6. Juli 2011

              Was bringt eigentlich das H.264 High Profile?

              Matt Transue aus unserer Support-Abteilung erklärt die unterschiedlichen H.264-Profile und wie Sie Ihre Basler IP-Kamera mit dem H.264 High Profile noch besser nutzen können.
              Bei Überwachungsanwendungen sind heute drei Kompressionsformate üblich: MJPEG, MPEG-4, and H.264. In diesem Artikel geht es um H.264-Kompression und dabei insbesondere um das H.264 High Profile (HiP).
              H.264 im Überblick

              H.264-Kompression ist mittlerweile Standard in fast allen IP-Kameras und Aufnahmeservern. Mit H.264 konnte die große Lücke zwischen MJPEG (hohe Bildqualität, hoher Bandbreiten- und Speicherbedarf) und MPEG-4 (geringere Bildqualität, geringerer Bandbreiten- und Speicherbedarf) geschlossen werden. Außerdem bietet H.264 eine zweite Ebene von Möglichkeiten: die sogenannten Profile. Die Codecs dieser Profile sind unterschiedlich effizient und beeinflussen sowohl die Qualität des übertragenen Videostreams als auch den Bandbreiten- und Speicherbedarf. Es gibt mittlerweile verschiedene H.264-Profile. Allerdings sind nur drei dieser Profile in Überwachungsanwendungen üblich: Baseline Profile (BP), Main Profile (MP) und High Profile (HiP). Jeder Hersteller entscheidet selbst, welche dieser Profile er in seinen Kameras implementiert.
              H.264-Profile

              Durch seine günstige Implementierung und die geringe benötigte Prozessorleistung ist Baseline das am häufigsten verwendete H.264-Profil. Allerdings ist Baseline auch das ineffizienteste Profil und produziert bei einem hohen Bewegungslevel im Bild die meisten Kompressionsartefakte im übertragenen Video-Stream. Dies liegt an seinem ineffizienten prädiktiven Algorithmus.

              Das Main Profile wird für Fernsehübertragungen in Standard-Auflösung verwendet und eignet sich nicht zur Komprimierung von HD-Videodaten. Im Vergleich zum Baseline Profile generiert es weniger Kompressionsartefakte und benötigt weniger Bandbreite und Speicherplatz.

              Das High Profile wird für Blu-Ray-Filme in HD-Auflösung verwendet und ist wesentlich effizienter als die Profile Baseline und Main. Das High Profile generiert zuverlässige Videodaten mit weniger Kompressionsartefakten als die beiden anderen Profile. Zwar muss der Videoencoder in der Kamera leistungsfähiger sein als für die anderen Profile, dafür werden aber sowohl weniger Bandbreite, als auch weniger Speicherplatz benötigt.
               
              Tabelle
               
              Vorteile des High Profile

              Basler ist einer der wenigen Kamera-Hersteller, die das High Profile in ihren Kameras implementiert haben. Damit können wir unseren Kunden ein besseres und effizienteres Profil für ihre Videoinstallation zur Verfügung stellen. Die Einsparungen von Bandbreiten- und Speicherplatzbedarf durch das High Profile liegen im Vergleich zum Baseline Profile beim Faktor 1,5 bis 5.

              Ein anderer wichtiger Vorteil ist die beim High Profile verwendete CABAC-Kodierung (Context Adaptive Binary Arithmetic Coding), die wesentlich effizienter ist als die im Baseline Profile verwendeten Kodierungen UVLC (Universal Variable Length Coding) bzw. CAVLC (Context-based Adaptive Variable Length Coding).

              Die folgende Tabelle zeigt, wie sich das High Profile im Vergleich zum Baseline Profile verhält:
              Annahme: Eine Kamera mit einer Auflösung von einem Megapixel bei 30 fps in gut beleuchteter Umgebung.

              Wenn Sie mit Ihrer Basler IP-Kamera die besten Ergebnisse, auch in sehr komplexen Überwachungsszenen, erzielen möchten, sollten Sie möglichst das H.264 High Profile verwenden. Da mit dem High Profile mehr Videodaten über die gleiche Datenleitung übertragen werden als beim Baseline oder Main Profile, können Sie außerdem mit einem schnelleren ROI (Return on Investment) rechnen.

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