anything

Автор Тема: схема сжатия на основе Wavelet-преобразования  (Прочитано 33010 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Kaatinga

  • Сообщений: 20
Re: схема сжатия на основе Wavelet-преобразования
« Ответ #15 : Июль 30, 2007, 00:07:39 am »
Цитировать
Если хотите увидеть разницу между motion jpeg и motion wavelet, сохраните одну и ту же bmp картинку в jpeg и jpeg2000.

Юрий, не совсем верно. Обычная Wavelet-компрессия и JPEG2000 разные вещи. Так скорее можно увидеть разницу между motion jpeg и motion jpeg2000  :thumbsup: jpeg2000 много эффективнее.

Цитировать
Как по мне, при нормальной сети, неблокируемой архитектуре свитчей и не большом (до 20) количестве камер, можно вполне обойтись без mpeg сжатия, но это уже другая тема

Полностью поддерживаю. Добавлю, что при использовании wavelet-компрессий бродкаст может быть гораздо более гибким в использовании.

Выдержка из последней статьи JPEG2000 десять лет спустя. Вадима Грибудина, журнал технологии защиты. 2 за 2007 год.

Цитировать
 Масштабируемость. В зависимости от потребности это может быть масштабируемость по размеру, разрешению, частотному содержанию, количеству цветов.

Речь идёт о том, что данные для передачи можно сокращать. При этом не требуется переупаковка данных как в случае с MPEG. Метод разложения данных с настраиваемой глубиной позволяет получать уменьшенную копию видео в различных разрешениях. Таким образом можно сокращать объём данных для передачи, при этом никак не влияя на регистрируемые данные.

Цитировать
Кстати, и motion jpeg и motion wavelet это форматы без межкадрового сжатия. С mpeg нельзя сравнивать ни один ни второй способ сжатия.

Совсем недавнишняя новость:
http://www.sec4all.ru/news/14-rus-news/554-kompaniya-vokord-povyishaet-effektivnost-rabotyi-mezhkadrovogo-rezhima-szhatiya-vocord-streamlogic [nofollow]

цитирую:
Цитировать
По сравнению с MPEG и его многочисленными подтипами StreamLogic имеет следующие положительные качества: отсутствие цветовых артефактов на границах объектов и блоккинг-эффекта, точная передача градиентных переходов. Перед алгоритмами компрессии, основанными на простом межкадровом вычитании, StreamLogic также имеет преимущество — отсутсвие фантомного «хвоста» (motion blur) у движущихся объектов.

так что сравнивать можно и очень даже успешно.
« Последнее редактирование: Сентябрь 23, 2012, 17:30:20 pm от admin »

Юрий

  • Гость
Re: схема сжатия на основе Wavelet-преобразования
« Ответ #16 : Июль 31, 2007, 01:58:32 am »
Сначала маленький анекдот.
---------------
Спорят два еврея. До хрипоты, почти до рукоприкладства. Подходит раввин. Один еврей спрашивает:

- Равве, вот послушай, все было так и так.
Раввин послушал,
-Ты знаешь, ты прав.

Тут подскочил второй еврей,
Равве, не слушай его, все было так и так.
Раввин послушал,
-И ты прав.

Тут не выдержал третий еврей,
Равве, они же говорят совершенно разные вещи, они не могут быть оба правы.
Раввин послушал, подумал,
-Ты знаешь, ты тоже прав.

---------------
Так и здесь. Мы говорим о совершенно разных вещах, но при этом не соглашаемся друг с другом:)

Цитировать
Если хотите увидеть разницу между motion jpeg и motion wavelet, сохраните одну и ту же bmp картинку в jpeg и jpeg2000.
Юрий, не совсем верно. Обычная Wavelet-компрессия и JPEG2000 разные вещи. Так скорее можно увидеть разницу между motion jpeg и motion jpeg2000  :thumbsup:.

Давайте попробуем обойтись без ссылок на умные статьи. Я делал эксперимен.
1. Берем исходное видео без артефактов сжатия.
2. Жмем его с помощью mjpeg и wavelet с одинаковым битрейтом до появления атрефактов.
3. Делаем скриншоты mjpeg и wavelet.
4. Делаем скриншоты исходного видео (без артефактов).
5. Сохраняем их в jpeg и jpeg2000 с размером файла, равным скриншотам mjpeg и wavelet. Сравниваем с этими самыми скриншотами.
6. По результатам сравнения, исходный кадр сохраненный в jpeg = скриншоту mjpeg, исходный кадр сохраненный в jpeg2000 = скриншоту wavelet. Субъективно, качество скриншота wavelet чуть лучше чем скриншота mjpeg. Кто не верит, пусть проверит.

