por IQinVision
Las cámaras de red de mega-píxeles ¿pueden realmente guardar el ancho de banda y almacenar?
En la primera parte de esta serie, dijimos que discutiríamos la compresión, así que empecemos allí. Aunque existen muchos tipos diferentes de compresión (algunas de las más conocidas son la H.264, la MPEG4 y la MJPEG), existen básicamente dos tipos: el de marco por marco y el temporal.
Un comentario corto sobre compresión
El MJPEG es la técnica de compresión marco-por-marco más popular, ya que comprime cada imagen en su totalidad; es ampliamente utilizada y permite una fácil integración. La ventaja de esta técnica es que con ella se pueden recrear imágenes en forma precisa y el uso del ancho de banda es predecible. El problema es que al tener que manejar cada imagen en su totalidad, no es muy eficiente en términos de ancho de banda cuando existe poco movimiento o actividad.
El temporal está representado por metodologías de compresión populares como H.263, H.264 y MPEG4. Estas técnicas son ampliamente utilizadas en aplicaciones en las que el ancho de banda de red disponible está limitado y las imágenes son de baja calidad. El tipo temporal toma una imagen, llamada “marco clave”, la comprime en su totalidad, y luego, para las siguientes imágenes, solamente comprime y transmite cosas que cambian en la imagen. Cada cuantas imágenes, toma otro margo clave y repite el proceso. La ventaja de esta técnica es que al enviar solamente cambios al marco clave, se puede ahorrar mucho ancho de banda y almacenaje cuando hay poco movimiento o actividad. Uno de los inconvenientes de esta técnica es que solamente el marco clave es una imagen “legal” verdadera. Otra dificultad es que el movimiento produce un incremento significativo en el consumo de ancho de banda, reduciendo así la ventaja del ancho de banda sobre la compresión marco por marco.
Usar mega-píxeles o no usar mega-píxeles
Pero en realidad, la compresión no es significativa para nuestro siguiente análisis, ya que los siguientes ejemplos serán válidos siempre y cuando no se estén mezclando manzanas y naranjas. Este artículo trata sobre la comparación de cámaras de mega-píxel con cámaras de baja resolución, con el fin de ver si tiene sentido y cuando, el uso del mega-píxel. En este sentido, simplemente estamos comparando diferentes tipos de manzanas. Por lo tanto, para nuestro análisis, asumiremos que el cliente desea las imágenes de la más alta calidad y por lo tanto, utilizará una compresión marco-por-marco como la MJPEG. ¿Cuándo tiene sentido el uso del mega-píxel? En la primera parte, hablamos de los píxeles por pie, lo cual ayuda a tomar la decisión de si usar o no el mega-píxel.
Utilicemos el mismo ejemplo, pero ahora agregaremos también profundidad de cobertura: queremos cubrir un parqueadero con detalle forense (40 píxeles/pie) y el parqueadero mide 100 pies de ancho, pero ahora agregaremos el hecho de que necesitamos cubrir múltiples filas de carros a una profundidad de 60 pies. Para reconocer rostros y placas, usted necesitaría 40 píxeles por pie x 100 pies o 4.000 píxeles a través por 40 píxeles/pie x 60 pies o 2.400 píxeles de profundidad. Llegamos a un número total de píxeles requeridos, multiplicando los píxeles de ancho por los píxeles de profundidad para 9.600.000 o 9.6 mega-píxeles.
Cobertura mega-píxeles vs. convencional
De nuestra discusión anterior, sabemos que existe un número de opciones de cámaras para lograr el detalle forense en esta escena, tal como se muestra en los siguientes ejemplos. Determinemos ahora el ancho de banda requerido para cada opción. Esto se logra simplemente calculando el tamaño de cada imagen y manteniendo igual la compresión para todas las cámaras. Una vez tengamos el tamaño de la imagen, se debe multiplicar por las imágenes/segundo para obtener los requerimientos de ancho de banda. Utilizaremos un patrón de compresión que se encuentra en una página web del proveedor Milestone: http://www.milestonesys.com/?cid=419. De acuerdo con Milestone, una imagen de 640 x 480 con una compresión media-baja tiene un tamaño de archivo de aproximadamente 50kB. Para imágenes de resolución más alta, podemos utilizar la matriz de comparación de IQinVision para cámaras de mega-píxeles.
(http://www.iqeye.com/iqeye/images/uploads/File/Sales_Datasheets/Product_Specs.pdf ), la cual muestra una imagen típica de 3.1 Mpix que tendrá un tamaño de archivo de 225kB.
Los siguientes ejemplos muestran lo que se necesitaría para cubrir el parqueadero con la resolución deseada:
Opción #1: 35 cámaras a 640 x 480 (4 CIF) = 35 x 50kB = 1.75MB
Opción #2: 4 cámaras a 2048 x 1536 (3 Mpix) = 4 x 225kB = 900kB
Entonces, la comparación manzana-manzana revela que las cámaras de mega-píxeles pueden ofrecer la misma calidad de imagen aproximadamente por la mitad de ancho de banda. Sin embargo, enfrentémoslo: la mayoría de las personas no utilizarán cámaras para cubrir el área total. Para ahorrar dinero, probablemente sólo utilizarán cámaras en “puntos críticos”, entonces la comparación de 35 cámaras y cuatro cámaras realmente no es práctica. Demos un vistazo rápido a un ejemplo de punto crítico y veamos cómo se apilan las cámaras de mega-píxeles. Primero, definamos el área de punto crítico; es el área en la que algo que usted quiere grabar probablemente sucederá.
Entonces, hablemos de números nuevamente.
Opción #1: 6 cámaras a 640 x 480 (4 CIF) = 6 x 50kB = 300kB
Opción #2: Una cámara a 2048 x 1536 (3 Mpix) = 1 x 225kB = 225kB
Este ejemplo demuestra que la cobertura del punto crítico con una cámara de mega-píxeles utilizaría 33% menos de ancho de banda que cuando se utilizan cámaras de 4 CIF, 640 x 480.
Y esto mejora
Finalmente, algunas de las cámaras de mega-píxeles más sofisticadas incorporan características inteligentes tales como recolección de imagen digital, que permite al usuario optimizar una cámara para una determinada aplicación. Esencialmente, pueden recolectar áreas de imagen que no se necesitan y guardan el correspondiente ancho de banda. En el ejemplo anterior, el punto crítico es de 1920 x 960, entonces la cámara de 3.1 Mpix podría ser recolectada para 1920 x 960 y seguiría cubriendo el área. Esto produciría un tamaño de archivo de 135kB, que ahora es 42% más pequeño de lo que tomaría cubrir la misma área con cámaras de 640 x 480.
En la primera y segunda partes de esta serie, hemos visto que las cámaras de mega-píxeles ofrecen un irresistible valor general en términos de costo del sistema, costo por píxel e costos generales de instalación, cuando las comparamos con las cámaras de pan/tilt/zoom mecánico. Quedemos sintonizados con la tercera parte, que es la entrega final en nuestra serie de divulgación de mitos alrededor de la tecnología de mega-píxeles.
