Технология WiseStream III: искусственный интеллект оптимизирует степень сжатия

В современном видеонаблюдении применяется большое число методик, призванных уменьшить объём данных, получаемый в результате сжатия видеоизображения, за счёт разделения участков кадра на более и менее важные. Новейшая из них реализована в виде технологии WiseStream III. Она основана на использовании искусственного интеллекта, который находит в кадре движущиеся объекты, требующие внимания с точки зрения решаемых при этом задач по видеонаблюдению.

Технология WiseStream III разработана компанией Hanwha Techwin. Она реализована в наиболее современных моделях камер видеонаблюдения бренда Wisenet, выпускаемых компанией. Технология используется совместно с кодеками H.265 и H.264. С её помощью объём изображения может уменьшаться за счёт сжатия на величину до 80%.

Искусственный интеллект, основанный на глубоком обучении, при работе технологии WiseStream III находит в кадре движущиеся объекты. Прямоугольные участки, охватывающие эти объекты (рис. 1), получают статус важных областей, а остальная часть кадра рассматривается как не имеющая большого значения.

После этого сжатие изображения в важных областях какое-то время выполняется так, чтобы в них сохранялось высокое качество картинки. Остальные части кадра подвергаются сжатию с максимальной степенью, и это оправдано, поскольку в них ничего не происходит. Когда объект прекращает движение или выходит из кадра, статус связанной с ним области через непродолжительное время снижается с важного до обычного.

Для работы технологии WiseStream III пользователь может задать один из четырёх режимов — «Отключено» (Off), «Низкий» (Low), «Средний» (Medium) и «Высокий» (High). Все эти режимы, кроме первого, в котором технология не задействована, следует выбирать в зависимости от сложности сцены.

Каждому из трёх рабочих режимов соответствует своя примерная степень снижения битрейта: в «Низком» режиме на 30-70% по сравнению с режимом «Отключено», в «Среднем» — на 35-75%, в «Высоком» — на 40-80%. Чем сложнее движение в кадре, тем больше будет та доля общего битрейта, которая тратится в данном режиме на передачу изображения важных областей. Соответственно, тем сильнее будет смазанность областей, не имеющих значения, так как на их отображение остаётся меньшая доля суммарного битрейта.

Технология WiseStream III в режиме «Отключено» (слева) и в режиме «Высокий» (справа)

Тестирование технологии WiseStream III в режиме «Высокий» с кодеком H.264 в определённых условиях (кадр на рис. 2) показало снижение битрейта в среднем на 78% (график на рис. 3) в ходе съёмки в течение 33 секунд. Сам кодек H.264 при отключённой технологии WiseStream III снижал битрейт в данном случае лишь на 2%. Смазанность областей, в которых отсутствовало движение, была при этом весьма значительной.

Уменьшение битрейта в режиме «Высокий» по сравнению с режимом «Отключено»

По мере того, как объём данных, получаемых и обрабатываемых в современных системах видеонаблюдения, постоянно увеличивается, растёт и важность применения эффективных средств сжатия. Технология WiseStream III, основанная на использовании искусственного интеллекта, позволяет радикально снижать объём передаваемых из камеры данных без потери качества важных элементов картинки. В результате заказчик может устанавливать у себя больше камер, не прибегая к использованию большого числа устройств для записи.