Kompresja to ten parametr, który wszyscy „znają”, a potem i tak dzwoni klient, że dysk zapełnia się po dwóch tygodniach zamiast po miesiącu. Albo że podgląd w VMS przycina, choć kamera i rejestrator są „na H.265”. Kodek decyduje o obciążeniu łącza, o tym, ile nagrań zmieści się na dysku i czy w ogóle da się je odtworzyć w używanym oprogramowaniu. Ale sama nazwa kodeka mówi niewiele. Liczy się bitrate, scena, ustawienia strumieni i to, czy druga strona – NVR lub VMS – naprawdę rozumie, co kamera wysyła.
Co kodek robi, a czego nie robi
Kamera IP nie zapisuje każdej klatki jako osobnego zdjęcia. Koder szuka podobieństw wewnątrz klatki i między kolejnymi klatkami, a przesyła głównie różnice. Stąd oszczędność. Stąd też cały kłopot: ile tej oszczędności będzie, zależy od tego, co kamera widzi i jak ją ustawiono.
Na wynik składa się jednocześnie rozdzielczość, liczba klatek, ruch w scenie, oczekiwana jakość, tryb sterowania bitrate’em, długość GOP, liczba strumieni i – na końcu – obsługa formatu przez rejestrator lub VMS. Dlatego zdanie „kamera obsługuje H.265” nie daje jeszcze ani przepustowości, ani pojemności archiwum. Daje tylko punkt wyjścia.
H.264 a H.265 bez marketingu
H.264 to AVC, H.265 to HEVC. Nowszy standard kompresuje wydajniej przy porównywalnej jakości – specyfikacja HEVC mówi o poprawie względem AVC rzędu 25–50%. Zwróćcie uwagę na rozpiętość tego zakresu. To nie jest „o połowę mniej danych”, to jest „gdzieś między jedną czwartą a połową, zależnie od materiału”.
Skąd ta różnica? Między innymi z wielkości obszarów, na których pracuje koder. H.264 dzieli obraz na bloki 16×16 pikseli, H.265 może operować na obszarach do 64×64. Duże, jednolite płaszczyzny – ściana hali, pusty parking nocą – opisuje wtedy dużo taniej. Scena pełna drobnych detali i ruchu takiej przewagi już nie daje.
W praktyce widziałem systemy, gdzie po przejściu na H.265 czas archiwizacji urósł wyraźnie, i takie, gdzie różnica była kosmetyczna, bo kamery patrzyły na ruchliwą ulicę z drzewami na wietrze. Więc nie: samo przełączenie kodeka nie podwoi wam archiwum. Może, ale nie musi.
A zasada doboru jest prosta i nudna: bierzesz format, który obsługuje kamera, rejestrator lub VMS i stanowiska, na których ktoś będzie te nagrania oglądał i eksportował. Jeśli na końcu łańcucha stoi stary komputer w portierni, to on też musi to odtworzyć.
Bitrate, czyli to, co naprawdę zajmuje dysk
Pojemność archiwum liczy się z bitrate’u, nie z nazwy kodeka. Powtarzam to przy każdej wycenie.
Najczęstszy błąd: ktoś bierze bitrate z podglądu kamery w środku dnia, gdy nic się nie dzieje, i mnoży przez liczbę godzin. W trybie VBR ten bitrate skacze, jak tylko na scenie pojawi się ruch – Axis opisuje to wprost w dokumencie Bitrate control for IP video. Parking o 7 rano i parking o 22 to dwie różne kamery pod względem strumienia.
Druga skrajność to zbyt niski limit. Ustawisz MBR „żeby się zmieściło” i owszem, zmieści się, tylko potem na nagraniu z włamania nie ma czym się pochwalić – twarz to plama, tablica rejestracyjna to szara kreska. MBR pozwala chwilowo przekroczyć limit i trzyma pod nim wartość średnią, ale nie robi cudów. Jeśli scena wymaga więcej danych, niż dostaje, gdzieś te szczegóły muszą zniknąć.
Nie ma jednego dobrego bitrate’u dla każdej kamery. Jest za to procedura, która działa:
- Ustaw docelową rozdzielczość, liczbę klatek i jakość.
- Zmierz bitrate przy spokojnej scenie i przy większym ruchu (jeśli trzeba, przejdź się przed kamerą z kolegą).
- Zapisz średnią i piki.
- Obejrzyj nagranie i sprawdź, czy widać to, co ma być widać.
- Dopiero z tych liczb policz łącze i dyski.
Tak, to zajmuje czas na obiekcie. Ale mniej niż powrót z dodatkowym dyskiem.
„Inteligentna kompresja” i dlaczego VMS musi ją znać
Producenci mają swoje rozszerzenia: dynamiczny ROI, dynamiczny GOP, zmienna liczba klatek. Wszystko po to, żeby na nieruchomej scenie wysyłać jak najmniej. Działa to naprawdę, tylko nie zawsze i nie wszędzie.
