Интервал i кадра что это?

Интервал i кадра что это?

02.09.2013 Сайт https://anteh.ru

Изложена суть вопроса. Приводятся личные домыслы. Основное окно настройки видео первичного потока приведено на изображении ниже и ещё ниже нагрузка и изображение, соответствующее настройкам. Если настройки задать неправильно, то получите нестабильную, и в некоторых случаях нерабочую систему.

Первый парамерт, с которым нужно определиться -это «Максимальный битрейт». Здесь есть 2 пути. 1 камера подключается к серверу сбора видеопотоков. 2 камера сама является сервером предоставляющим видеопотоки клиентам. В первом случае у камеры будет только 1 клиент, во втором сколько угодно. Отсюда, для первого случая bitrate можно выставить максимальным, для рассматриваемой камеры это 16384kbitp/s и ничего, если реальный будет меньше. Для второго случая, когда сама камера выступает в роли сервера и нужно на неё завести максимальное количество клиентов нужно параметр выбирать как можно меньше, но. Про но будет далее.

Bitrate можно назвать ключевым параметром, если его не будет хватать для передачи видео с заданным разрешением, fps, качеством и I Frame Rate, то получим проблемы, по крайней мере для этой камеры с передачей данных. Например если будет испотльзоваться udp, используется по умолчанию. То будут теряться кадры и ffmpeg будет постоянно отваливаться. ffmpeg1 будет продолжать работать, но будет выводить ошибки передачи. Если будет использован tcp, то ошибок не будет, но изображение будет кратковременно замирать, не все кадры будут доходить до сервера. Замирания можно наблюдать через web интерфейс камеры. Это совсем плохо, можно потерять важные кадры события.

Попробуем посчитать и проверить полученные значения:

Для текущих настроек Bitrate=704 * 576 * 10fps * 24bit color /1024 = 95040 kbit/s + служебные байты. Сжатие, качество, I Frame Interval без серьёзных знаний в этой области никак не учесть. Поэтому путь только один -эксперимнт.

Т.е. параметры настройки видео камеры нужно задавать так, чтобы скорость обмена между IP камерой и сервером не превышала заданный bitrate. Скорость обмена можно смотреть например через виндовс диспетчер задачь или на сервере, через ‘# systat -ifstat 1’. На вышеприведённых изображениях как раз показана реальная нагрузка на канал, при текущих настройках.

Задаваемые параметры всецело зависят от решаемой задачи. Если нужно получать поток для целей видеонаблюдения, или для трансляции живого видео потребителям, то параметры могут различаться весима существенно.

После bitrate следует обратить внимание на параметр ‘Интервал I кадра’ или I Frame Interval. Это интервал между ключевыми кадрами. Например, если =50, то только каждый 50й кадр будет ключевым, остальные разностные, содержашие информацию только о разнице между текущим и предыдущим изображением. Ключевой кадр полный и содержит всю информацию о текущем снимке. Т.е. если fps =10, то ключевой кадр будет передаваться раз в 5 секунд. Если I Frame Interval = 1, то каждый кадр будет ключевым. Мсысл этого параметра заключается в существенной экономии трафика, что можно проилюстрировать так:

Отсюда видим, что этот параметр существенно влияет на трафик.

Возвращаемся к случаю настройки IP камеры для видеонаблюдения. В видеонаблюдении большую роль играет достоверность кадра. И как правило используется mjpeg поток. Это важно для юридической силы видео, возможности увеличения кадра для более детального рассмотрения. Mjpeg представляет поток отдельных jpeg кадров, без межкадрового сжатия. Каждый кадр достоверный. Чтобы получить поток достоверных кадров без межкадрового сжатия для целей видеонаблюдения параметр I Frame Interval нужно установить в 1. Соответственно нагрузка на канал будет существенной и максимальным разрешением и fps уже не побалуешся. Так, на вышеприведённых изображениях были показаны максимально допустимые настройки для целей видеонаблюдения при цветном изображении. Если установить ночной режим, то fps можно поднять до 15. Параметр Quality для видеонаблюдения желательно установить максимальным. Разумеется всё зависит от количества камер, которое нужно завести на сервер, если это несколько, то параметры ставим получше, если за десяток, то похуже.

