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.

Рис. 1. Пример обнаружения объектов

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.

Рис. 2. 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.

Рис. 3. 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.