Technologia kodowania ruchomych obrazów H.264 coraz częściej jest wykorzystywana przez producentów nowoczesnych urządzeń dozorowych. Można nawet powiedzieć, że kodek H.264C stopniowo wypiera poprzednie techniki kodowania obrazów, takie jak MPEG-2 i MPEG-4. Co sprawia, że producenci sieciowych rejestratorów wizji i kamer IP tak często w nowych produktach sięgają po tą technologię kompresji obrazu? Jakie korzyści wynikają z zastosowania standardu H.264 w systemach telewizji przemysłowej?
Na tle wykorzystywanych do tej pory metod kodowania ruchomych obrazów, kodek H.264 wypada imponująco. Przede wszystkim kodek H.264 cechuje się znacznie wyższą wydajnością. Ponadto, w stosunku do powszechnie jeszcze wykorzystywany metod kompresji typu MPEG-2 i MPEG-4, standard H.264 gwarantuje zdecydowanie lepszą jakość obrazu przy porównywalnym strumieniu danych, a także lepszą kompresję strumienia danych przy porównywalnej jakości obrazu. Wiele z mechanizmów standardu H.264 wykorzystywane było już we wcześniejszych metodach kompresji obrazów. W tym momencie nasuwa się pytanie – dlaczego H.264 cechuje się lepszą wydajnością i skutecznością od swoich poprzedników? Niestety, nie można odpowiedzieć jednoznacznie. Podstawowa różnicą pomiędzy H.264 i poprzednimi technikami kompresji polega głównie na dalszej komplikacji działania algorytmu, na zwiększeniu różnorodności ramek pośrednich oraz na zastosowaniu ramek o mniejszych rozmiarach. Warto także wspomnieć, iż standard H.264 nie jest całkowicie nową, innowacyjną metodą kodowania ruchomych obrazów, lecz rozwinięciem i unowocześnieniem tych już istniejących. Standard kompresji i dekompresji H.264 jest w fazie dynamicznego rozwoju. Obecnie kodek H.264 jest blisko 30 razy szybszy od swojej wersji alfa.
Analizując dokładnie aktualny rynek urządzeń CCTV (głównie kamer przemysłowych oraz sieciowych rejestratorów wizji) można zauważyć znaczny wzrost popularności standardu H.264. Związany jest on bezpośrednio z coraz większym zainteresowaniem sieciowymi systemami telewizji przemysłowej. Oczywiście ta technologia kompresji niesie także korzyści dla tradycyjnych instalacji CCTV, jednakże nie są one aż tak znaczące, jak to ma miejsce w przypadku rozwiązań budowany przy wykorzystaniu łączy teleinformatycznych i technologii transmisji IP. Choć standard H.264 opracowano już kilka lat temu, to dopiero stosunkowo niedawno zaczęto z niego korzystać w urządzeniach do monitoringu wizyjnego. Znaczny wzrost zainteresowania sieciowymi systemami CCTV IP sprawił, że producenci urządzeń dozorowych zwrócili szczególną uwagę na ten standard kompresji ruchomych obrazów. Niezwykle dynamiczny rozwój systemów monitoringu IP w pewnym momencie natknął się na poważną barierę. Okazało się, że wraz z częstszym korzystaniem z kamer o podwyższonej rozdzielczości i kamer megapikselowych pojawił się problem związany z przepustowością łączy internetowych. Ponadto znacznie wzrosły koszty archiwizacji nagrań wideo w takich systemach. Zjawisko to szczególnie mocno dotknęło bardzo rozbudowane systemy CCTV IP. Koszty archiwizacji i zapotrzebowanie na pasmo transmisyjne było tym większe, im bardziej rozbudowany był sieciowy system monitoringu wizyjnego. W celu rozwiązania tego poważnego ograniczenia większość czołowych producentów sprzętu CCTV zaczęła koncentrować swoją uwagę na standardzie H.264. Każdy z liczących się na rynku producentów urządzeń CCTV zaczął opracowywać swoją wersję kodeka H.264. I tak, na początku zeszłego roku firma GeoVision, będąca czołowym producentem kart DVR, w najnowszej wersji swojego systemu nadzoru (v8.2) wprowadziła własną wersję tego wydajnego kodeka – Geo H.264. Dzięki aktualizacji oprogramowania większość kart DVR firmy GeoVision może korzystać z tej metody kodowania ruchomych obrazów. Za sprawą tego kodeka znacznie wzrosła wydajność systemów monitoringu wizyjnego. Przede wszystkim wydłużył się czas archiwizacji nagrań. W porównaniu z poprzednimi metodami czas przechowywania danych wzrósł blisko o 30%. Znaczne wydłużenie okresu przechowywania danych pozwala na zredukowanie kosztów związanych z archiwizacją nagrań. Ponadto, H.264 w porównaniu z obecną generacją kodeków MPEG-4 zapewnia 40-procentową redukcję wielkości strumienia danych, przy niezmienionej jakości obrazu. Jest to niezwykle przydatna cecha, szczególnie gdy mamy do czynienia z transmisją obrazów w sieci pakietowej IP. Podobnie jak firma GeoVision inny z czołowych dostawców urządzeń CCTV, firma Bosch Security Systems także wzbogaciła swoją ofertę o nowej generacji rejestratory cyfrowe Divar XF z kompresją H.264. Od momentu gdy główni producenci sprzętu CCTV wprowadzili na rynek rejestratory z kodekiem H.264, można zauważyć lawinowy przyrost rejestratorów korzystających z tej technologii. Obserwując rynek rejestratorów cyfrowych tworzonych na potrzeby systemów telewizji przemysłowej, można śmiało stwierdzić, że w najbliższym czasie kompresja H.264 będzie podstawowym standardem w tego typu urządzeniach.
Obecnie większość sieciowych kamer przemysłowych korzysta nadal z kompresji MJPEG i MPEG-4 ASP. Jak na razie niewielu producentów kamer IP zdecydowało się na implementację tej technologii w swoich produktach. W porównaniu z liczbą rejestratorów wyposażonych w tą technikę liczba kamer IP z H.264 jest nadal bardzo mała. Megapikselowe kamery IP wyposażone w kompresję H.264 cechują się z znacznym zmniejszeniem strumienia przesyłu danych. W niektórych przypadkach uzyskano aż 10-krotne zmniejszenie strumienia przesyłu danych oraz wymaganych powierzchni dyskowych archiwum, w porównaniu z tradycyjnymi kamerami megapikselowymi z kompresją JPEG. Zapewne w najbliższych miesiącach na rynku pojawi się więcej kamer korzystających z tej technologii. Zwiększenie konkurencji na rynku megapikselowych kamer IP z całą pewnością zaowocuje jeszcze szybszym rozwojem kompresji H.264.
Popularność kompresji H.264 stale rośnie i zapewne w niedalekiej przyszłości będzie podstawowym standardem kodowania obrazów ruchomych w kamerach przemysłowych (kamery IP) i sieciowych rejestratorach wizji. Ponadto, dalszy rozwój kompresji H.264 będzie dawał coraz to większe możliwości w budowie rozległych sieciowych systemów monitoringu wizyjnego. Można nawet powiedzieć, że w najbliższej przyszłości kodek H.264 pozwoli monitoringowi IP przejść na nowy, znacznie wyższy poziom.