Если камеру настраиваем для прямой трансляции потребителям, то с настройками можно не стесняться. При помощи I Frame Interval и Quality трафик всегда можно подогнать под приемлемый. Причём для глаз особой разницы между quality среднее и максимальное не видно. Поэтому Quality для трансляции потока для просмотра не критично.

Назначение остальных параметров более менее понятно по смыслу.

Скриншоты демонстрирующие максимальные настройки для трансляции видео максимального качества напрямую потребителю человеку:

Для DS-2CD2012-I прошивка V5.0.2, как и V5.0.0 не пригодна, слишком сильно тормозит передача, наблюдаются множественные ошибки передачи потока. Нужно использовать только V4.0.9 версии ниже не проверял, с этой прошивкой и ffmpeg с udp работает без сбоев, но на всякий лучше использовать tcp. И в Zoneminder 1.25.0_2 с прошивкой V5.0.2 заметно наблюдались тормоза. В общем Hikvision как-то не очень, правда это суждение по одному текущему экземпляру камеры, но эту модель и все остальные, для которых предназначена эта прошивка покупать больше желания нет тем более за 8т.р.

Опорный кадр в H.264. Маленький параметр с большими последствиями

Кодек H.264 де-факто стал стандартом в IP-видеонаблюдении. Преимущества межкадрового сжатия очевидны — меньше поток, меньше нагрузка на ЛВС, меньше объем архива. Вычислительные мощности серверного оборудования растут, и обрабатывать потоки в H.264 уже не проблема. Но всё ли мы знаем об H.264? Какие параметры кодека и на что влияют? Что такое опорный кадр H.264 и какое его значение оптимально? Давайте разбираться.

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.

Некоторые производители IP-камер предоставляют возможность переключаться между профилями H.264. В этом случае доступен выбор — разгрузить ресурсы сервера и уменьшить задержку с Baseline Profile, но увеличить поток и дисковое пространство для архива, либо переключиться на High Profile и эффективно сжимать видеопоток с сохранением высокого качества изображения.

Что такое «опорный кадр»?

В схеме, расположенной выше, видно, что P и B-кадры, по сути, опираются на I-кадр, т.е. содержат информацию об изменениях относительно I-кадра. Именно поэтому I-кадр и получил название «опорный кадр» . Частоту, а точнее период следования опорных кадров, указывают в виде параметра GOP length (Group of Pictures), либо GOV (Group Of VOPs). Это цифровое значение указывается числом (10, 32, 64, 100, …), которое показывает сколько кадров (P и B) следует между опорными I-кадрами.

Можно встретить название для GOP length в виде термина «частота опорных кадров». Это не совсем корректно и правильнее назвать GOP length — период следования опорных кадров. Когда мы обогатились новой терминологией, можно переходить к настройке этого параметра.

Читайте также  На каком уровне osi работает коммутатор?

Оптимальная частота следования опорных кадров

Размер опорного кадра — весомая часть потока H.264. Чем чаще следует опорный кадр (меньше значение GOP length) — тем больше битрейт, но тем легче его обрабатывать процессору видеосервера при декодировании (отображения на УРМ или работе видеоаналитики). И наоборот, чем реже опорный кадр (больше значение GOP length) — тем меньше поток, но тем больше возможные артефакты межкадрового сжатия, и тем меньше восстановленный кадр соответствует реальному изображению с IP-камеры. При большом периоде следования опорного кадра требуются большие вычислительные ресурсы ПЭВМ и объем памяти для хранения последовательности кадров для восстановления.

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.

Какой вариант лучше — сказать сложно. Правильным будет в конкретной ситуации и задаче выбрать оптимальное решение, опираясь на знание и понимание всех нюансов современных технологий и возможностей программных продуктов. И эти знания мы стараемся вам доносить в простой и понятной форме через информационные статьи, видеоролики на нашем канале, вебинары и семинары.

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.

Каждый специалист инженерного отдела компании Видеомакс — это гуру в системах видеонаблюдения. По любому вопросу вы можете проконсультироваться у сотрудников отдела продаж или инженерного отдела по телефону +7(495)640-55-46 или отправить вопрос на email: info@videomax-server.ru

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.

Что такое интервал I-Frame в системах видеонаблюдения?

Что такое интервал I-Frame в системах видеонаблюдения?

I-Frame и I-Frame интервал — это два термина, которые создают путаницу при настройке системы видеонаблюдения.

