次世代の新機能コンプレッションビヨンド

システムの性能を左右するGigEの帯域幅

Baslerが新たにお届けするカメラ内蔵型機能コンプレッションビヨンド（2019年第4四半期にace 2 Proに搭載予定）があれば、帯域幅をより有効に利用できます。

データ圧縮によりGigEの帯域幅を最大限に活用：コンプレッションビヨンド

産業用画像処理に活用されているマシンビジョン用ギガビットイーサネット（GigE Vision）には、複数のカメラを有するシステムを効率的に運用できる、最大ケーブル長100mの低価格なネットワークケーブルを使用できるなど、さまざまなメリットがあります。一般的な画像処理では、100MB/秒のデータ転送速度があれば十分です。

しかし、高解像度化・高フレームレート化が進むなか、データ転送速度の向上を求める声も増えています。CoaXPress 2.0や10GigEなどの新型インターフェースを導入すれば、従来の約10倍のデータ転送速度を実現することも可能ですが、多くの用途ではそこまでの速度が必要なく、コストもかさみます。

それよりも、既存の帯域幅を有効利用するほうが合理的です。カメラの内部でデータを直接圧縮すれば、撮影対象にもよりますが、最大フレームレートが2～3倍上昇します。

コンプレッションビヨンドの仕組み

コンプレッションビヨンドは、高性能なFPGAを使用し、カメラの内部で画像データを直接圧縮する機能です。

この機能では、画像データの重複部分を除外することにより、ロスレス圧縮を行います。過去に広く普及していたモールス信号と同様に、画像データの圧縮でも信号の変換を行います。この作業はコーディングと呼ばれ、データブロックごとにコードを割り当てます。頻繁に登場するビットパターンは短いコード、珍しいビットパターンには長いコードが適用されます。このようにして重複部分を少なくすれば、全体のデータ量が減少します。

つまり、重複部分の多い画像データのほうが圧縮しやすいといえます。データをどこまで圧縮できるかは、実際の撮影対象によって決まります。

Baslerコードブックによるエンコーディング

データのエンコーディングは、コードブックを使用して行われます。コンプレッションビヨンドには、Baslerがマシンビジョン向けに開発した独自のコードブックが採用されており、エントロピーコーディングを行うことにより、元の画質を維持しながらデータ量のみを大幅に抑えるロスレス圧縮が可能になっています。

また、生成した画像データは圧縮した状態で保存できるため、ストレージ容量の節約やコスト削減にもつながります。

コンプレッションビヨンドは、以下のカメラモデル（2019年第4四半期リリース予定）に搭載されています。