Rendimiento de transmisión para productos ARTPEC-9

El chip ARTPEC-9 aporta aún más eficiencia a la nueva generación de productos de vídeo Axis. Existen distintas configuraciones de ARTPEC-9 que permiten ofrecer niveles de rendimiento personalizados en toda nuestra gama de productos.

El rendimiento de un producto de vídeo puede cuantificarse por el número de transmisiones simultáneas (con resoluciones y velocidades de cuadro determinadas) que puede ofrecer. El rendimiento general de la transmisión depende de muchos factores, incluida la carga de la CPU, el ancho de banda y el rendimiento del cliente.

Nuestras mediciones muestran que una cámara Axis típica con ARTPEC-9 (configuración ampliada) puede ofrecer una de las siguientes características:

• una transmisión AV1/H.264/H.265 en 4K a 60 fps, o

• dos o tres transmisiones simultáneas AV1/H.264/H.265 en 4K a 30 fps, o

• cuatro transmisiones simultáneas AV1/H.264/H.265 en HDTV 1080P a 60 fps, o

• ocho transmisiones simultáneas AV1/H.264/H.265 en HDTV 1080P a 30 fps.

En Axis, desarrollamos nuestros propios circuitos integrados. Estos proporcionan a nuestra amplia cartera de cámaras de vídeo y codificadores capacidades óptimas de compresión de vídeo, así como imágenes de mayor calidad, oportunidades de análisis avanzados y mucho más. Nuestro último SoC (sistema en chip) es ARTPEC-9.

Este documento técnico presenta resultados de mediciones para una comprensión sistemática del rendimiento, en términos de transmisiones y frecuencias de imagen, de los productos Axis basados en ARTPEC-9. Está dirigido al personal técnico e integradores de sistemas. Para conocer las especificaciones del producto, consulte las fichas de datos del producto: son los documentos de especificaciones oficiales de los productos Axis.

El rendimiento de un producto de vídeo se puede medir por el número de transmisiones simultáneas (con resoluciones y velocidades de cuadro determinadas) que puede ofrecer. Cada transmisión debe configurarse individualmente; esto significa que los clientes no deben acceder a los datos almacenados en caché. Un producto de vídeo puede, en general, ofrecer muchas más transmisiones con configuraciones idénticas que transmisiones configuradas individualmente.

Es difícil predecir exactamente cuántas transmisiones simultáneas, configuradas individualmente (con resolución máxima y velocidad de fotogramas completa) transmitirá un producto de vídeo en todas las situaciones. El rendimiento general de la transmisión depende de muchos factores, como los siguientes.

• Carga de la CPU o carga de compresión de vídeo en el producto de vídeo

• Configuración del SoC. El hardware ARTPEC-9 está disponible en distintos diseños, como la configuración ampliada y la estándar. Axis elige qué diseño utilizar en cada producto para optimizar su rendimiento. No es posible modificar esta configuración en un producto acabado.

• Rendimiento total de datos (ancho de banda) del producto y de la infraestructura de red

• Rendimiento del cliente

Desde la perspectiva del usuario, los siguientes parámetros son los que tienen más probabilidades de afectar negativamente al rendimiento general.

• Alta resolución de la imagen

• Bajo nivel de compresión de imagen

• Combinación de secuencias Motion JPEG y AV1/H.264/H.265

• Un gran número de clientes acceden al servidor simultáneamente

• Clientes que solicitan transmisiones de vídeo con distintas configuraciones de imagen (como resolución y compresión) simultáneamente

• Uso intensivo de configuraciones de eventos

• Análisis u otras aplicaciones habilitadas en la cámara

• Transmisión cifrada

• PC cliente de bajo rendimiento que no descodifica todas las imágenes

• Infraestructura de red limitada o deficiente. Se eliminarán imágenes si la red está sobrecargada.

También hay factores en la escena supervisada que podrían afectar al rendimiento, como los siguientes.

• Complejidad de la imagen

• Condiciones de iluminación

Ofrecemos distintas configuraciones de nuestro chip ARTPEC-9 para satisfacer las diversas necesidades de productos, resoluciones y requisitos de rendimiento. Este enfoque garantiza que cada producto ofrezca un rendimiento óptimo para su caso de uso específico.

Por ejemplo, nuestros productos de primera línea Q-line están diseñados con configuraciones ARTPEC-9 de mayor rendimiento para respaldar aplicaciones exigentes como análisis integrados, transmisiones adicionales y superposiciones más grandes y avanzadas. Con más metal en la carcasa, estas configuraciones se benefician de una mejor refrigeración, habilitada por un producto físicamente más grande.

En resumen, las distintas configuraciones de ARTPEC-9 permiten ofrecer niveles de rendimiento personalizados en toda nuestra gama de productos, garantizando que cada producto cumpla eficazmente con su caso de uso previsto.

AV1 es un estándar moderno de codificación de vídeo optimizado para la transmisión de vídeo por Internet. AV1 se estandarizó en la Alianza para Medios Abiertos (AOM), fundada por las principales empresas de TI del mundo, con la intención de crear la próxima generación de tecnología de comunicación por vídeo.

Este estándar está diseñado para proporcionar vídeo de alta calidad a velocidades de bits más bajas en comparación con los códecs existentes como H.264 y H.265, lo que lo hace ideal para aplicaciones de transmisión y almacenamiento.

El códec AV1 admite resoluciones de vídeo superiores a 8K, una capacidad normalmente asociada sobre todo con H.265. Además, AV1 es compatible con navegadores web, sistemas operativos y dispositivos móviles, lo que garantiza su facilidad de uso.

Hemos investigado el rendimiento a través de mediciones empleando la siguiente configuración.

• Valores predeterminados de fábrica

• Complejidad de la imagen: escena realista

• Cada transmisión era única, lo que significa que los clientes no deberían acceder a los datos almacenados en caché. El nivel de compresión varió de 30 a 39 (hasta diez transmisiones diferentes) para AV1, H.264 y H.265.

Si la escena, el nivel de compresión y el método de compresión de la imagen son constantes, un aumento de la resolución reducirá el número de transmisiones de velocidad de fotogramas completa o la velocidad de fotogramas por transmisión. Al aumentar la resolución, por ejemplo, de HDTV 1080P a 4K, la velocidad de fotogramas disminuirá a medida que aumente el número de transmisiones.

Como ilustran los cuatro primeros diagramas de resultados (configuración ampliada), ARTPEC-9 puede ofrecer una de las siguientes opciones.

• una transmisión AV1/H.264/H.265 en 4K a 60 fps, o

• dos o tres transmisiones simultáneas AV1/H.264/H.265 en 4K a 30 fps, o

• cuatro transmisiones simultáneas AV1/H.264/H.265 en HDTV 1080P a 60 fps, o

• ocho transmisiones simultáneas AV1/H.264/H.265 en HDTV 1080P a 30 fps.

Al comparar el rendimiento de AV1 con el de H.264/H.265 en términos de número de transmisiones y velocidad de fotogramas, se observa una leve diferencia. A pesar de su mayor complejidad de codificación, el rendimiento de AV1 es ligeramente inferior debido a las mayores demandas computacionales.

La potencia de procesamiento (_PCPU) o rendimiento total de ARTPEC-9 puede calcularse mediante la fórmula:_{PCPU =} Velocidad de fotogramas x Resolución de imagen x Número de transmisiones únicas.

Empleando la fórmula de los resultados de nuestra prueba, observamos que la potencia de procesamiento, o rendimiento total, de ARTPEC-9 puede alcanzar:

• P_CPU=540 megapíxeles para la configuración ampliada

• P_CPU=425 megapíxeles para la configuración estándar