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Karriere | Investoren

Schnellere Bildraten bei GigE mit Compression Beyond

Limitiert die Bandbreite von Gigabit-Ethernet die Leistung Ihrer Anlage?

Profitieren Sie von einer effizienteren Nutzung der Bandbreite durch Baslers neues In-Kamera- Feature Compression Beyond (verfügbar ab Q4 / 2019 auf ace 2 Pro).

Maximum GigE mit Minimum Aufwand: Compression Beyond

Gigabit-Ethernet for Machine Vision (GigE Vision) bietet viele Vorteile im Bereich der professionellen Bildverarbeitung. So lassen sich beispielsweise Multikamerasysteme optimal realisieren und Strecken von bis zu 100 Metern mit kostengünstigen Netzwerkkabeln überbrücken. Dabei ist die Datenrate von 100 MB/s für viele Bildverarbeitungs-Applikationen vollkommen ausreichend.

Doch der aktuelle Trend zu höheren Auflösungen und schnelleren Bildraten zieht zunehmend den Wunsch nach höheren Datenraten nach sich. Der Sprung zur zehnfachen Datenrate, den neue Interface-Technologien wie z.B. CoaXPress 2.0 und 10GigE möglich machen, ist jedoch für diese Applikationen oft nicht notwendig und wäre mit deutlich höheren Kosten verbunden.

Die Lösung: eine effizientere Nutzung der Bandbreite. Daten direkt in der Kamera zu komprimieren, lässt - in Abhängigkeit vom jeweiligen Bildinhalt - Bildraten im Bereich des Zwei- bis Dreifachen Wirklichkeit werden.

Die ace 2 Modelle mit Compression Beyond

Wie funktioniert Compression Beyond?

Die Bilddaten werden mithilfe eines leistungsfähigen FPGA unmittelbar in der Kamera komprimiert.

Das Grundprinzip der verlustfreien Komprimierung von Bilddaten beruht auf der Nutzung von Redundanzen. Ähnlich wie bei den früher weit verbreiteten Morsecodes erfolgt auch bei der Komprimierung von Bilddaten eine sogenannte Kodierung. Das heißt, einzelnen Botschaften bzw. Datenblöcken werden Codes zugeordnet. Häufiger auftretende Bitmuster erhalten dabei kürzere Codes, seltener auftretende Bitmuster erhalten längere Codes. Im Mittel kann durch diese Redundanzreduktion die Datenmenge optimiert werden.

Daraus folgt, dass Bilder, die viele Redundanzen enthalten, besser komprimierbar sind. Wie leistungsfähig die Komprimierung konkret ist, hängt dabei stets vom jeweiligen Bildinhalt ab.

Bildvergleich

Originalbild ohne Compression Beyond
Originalbild ohne Compression Beyond
Bild mit Compression Beyond bei Kompressionsfaktor 2.6
Bild mit Compression Beyond bei Kompressionsfaktor 2.6

Kodierung per Basler Codebook

Diese Kodierungen der Dateninformationen erfolgen mithilfe von Codebooks. Das Compression Beyond Feature basiert auf einem von Basler selbst entwickelten und für Machine Vision Anwendungen optimierten Codebook und ist dadurch in seiner Wirkungsweise einzigartig im Markt. Das Prinzip der sogenannten Entropiekodierung ermöglicht eine verlustfreie Komprimierung von Bilddaten. Die Bildqualität bleibt also in vollem Umfang erhalten, obwohl sich gleichzeitig die Datenmenge erheblich reduziert.

Zusätzlich können die Bilddaten auch im komprimierten Format gespeichert werden. Dies spart Speicherkapazität und folglich Kosten.

Nicht jede Anwendung benötigt das gleiche Maß an Komprimierung. Um unseren Kunden hier möglichst viel Spielraum zu geben, gehen wir noch einen Schritt weiter: Damit Sie für Ihre Anwendung die optimale Balance zwischen Bildgröße und Bildqualität finden, können Sie den Komprimierungsfaktor individuell anpassen und auch eine noch stärkere, dann jedoch verlustbehaftete Komprimierung wählen, um das beste Ergebnis für Ihre Anforderungen zu erzielen.

Compression Beyond ist auf folgenden Kameramodellen verfügbar (ab Q4 / 2019):

Kameramodell Produktlinie Auflösung Sensor Bildrate Mono/Farbe Schnittstelle Verfügbarkeit
a2A1920-51gcPRO ace 2 Pro 2.3 MP IMX392 Standard Bildrate: 51 fps
Compression Beyond: bis zu 100 fps
Color GigE Series Production: Q4/2019
a2A1920-51gmPRO ace 2 Pro 2.3 MP IMX392 Standard Bildrate: 51 fps
Compression Beyond: bis zu 100 fps
Mono GigE Series Production: Q4/2019
a2A1920-160ucPRO ace 2 Pro 2.3 MP IMX392 Standard Bildrate: 160 fps
Compression Beyond: bis zu 170 fps
Color USB 3.0 Series Production: Q4/2019
a2A1920-160umPRO ace 2 Pro 2.3 MP IMX392 Standard Bildrate: 160 fps
Compression Beyond: bis zu 170 fps
Mono USB 3.0 Series Production: Q4/2019
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