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Risques industriels et environnementaux

Formats de compression: quel compromis ?

Sept principaux formats de compression vidéo coexistent en vidéosurveillance pour les images transmises et stockées...

Présentation

Les formats doivent satisfaire à un compromis entre taille, fréquence et qualité d’image, afin que la totalité des flux vidéo reste légère pour la bande passante du réseau, ce compromis et les besoins en enregistrement pouvant varier dans le temps. Les calculs nécessaires à la compression et la décompression peuvent engendrer un temps de latence entre l’événement et sa visualisation, pénalisant lors du pilotage d’une caméra mobile. Les derniers codecs vidéo sortis mettent l’accent sur la réduction de ce temps de latence grâce à leur plus grande puissance de calcul. Un équilibre doit aussi être trouvé entre les économies en bande passante et stockage, et la complexité du système, les coûts des codecs et les temps de latence. Un DVR agissant en tant que serveur IP, ou une caméra IP ou interfacée via un serveur IP, peuvent pour la plupart gérer simultanément plusieurs types de flux, généralement deux, comme le Mjpeg et le Mpeg4 – les dernières caméras Sony étant en plus munies d’un codec H264 – qui seront utilisés de diverses façons. Le DV-IP de chez Dedicated Micros, par exemple, peut enregistrer toutes les images localement en Mjpeg sans contrainte pour le réseau, transmettre simultanément des flux Mpeg 4 légers pour le réseau pour un monitoring continu, et donner l’accès à distance via des flux de qualité en Mjpeg aux images enregistrées pour consultation ou en direct sur alarme.
Premier standard utilisé, le Mjpeg ou Motion-Jpeg est une succession d’images au format Jpeg de compression d’images fixes. Il est donc parfaitement adapté à l’extraction d’images fixes, nécessaires en vidéosurveillance à des fins de constitution de dossier et de preuves, et à la consultation d’images stockées de qualité. Le volume d’informations généré est relativement important, et peut représenter une contrainte sur le réseau. Si la bande passante diminue, la qualité image est maintenue avec moins d’i/s. Le Jpeg2000, encore relativement peu utilisé, offre une compression améliorée d’environ 20 % comparée au Jpeg en mode haute qualité. Ce format, qui supporte une compression avec ou sans perte d’information, permet à chaque utilisateur distant de choisir la taille des images en fonction de la bande passante disponible sur le réseau, pour plus de fluidité.

Des flux vidéo plus légers

Les formats Mpeg, Mpeg 2 et Mpeg 4 incorporent l’audio, et utilisent des techniques de compression vidéo, où une image est définie par rapport à une image de référence enregistrée à intervalles réguliers. Ils sont beaucoup plus légers pour le réseau et plus adaptés à la visualisation à distance dans les cas de fréquences élevées d’images et/ou de grand nombre de caméras. Si la bande passante diminue, la fréquence est maintenue et la qualité image dégradée. Le Mpeg 2 est un flux de qualité DVD, qui se voit supplanté par le Mpeg 4, beaucoup plus léger. La qualité image de certains flux Mpeg 4 n’a presque rien à envier à des flux Mpeg 2. Les calculs plus complexes de codage et décodage en Mpeg 4 engendrent des temps de latence plus importants qu’en Mjpeg, qui ont tendance à diminuer avec les nouvelles puces plus rapides. Le H 264 ou Mpeg 4 Part 10, ou AVC (Advanced Video Coding), variante du Mpeg4 utilisé dans le monde de la visioconférence, arrive en réponse aux exigences croissantes en termes de qualité et de portabilité. De nouvelles puces arrivent, comme le codec H264/AVC sur une puce MG1264 full duplex de chez Mobilygen, un carré de 9 mm de côté qui ne consomme que 200 mW. Le H264 utilise comme référence non pas une image, mais jusqu’à 32, ce qui est possible par l’accroissement des capacités de calcul des codecs.Enfin, le format Windows Media Wmv (et Wmv HD) est encore en tests dans la procédure d’approbation en tant que standard. Les vidéos en Wmv peuvent être encapsulées en avi, pour excellente portabilité. Soutenu par Microsoft et bénéficiant de sa force de persuasion, ce format est à surveiller.

En savoir plus

Cet article est extrait du Magazine APS n°152 – numéro de Juin 2006.
Pour plus d’information sur nos publications, contactez Juliette Bonk.

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