Compression sans perte : Maximiser les fréquences d’images et dépasser les limitations de bande passante GigE

Lorsqu’il est essentiel d’obtenir le plus de détails possible d’une cible mobile, les développeurs système recherchent constamment des moyens d’augmenter les fréquences d’images sans compromettre la qualité de l’image, idéalement à un coût supplémentaire réduit voire nul.

Présentation de la fonction de compression sans perte

• Offre jusqu’à 70 % de taux d’images maximums supplémentaires. Grâce à la réduction de la taille de l’image, le débit global de la caméra est réduit, ce qui permet une fréquence d’images maximale accrue pour les caméras GigE qui vont au-delà de la limitation standard de bande passante de l’interface GigE, soit environ 120 Mo.
• Augmente le nombre de caméras sur un seul bus. Avec une transmission de données globalement plus faible sur la liaison, les utilisateurs peuvent installer plus de caméras sur un seul bus, sans réduire la qualité d’image ou la fréquence d’images des autres caméras sur le même bus ou la même connexion, éliminant le besoin d’un adaptateur hôte supplémentaire, et réduisant ainsi les coûts.
• Réduit l’utilisation de l’espace disque ; il est désormais possible d’enregistrer les images au format compressé, réduisant ainsi l’utilisation du disque sur le système hôte et diminuant le temps nécessaire pour écrire les images sur le disque.
• Maintient 100 % des données d’image ; aucune perte de paquets
• Est gratuit ! Aucun coût supplémentaire

Le fonctionnement

La compression sans perte est une fonctionnalité disponible sur certaines caméras de vision artificielle GigE Teledyne de FLIR qui utilisent nos algorithmes exclusifs pour compresser les données d’image. La compression se produit sur la caméra avant la transmission des données à l’hôte, ce qui permet à nos caméras de transmettre des données à des fréquences d’images maximales plus élevées, en utilisant une bande passante plus faible pour la transmission des données tout en conservant 100 % des données d’image. Une fois que les données sont transmises à l’hôte, elles peuvent être décompressées ou sauvegardées sous forme compressée, et donc plus légère, pour une utilisation plus faible de l’espace disque.

Quand utiliser la compression sans perte

Les systèmes de vision déployés dans des secteurs tels que les STI (systèmes de circulation intelligents), l’automatisation industrielle, l’inspection, la robotique, l’analyse des sports et d’autres applications haute vitesse et/ou haute résolution se heurtent aux limitations naturelles de bande passante pour gérer le Gigabit Ethernet. Ceci est particulièrement difficile dans les applications qui utilisent plusieurs caméras GigE connectées à un seul commutateur. Dans de tels cas d’utilisation, les concepteurs de systèmes sont souvent obligés d’utiliser plusieurs adaptateurs hôtes ; induisant des coûts et des points de défaillance supplémentaires, ou de faire des compromis sur la résolution et/ou les fréquences d’images de chaque caméra afin de continuer à utiliser un seul adaptateur hôte.

La compression sans perte est particulièrement utile dans de telles situations, car elle réduit la quantité de données transmises par la caméra, ce qui permet de réduire l’utilisation de la bande passante et/ou d’augmenter les fréquences d’images maximales sans compromettre la qualité de l’image. En d’autres termes, la bande passante de la caméra peut dépasser les limites de bande passante de l’interface, tout en conservant 100 % des données d’image.

Exemple de cas d’utilisation avec plusieurs caméras GigE

Pour démontrer la valeur de la compression sans perte, prenons un exemple de cas d’utilisation d’un système à convoyeur nécessitant trois caméras de 5 MP placées le long de la ligne à différents points. Deux de ces caméras doivent fonctionner à 20 ips et une troisième à 30 ips pour que le système fournisse une sortie précise. De plus, l’environnement industriel et la longueur de câble requise nécessitent l’utilisation de Gigabit Ethernet dans ce cas.

Figure 1 : Trois caméras BFS-PGE-50S5C standard connectées à un PC hôte.

Un tel système serait généralement configuré comme illustré dans la Figure 1 ci-dessus. Le PC hôte sera connecté à trois cartes d’interface réseau (NIC) Gigabit, une pour chaque caméra BFS-PGE-50S5. En raison des limites de bande passante de l’interface Gigabit, les caméras ne pourront pas partager de cartes d’interface réseau (c’est-à-dire les exigences de transmission de données de chaque caméra s’approcheraient de la limite de bande passante d’une seule carte réseau). La troisième caméra, en raison de ses exigences plus élevées en matière de fréquence d’images, devrait également faire des compromis sur la résolution, simplement pour rester dans les bandes passantes disponibles sur une carte d’interface réseau 1GigE. La configuration avec 3 cartes d’interface réseau GigE, en plus d’être plus coûteuse, force le concepteur du système de vision à faire encore plus de compromis sur les détails de l’image sur la troisième caméra, un résultat loin d’être idéal pour cette application.

Figure 2 : Avec la compression sans perte, la carte d’interface réseau GigE « grisée » n’est plus nécessaire.

Avec la compression sans perte activée (en supposant un taux de compression de 1 pour 1,8), le même système peut désormais exécuter les deux premières caméras sur une seule carte d’interface réseau, éliminant ainsi une carte entière de la configuration précédente. Vous économisez de l’espace, supprimez un point de défaillance et réduisez les coûts de conception. La troisième caméra serait également en mesure d’atteindre les 30 ips requis à une résolution totale de 5 MP, tout en consommant moins de bande passante que la configuration précédente et en allégeant la charge de travail du processeur.

Pour résumer, l’activation de la compression sans perte permet d’augmenter la fréquence d’images maximale de la caméra (jusqu’à la vitesse du capteur), sans réduire la résolution de la caméra. Elle permet également de réduire les données sur la liaison, de transférer vers moins de périphériques et de réduire l’utilisation du processeur. Ces caractéristiques uniques réduisent les coûts du système, permettent des fréquences d’images plus élevées, réduisent les points de défaillance et conservent 100 % des données d’image sans entraîner de coûts supplémentaires.

Modèles de caméras pris en charge

La fonctionnalité de compression sans perte est disponible sur nos modèles Blackfly S GigE les plus populaires :

Cette fonctionnalité sera également disponible sur toutes les prochaines caméras GigE Teledyne de FLIR équipées de capteurs Pregius S de Sony, sur les familles de caméras Blackfly S GigE et Oryx.

Pour obtenir des instructions détaillées, cliquez sur « Comment activer la compression sans perte »

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