Performances de flux pour les produits ARTPEC-9

La puce ARTPEC-9 renforce encore davantage la puissance de la nouvelle génération de produits vidéo Axis. Il existe différentes configurations d'ARTPEC-9 afin de nous permettre d'offrir des niveaux de performance adaptés à l'ensemble de notre gamme de produits.

Les performances d'un produit vidéo peuvent être quantifiées en fonction du nombre de flux simultanés (avec des résolutions et des fréquences d'image données) qu'il est capable de fournir. Les performances globales du flux dépendent de nombreux facteurs, notamment la charge du processeur, la bande passante et les performances du client.

Nos mesures indiquent qu'une caméra Axis standard équipée d'ARTPEC-9 (configuration étendue) peut offrir l'une des performances suivantes :

• un flux AV1/H.264/H.265 en 4K à 60 ips, ou

• deux ou trois flux AV1/H.264/H.265 simultanés en 4K à 30 ips, ou

• quatre flux simultanés AV1/H.264/H.265 en HDTV 1080P à 60 ips, ou

• huit flux simultanés AV1/H.264/H.265 en HDTV 1080P à 30 ips.

Chez Axis, nous développons nos propres circuits intégrés. Ils offrent à notre large gamme de caméras vidéo et d'encodeurs des capacités de compression vidéo optimales, ainsi qu'une qualité d'image supérieure, des possibilités d'analyses avancées et bien plus encore. Notre dernier SoC (système sur puce) est ARTPEC-9.

Ce livre blanc présente les résultats de mesures permettant de comprendre de manière systématique les performances, en termes de flux et de fréquences d'images, des produits Axis basés sur ARTPEC-9. Ce document est destiné au personnel technique et aux intégrateurs systèmes. Pour les spécifications des produits, veuillez vous référer aux fiches techniques des produits, qui constituent les documents officiels relatifs aux spécifications des produits Axis.

Les performances d'un produit vidéo peuvent être mesurées en fonction du nombre de flux simultanés (avec des résolutions et des fréquences d'image données) qu'il est capable de fournir. Chaque flux doit avoir une configuration individuelle, ce qui signifie que les clients ne doivent pas avoir d'accès aux données mises en cache. Un produit vidéo peut généralement fournir un nombre plus important de flux ayant des configurations identiques que de flux configurés individuellement.

Il est difficile de prévoir exactement le nombre de flux simultanés, configurés individuellement (avec une résolution et une fréquence d'image maximales), qu'un produit vidéo générera dans toutes les situations. Les performances globales de la diffusion par flux de données dépendent de nombreux facteurs, tels que ceux mentionnés ci-dessous.

• Charge du processeur ou charge de compression vidéo dans le produit vidéo

• Configuration du SoC. Le matériel ARTPEC-9 est disponible en plusieurs modèles, tels que la configuration étendue et la configuration standard. Axis choisit le design à utiliser pour chaque produit afin d'optimiser ses performances. Il n'est pas possible de changer cette configuration sur un produit terminé.

• Débit total de données (bande passante) provenant du produit et de l'infrastructure réseau

• Performance du client

Du point de vue de l'utilisateur, les paramètres suivants sont les plus susceptibles d'affecter négativement les performances globales.

• Résolution d'image élevée

• Faible niveau de compression de l'image

• Mélange de flux Motion JPEG et AV1/H.264/H.265

• Un grand nombre de clients accédant au serveur simultanément

• Les clients qui demandent simultanément des flux de données vidéo avec différents paramètres d'image (tels que la résolution et la compression)

• Utilisation intensive des paramètres d'événements

• Analyses ou autres applications activées sur la caméra

• Transmission cryptée

• PC client aux performances insuffisantes qui ne décode pas toutes les images

• Infrastructure réseau limitée ou médiocre. Les images sont supprimées lorsque le réseau est encombré.

Il existe également des facteurs dans la scène soumise à la surveillance qui pourraient affecter les performances, tels que les suivants.

