MxPEG+ новое поколение кодека от MOBOTIX AG

В одной из наших статей мы уже рассказали вам о кодеке MxPEGи о том, чем он отличается от других кодеков систем безопасности, представленных на рынке. Отметим, что размер видеопотока и размер видеоархива в значительной степени зависит от сцены, уровня освещения, насыщенности цветов, количества движущихся объектов в кадре. Учитывая, что MxPEG обрабатывает и передает только изменения в кадре, в зависимости от сцены, поток с камеры может быть от 600-900 кбит/с (при статическом изображении или минимальном движении в кадре) и до 7-8 Мбит/с. И это очень хорошие показатели, учитывая высокое качество и разрешение 6 Мп. С выходом встроенного программного обеспечения для камер серии MX6 компания MOBOTIX AG представила обновление кодека собственной разработки MxPEG+.

Благодаря более мощной аппаратной платформе MX6, появилась возможность задействовать дополнительные вычислительные мощности процессора и реализовать  улучшенные алгоритмы обработки изображения. В итоге MxPEG+ позволяет получить до 20-30% экономии потока, генерируемой камерой в дневное время и до 50% в условиях недостаточной освещенности. Важно, что качество изображения остаётся таким-же чётким.

MxPEG+ позволяет получить до 20-30% экономии потока, генерируемой камерой в дневное время и до 50% в условиях недостаточной освещенности.

В общей сложности мы можем получить экономию сетевого трафика и дискового пространства примерно в 28%, такие результаты позволяют снизить требования к пропускной способности каналов связи, а как следствие получить экономию средств на этапе проектирования сетей и дискового массива. В рамках уже существующих проектов вы можете увеличить время хранения видеоархива не прибегая к дополнительным затратам.

Мы провели тестирование кодека MxPEG+, смоделировали два варианта сцены, сравнили результаты с кодеками M-JPEG, MxPEG и H.264. В первом варианте мы имитировали условия статической сцены (тоннель, склад), где независимо от времени суток освещение остается неизменным, а движение происходит крайне редко. Во втором варианте, направили камеру на проезжую часть, замеры производили в момент проезда транспорта.

Первый вариант, статическое изображение. Проезжая часть, движение в кадре
Пример изображений, полученный с камеры MOBOTIX S16A, разрешение 1280x720, 25 fps. (статическое изображение и движение в кадре)

Для проведения теста мы выбрали камеру Mx-S16A с подключенным одним видеомодулем Mx-O-SMA-S-6D119 (угол обзора по горизонтали 31°). Настройки камеры: разрешение 1280×720, кол-во кадров в секунду 25. Замер сетевого трафика производили на порту управляемого коммутатора Ubiquiti TOUGHSwitch PoE Pro, к которому была подключена камера. Для максимально точного результата все типы кодеков по очереди формировала одна камера, изменялась только версия встроенного программного обеспечения. Так как по умолчанию в настройках кодека H.264 устанавливается ограничение битрейта, и при любых условиях значение не будет превышать установленный порог, мы сняли это ограничение, чтобы получить реальное значение скорости передачи данных.

Используемые версии программного обеспечения

В ходе тестирования мы обнаружили незадокументированную особенность нового кодека - после установки программного обеспечения версии 5.0.1.53, при тех же настройках камеры, мы получили 30 кадров в секунду. Для чистоты эксперимента мы программно уменьшили количество кадров до исходных 25.

Сравнительная таблица сетевой активности

Вариант M-JPEG MxPEG MxPEG (движение) H.264 H.264 (движение) MxPEG+ MxPEG+ (движение)
1 12,2 Мбит/с 1 Mбит/с - 9 Мбит/с - 987 Кб/c -
2 12,2 Мбит/с 1,14 Мбит/с 5,1 Мбит/с  10,7 Мбит/с 16 Mбит/с 1,16 Мбит/с 4,8 Мбит/с

Сравнительная диаграмма сетевой активности

Сравнительная диаграмма сетевой активности кодеков M-JPEG, MxPEG, H.264, MxPEG +

Из таблицы видно, что при активированном кодеке M-JPEG камера не зависимо от условий генерировала одинаковый поток 12 Мегабит в секунду. MxPEG и MxPEG+ в разных условиях камера показала значительно меньший объем передаваемого сетевого трафика по сравнению с H.264. Конечно, можно в настройках профиля установить ограниченный битрейт на формирование потока H.264, увеличить сжатие, интервал формирования ключевого кадра и получить размер сетевого трафика сопоставимый с MxPEG+. Но при этом мы потеряем детализацию и качество изображения. Мы же хотели продемонстрировать вам разницу нагрузки на сеть при максимальном качестве изображения и количестве кадров.

Мы также замеряли сетевой трафик, установив на камере разрешение QXGA (2048х1536) и максимально возможное 6 Мегапикселей (3072х2048).

Разрешение MxPEG+ MxPEG+ (движение)
QXGA (2048х1536) 1,62 Мбит/с 4,59 Mбит/с
6MP (3072х2048) 1,72 Мбит/с 4,12 Мбит/с

Стоит отметить, что размер отдельно взятого изображения увеличивается в зависимости от увеличения установленного разрешения, но при этом, чем больше разрешение, тем меньше количество кадров. В нашем примере при разрешении QXGA камера генерировала 14 кадров в секунду, а а при разрешении 6 Мегапикселей - 8 кадров в секунду. При таких значениях сетевой трафик, генерируемый камерой, не зависимо от установленного разрешения находится примерно на одинаковом уровне.

MOBOTIX_6MP_Full.jpg
Пример изображения, полученного с камеры MOBOTIX S16A, 6-мегапикселей (3072х2048).
Открыть полное изображение.

Как было отмечено в начале статьи, значения сетевого трафика могут изменяться в зависимости от условий эксплуатации оборудования: освещённости, количества движения в кадре, погодных условий и т.д.. Самый корректный результат можно получить, если измерить размер архива, полученного с нескольких камер в течении месяца для кодеков MxPEG и MxPEG+. Мы уже начали проводить такой тест на реальном объекте и через месяц поделимся с вами нашими наблюдениями - мы сможем определить, на сколько уменьшится размер занимаемого дискового пространства в реальных условиях.

Обратите внимание, кодек MxPEG+ обладает обратной совместимостью. Нет необходимости проделывать какие-либо манипуляции с рабочими станциями, переустанавливать или обновлять существующее ПО. Также вы можете использовать его с предыдущими версиями программного обеспечения MOBOTIX VMS (таких-как MxEasy, MxCC, мобильное приложение MxApp). Для автоматической активации новой версии кодека вам достаточно скачать и установить программное обеспечение камеры MX-System версии 5.0.1.53 или выше.