mardi 11 décembre 2012

La conception d’une caméra IP HD à faible bande passante

Il est primordial de concevoir des caméras IP HD à faible bande passante pour que la vidéosurveillance  HD soit adoptée pour la surveillance courante. Les trois éléments principaux pour une caméra de ce  type sont:
1. une véritable solution de caméra IP
2. une excellente implémentation de H.264
3. une architecture matérielle spécialisée
 
Les véritables caméras IP

Une véritable caméra IP élimine tous les signaux analogiques en connectant le processeur de signal
numérique, présent dans toutes les caméras analogiques, directement à la puce de compression. Cela
empêche l’introduction de bruit supplémentaire sur le signal.

La compression H.264

Trois standards de compression sont fréquemment utilisés pour les caméras IP HD actuelles : MJPEG,
MPEG-4 et H.264.
La vidéo est compressée en utilisant deux types de trames :
-ƒI-Frame, aussi connue en tant qu’Index ou Key Frame et qui contient toute l’image
-ƒP-Frame, qui contient seulement l’information qui diffère de la trame précédente
-MJPEG utilise seulement des I-frames, tandis que MPEG-4 et H.264 utilisent une combinaison des deux trames I et P et, par conséquent, utilisent beaucoup moins de bande passante que MJPEG. H.264 nécessite jusqu’à 50% de bande passante en moins que MPEG-4 pour transmettre une image de la même qualité, et est donc le standard de compressionchoisi pour les caméras IP haute performance.

Le standard H.264 spécifie un ensemble d’outils optionnels qui peuvent être utilisés pour compresser la  vidéo. Un décodeur conforme doit implémenter chaque outil alors qu’un encodeur conforme peut choisir quels outils utiliser. Cela veut dire qu’il peut y avoir une grande différence entre les encodeurs conçus par différents fabricants – certains compressent bien, d’autres compressent mal.

Afin de déterminer quelle information est transmise dans une trame P, il faut rechercher le mouvement dans chaque trame. La qualité de la compression varie selon la qualité et l’échelle de la recherche dans chacune des trames. Cette recherche est limitée par la puissance de traitement de la caméra, et encore plus avec des résolutions HD à taux de trame maximum.

En comparaison avec les meilleurs encodeurs, un encodeur de mauvaise qualité pourrait donner comme résultats :
-ƒune bande passante plus élevée pour une bonne qualité vidéo
-ƒune bande passante augmentant fortement en cas de mouvement important
-des pertes de trames
-ƒune image « par blocs » ou floue

L’architecture matérielle

Etant donné les énormes besoins en puissance de calcul d’une caméra IP HD à faible bande passante  utilisant H.264, il est essentiel que le moteur de compression soit implémenté dans un matériel spécialisé tel qu’un processeur FPGA (Field Programmable Gate Arrays). Avec ce type de conception, il est possible d’obtenir une compression HD à faible bande passante avec la garantie de ne perdre aucune trame.

2 commentaires

Thierry Lefèvre

Merci de ces informations ! Je me demandais comment on pourrait sauvegarder autant de vidéo. Même les vidéos de moyenne qualité prennent pas mal de mémoire. Je pense à m'acheter des caméras de surveillance dans un magasin local mais je voulais en savoir davantage avant de m'y lancer. Votre site m'a été très utile.

Khalid CHE

Le stockage se fait sur des disques durs dans votre ordinateur si vous utilisez une carte DVR ou dans un de votre DVR , les enregistrements se font sous forme de séquences de façon à ce que les plus anciennes s effacent automatiquement pour libérer un peu d espace pour les nouvelles

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