Dobrze udokumentowanym przykładem jest Axis Zipstream. Dynamiczny GOP rzadziej wysyła klatki I, gdy nic się nie dzieje – i producent sam ostrzega, że nie każdy klient ani VMS odtworzy taki strumień płynnie. To samo dotyczy dynamicznego FPS. Sam trafiłem na przewijanie, które przy takim strumieniu skakało po kilkanaście sekund, bo oprogramowanie czekało na klatkę kluczową, której długo nie było.
Uczciwie: powyższe dotyczy Zipstream. H.265+ Hikvision czy podobnie nazwane funkcje innych marek mogą działać inaczej – nie mam potwierdzonego opisu ich mechanizmu, więc nie przenoszę tych szczegółów na cudze produkty. I jeszcze jedno: „inteligentna kompresja” w nazwie nie oznacza AI. Zwykle to zestaw reguł, nie sieć neuronowa.
Przed włączeniem czegokolwiek „dynamicznego” sprawdźcie na tym konkretnym rejestratorze: czy rozpoznaje tryb, czy podgląd na żywo jest płynny, czy przewijanie i wyszukiwanie działają, czy eksport da się otworzyć tam, gdzie trzeba, i czy nagranie nadal ma szczegóły. Pięć minut testu oszczędza godzinę reklamacji.
Jak ja to robię na obiekcie
Zaczynam od pytania, co ma być widać, a nie od tego, jaki kodek jest najnowszy. Spokojne wejście do biura i ruchliwy parking to dwa różne zadania i dwie różne konfiguracje.
Potem test porównawczy: H.264 i H.265 przy tej samej rozdzielczości, FPS i jakości, nagranie przy spokojnej i przy ruchliwej scenie, porównanie średniego bitrate’u i pików, ocena czytelności istotnych fragmentów, sprawdzenie odtwarzania i eksportu w VMS klienta. Funkcje producenta w rodzaju H.265+ testuję osobno i bez założeń, ile „powinny” oszczędzić.
Jeśli kamera daje kilka strumieni, każdy dostaje własne ustawienia – archiwum ma inne wymagania niż podgląd na ścianie monitorów. Uwaga tylko, że nie każdy kodek jest dostępny na każdym strumieniu; to trzeba wyczytać z dokumentacji konkretnego modelu, bo karty katalogowe często tego nie precyzują.
Przykład: kamera z pełnym zestawem kodeków
Do posesji, wejścia czy parkingu często biorę kamerę IP DS-2CD2T63G2-2LI(4mm) Hikvision 6 MP, bo ma komplet formatów – H.265+ / H.265 / H.264+ / H.264 / MJPEG – i trzy strumienie, więc da się przeprowadzić wszystkie testy z tego artykułu na jednym urządzeniu. Strumień główny daje 25 kl./s przy 3200 × 1800, 2688 × 1520 i 1920 × 1080 (przy 50 Hz).
Dwie rzeczy do sprawdzenia przed zakupem. Zasilanie to DC 12V albo PoE, ale karta nie podaje standardu PoE – zgodność ze switchem trzeba potwierdzić osobno. Karta nie mówi też, które kodeki działają na którym strumieniu. No i to, że kamera ma pięć formatów, nie oznacza, że dogada się z każdym NVR czy VMS – to samo ostrzeżenie, co wyżej.
Błędy, które widuję najczęściej
Większość problemów z kompresją rodzi się przed uruchomieniem systemu, na etapie założeń:
- liczenie archiwum z nazwy kodeka zamiast ze zmierzonego bitrate’u;
- traktowanie procentu oszczędności z ulotki jako gwarancji;
- duszenie bitrate’u limitem kosztem szczegółów dowodowych;
- włączanie dynamicznego GOP lub FPS bez testu w docelowym VMS;
- założenie, że „inteligentna kompresja” to AI;
- założenie, że kodek z karty działa na każdym strumieniu;
- testy tylko przy pustej scenie;
- łączenie kamery z rejestratorem bez potwierdzenia zgodności.
Dobrze ustawiony system to kompromis między jakością, obciążeniem sieci, pojemnością dysków i wygodą obsługi. Żadnego z tych elementów nie da się zignorować bez konsekwencji.
Dobór sprzętu
Kamery, rejestratory NVR, switche PoE i oprogramowanie znajdziecie w kategorii monitoring IP. Jeśli kodek jest dla was kryterium doboru, w kategorii kamery IP można filtrować modele według obsługiwanych formatów.
Przed zakupem spiszcie rozdzielczość, liczbę klatek, wymagany czas przechowywania i nazwę VMS, z którym sprzęt ma pracować. Z takimi danymi rozmowa z CTR o doborze urządzeń jest krótka i konkretna.