Interessiert sich hier jemand für prof. Videoüberwachung?
Geizhals » Forum » Foto & Video » Interessiert sich hier jemand für prof. Videoüberwachung? (21 Beiträge, 389 Mal gelesen) Top-100 | Fresh-100
Du bist nicht angemeldet. [ Login/Registrieren ]
....
Re(4): Interessiert sich hier jemand für prof. Videoüberwachung?
jr
08.10.2003, 20:29:05
Hallo fatbox!

Anbei die Erklärung der Entwickler zum Aufzeichnungsverfahren:

Quelle: http://www.alcatraz-security.de
Technik - Aufzeichnungsverfahren

Genauere Auskünfte gibt Dir gerne die Technikabteilung von Alcatraz:
Herr Marco Langkowski   support@alcatraz-security.de


500 Stunden Aufzeichnung bei 50 Bildern pro Sekunde auf einer serienmäßigen 80 GB-Festplatte - solche Aufnahmezeiten waren bei Digitalrekordern lange Zeit nur per Netzwerkanschluss oder bei sehr starker Reduktion der Bildrate möglich. Erreicht wird dies durch die Bildkompressionsmethode MPEG-2. Sie wurde speziell für bewegte Bilder erfunden, um eine möglichst effektive Speicherung von Video/ Audio bei höchstmöglicher Bild- und Tonqualität zu erreichen. Eingesetzt wird MPEG-2 bisher vor allem in der Unterhaltungselektronik, etwa bei der DVD (Digital Video Disk), bei digitalem Videoschnitt oder beim digitalen Satellitenfernsehen.


Unkomprimiertes digitales Video benötigt sehr viel Speicherplatz, eine 9 GB-Festplatte wäre, wenn sie schnell genug wäre, in ca. fünf Minuten gefüllt. Kompressionsmethoden setzen darauf, dass in einem Videosignal viele überflüssige Teile enthalten sind. Ein völlig schwarzes Videobild (z. B. mit aufgesetztem Linsenschutz) benötigt bei unkomprimierter Speicherung ebensoviel Platz wie eine detaillierte, scharfe Aufnahme einer Sommerwiese. Jeder Bildpunkt muss gespeichert werden, und das für jedes Bild (50 Bilder pro Sekunde). In diesem Fall kann einfachst komprimiert werden: nur schwarze Bildpunkte über X Sekunden Länge. So einfach ist eine Kompression in der Praxis nicht. Dennoch gibt es auch hier viele Ansatzpunkte: Ein gleichmäßig blauer Himmel oder eine einfarbige Hauswand weisen sehr viele ähnliche Bildpunkte auf, die zusammengefasst werden können. Auch in zeitlicher Hinsicht lässt sich Video komprimieren. Wenn die Kamera sich nicht bewegt und auch im Bild wenig Bewegung herrscht, genügt die Speicherung der Differenzen.


Hier setzt MPEG-2 an. Ein Videobild wird nicht isoliert betrachtet, sondern innerhalb einer Gruppe von Bildern, genannt GOP (Group Of Pictures). In jeder Bildgruppe gibt es ein Stützbild, genannt I-Frame oder Intra-Frame. Ein I-Frame ist nur in sich selbst komprimiert, jeder Bildpunkt ist voll definiert. Die anderen "Bilder" innerhalb der GOP enthalten nur Änderungen gegenüber dem vorherigen Bild. Man unterscheidet Prediction-Frames (P-Frames) und Bidirectional-Frames (B-Frames). P-Frames beziehen sich nur auf das vorherige Bild, B-Frames dagegen zusätzlich noch auf das nachfolgende Bild. Je länger die Bildgruppe ist, umso effektiver kann komprimiert werden, sofern die Bildinhalte nicht völlig wechseln. Das ist ideal für Sicherheitsvideo: Hier handelt es sich meist um fest montierte Kameras. Die Reihenfolge von I, B und P-Frames ist flexibel und wird dem Video angepasst: Je mehr Änderungen im Video vorkommen, umso häufiger muss ein I-Frame eingefügt werden, um Summierungsfehler (Bewegungsartefakte) zu begrenzen.


MPEG-2 Kompression im Detail
Kompression der Stützbilder (I-Frames): Der I-Frame wird immer unabhängig von den anderen Bildern einer Bildgruppe gespeichert. Ein digitales Bild nach PAL-Norm besteht aus ca. 415.000 Bildpunkten (720 x 576 Punkte). Diese Bildpunkte werden dann in Blöcke (zumeist aus 8 mal 8 = 64 Punkten) zusammengefasst und mittels einer mathematischen Funktion, der Diskreten Cosinus Transformation (DCT), in Frequenzen umgewandelt. Bereiche mit vielen Details und wechselnden Farben haben hohe Frequenzen, ein Stück blauer Himmel sehr niedrige Frequenzen. Die DCT-Funktion ist verlustfrei umkehrbar. Sie dient als Vorstufe der dann erfolgenden Kompression mittels Quantisierung, eine dem kaufmännischen Runden vergleichbare Methode. Je höher die Kompressionsstufe, desto grober wird gerundet. Dabei gehen Daten verloren, allerdings in der Regel so, dass ein Betrachter den Verlust nicht bemerkt. Farbdaten werden stärker gerundet als die Helligkeiten - das menschliche Auge löst Farben nämlich viel schwächer auf als Helligkeiten. Diese Kompression kann die Daten ohne sichtbaren Informationsverlust auf rund 20 % der Ausgangsgrösse reduzieren.
Kompression der Differenzbilder (B- und P-Frames): Die anderen Bilder der GOP können mit diesem Stützbild verglichen werden. Bei Videokameras, die sich bewegen, schwenken, zoomen etc., führt der Differenzbildvergleich zu keinen befriedigenden Ergebnissen. Notwendig ist dann eine Motion Compensation (Bewegungskompensation). Dabei werden die Bildpunkte wieder zu Blöcken zusammengefasst (Macroblocks). Nach diesen Blöcken wird jetzt in den anderen Bildern der Bildgruppe "gejagt". Ein Fahrzeug, das von rechts nach links durch das Bild fährt, würde so als reiner Bewegungsvektor gespeichert. Auch Schwenks lassen sich so erfassen. Nur wenn ein Objekt völlig neu ins Bild kommt, wird dieser Teil des Videos neu als I-Block gespeichert. Ein Schwenk von rechts nach links erzeugt am linken Bildrand ständig neue I-Blöcke, während die anderen Blöcke nur verschoben werden. Die B-Frames, die mit dem vorherigen und dem folgenden Bild verglichen werden, sind dabei sehr viel komplexer zu errechnen als die P-Frames.
Studien haben ergeben, dass ein typisches Videosignal 95 % überflüssige Informationen enthält. Dies ist der Grund für die Effektivität von MPEG-2. Eine Kompression auf 5 % der Originaldatenrate gilt als perfekt und nicht unterscheidbar. Selbst die typische Datenrate der DVD-Video (ca. 2 % der Originalwerte) gilt als hochwertig und der Laserdisc überlegen.


Antworten PM Übersicht Chronologisch Zum Vorgänger
 
Melden nicht möglich
 

Dieses Forum ist eine frei zugängliche Diskussionsplattform.
Der Betreiber übernimmt keine Verantwortung für den Inhalt der Beiträge und behält sich das Recht vor, Beiträge mit rechtswidrigem oder anstößigem Inhalt zu löschen.
Datenschutzerklärung