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Lunes, 12 Marzo 2012

Los diversos tipos de formato para H.264

h.264
Mientras que H.264 se considera a menudo como un solo formato, existen muchos diferentes tipos de formatos de H.264. Cada uno de estos diferentes tipos de formatos tiene ventajas y desventajas de rendimiento. En los últimos años, la mayoría de los fabricantes de cámaras IP sólo han sido compatibles con el tipo de formato más básico - el perfil de línea básica. Ahora, cada vez más, los fabricantes están soportando los tipos de formatos más 'avanzados' incluyendo el perfil alto y el principal. En este articulo, compartimos los resultados de la pruebas del perfil de línea básica frente a las diferencias de perfil principal con respecto al consumo de ancho de banda y de hardware (CPU).

Antecedentes sobre H.264formatos

Los fabricantes de cámaras IP han tenido ampliamente estandarizado el códec H.264 como el códec de elección para la transmisión de video vigilancia. Debido a que básicamente todos sistemas de video vigilancia necesitan compresión, los códecs son indispensables. En el pasado, MJPEG y MPEG-4 fueron los más comúnmente utilizados. Hoy en día, el más usado es  el H.264. En los años pasados, hubo un acalorado debate sobre el uso de MJPEG o H.264, pero definitivamente H.264 ofrece un ahorro de ancho de banda muy interesante.

Perfil H.264 de Línea Básica vs Principal

De los numerosos perfiles de H.264, los dos más comúnmente usados para video vigilancia son el de línea básica y principal. El perfil de Línea básica es generalmente considerado el menos eficiente de los perfiles de H.264, pero también el menos exigente con respecto a los recursos de hardware. Por el contrario, el perfil principal se considera que es eficiente en el consumo de ancho de banda, pero también más exigente.
Cada vez más, las nuevas cámaras IP están utilizado el perfil principal de manera predeterminada, mientras que la generación de hace 2 ó 3 años atrás eran más propensos a usar el perfil de línea básica.

Preguntas para resolver con las pruebas

IPVM realizó una prueba en 3 diferentes escenarios - durante el día, la noche y complejidad con alto tráfico. Para medir las diferencias en el consumo de ancho de banda y utilización del hardware (CPU) para los perfiles H.264 de línea básica y principal.

Las preguntas que trataron fueron las siguientes:

  • ¿Cuánto ahorro de ancho de banda, si los hubiere, se tendría con el perfil principal con respecto al de línea básica?
  • ¿Cuánto ahorro de ancho de banda se tendría según el tipo de escena?
  • ¿Cuál es el aumento en consumo de hardware (CPU), cuando se utiliza el perfil principal en lugar del perfil de línea de básica?
  • ¿Deberíamos preferir una cámara con perfil principal sobre una de perfil de línea básica?

Principales conclusiones y respuestas

La reducción de ancho de banda es modesta. El perfil principal redujo el consumo de ancho de banda en un 10-30% en las tres pruebas.

En las tres pruebas, no se observo ninguna diferencia apreciable en el consumo de hardware (CPU) entre el perfil de línea básica y el perfil principal.

También las pruebas se realizaron usando MJPEG. El consumo de ancho de banda fue de 10 a 100 veces más que el perfil principal.
Además también fue muy interesante, que el consumo de hardware (CPU) fue por lo general significativamente mayor que cualquiera de las secuencias H.264.

Recomendaciones

Teniendo en cuenta el modesto ahorro de ancho de banda y el incremento mínimo de la CPU, el uso de cámaras IP con el perfil principal es una buena opción, pero no es razón para cambiar de cámara. Sin embargo, las cámaras que soportan el perfil principal serán más novedosas y avanzadas. Es decir, el hecho de tener una cámara que permita usar el perfil principal, no quiere decir que siempre se obtendrá un mejor desempeño, pues en realidad el desempeño del video dependerá de diversor factores.

Comparando el consumo de ancho de banda

En la comparación de las diferentes cámaras de perfil principal y línea básica es probable obtener resultados sesgados. La elección del perfil  es simplemente una característica de muchos factores que influyen en el consumo de ancho de banda. Otros factores que pueden afectar en significativamente el rendimiento son: la elección del tipo de bit rate CBR (tasa de bits constante) vs VBR (tasa de bits variable), las diferencias en el control de ganancia utilizada, las variaciones en el procesamiento de imágenes, etc. Por ejemplo, en las pruebas realizadas por IPVM probaron la cámara Q1604 de Axis vs una cámara antigua P1344 de Axis. Ambas son cámaras 720p/30, pero el consumo de ancho de banda varía dramáticamente, tanto durante el día como la noche, incluso con el uso del mismo perfil.

Las diferencias de medición básicamente se limitan a la transmisión usando VBR(tasa de bits variable) con las cámaras que permiten la selección configurable de múltiples códec. El VBR(tasa de bits variable) es importante cuando se desea que la tasa de bit varie. Por el contrario, si se utiliza CBR(tasa de bits constante) mantendrá el mismo nivel ancho de banda, aun si el perfil principal tiene beneficios sobre el perfil de línea básica, sólo se mostrará en un nivel de incremento reducido (lo cual puede ser difícil de ver visualmente en la imagen).

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