Эксперимент проводился при сравнительно большом сжатии (размер кадра QCIF~20кб). При малом сжатии, разница между качеством скриншота mjpeg и wavelet отсутствует.

Это непосредственно по теме. Теперь снова лирическое отступление.

--------------------------
Давайте определимся с основными понятиями, а потом будем спорить о частностях.

1. Основная инженерная задача системы видеонаблюдения - переместить кадры из матрицы камеры на экран оператора и в видоаархив.

Здесь пока не важно кто каким кодеком пользуется. Не важно даже как устроена система видеонаблюдения. Шерлок Холмс, например, использовал мальчишек, которые следили за объектом а потом рассказывали что к чему :)

2. Основные ограничения системы видеонаблюдения - пропускная способность канала связи, быстродействие процессора, размер архива, цена системы.

Грубо говоря, количество мальчишек, скорость, с которой Холмс успевал их выслушивать и делать выводы, количество информации, которую запоминали мальчишки (буфер) и которую запоминал Холмс (основной архив). Ну и количество шиллингов, которые Холмс платил мальчишкам за их услуги, куда ж без этого :)

----------------
Начнем с ограничений. Если бы ограничений не было, мы бы вообще не использовали алгоритмы сжатия. Но раз алгоритмы есть, значит они зачем-то нужны.

1. Все алгоритмы без межкадрового сжатия (motion xxx).
Извините, но я объеденю их в одну кучу. Что бы там не писали в рекламных слоганах, разница между ними не превышает 10-50%. Все эти алгоритмы сильно загружают каналы связи и занимают много места в архиве, но меньше всего грузят процессор.

2. Все алгоритмы с межкадровым сжатием (mpeg x).
И снова всех в одну кучу. StreamLogic, которым иак хвастается Диолим рядом с MPEG2 и MPEG4. Потому что при одинаковом качестве они будут примерно одинаково использовать каналы связи, производительность процессора и занимать место в архиве. Причем, пропускной способности и места в архиве им требуется гораздо (в разы, а то и на порядок)  меньше чем для алгоритмов без межкадрового сжатия. А вот производительность процессора они поедают с умопомрачительной скоростью.

-----------------
Теперь о том, где и какой алгоритм применять и почему.
1. Пропускная способность сети.
Здесь действует только пограничное ограничение. То есть, до тех пор, пока пропускная способность не задействована на все 100%, применяйте любой алгоритм. Когда пропускной способност не хватает, смотрите в стороу mpeg x.

2. Быстродействие процессора.
Опять таки пограничное ограничение. Достаточно чтобы процессор успевал обрабатывать видео в реальном масштабе времени. Быстрее уже не нужно, Вы все равно этого не заметите. Если процессор не успевает, применяйте motion xxx.

Здесь маленькая ремарка. Существует тенденция по доработке mpeg сжатия под нужды видеонаблюдения. Например, mpeg формат сложнее обрабатывать с помощью детектора движения. Нет проблем, давайте сначала пропустим картинку через детектор движения, а потом сожмем ее с помощью mpeg и добавим информацию с выхода детектора. Все бы хорошо, но в результате получается новый формат, не совместимый со стандартным ПО. А пока этот новый формат сертифицируют, железо продвинется настолько, что новый формат никому не будет нужен.

3. Размер архива.
И снова пограничное ограничение. Если у Вас есть место на диске, применяйте любой формат. Если места не хватает, Вам поможет mpeg.

4. Цена.
Сами камеры без mpeg4 дешевле. Цена решения в целом, по всякому. Тут надо считать.

Не устали? Еще буквально пару слов. Я не буду здесь спорить, что лучше, StreamLogic, MPEG4 или MPEG2. В рамках моей классификации это одно и тоже. То есть, разница между ними есть, но она не существенна применительно к системе на IP камерах наблюдения. А о другой системе сейчас просто нет смысла говорить.

Оффлайн Kaatinga

  • Сообщений: 20
Re: схема сжатия на основе Wavelet-преобразования
« Ответ #17 : Август 15, 2007, 14:09:13 pm »
Юрий,
ваш аспект понятен, но вы упускаете другие важные моменты:

1. покадровая запись необходима, что бы производить качественный анализ данных.
2. MPEG-компрессия не позволит предоставить запись запись в суд.
3. Если нужен функциональный мультикаст, с "прозрачным" масштабированием видео, с прореживанием кадров - опять же альтернативы покадровому вейвлету нет. При большом количестве АРМ мониторинга, при большой распределенной системе, это оптимизирует нагрузку на каналы передачи данных. Повторить эти преимущества с использованием MPEG не получится.

