무손실 압축: 프레임률 최대화 및 GigE 대역폭 제한 능가
움직이는 대상으로부터 최대한 많은 세부 정보를 얻는 것이 중요해지면서 시스템 개발자는 가능한 최소의 비용 또는 추가 비용 없이 이미지 품질을 저하시키지 않고, 프레임률을 높일 수 있는 방법을 끊임없이 찾고 있습니다.
무손실 압축 기능 소개
- 최대 70% 더 높은 프레임률 제공합니다. 이미지 크기가 감소하면서 카메라의 전체 처리량이 줄어들어 GigE 인터페이스 대역폭 제한인 ~120MB/s를 뛰어넘는 GigE 카메라의 최대 프레임률을 높일 수 있습니다.
- 하나의 버스에서 카메라 수를 늘립니다. 링크를 통한 전체 데이터 전송이 낮아지므로, 사용자는 동일한 버스/연결에서 다른 카메라의 이미지 품질이나 프레임률 줄이지 않고도 하나의 버스에 더 많은 카메라를 장착할 수 있어 추가 호스트 어댑터가 필요하지 않게 되어 비용이 절감됩니다.
- 디스크 공간 사용량을 최소화합니다. 이제 압축된 형식으로 이미지를 저장하여 호스트 시스템의 디스크 사용량을 줄이고 디스크에 이미지를 쓰는 데 필요한 시간을 줄일 수 있습니다.’
- 이미지 데이터 100% 유지, 패킷 손실 없음
- 무료입니다! 추가 비용 없음
작동 방식
무손실 압축은 당사의 독점 알고리즘을 사용하여 이미지 데이터를 압축하는 일부 Teledyne FLIR GigE 기계 비전 카메라에서 사용할 수 있는 기능입니다. 데이터를 호스트로 전송하기 전에 카메라에서 압축하기 때문에 카메라는 이미지 데이터를 100% 유지하면서도 데이터 전송에 더 낮은 대역폭을 활용하여 더 높은 최대 프레임률로 데이터를 전송할 수 있습니다. 데이터가 호스트로 전송되면 압축을 풀거나 디스크의 사용 공간을 줄이기 위해 더 작은 압축 형식으로 저장할 수 있습니다.
무손실 압축을 사용하는 경우
무손실 압축은 당사의 독점 알고리즘을 사용하여 이미지 데이터를 압축하는 일부 Teledyne FLIR GigE 기계 비전 카메라에서 사용할 수 있는 기능입니다. 데이터를 호스트로 전송하기 전에 카메라에서 압축하기 때문에 카메라는 이미지 데이터를 100% 유지하면서도 데이터 전송에 더 낮은 대역폭을 활용하여 더 높은 최대 프레임률로 데이터를 전송할 수 있습니다. 데이터가 호스트로 전송되면 압축을 풀거나 디스크의 사용 공간을 줄이기 위해 더 작은 압축 형식으로 저장할 수 있습니다.
다중 GigE 카메라 사용 사례
무손실 압축의 가치를 입증하기 위해 서로 다른 지점에서 라인을 따라 배치된 3개의 5MP 카메라가 필요한 컨베이어 기반 시스템의 사용 사례를 살펴보겠습니다. 시스템이 정확한 출력을 제공하려면 이 카메라 중 2대는 20FPS에서, 세 번째 카메라는 30FPS에서 작동해야 합니다. 또한 이 사례에서는 산업 환경과 필요한 케이블 길이 때문에 기가비트 이더넷을 사용해야 합니다.
그림 1: 호스트 PC에 연결된 3대의 표준 BFS-PGE-50S5C 카메라.
이러한 시스템은 일반적으로 위의 그림 1에 보이는 바와 같이 설정됩니다. 호스트 PC는 3개의 기가비트 NIC(네트워크 인터페이스 카드)에 각 BFS-PGE-50S5 카메라당 하나씩 연결됩니다.’ 기가비트 인터페이스의 대역폭 제한으로 인해 카메라는 네트워크 인터페이스 카드를 공유할 수 없습니다(즉, 각 카메라의 데이터 전송 요구 사항이 한 NIC의 대역폭 제한에 근접함).’’ 세 번째 카메라는 프레임률 요구 사항이 더 높기 때문에 1GigE NIC에서 사용 가능한 대역폭을 유지하기 위해 해상도도 저하시켜야 합니다. 3GigE NIC를 사용하면 비전 시스템 설계자는 설치에 더 많은 비용을 써야 할 뿐만 아니라 세 번째 카메라의 이미지 디테일도 저하되어 이 애플리케이션의 이상적인 결과물을 얻을 수 없습니다.
그림 2. 무손실 압축을 사용하면 “회색으로 표시된” GigE NIC가 더 이상 필요하지 않습니다.
무손실 압축이 활성화된 경우(1~1.8의 압축 비율을 가정), 동일한 시스템으로 처음 두 카메라를 단일 인터페이스 카드에서 작동할 수 있으므로 이전 설정의 전체 NIC를 제거하여 공간을 절약하고 장애 지점을 줄이며 설계 비용을 절감할 수 있습니다. 또한 세 번째 카메라는 최대 5MP 해상도에서 필요한 30FPS를 달성할 수 있을 뿐만 아니라 이전 설정보다 낮은 대역폭을 사용하여 CPU 리소스를 절약할 수 있습니다.
요약하자면, 무손실 압축을 활성화하면 카메라의 해상도를 낮추지 않고도 카메라의 최대 프레임률(최대 센서 속도)을 높일 수 있습니다. 또한 링크를 통한 데이터를 더 낮출 수 있어 주변 장치의 수가 줄어들고 CPU 사용량이 감소합니다. 이러한 독창적인 기능을 통해 시스템 비용을 절감하고, 프레임률을 활성화하며, 장애 지점이 줄어들고, 이미지 데이터를 100% 유지면서도 – 추가 비용이 발생하지 않습니다.
지원되는 카메라 모델
무손실 압축 기능은 가장 인기 있는 Blackfly S GigE 모델에서 사용할 수 있습니다
이 기능은 Sony의 Pregius S 센서를 장착한 모든 Teledyne FLIR GigE 카메라와 Blackfly S GigE 및 Oryx 카메라 제품군 모두에서 사용할 수 있습니다.’