• Complexité de l'image

• Conditions d'éclairage

Nous proposons différentes configurations de notre puce ARTPEC-9 afin de répondre à divers besoins en matière de produits, de résolutions et d'exigences de performance. Cette approche garantit que chaque produit offre des performances optimales pour son cas d'utilisation spécifique.

Par exemple, nos produits haut de gamme Q-line sont conçus avec des configurations ARTPEC-9 plus performantes afin de prendre en charge des applications exigeantes telles que l'analyse intégrée, les flux supplémentaires et les incrustations plus importantes et plus avancées. Grâce à la présence accrue de métal dans le boîtier, ces configurations bénéficient d'un refroidissement amélioré, activé par la taille physique plus importante du produit.

En résumé, les différentes configurations d'ARTPEC-9 nous permettent d'offrir des niveaux de performance adaptés à l'ensemble de notre gamme de produits, garantissant ainsi que chaque produit réponde efficacement à son utilisation prévue.

AV1 est une norme moderne de codage vidéo optimisée pour la transmission de vidéos sur Internet. AV1 a été normalisée par l’Alliance for Open Media (AOM), fondée par les principales entreprises mondiales du secteur des technologies de l’information, afin de créer la prochaine génération de technologies de communication vidéo.

Cette norme est conçue pour fournir une vidéo de haute qualité à des débits binaires inférieurs par rapport aux codecs existants tels que H.264 et H.265, ce qui la rend idéale pour les applications de diffusion par flux de données et de stockage.

Le codec AV1 prend en charge des résolutions vidéo supérieures à la 8K, une capacité autrement principalement associée au H.265. De plus, AV1 bénéficie d’une prise en charge du décodage dans les navigateurs web, les systèmes d’exploitation et les appareils mobiles, ce qui garantit une utilisation aisée.

Nous avons évalué les performances à l'aide de mesures réalisées avec la configuration suivante.

• Valeurs par défaut d'usine

• Complexité de l'image : scène réaliste

• Chaque flux était unique, ce qui signifie que les clients ne devaient pas avoir accès aux données mises en cache. Le niveau de compression variait de 30 à 39 (jusqu'à dix flux différents) pour AV1, H.264 et H.265.

Si la scène, le niveau de compression et la méthode de compression des images restent constants, une augmentation de la résolution diminue le nombre de flux à fréquence d'image maximale ou entraîne la diminution de la fréquence d'image par flux. Lorsque la résolution est augmentée, par exemple de HDTV 1080P à 4K, la fréquence d'image diminue à mesure que le nombre de flux augmente.

Comme le montrent les quatre premiers diagrammes de résultats (configuration étendue), ARTPEC-9 peut fournir l'un des éléments suivants.

• un flux AV1/H.264/H.265 en 4K à 60 ips, ou

• deux ou trois flux AV1/H.264/H.265 simultanés en 4K à 30 ips, ou

• quatre flux simultanés AV1/H.264/H.265 en HDTV 1080P à 60 ips, ou

• huit flux simultanés AV1/H.264/H.265 en HDTV 1080P à 30 ips.

En comparant les performances de l'AV1 à celles du H.264/H.265 en termes de nombre de flux et de fréquence d'image, on constate une légère différence. Malgré sa plus grande complexité d'encodage, les performances de l'AV1 sont légèrement inférieures en raison des exigences informatiques accrues.

La puissance de traitement (P_CPU), ou le débit total, d'ARTPEC-9 peut être calculé(e) à l'aide de la formule suivante : P_CPU = fréquence d'image x résolution d'image x nombre de flux uniques.

En utilisant la formule de nos résultats de test, nous constatons que la puissance de traitement, ou le débit total, d'ARTPEC-9 peut atteindre :

• P_CPU=540 mégapixels/s pour la configuration étendue

• P_CPU=425 mégapixels/s pour la configuration standard