RSS
 

Kodowanie obrazu w systemach monitoringu cctv.

02 paź

Kiedy kilka lat temu w systemach monitoringu wizyjnego pojawiła się możliwość nowoczesnego jak na ówczesne czasy rejestrowania cyfrowego obrazu z kamer cctv, rozwiązania te pozyskały nie osiągalną do tej pory klasę obrazu, jak też zupełnie nową funkcjonalność.

Do jednych z najważniejszych zalet dotyczących codziennego użytkowania systemu telewizji przemysłowej należało brak konieczności okresowej wymiany stosowanych do tej pory kaset wideo.
Obraz przesyłany z kamery rejestrowany mógł już być bezpośrednio na dysku twardym HDD.
Jednocześnie pojawił się pierwszy kodek H-261 służący do kompresji materiału wideo.
Poza oszczędnością przestrzeni pamięci zapewniał on też o wiele wyższą jakość obrazu przy jednoczesnym zapewnieniu płynności zapisu oraz odtwarzania niż w przypadku stosowanych masowo do tej pory magnetowidów.

Zasada pracy kodeka H-261 była oparta o na dwóch podstawowych trybach:
- INTRA czyli wewnątrz ramkowym, gdzie każda klatka obrazu dzielona była na bloki w kwadratach osiem na osiem pikseli.
– INTER między ramkowym.

Dalszoplanowy etap pracy H.261 wynikał z kompresowania informacji przy pomocy DCT – Discrete Cosine Trans form czyli Dyskretnej Transformaty Cosinusowej.

Niezwykle cenną cechą stosowania Dyskretnej Transformaty Cosinusowej w jest to, iż większość obszernych do tej pory parametrów stała się bardzo bliska zeru, natomiast po kwantyzacji zerują się one.

DCT umożliwiła w ten sposób znaczną redukuje liczby bitów jaka była konieczna do prawidłowego zapisania obrazu bez ryzyka wnoszenia znacznego błędu.

Dyskretna Transformata Cosinusowa będąc przekształceniem wielowymiarowym zapewniała odpowiednią separację poszczególnych przekształceń jednowymiarowych, które mogły się odbywać jednocześnie nie powodując zakłóceń.

DTC przekształcając bloki obrazu w systemie monitoringu cctv będące sygnałem dwuwymiarowym dokonywała określenia wyniku we wszystkich wierszach danego bloku, po czym dokonywała la realizacji przekształcania współczynników w kolejnych operacjach dokonywanych tym razem we wszystkich kolumnach.

Zapis pełnej informacji o obrazie dokonywany co najmniej raz na 138 klatek zapewniał uzyskanie odpowiedniej jakości obrazu.

Rozwój telewizji przemysłowej spowodował pojawienie się nowszego kodeka.
Następca czyli H.263 posiadał już zdolność do półpikselowej kompresji ruchu zamiast wcześniejszej jednopikselowej.

Kolejnymi generacjami zastosowanych kodeków były MPEG-4 z możliwością propedeutycznej analizy obrazu zanim został on skompresowany.

W tym celu skorzystano z funkcji wstępnego grupowania tych pikseli, które posiadały wspólne cechy.
Grupowanie to posłużyło do znacznego zwiększenia stopienia kompresji obrazu.
Dodatkowo grupa kodeków drugiej generacji uzyskała nowoczesne moduły estymacji ruchu, kodowania konturów oraz tekstur.

Kodeki drugiej generacji zawierały między innymi moduły segmentacji obrazu, estymacji ruchu, kodowanie konturów oraz tekstur, możliwość skalowania prezentacji danych pod względem wymiarów, przestrzeni i czasu.

W chwili obecnej w systemach monitoringu cctv stosowana jest już kolejna generacja kodeka, a mianowicie H.264.
Kodek ten powstał w wyniku modyfikacji wcześniejszych wersji.
Modyfikacja ta polegała na wielokrotnym dzieleniu obrazu na mniejsze elementy oraz wykorzystaniu jednoczesnym przesunięcia wektorowego.

Instalacja monitoringu

W wyniku tych zabiegów możliwe jest zaoszczędzenie 40% przestrzeni pamięci oraz znaczne zwiększenie prędkości zapisu nawet do 30%.
Efekt, jaki w ten sposób uzyskano był ogromny, ponieważ przy oszczędności około 40% przestrzeni pamięci i zwiększeniu prędkości zapisu o 30%.
Nie bez znaczenia dla skuteczności systemów monitoringu jest też uzyskanie o wiele wyższej jakości obrazu.
Dzięki wprowadzeniu wykrywania zmian w obrazie uzyskano też możliwość detekcji ruchu.

 

Tags: , , , , , , , , , ,

Dodaj komentarz

 

 
 

  • RSS