Сжатие под давлением
Дата публикации: 17.09.2012

H.264s. Для особого заказчика особая модификация – быстрый архив


Спецлаб придерживается принципов цивилизованного сервиса: любые желания за деньги заказчика. Иногда при этом реализует даже вредные идеи. В данном случае заказчиком выступили госорганы, закупившие десятки тысяч иностранных IP-видеосерверов, единственным протоколом которых является H.264. Несмотря на ущербность этого и других потоковых кодеков, Спецлаб прогнулся под госзаказ и реализовал его прямую поддержку без пересжатия.

Однако заказчик хочет использовать это видео не просто для записи, а для глубокого анализа видеоархива. Подробности этого видеоанализа, естественно, могут быть возможны только после разрешения заказчика. Сегодня мы говорим лишь об обезличенном заказе, который теперь доступен каждому нашему клиенту.

Наверное, все знают, что H.264 – чуть ли не самый сильный кодек сжатия видео. Да, он неплох при просмотре кино (но только одного канала), когда каждый кадр методично следует за другим. Но всё меняется, когда требуется получить доступ к произвольному кадру. На разжатие выборочного кадра (а без разжатия невозможно получить доступ к видеоданным) требуются огромные ресурсы. Даже самые мощные охранные компьютеры, и так загруженные видеозаписью и другими алгоритмами, не в состоянии быстро распаковывать и один-то поток такого видео. Мало того, что каждый кадр H.264 представляет собой сложную математику изменений и предсказаний, он еще и лишен опоры. Для того чтобы его распаковать, нужно сначала считать из архива ключевой кадр, потом все кадры, следующие за ним – до интересуемого. В результате для получения только одного кадра приходится поднимать с диска и просчитывать видеозапись длиной в десятки и сотни кадров. А что делать при многоканальном архиве?

И что делать, когда таких запросов очень много? Видеоанализ использует большое число данных, поэтому требует легкого на подъем архива. И это совсем не сочетается с идеологией H.264. Нам понятны опасения наших коллег-конкурентов, в большинстве своем отказавшихся от поставленной задачи - она при имеющихся технологиях утопична. Некоторые делали попытки - разжимать во время записи, но получились те же тормоза, только слева.  В теории почти нет разницы – где разжимать: при записи в архив или при воспроизведении из архива. Разве что первый вариант уменьшает нагрузку на диск. Но уровень сжатия H.264 настолько велик, что сегодняшние процессоры просто захлебываются даже при малоканальном видеонаблюдении, и говорить о диске еще не имеет смысла.

processor.jpg


Поэтому Спецлаб разработал особую систему записи потока GOALcity. При работе с ним эта система видеонаблюдения также не разжимает видео, складывая его на диск в изначальном качестве. Но в GOALcity введена новая структура хранения видеокадров – используется принцип пирамидок. В каждый дельта-кадр вписываются ключевой и все предыдущие его изменения. Таким образом, без пересжатий обеспечивается хранение полных кадров, не требующих сложной процедуры распаковки.

Архив получился легким на подъем! Файловая система GOALcity обеспечивает моментальный доступ к любому интересуемому кадру, записанному кодеком H.264.

В Спецлабе пока не уверены, что имеют право на модификацию алгоритмов записи этого кодека - вопрос изучается. По сути, все алгоритмы сжатия остались теми же, изменилась только технология разжатия. Насколько известно, к процедуре записи и раскодирования собственник не предъявляет правовых и финансовых претензий, в отличие от кодирования. Но запрос отправлен в штаб-квартиру правообладателя.  

На данный момент модифицированная версия этого кодека получила название H.264s. В данном случае Speed – быстрый легкий доступ к архивным данным.

Естественно, нет ничего бесплатного в этом мире, и надо понимать, что дисковое пространство в архиве заполняется больше. Больше даже, чем у покадрового кодека. Но чем-то надо жертвовать, чтобы обеспечить саму работу. Диски можно нарастить, а без H.264s любой видеоанализ, а также другие высоконагрузочные алгоритмы работы с архивом обречены. Эта модификация позволяет жить.

h264s.jpg

Разработано в СпецЛаб!

 

 

Как вынуть голос из шумов?
SL-Voice. В реальной жизни помехи - это и есть полезный сигнал
Увеличение каналов CCTV
Новые платы оцифровки. Иногда лучше догонять, чем перегнать