notre méthode de compression MPEG, créé pour les

MPEG est la méthode de compression universelle dans le domaine grand publique pour les applications multimédia. Que ce soit sur Internet, pour les DVD, pour la télévision digitale ou pour le Camcorder digital; des images animées sont comprimées en
utilisant la méthode MPEG. Dans les applications grand public l'accent est mis sur la transmission et la reproduction des films comprimés en MPEG. Le temps important nécessaire pour le codage de haute qualité d'une séquence est, dans ce cas,
complètement insignifiant. En outre, les consommateurs acceptent des retards ou même des discontinuités pendant le rebobinage ou dans la visualisation d'images fixes. La seule chose importante est un haut taux de compression pour une transmission
rapide et la visualisation du film vidéo.
Pour les applications CCTV, le point capital est la compression en temps réel.
Il faut une haute qualité d'image et en même temps un haut taux de compression, accompagné par une basse largeur de bande et un enregistrement à peu de frais. En outre, il faut des temps de latence courts pour la visualisation des images en temps réel
et des mécanismes optimaux pour la reproduction. Les encodeurs multimédia actuels ne sont pas du tout appropriés pour ces demandes.
MPEG4CCTV - l'encodeur développé par GEUTEBRÜCK est basé sur des DSP opérants en temps réel. Ainsi cet encodeur, intégré au GeViScope, offre des caractéristiques optimales pour les applications CCTV.
Formats d'image
Pour chaque canal média du GeViScope le format d'image désiré peut être ajusté
séparément pour l'enregistrement permanent ou l'enregistrement déclenché par
un évènement:
4
2CIF
704 (H) x 288 (V) pixels (demi-trame, 2 CIF)
352 (H) x 288 (V) pixels (CIF)
176 (H) x 144 (V) pixels (QCIF)
704 (H) x 576 (V) pixels (image complet, 4 CIF) sur demande
3
CIF
QCIF
CIF = Common Intermediate Format
Un format d'image plus petit résulte en un fichier proportionnellement
plus petit après la compression.
DCS - (Dual Channel Streaming) traitement de 2 canaux
(enregistrement et matrice réseau) simultanément.
VBR - Variable Bit Rate
Dans les applications CCTV, la qualité d'image est une des choses les plus importantes. Malgré des taux de compression les
plus élevés combiné avec une nécessité d'occuper le moins de mémoire possible, les images doivent être visualisées sans
délai et pouvoir montrer une situation critique dans tous ses détails.
4CIF
sur demande
GeViScope
Vidéo en temps réel (max. 800 trames par seconde)
au réseau (live vidéo)
(16 canaux x 25 trames
= 400 trames par seconde)
GeViScope
Une image d'une caméra consiste en deux trames.
GeViScope enregistre une trame
et en même temps,
transmet la deuxième trame
au réseau. Ce traitement
séparé permet un enregistrement avec un maximum de 25 fps
(fields per second) et en parallèle, la transmission des images
au réseau avec un maximum de 25 fps pour chaque canal
vidéo (matrice réseau).
Le temps de latence pour une transmission MPEG4CCTV
est très basse et monte de moins que 150 msec
(ainsi identique à M-JPEG).
VFR - Variable Frame Rate
Taux d'image variable. Le taux d'images peut être ajusté
séparément pour les enregistrements permanents ou les
enregistrements déclenchés par des évènements. Le niveau
va de 25 fps (temps réel) jusqu'à des enregistrements time
lapse avec p.e. 1 image tous les 10 secondes.
Enregistrement
(16 canaux x 25 trames
= 400 trames par seconde)
MPEG4CCTV comprime les images vidéo avec un taux de bits variables (VBR). Ça veut dire que le taux de compression
choisi détermine une qualité constante des images indépendamment des mouvements dans les images. Plus il y a de
mouvements dans les images, plus le taux de données augmente.
Pour le calcul de la capacité de mémoire nécessaire, nous recommandons de créer une valeur moyenne qui prend en
considération les enregistrements des images avec beaucoup de mouvements mais aussi des images avec peu de
mouvements.
