Vyladění IP kamer může být překvapivě jednoduché

S rostoucím počtem instalovaných megapixelových IP kamer úměrně stoupají i nároky na jejich optimální provoz. Přinášíme tipy, které mohou provozovatelům dohledových či jiných videosystémů pomoci  dosáhnout vyšší efektivity svých řešení.

Často se lze setkat s tím, že ani ostřílení „IP videoveteráni“ nemají dostatek znalostí o tom, jak fungují kodeky a co opravdu razantně ovlivňuje datový tok. Instalační firmy často tvrdí, že nejlepším řešením prakticky pro všechny situace je kodek H.264 umožňující relativně nízký datový tok.

Pravdou však může být v některých případech úplný opak – za určitých okolností se totiž stále vyplatí nasadit přes dvacet let starý formát MJPEG.

Zatímco kodek H.264 se díky svému mnohdy až 20x nižšímu datovému toku opropti MPJEG jeví jako lepší volba pro ukládání záznamu, a to zejména v situacích a scénách, kde není velká četnost pohybu,  MJPEG naopak se svojí nižší náročností na výkon procesoru nachází hlavní využití pro sledování živého videa.

Některé videoanalytické aplikace dokonce pro svou bezchybnou činnost vyloženě vyžadují využití kodeku MJPEG.

Nastavení kodeku

Jakým způsobem tedy lze optimalizovat datový tok díky správné práci s kodeky? Možností je v tomto případě více, ale ne všechny lze použít pro různé typy prostředí a situace.

Razantně může pomoci například zvýšení hodnoty GOV (Group of Video). Tento krok vede k prodloužení rozmezí mezi takzvanými l-rámci (referenčními) a P-rámci (změnovými).

Toto nastavení se hodí zejména v situaci, kdy se scéna přirozeně příliš nepohybuje. Obvykle to může být třeba například městské panorama. Příliš velkou hodnotou GOV ale mohou vznikat v obraze nepříjemné kompresní anomálie.

Dalším způsobem, jak lze snížit datový tok, je zvýšení samotné komprese. Existují situace, kdy nejsou potřeba nějaké zvlášť detailní informace, ale pouze přehledy o obecném dění. V tomto okamžiku jde zvýšením komprese razantně ušetřit datový tok.

Pokud ale ani přes nutné změny nelze snížit nároky k limitním hodnotám pro datové pásmo anebo samotné úložiště, nezbývá nic jiného, než napevno nastavit konstantní limit pro datový tok s prioritizací kvalitního obrazu nebo zachování snímkové frekvence.

Nastaví se tak jednoznačná hodnota, kterou datový tok z kamery nesmí překročit. Pokud je v danou situaci důležité zachovat plnou snímkovou frekvenci, volí se obvykle možnost priority Frame Rate, kdy kamera sama zvyšuje kompresi, aby se vešla do ztíženého datového toku.

V opačném případě lze jako prioritu stanovit kvalitu obrazu, kdy přístroj v limitní hranici snižuje snímkovou frekvenci.

Zjednodušení scény

Extrémně důležité je také to, jak složitou scénu IP kamera sleduje. Jednoduchá scéna s minimem barev a barevných přechodů je pro samotný přenos dat snazší než pohled na podzimní les, který hraje všemi barvami.

Upravením barevnosti, kontrastu a ostrosti lze někdy ovlivnit až 40 % celého datového toku. Důležité je si v tomto případě uvědomit, že v mnoha situacích není potřeba mít kvalitní obraz. Nenahrává se totiž video, které se bude prezentovat v různých soutěžích na YouTube nebo jiných sociálních médiích.

V první řadě jde o použitelné informace. Opravdu je potřeba vidět svetr procházejícího člověka tak výrazně červeně, nebo bude stačit trochu vybledlejší barva?

Také snímková frekvence se mnohdy zbytečně nastavuje na 25 snímků/s. Přitom v drtivé většině situací může postačovat 10–12 snímků/s, což vede k další citelné úspoře datového toku.

Jinou možností jsou pak privátní masky, které představují vymezené části obrazu, kde se nebudou přenášet žádná videodata. Názor, že privátní maska slouží pouze k maskování citlivých osobních údajů (jako jsou například dveřní zvonky, okna sousedů, veřejná prostranství), je dnes již zastaralý.

Málokdo si třeba uvědomuje, že maskováním neustále se pohybujícího předmětu (vlajky, větve stromů atd.) se vlastně kus obrazu v síti vůbec nepřenáší. Tím vzniká úspora zejména u kodeku H.264, který je citlivý na velikost P a B rámců, jež je ovlivněna právě pohybem a změnami v obraze. Proto je vhodné se veškerých zbytečných pohybů v obraze zbavit.

Také v případě nedostatečně osvětlené scény vzniká velký nárok na datový tok, a to kvůli šumu v obraze. Vhodným trikem tedy může být přidání jednoduchého zdroje světla nebo použití profesionálního externího přísvitu. Datový tok v tomto okamžiku se může snížit v některých případech až o 80 %.

Nastavení událostí a analýza

Moderní IP kamery často mají vlastní procesor či možnost nahrávání na paměťovou kartu, a tak mohou fungovat do značné míry autonomně. Proto se při mnoha aplikacích nemusí všechna data posílat na centrální server. 

Definuje-li se přesně, jaké události má kamera sledovat, může se zapnout jen tehdy, když dojde ke vzniku události (například překročení linie nebo pohyb ve sledované oblasti), což samozřejmě razantně zredukuje datový tok.

Autor pracuje jako technický školitel Axis Communications Academy