Чтобы понять эти термины, необходимо знать, как создаются видеокадры. Как известно, видеоклип состоит из серии кадров. При этом существует понятие FPS (количество кадров в секунду), то есть каждый кадр представляет собой неподвижное изображение, которое при последовательном воспроизведении создает движущееся изображение.

Видео, которое имеет 30 кадров в секунду, означает, что есть 30 «неподвижных изображений», которые будут воспроизводиться для каждой секунды видео. Когда кадры воспроизводятся последовательно и быстро, они создают то, что мы называем видео.

Если взять 30 последовательных кадров и разложить их, то получится множество элементов, которые практически идентичны.

Возьмем, к примеру, ситуацию, когда кто-то разговаривает, стоя перед стеной. Маловероятно, что информация об этой стене в кадре изменится. В результате большая часть из этих 30 кадров будет потрачена впустую для передачи информации о том, что что-то вообще не изменилось.

Именно поэтому была разработана технология сжатия видео, которая делит кадры на блоки, а затем ищет избыточность между блоками.

Таким образом, если стена не изменится, проще использовать одни и те же блоки в последующих кадрах, чтобы уменьшить пространство или пропускную способность? Здесь вступает в игру так называемый интервал I-frame и I-frame.

Что такое I-Frame в системах видеонаблюдения?

I-frame (I-кадр) — это полный кадр изображения в видео и кодируется без ссылки на другие кадры. Последующие кадры (называемые дельта-кадрами) содержат только ту информацию, которая изменилась.

Сжатие видео достигается путем сравнения кадров, следующих за I-frame (ключевым кадром), и отправкой изменений только до сгенерированного следующего I-кадра. Многие системы безопасности позволяют пользователю выбирать, как часто генерируется этот I-frame.


Другими словами, I-frame — это кадр, который используется в качестве основной опорной точки, которая сравнивается с другими кадрами в потоке.

Этот метод предназначен для уменьшения пропускной способности путем отправки только одного полного исходного изображения (I-frame) один раз, а затем частичных кадров (называемых p-кадров), которые содержат только изменения в сцене с момента исходного I-кадра.

Этот метод позволяет использовать кадры гораздо меньшего размера, потому что они вносят изменения только по отношению к исходному I-кадру. Таким образом система может сэкономить место и полосу пропускания.

Что такое интервал I-Frame в системах видеонаблюдения?

Это количество интервальных кадров между двумя I-кадрами. Как мы объясняли выше, I-frame (также называемые ключевыми кадрами) используются для записи информации обо всем изображении. Чем больше значение интервала I-frame, тем меньше места для хранения занимает сжатое видео.

Читайте также  Датчик смк что это такое?

Когда вы выбираете видеокодеки H.264 + или H.265 + в настройке кодирования камеры, настройка интервала между кадрами отображается серым цветом, поскольку она устанавливается и управляется автоматически, и вы не можете ее изменить. А вот в кодеках H.264H или H.265, вы можете фактически изменить значение интервала I-кадра.

Большинство производителей сегодня позволяют вам контролировать интервал I-frame, который, кстати, называется по-разному в зависимости от производителя.

По умолчанию большинство систем безопасности используют 1 I-frame на каждые 30 изображений. Вы можете уменьшить это значение, и при этом есть некоторые компромиссы.

Помните эти советы при изменении интервала I-кадра вашей системы видеонаблюдения:

  • Увеличение количества I-кадров улучшает качество видео, но требует большей пропускной способности. Ваша камера будет записывать меньше дней.
  • Чем меньше число в интервале I-frame, тем меньше интервал между ключевыми кадрами и тем лучше общее качество. Но он будет использовать большую пропускную способность и уменьшать и занимать больше места на жестком диске.

В большинстве случаев нет необходимости изменять значение по умолчанию для I-frame и интервала I-frame. Однако, если вы считаете, что качество вашего изображения недостаточно хорошее, вы можете получить доступ к настройкам кодирования и поиграть с этими настройками, пока не будете довольны результатом. Ниже мы перечислили оптимизированные настройки I-frame для нескольких производителей.

Рекомендуемые настройки интервала I-frame для Hikvision и их OEM-производителей — 50. Однако вы можете попробовать 30 или даже 60 и посмотреть, все ли у вас в порядке с изображением.


Рекомендуемый интервал между I-кадрами для Dahua и их OEM-производителей составляет 60. Вы также можете попробовать увеличить его, чтобы проверить, заметили ли вы разницу. Скорее всего, изменять значения по умолчанию не нужно.


