Чем охранная видеозапись отличается от кино? Сравнение покадрового (MJPEG) и потокового (MPEG) типов кодеков. Часть 1.

Одна из наиболее обсуждаемых тем, касающихся систем видеонаблюдения, и особенно сетевых - сжатие видео, приемлемое с точки зрения качества изображения, требуемого объема дискового пространства для хранения архива и загрузки сети. Поиск золотой середины ведется до сих пор, все профессиональное сообщество поделено на два лагеря: сторонников покадровых (MJPEG и т.п.) и приверженцев потоковых (MPEG и т.п.) кодеков сжатия, приводятся масса аргументов в пользу тех и других. Учитывая принципиальную важность вопроса хотим представить вниманию посетителей сайта статью, авторами которой являются наши коллеги и давние партнеры - крупный и достаточно авторитетный производитель высокоинтеллектуального программного обеспечения для систем видеонаблюдения - компания СПЕЦЛАБ . Идеи, высказанные коллегами в данной статье целиком совпадают с позицией Эдванс Сетевое Видео по данному вопросу, и. надеемся, окажутся полезными для посетителей сайта при выборе оборудования для системы видеонаблюдения в будущем. Далее приводим текст статьи целиком, без купюр:

"Чем охранная видеозапись отличается от кино?

От наших сотрудников часто можно слышать: видеозапись в безопасности и видеозапись в кино – две совершенно разные вещи. В данном случае речь идет о типе кодирования, который имеет два принципиально разных отличия: в покадровых кодеках (рекомендуемых нами для безопасности) используется независимое сжатие и только внутри  кадра, а в потоковых (широко используемых в кино) присутствует еще и межкадровое сжатие, зависимое от серии предыдущих.

kodeki

И тот и другой типы записи на первый взгляд не имеют зрительных отличий, как по внешнему виду видеороликов, так и по названию. Маленькая буковка «J», затесавшаяся в потоковое обозначение MPEG, почти незаметна. Если просматривать MJPEG и MPEG на двух мониторах одновременно, то выглядеть будет одинаково. А если почитать техническое описание, то ученых терминов в киношном кодеке больше, тем более что он и жмет сильнее. Да и реклама различных MPEG-4, X-Vid, Wevlet, Н.263/264… и прочих настойчиво убеждает в достоинствах потокового сжатия. Этим обычно и пользуются продавцы «зелья».

Но мы уже немного опоздали с этой статьей. На сегодняшний день хлебнувших «киношных» проблем в охранных вопросах людей стало довольно много, поэтому эта статья для тех, кто только начинает безопасную жизнь. И даже в Европе, где в силу специфики тип компрессии вообще мало кого волнует, Н.264 уже не вызывает у специалистов того восторга, который все еще держится в рекламе, по некоторым оценкам, на которую потрачено более 200 миллионов долларов. Это вообще довольно уникальный случай, когда рекламируется не конечный потребительский продукт, а технология кодирования. Но сегодня говорим не об этом.

 

Непосвященному человеку может показаться непонятным, в чем тут вообще разница, ведь оба ролика с разными типами кодирования показывают видео совершенно одинаково. Чтобы это понять, надо вникнуть в специфику двух разных сфер деятельности. «Кино – это великая иллюзия», как сказал классик. И не ошибся, все, что вы видите в кинофильме, ненастоящее, вымышленное, придуманное с целью самообмана. Хорошее кино лишь помогает человеку представить то, чего нет на самом деле, и «он обманываться рад».  В безопасности существует совершенно другая цель: видеозапись требуется для выяснения правды, воспроизведения реальных событий. Именно для этого покупается видеоохранная аппаратура. Т.е. безопасность и кино – это противоположные по своей сути сферы восприятия.

Именно этот антагонизм и заложен между покадровыми (MJPEG) и потоковыми (MPEG) кодеками. Тот, что с «J», направлен на получение достоверной информации, другой – чтобы запутать человека и исказить реальность.

В этом плане очень показательны телесериалы, снимаемые в день по несколько серий. Если понажимать на кнопочку «пауза», присутствующую в сегодняшних телеприемниках, то можно заняться коллекционированием телеляпов. Режиссерам некогда ждать, когда наступит зима, и при покадровом просмотре часто можно заметить актеров в зимней одежде на фоне жаркого лета. Только во время экшена нам кажется, что идет снег, а на стоп-кадре хорошо видны очертания резаной бумаги. Огонь от маленькой свечи при воспроизведении создает иллюзию пожара целого леса. Каких только эффектов можно добиться при скорости в 25 кадров! Все это результат нашего физиологического строения, человеческий глаз воспринимает анимацию совершенно по-другому, нежели картинку. Наука до сих пор не объяснила, почему вообще такое возможно, что человек в принципе не осознает нереальность происходящего, ведь в кино ему показывают не настоящие движения, а лишь выдержки из жизни с частотой 1/25.

Поэтому надо расставить знаки препинания. Одна снятая картинка – это то, что есть на самом деле. (Крайне редкое вторжение оптических эффектов не в счет.) Но вот сразу несколько картинок, показанных нам с быстрой частотой – это уже иллюзия. Причем, не только в понимании классика, не только в понимании науки физики, но в самом определении: «анимация - вид киноискусства», если верить Википедии. Что касается цифровой записи, «Компьютерная анимация — компьютерная имитация движения с помощью изменения (и перерисовки) формы объектов или показа последовательных изображений с фазами движения». Там еще есть такое определение: «Анимация — процесс придания способности двигаться и/или видимости жизни объектам и мёртвым телам (например, зомби — анимированный труп) в выдуманных мирах художественных произведений и играх жанра фэнтези». Извините, что так далеко ушли от темы, но хотелось бы довести важную мысль: любое видео – это лишь иллюзия, создаваемая в нашем воображении, правду можно найти только в стоп-кадре.