Trames-B unidirectionnelles
Les encodeurs MPEG 4 standardisés (ASP) génèrent des groupes d'images (GOP = Group of pictures) dans une séquence
fixe; il s'agit d'une séquence d'images de référence et de différence:
Trames-I (images de référence), trames-P (images de différence se référant à toutes les trames P et une trame-I); et tramesB (images de différence, se référant aux trames précédentes et suivantes).
MPEG4CCTV ne crée comme images de différence que
des trames-B, orientées unidirectionnellement à la trame-I
précédente. Cette méthode garantit un traitement des
images instantané. En outre, il y a des temps de latence
très courts pour les enregistrements en mode time lapse
pendant la visualisation, soit pour les images fixes, soit pour
le rebobinage, l'avance rapide ou pendant la recherche
d'images.
Caméra 01
(2 x 25 trames par sec.)
Caméra 02
(2 x 25 trames par sec.)
Caméra 03
(2 x 25 trames par sec.)
Caméra 16
(2 x 25 trames par sec.)
Taux de compression
MPEG4CCTV utilise deux outils de compression: DCT (transformation cosinus discrète) une quantification succédant à la
compression d'image simple et DPCM (différence pulse code modulation) pour la compensation des différences.
Le taux de compression (niveau de qualité) est réglable entre 1 - 100 %. Il détermine la qualité de l'image comprimée.
Quand le plus haut taux de compression est choisi la quantité de données est la plus petite mais en même temps des
artefacts deviennent de plus en plus visibles. On peut parfaitement choisir les critères selon la qualité d'images désirée.
Par la compensation des différences on enregistre seulement les parties modifiées de l'image originale dans les images de
différence suivantes.
Trame I
Trame B
Trame B
Trame B
Trame B
Trame B
VGL - (Variable GOP Length) longueur variable des groupes d'images
La longueur (par exemple pour une séquence MPEG sur les DVD) des groupes d'images est normalisée à 15 images. Une
telle structure fixe des groupes d'images a différents désavantages pour les applications CCTV. S'il y a beaucoup de
mouvements dans les images des caméras, la taille des images de différence est augmentée aussi longtemps que la
prochaine trame-I est créé selon le plan. S'il y a peu de mouvements dans les images des caméras, cette structure fixe des
GOPs crée beaucoup de trames-I (images de référence) bien que ça ne soit pas nécessaire. Dans le même temps il y a une
augmentation importante et inutile de la mémoire utilisée.
MPEG4CCTV dispose d'un contrôle dynamique de la longueur des groupes d'images, qui crée automatiquement des
nouvelles trames I lorsqu'il y a des mouvements importants dans l'image. Et s'il y a peu de mouvements MPEG4CCTV crée
pendant plus longtemps uniquement des trames B, c'est-à-dire des images de différence, liées à la trame I précédente).
Changement essentiel du
contenu de l'image (alarme)
GOP - (Groupe d'images)
Trame I
Trame B
Trame B
Trame B
Trame B
Trame I
Trame B
Trame B
Trame B
Trame B
Bilan:
MPEG4CCTV vous offre des caractéristiques idéalement conçues pour les applications CCTV. La compression atteint une
Exemple: Haut taux de compression
Exemple: Bas taux de compression
Exemple: Image de différence
réduction moyenne de 50% de la quantité des données en comparaison avec M-JPEG mais avec la même qualité d'image.
Par le contrôle dynamique de la longueur des groupes d'images, on réussit à créer une réduction fondamentale des données
en fonction des mouvements dans les images des caméras.
La fonction d'exportation au format MPEG intégrée au GeViScope crée des séquences d'images compatibles MPEG2 ou
MPEG4 qui peuvent être visualisées avec des décodeurs standards.
24.04.2008, 20.04.2006 MKA / MKS fr
MPEG4CCTV - notre méthode de compression MPEG, créé pour les applications CCTV avec GeViScope
MPEG4CCTV - notre méthode de compression MPEG, créé pour les applications CCTV avec GeViScope