Рекомендуемые настройки интервала I-кадра для систем камер Axis. В этом случае они называют это длиной GOP, что означает «группа изображений».

Рекомендуемые настройки интервала I-кадра для камер Foscam и их систем. Здесь это называется «Интервал ключевого кадра». Как мы уже упоминали, этот термин варьируется в зависимости от производителя.

Рекомендованные выше значения интервала I-frame обеспечивают стабильный поток и хорошее качество изображения. Однако вы можете изменить их в соответствии с вашей ситуацией.

Имейте в виду, что чем больше I-кадров и чем короче интервалы I-кадров, тем больше будет использоваться полоса пропускания и меньше места на жестком диске.

Ничего страшного, если вы используете значения по умолчанию, которые поставляются с камерой. Разница зависит от условий освещения и иногда может быть незначительной.

При необходимости увеличивайте значение I-frame только на камерах, которые считаются важными в вашей системе безопасности.

Русские Блоги

Понимание параметров кодировщика H264 (частичное) понимание «I-кадра» и «интервала между кадрами»

Написание предыстории: Недавно я изучаю параметры кодировщика H264, параметры внутри не совсем понятны, в том числе:

1) 30 # i интервалов // интервал I кадра

2) 30 # интервалов idr // интервал кадра idr

3) 0# b frame number between 2 p-frame(0, 1, 2)

4). 0 # min qp // Минимальный размер шага квантования
5). 51 # max qp // Максимальный размер шага квантования

6) Скорость передачи данных 200000 # бит / с
7) 30 # частота кадров (только rc) // частота кадров

Сначала кратко объясните:

2) интервал между кадрами idr

IDR кадр является «разделитель» видеопотока, и все кадры не могут использовать кадр, который пересекает ключевой кадр в качестве опорного кадра. Кадры IDR — это тип I-кадра, поэтому они не относятся к другим кадрам. Это означает, что их можно использовать в качестве точек поиска для видео.
С помощью этого параметра можно установить максимальное количество кадров между кадрами IDR (также известное как максимальная длина группы изображений). Большее значение приведет к меньшему количеству IDR кадров (которые будут заменены на Р и В кадры, которые занимают меньше места), а также ослабить ограничения на выборе опорного кадра. Меньшее значение приводит к сокращению среднего времени, необходимого для поиска случайного кадра.
Предложение. Значение по умолчанию (10 кадров в секунду) подходит для большинства видео. Если вы кодируете Blu-ray, трансляции, прямые трансляции или другие профессиональные потоки, вам может потребоваться меньшая длина группы изображений (обычно равная fps).

3) б кадры

Количество B-кадров: максимальное количество B-кадров, которое может быть вставлено между IP-кадрами, в диапазоне от 0 до 16, да

# Значительно улучшить степень сжатия, рекомендуется выбрать 2

4) min qp минимальный размер шага квантования

Описание: Установите минимальный квантователь, который может использовать x264. Чем меньше параметр квантования, тем ближе выход к входу. При использовании определенных значений вывод x264 может выглядеть точно так же, как ввод, хотя это не совсем то же самое. Обычно этого достаточно. Нет необходимости использовать больше битов в макроблоке.
Если адаптивный квантователь включен (по умолчанию), не рекомендуется увеличивать значение qpmin, что может снизить качество плоской части кадра.

5) max qp максимальный размер шага квантования

Описание: В отличие от qpmin, установите максимальный квантователь, который может использовать x264. Значение по умолчанию 51 — это максимальное значение в стандарте H.264, а качество очень низкое. Значение по умолчанию 51 фактически эквивалентно отключению qpmax. Если вы хотите контролировать минимальное качество вывода x264, возможно, вы захотите уменьшить это значение (30-40 — самое низкое), но, вообще говоря, изменять это значение не рекомендуется.

6) Скорость передачи данных

Это относится к потоку данных, используемому видеофайлом в единицу времени, также называемому битрейтом, который является наиболее важной частью контроля качества изображения при кодировании видео. При том же разрешении, чем больше кодовый поток видеофайла, тем меньше степень сжатия и выше качество изображения.