Иными словами, когда требуется серьезное решение - альтернативы вейвлету нет.

Оффлайн admin

  • Administrator
  • Sr. Member
  • *****
  • Сообщений: 356
    • E-mail
Re: схема сжатия на основе Wavelet-преобразования
« Ответ #18 : Август 15, 2007, 14:26:15 pm »
Цитировать
2. MPEG-компрессия не позволит предоставить запись запись в суд.

Полгода назад был прецедент. У нас в подъезде стоит китайский видерегистратор, который ведет запись в своем каком-то левом формате. Поймали квартирных воров и преспокойно в качестве одного из доказательств вины использовали видео. Суд все прекрасно принял. А мой знакомый юрист, на вполне обыденное от "безопасника" - "цифра не принимается в качестве доказательств в суде" ответил, что любая цирфа сейчас идет во внимание. Уже сейчас появились специалисты в судебной экспертизе, которые в курсе всех цифровых охранных технологий.

Вот так вот.

Оффлайн rozin

  • Newbie
  • *
  • Сообщений: 15
Re: схема сжатия на основе Wavelet-преобразования
« Ответ #19 : Август 15, 2007, 18:53:43 pm »
С проведенным в этой теме анализом JPEG, JPEG2000, Wavelet и MPEG  трудно не согласиться.
Но мне хотелось бы рассмотреть эти методы компрессии статических и видеоизображений несколько с другой стороны.

Необходимо ли, вообще, межкадровое сжатие  в охранных системах видеозаписи ?
Мне кажется, что нет.
Постараюсь привести аргументы.
1. В отличие от телевизионных  видеосигналов или на современном языке "мультимедиа", в которых необходимо обеспечить
синхронность звука и видео и плавность передачи движения, в охранном видеонаблюдении эти требования для 90% задач
отсутствуют. В многоканальных системах звук обычно не пишут, а скорости записи в 3 кадра в секунду достаточно, чтобы
зафиксировать перемещение объекта в поле зрения камеры. Аналоговые видемагнитофоны длительной записи писали именно
на скорости 3 кадра в секунду, умещая 24 часа записи на обычную 3 часовую кассету. А если ограничиться 3 кадрами в
секунду ( или 5 - это не принципиально ), то битрейт от MotionJPEG будет не больше чем от MPEG, так как опорные кадры в
MPEG потоке - это  те же самые JPEG кадры.  В обмен за отказ от передачи разностных кадров в MPEG потоке, мы получаем
 легкую возможность осуществления детекции движения. А вот экономия траффика и размера архива при использовании
детектора движения очень большая. Запись по детекции движения может осуществляться в круглосуточном режиме при
обозримых размерах архива.
2. В охранном видеонаблюдении надо стремиться к сохранению разрешения изображения, которые могут обеспечить
прменяемые светочувствительные матрицы и оптика камер. Поэтому сильное сжатие изображений нежелательно. Из своих
экспериментов с телевизионной таблицей большого формата я сделал вывод, что для сохранения разрешения в 400 ТВЛ
размер кадра 640х480 пикселей не может быть меньше 40 Кб для черно-белого изображения и 60 Кб для цветного. Любое
более сильное сжатие "размывает" таблицу. А при такой степени сжатия различий между обсуждаемыми в этой теме
методами сжатия кадра я не заметил. В алгоритмах MPEG опорные кадры стараются сжать достаточно сильно.     
3. Для получения более качественного сжатия MPEG, например, для записи на CD диски видеофильмов используют
несимметричные методы компрессии-декомпресии. То есть декомпрессия и вывод на экран осуществляются в реальном
масштабе времени, а компрессия осуществляется в один или два прохода и занимает в два-три раза больше времени чем
декомпрессия. В охранном видеонаблюдении это неосуществимо.   

Форум по видеонаблюдению и безопасности

Re: схема сжатия на основе Wavelet-преобразования
« Ответ #19 : Август 15, 2007, 18:53:43 pm »

Оффлайн Kaatinga

  • Сообщений: 20
Re: схема сжатия на основе Wavelet-преобразования
« Ответ #20 : Август 16, 2007, 12:49:35 pm »
2 admin
В сомнительных дискуссиях, особенно о достаточности китайских MPEG-регистраторов, участвовать не хочу.

2 rozin
очень правильная точка зрения, полностью поддерживаю.