Осталось только определиться с границами реальности. Отдел человеческого мозга, отвечающий за воображение, отключается лишь, когда мы не в состоянии удерживать в памяти более двух последовательных картинок. Это соответствует скорости просмотра не более одного кадра в 3-5 секунд. Надеюсь, это понятно: если скорость менее 1 кадра в 3 секунды, включается воображение, если меньше – точнее воспринимается реальность. Это некий критерий, отличающий субъективность от объективности. Если вам нужна последняя, то воспроизведение записи не должно превышать данную скорость. Что это значит на практике? Просмотрев охранную видеозапись на высокой скорости, не забудьте просмотреть отдельные моменты покадрово, возможно, вы воспримете совершенно по-другому полученную «картину маслом». И тогда все может поменяться местами, добрый человек неожиданно окажется злым, а маленькая ножка - большой (на тему «Золушки»).

Что интересно, опять лирическое отступление от темы, но видеоизо(воо)бражение с нами творит действительно чудеса. Мы ставили опыт: человек нажимает на охранной клавиатуре заданные кнопки, при покадровом просмотре четко видно, какие. Тем, кому показывали только «живое» видео, называли совсем другие цифры. В потоке кадров глаз не ухватывает реальность. Но, это скорее наше предположение, нежели научный опыт. Все-таки, чтобы делать такие выводы, нужны более серьезные методы, мы лишь поделились личным дилетантским наблюдением (не только MJPEG, мы тоже делаем смысловой такой стоп-кадр, чтобы приблизиться к реальности).

В этой статье мы приводим более земные опыты, которые не только встречаются в жизни, но и являются основной практикой охранного видеонаблюдения. Для них не требуется ни приготовлений, ни лабораторных условий. Просто возьмите два видеоролика, где есть более-менее активное движение. Их полно в Интернете: нужен один с потоковой компрессией (любая разновидность MPEG-кодеков), другой - с покадровой (MJPEG). Последний найти сложнее, т.к. инет больше заточен на «кыно». Но, в крайнем случае, его можно просто записать с вашей WEB-камеры или любого другого оцифровщика, выбрав в качестве сжатия соответствующий формат. Воспроизведите потоковый!

Пока вы смотрите видеоролик в режиме «кино», внешне все выглядит нормально. Но попробуйте теперь отключить воображение, нажав на кнопку «пауза», и подвигать ползунок времени вперед-назад. Обратите внимание! Реальность, которая должна предстать перед вашим взором, все время ускользает от вас. Вместо понятных изображений в стоп-кадрах вы видите какие-то кракозябры, особенно ужасающие в местах активного движения. Например, в нашем примере можно найти места, где на клавиатуре видна только кисть, печатающая буквы, или многорукого человека в момент потягивания.

Стоп-кадр видео, записанного потоковым кодеком.
 
stop_kadr1 stop_kadr2
stop_kadr3

Вот и первый  ответ, в чем разница в кодеках: Видео в потоковых кодеках можно смотреть только в режиме иллюзий, переход на объективное изображение крайне сложен.

Конечно, и здесь можно изощриться, чтобы хоть чего-нибудь понять, но тут, как говорится, почувствуйте разницу. В лучшем случае, правду возможно найти где-то в ближайшем ключевом кадре. Но интересуемый вас момент может находиться совсем не в нем. В охранном деле даже в покадровом видео не всегда есть нужный ракурс, где рука нажала на эту кнопку, лицо повернуто в эту камеру, пистолет находится на этом боку… В отличие от того же кино, сцена преступления не отрежиссирована, свет не выставлен, и актеры Гнессенку не заканчивали. Записать хотя бы парочку полезных кадров – это уже удача. И, если она производится с потоковым кодеком, то ее вероятность падает в десятки раз. Это все равно, что играть в карты, отказываясь от козырей. Возможно, вашему сопернику когда-нибудь тоже не удастся получить ни одного козыря за весь пасьянс, но до этого вы, скорее всего, уже успеете проиграть и дом, и машину, и даже дачу в Миловке.

Продолжение следует…"

С оригинальным материалом "Чем охранная видеозапись отличается от кино? Сравнение покадрового (MJPEG) и потокового (MPEG) типов кодеков. Часть 1." можно ознакомиться на сайте компании СПЕЦЛАБ.

От себя еще хотелось бы добавить, что данная статья определенным образом перекликается с материалом "MxPEG: кодек для охранного видеонаблюдения" , вылаженном на нашем сайте ранее и посвященным родному кодеку сжатия MxPEG, применеямому в сетевых камерах Mobotix, и являющемуся покадровым кодеком по-сути, выросшим из MJPEG.

Дата публикации: 29.06.2012

 

Наша компания

Компания «Эдванс Сетевое Видео» (Advance Network Video) уже более 10 лет занимается разработкой и реализацией решений на основе систем сетевого видеонаблюдения. Компания успешно объединяет в себе успешный опыт построения систем сетевого видеонаблюдения и интеграции их с системами безопасности.
Продукция:

Узнать больше

Вопрос

E-mail:
Телефон:
Вопрос:
Сколько глаз у человека

Рассылка

Контакты