7) Частота кадров

Частота кадров — это количество кадров видео, воспроизводимого за одну секунду. Кадр — это основная единица, из которой состоит видео. Сам видеофайл состоит из множества непрерывных изображений.Просто можно понять, что частота кадров — это количество изображений, записанных за одну секунду (на самом деле, эти изображения сжаты, и один кадр данных не обязательно может быть полным изображением.

Я подставляю

I-кадр (I-кадр), также известный как внутреннее изображение (внутреннее изображение), I-кадр обычно является первым кадром каждой GOP (технология сжатия видео, используемая MPEG) после умеренного сжатия в качестве произвольного доступа Контрольную точку можно использовать как изображение. В процессе кодирования MPEG некоторые последовательности видеокадров сжимаются в I-кадры; некоторые сжимаются в P-кадры; а некоторые сжимаются в B-кадры. Метод I-кадра — это метод внутрикадрового сжатия, также известный как метод сжатия «ключевого кадра». Метод I-кадра — это технология сжатия, основанная на дискретном косинусном преобразовании (DCT), аналогичном алгоритму сжатия JPEG. С помощью сжатия I-кадра можно достичь степени сжатия 1/6 без явных следов сжатия.

Кадр — это базовая единица, из которой состоит видеоизображение. Ключевой кадр также называется I-кадром, который является важным кадром в кодировании с межкадровым сжатием, это кадр кодирования с полнокадровым сжатием; Полное изображение может быть восстановлено только с данными I кадра во время декодирования. ; — D% j «B. F1 8 h3 z1 l) q & S%]% l5 nI кадры создаются без ссылки на другие изображения. Видео файлы состоят из нескольких последовательных изображений.

В системе видеоконференцсвязи изображение, отправляемое терминалом в MCU (или MCU в терминал), не всегда отправляет полное изображение на удаленный конец, а только изображение после передачи основано на предыдущем изображении. Часть, которая изменилась. Если состояние сети неудовлетворительное, на принимающем удаленном конце терминала или в изображении, отправленном на удаленный конец, будет потеря пакетов, размытие и замораживание изображения. В этом случае, если нет механизма I-кадра, чтобы сделать удаленный Если терминал повторно отправляет новый полный образ на локальный (или локально повторно отправляет новый полный образ на удаленный), выходной образ терминала будет становиться все более серьезным, что приведет к сбою встречи. ладить.

Читайте также  Специалист по предотвращению потерь кто это?

В системе видеоконференции I-кадры будут появляться только в пределах полосы пропускания, ограниченной конференцией, и не будут действовать за пределами полосы пропускания конференции. Механизм I-кадра существует не только в MCU, но также в сервере стены TV и сервере записи. Он предназначен для решения проблемы размытия и зависания изображения, вызванной потерей пакетов в случае плохих сетевых условий, что влияет на нормальный ход встречи.

Отправьте I-кадр с 30-ю кадрами, чтобы I-кадр был больше

Расстояние между кадрами

1. Что такое IFG? (Какая)

IFG (Interframe Gap), интервал между кадрами, временной интервал между двумя соседними кадрами Ethernet; режим передачи Ethernet отправляется кадр за кадром, и между кадрами есть промежуток, то есть интервал кадра IFG также можно назвать IPG (Межпакетный разрыв). IFG относится к периоду времени, а не к расстоянию. Обычно единица измерения — микросекунды (мкс) или наносекунды (нс). Как показано ниже:

Рисунок 1 Расстояние между рамками

2. Зачем нам IFG? (Почему)

После получения кадра сетевым устройствам и компонентам требуется короткий период времени для восстановления и подготовки к приему следующего кадра.

3. Каков размер IFG? (Важность)

Минимальное значение IFG — 96-битное время, то есть время, необходимое для отправки 96-битных необработанных данных на носителе. Минимальное значение IFG отличается для разных носителей:

Независимо от 10M / 100M / 1000M Ethernet, минимум 96 бит между двумя кадрами; IFG min =96bit/speed (s)

Тогда: 10 млн. min : 9600 ns

100M min : 960 ns

1000M min : 96 ns

4. Как пользоваться IFG? (Как)

В качестве конкретного примера, IFG решает проблему согласования скорости в механизме управления потоком Ethernet;

Это включает механизм управления потоком Ethernet, как показано на рисунке ниже:

Рисунок 2 Пример передачи Ethernet

1) Устройство 1 использует свои собственные рабочие часы (OSC1) для отправки данных на устройство 2;

