего количества оборудования для записи, обработки и хранения информации.
На видео показано, как работает сжатие видеоизображения с помощью технологии Wise Stream-3.