H.264 w monitoringu: dobór kodeka, kamer i rejestratora

H.264 to wciąż najbezpieczniejszy wspólny mianownik w monitoringu IP. Obsługuje go praktycznie każda kamera i każdy rejestrator, więc jeśli łączysz sprzęt różnych marek albo dokładasz kamery do starszej instalacji, to zwykle na nim kończysz. Problem w tym, że sam napis „H.264” w karcie katalogowej niczego jeszcze nie załatwia. Trzeba wiedzieć, w jakiej rozdzielczości i z iloma klatkami kamery mają pracować, ile pasma to wygeneruje i czy rejestrator to wszystko zdekoduje. Nad tym ostatnim ludzie potykają się najczęściej.

Czego się dowiedzieć, zanim wybierzesz kodek

Kodeka nie wybiera się w oderwaniu od reszty. Ja przed każdą wyceną spisuję sobie sześć rzeczy:

• jakie formaty kompresji obsługują kamery i rejestrator (a nie „jaki jest w nazwie kategorii”);
• w jakiej rozdzielczości i z iloma klatkami ma pracować każda kamera – brama i kasa to nie to samo co ściana magazynu;
• jakie pasmo wejściowe ma NVR;
• ile strumieni i w jakiej rozdzielczości rejestrator potrafi jednocześnie dekodować;
• czy wszystko, co klient chce mieć, zadziała po skrzyżowaniu producentów;
• jaki strumień naprawdę wychodzi z kamery przy docelowych ustawieniach, a nie ten z tabelki.

Liczba kanałów rejestratora mówi tylko, ile kamer da się podpiąć. Pasmo wejściowe i wydajność dekodowania to dwa osobne limity i trzeba je liczyć osobno. Przy kamerach 8 MP robi to różnicę.

„Zapisuje tylko różnice między klatkami” – to za mało

Pełna nazwa to H.264/MPEG-4 AVC, czyli Advanced Video Coding. Popularne wytłumaczenie brzmi: kodek zapisuje pierwszą klatkę w całości, a potem tylko to, co się zmieniło. Prawda, ale połowiczna. H.264 używa zarówno predykcji międzyobrazowej (odniesienie do innych klatek), jak i wewnątrzobrazowej, czyli działającej w obrębie jednej klatki. Skrót „zapisuje różnice” pomija tę drugą część.

Czy instalatorowi to potrzebne do szczęścia? Niespecjalnie. Dla nas liczy się wynik całego toru: kamera koduje, sieć przenosi, rejestrator odbiera, zapisuje i – gdy ktoś siedzi przy monitorze – dekoduje. Jeśli którykolwiek z tych etapów nie wyrabia, obraz się sypie niezależnie od tego, jak ładnie kodek jest opisany.

H.264, H.265 czy warianty „+”?

Moim zdaniem H.264 zostaje sensownym wyborem w dwóch sytuacjach: gdy wszystkie urządzenia jawnie go obsługują i chcesz mieć spokój z kompatybilnością, albo gdy w istniejącej instalacji jest to jedyny format wspólny dla starego i nowego sprzętu. W obu przypadkach i tak sprawdzam system przy docelowej rozdzielczości i liczbie klatek, zanim zostawię go klientowi.

Jeśli sprzęt umie też H.265, porównaj oba tryby na tej konkretnej scenie. Nie ma jednej liczby, o ile spadnie pasmo albo wydłuży się archiwum – zależy to od tego, co kamera widzi, więc nie obiecuję tego klientowi na papierze, tylko pokazuję po uruchomieniu.

A z oznaczeniami H.264+ i H.265+ jest gorzej, niż się wydaje. To, że ta sama nazwa widnieje w karcie kamery i w karcie rejestratora, nie znaczy, że oba urządzenia rozumieją ją tak samo. W zestawach jednej marki zwykle działa. W instalacjach mieszanych – trzeba potwierdzić przed zakupem albo po prostu przetestować na stole przed wyjazdem na obiekt. Widziałem już rejestrator, który po włączeniu „plusa” w kamerze innego producenta pokazywał obraz, ale zapis wyglądał zupełnie inaczej niż podgląd.

Parametry, które muszą do siebie pasować

Kompresję, rozdzielczość, liczbę klatek i limity rejestratora rozpatruję zawsze razem, bo osobno każdy z tych parametrów wygląda w porządku, a dopiero po złożeniu wychodzi, że coś nie gra.

Klasyczny przykład: rejestrator na 32 kanały IP. Klient czyta „32” i myśli, że wepnie 32 kamery 8 MP i będzie oglądał wszystkie naraz w pełnej rozdzielczości. Nie będzie. Limit dekodowania jest osobny i zależy od rozdzielczości wyświetlanych strumieni – konkretne liczby dla jednego z modeli podaję niżej.

Kolejność, w jakiej to robię:

1. Ustalam docelową rozdzielczość i liczbę klatek każdej kamery.
2. Wybieram kodek, który obsługują obie strony.
3. Sumuję strumienie i porównuję z pasmem wejściowym NVR.
4. Osobno sprawdzam, ile rejestrator zdekoduje na podgląd.
5. Weryfikuję zapis i odtwarzanie przy docelowych ustawieniach.
6. Dopiero na podstawie rzeczywistego strumienia liczę dyski.

Punkt szósty ludzie robią pierwszy, z tabelki producenta. Potem dziwią się, że archiwum trzyma połowę tego, co miało.

Przykładowe urządzenia z obsługą H.264

Dwa modele poniżej to osobne przykłady sprzętu, który obsługuje H.264. Nie sprawdzałem ich wzajemnej współpracy, więc nie traktuj tego jako gotowego zestawu – kamera jest jednej marki, rejestrator drugiej, a o krzyżowaniu producentów pisałem wyżej.

Kamera na zewnątrz

LC Security LC-866 IP POE LED to kamera do posesji, parkingu czy magazynu. Z karty produktu: 8 MP, kompresja H.265+, H.265, H.264+, H.264 i MJPEG, obudowa IP67. Zasila się z PoE 802.3af, pobór mocy 4.5 W – czyli nie obciąży switcha i nie ma problemu z doborem zasilania.

Taką kamerę bierze się tam, gdzie potrzebna jest rozdzielczość na dużym obszarze i nie chce się kombinować z osobnym zasilaniem. Przy karcie widnieje etykieta „Wyprzedaż”. Sama w sobie nie oznacza wycofania modelu, ale przy większym projekcie dopytałbym o dostępność, zanim wpiszę ją do kosztorysu.

Rejestrator do dużej instalacji IP

DS-9632NI-M8 rejestrator NVR 32ch Hikvision to propozycja na większy system: 32 kanały IP, kompresja H.265+, H.265, H.264+ i H.264, pasmo wejściowe 320 Mbps.

No i teraz najważniejsze, czyli limit dekodowania: do 2 kanałów przy 32 MP, 10 kanałów przy 8 MP, 20 kanałów przy 4 MP albo 40 kanałów przy 1080p. Wepniesz 32 kamery 8 MP – zapis pójdzie, ale na jednym podglądzie w pełnej rozdzielczości zobaczysz dziesięć z nich. Reszta pójdzie ze strumienia pomocniczego albo wcale. To nie jest wada tego modelu, tylko zasada, która obowiązuje w każdym rejestratorze; ten po prostu ma to uczciwie rozpisane w karcie.

Odbiór instalacji

„Jest obraz” to nie odbiór. Przed oddaniem systemu sprawdzam zapis, odtwarzanie, podgląd wielu kamer naraz i zachowanie całości przy docelowej rozdzielczości, liczbie klatek i kodeku – dokładnie tych, z którymi system ma pracować, a nie domyślnych po wyjęciu z pudełka.

Trzy błędy, które powtarzają się najczęściej: dobór rejestratora po liczbie kanałów, pominięcie limitu dekodowania i uznanie, że skoro obie strony mają H.264, to wszystko będzie działać. W instalacjach wielomarkowych do tej listy dochodzą warianty „+” i dodatkowe funkcje kamer, które trzeba sprawdzać oddzielnie.

Kamery, rejestratory, switche PoE i oprogramowanie znajdziesz w kategorii Monitoring IP. Przy większym projekcie lepiej przed zakupem przegadać z CTR strumienie i sposób pracy podglądu – taniej niż wymiana rejestratora po uruchomieniu.