2) Пакет данных поступает в устройство 2:

a) После обработки устройством восстановления данных часов (CDR) извлеките часы из данных и сохраните пакет данных в приемном буфере на основе извлеченных часов (CLK2). В это время синхронизируются CLK2 и OSC1;

б) данные обрабатываются протоколом верхнего уровня из приемного буфера и сохраняются в передающем буфере;

3) Буфер отправки использует для отправки данных рабочие часы (OSC2) устройства 2. Поскольку Ethernet работает асинхронно, OSC1 и OSC2 используются как локальные часы разных устройств и не могут быть полностью на одной и той же частоте (рабочие часы устройства Ethernet позволяют Существует разница частот плюс или минус 50 ppm), на приведенном выше рисунке предполагается, что OSC1 больше, чем OSC2, тогда скорость приема устройства 2 будет больше, чем скорость отправки. Если буфер приема заполнен, произойдет потеря пакета;

Как решить указанную выше проблему потери пакетов?

На передающей стороне устройства 2 скорость отправки действительных пакетов данных увеличивается за счет уменьшения IFG (интервал между кадрами), так что скорость отправки может не отставать от скорости приема.

5. Применение IFG в нашей реальной работе?

Здесь в основном упоминается использование Smartbit 6000C в производственных тестах.

IFG увеличивается, эффективная скорость устройства уменьшается, что может решить проблему потери пакетов из-за чрезмерной скорости;

Если IFG уменьшается (но должно быть больше 96 бит), эффективная скорость устройства увеличивается, что может решить проблему тайм-аута теста, вызванного слишком низкой скоростью.

Рекомендации по настройке камер Hikvision серии DS-2CD2x42

Не так давно мы уже писали о достоинствах обновленной линейки IP камер Hikvision — 4-мегапиксельной серии DS-2CD2x42. Теперь же, реализовав несколько проектов на новых камерах, мы хотим отметить некоторые нюансы настройки новинок, без которых качество получаемой картинки может показаться неудовлетворительным. Данная статья призвана сэкономить время инсталляторов и пользователей, впервые столкнувшихся с новыми камерами.

1. Экспозиция (выдержка).
Камеры Hikvision DS-2CD2x42 и в частности модели DS-2CD2042WD-I, DS-2CD2142FWD-IS и DS-2CD2542FWD-IS по всей видимости обладают худшей светочувствительностью нежели их старые 3-мегапиксельные предшественники. Возможно, виной тому тот факт, что при прежнем размере матрицы в 1/3’’ количество пикселей увеличилось (следовательно размер каждого пикселя стал меньше), возможно это особенность новой матрицы или новых алгоритмов сжатия. Очевидным остается факт, что даже при неплохой освещенности камера увеличивает выдержку до максимально разрешенного базовыми настройками значения в 1/25 секунды, что чревато смазыванием подвижных объектов на видео. Решение проблемы – в меню «настройки — расширенная конфигурация – изображение – настройки экспозиции» выставить максимальное время экспозиции в 1/50 или 1/100 секунды. Картинка при этом может стать «шумнее», что говорит о нехватке света, однако пользы от такого изображения куда больше чем от смазанного. Характерно, что на камерах серии DS-2CD2x32 настройки по умолчанию также разрешают камере выдержку в 1/25 секунды, но переходит камера в такой режим гораздо реже и только при действительно слабом освещении.

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:

  • Разрешение — 4Мп
  • Фрейм-рейт – 20 кадров в секунду
  • I-frame – 20
  • Максимальный битрейт – 16 мбит
  • Тип битрейта — переменный

При этом «проседание» фрем-рейта отмечалось при появлении значительного объема движения в кадре. При малом количестве движения камера вытягивает 20 кадров в секунду, однако ПО Трассир рапортует о потоке в 2мб/сек (16мбит), что говорит о том приближению к предельной полосе. Почему при незначительно увеличившемся разрешении, камера DS-2CD2142FWD-IS и другие 4Мп камеры Хиквижн стали требовать радикально большей полосы пропускания — не понятно. Вероятно, это связано с новым алгоритмом сжатия h264+, который мы в рамках данного теста не включали.
В целом, после проведения этих нехитрых манипуляций, от камеры можно добиться видео весьма приемлемого качества. Возможно, в новых версиях прошивки базовые настройки будут скорректированы, и данный материал потеряет свою актуальность.

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: