Bandwidth vs. Image Quality Shootout 2011

BE
Benros Emata
Published Jul 23, 2011 04:00 AM

**** ******** ***** ********** ***** *******, resolution ** ******* *** ***** ***** that ***** ** ****. *******, ********** is *** *** **** ****** **** impacts *******. *** ****** ** ********* available *** **** *** **** * dramatic ****** ** ***** *******. ** this ******, ** ******* ********* *** the ****** **** ** *** ** quality ****** ******** *******.

Which ***** ******* ** ******?

** ****** ********** ***** *******, ***'* start ** ********* *** ******* ** the **** ***** **** ** ****:

******** *** *********:

  • ***** ****** *** ****** **********? * or *?
  • ***** ****** ** ******? * ** B?

** ** ****** ******* **** *** image **** ****** * ** ****** so **** ****** ** * ****** case.

*** ******* ** **** ***** ****** are **** *** **** ****** ** the **** ********** *** ***** **** (720p/30). *** **** *** **** ** the ****** *** ******** *** ******** Bit **** ****** **** *** **/* to * **/*.

Factors ********* *******

**** **** *** **** **********, *** common ******** ****** *******:

  • *** ****: **** ******* *** **** ***** bit **** ******** ** ******** ****** (e.g., *** **/*, * **/*, ***/*, etc.)
  • ************ *****: **** ******* *** **** *** level ** *********** ******** (***** ****** a ******* ** *********** ******* **** options **** *-** ** *-***)

*********, ***** *** ******** *********. ** you **** ** *** ****, *** camera **** ************* ****** *** ************ level ** *** ****** *** ********* set. **** *****, ** *** *** the ************ *****, *** ****** **** automatically ****** *** ********* ******** ** make **** *** ******* / *********** always ***** ** *** **** *****.

Our **** *******

** ****** ** ****** ********** *** changes ** ***** *** ******* ****** video *******. ** ** **, ** did * ****** ** ***** **** three ** *******: *** **** *****, *** **** CH140 *** *** ***** ***-***.

*** *** ********* *****, ** ****** each ****** ** *** ********* ******:

  • *** **/*
  • * **/*
  • * **/*
  • * **/*
  • * **/*

** *** **** ****** * ****** of ****** ** *** *** ******* would **** ** ********* **********:

  • ******* ******* (*** ***)
  • ********* ******* (.* ***)
  • ******* ************

*******, ** *** * ******* ****** of ***** ******* *** ******* ***** of * *** ****** (*** **** across *, **, ** *** *** levels) ** ****** ********** ******* ** quality *** ********* ***********.

Questions ** **********

**** *** *** ********* ** ********** and ******** ****** *** ******:

  • **** ******** *** *****, *** **** are ***** ******* ********?
  • *** **** ******* *********** ***** ***** manufacturers ** *** **** *** *****?
  • *** ** ************ ********* ******* ******? How **** **** ****** ******* *** performance?
  • **** ** *** '*******' *** **** to ***?
  • **** ****** *** ******** ***** ****** bit *****?
  • **** ********* *********** ******, *** **** does ********* *********** *** ***** ******* vary?
  • **** ** *** '*****' *********** ***** to ***?

Key ******** *** ***************

  • *****, *******, ******* *********** ***** **** increasing ********* **** *** **/* ** 2Mb/s ****** *** ****/** *******. ***** improvements********* ****** ******* ***/* *** * Mb/s.
  • ********* ***** ******* ****** ******* ** the **** *** **** ******* ** not ******** ** ************* ****** ** how **** ****** *** ****, ***** rate *** *********** ******.
  • ********* ********** ******* **** ** ** image ******* ****** ** ***-***** ******, where ***** ******* *** ******* ******* by ******* *****.
  • ********* ***** ** **** * ******* impact ** ***** **** (*.*. ***** object **** ** ***** ******** ** the ***)
  • ********* ******** * ******* ******** ****** on ****** ******* ****** ****** ****.
  • ** ***** **** ********** ***-***** *** tend ** ******* ***** *******, *** the ***** ******** ** ** ** is ***** **** (*.*. ***** **** 2mbps ** *****). **** ** * large ***** **** ***** ************* ******** system ****.
  • ************** ** ***, *** ***** ********* effects, ****** ****** *** ***** *************. **** CBR ********* *** ** ***** ** 'lock' ** *****-****. ****'* *** *** ************, allowing ***** **** ** ** ****** in. Bosch's *** ******* ****** ***-***** ** vary ******** **** *** **** ******* bit-rate. ***** ***** *****, ***********, ** locked **.
  • *** **** *** *********** ******, *** default ** ******** * **** ******* between ********* *********** *** ***** *******. Lower *********** ****** (*.*., *) ******** bandwidth ***********.

** ***** ** ***** ******** ** recommend *** *********:

  • *** ****/** *******, * **/* ***** to ** *** '***** ****' ********* setting, ********* *** **** ******* *** bandwidth ***** ****** *** * *******.
  • ********** ********* *********** **** * **/* to * **/* **** ******* ******** more ******* *** **** ******** ********* consumption ** **** *** ***** *** a ************ ********* ********. *** **** users *** ******, **** ** ****** not ***** *** ****.
  • ** * **** ******* *****-**** ** desired, ******** ******* **** ******* * more '************' *** ************** (*.*. *** Sony ***** ** ***** ***-***). *** Axis *****'* *** **************, *.*., *** drop ******.
  • ** ********** ***** ******* ****** **** fps ** **** *** ******* ******** VBR
  • ******** *** ** ****** ********* ***-***** to ******* ******** ********* ******
  • ** ***** *** ** ****** ********* low-light ** ** **** ************ (**** low-light *** ****-*** ***** ** ***), consider * ****** ** ******** ******** in *********** ****** ** ******** *** degree ** ********* ******. **** ******** reducing *** **** ***/** ********** ********.

Why **** ********* ****** *******?

****** **** **** ********* *******:

**** ******* *** **** *** ********** and ***** **** **** *** **** that *** ********* ** ******* **** remain ********. ***** *** **** ******* because *** ****** *** *** **** automatically ****** *** ****** ** *********** (or ****** *******).

********* #*:

*** **** ******* *** *****, *** more ********* ** ***** ** ****** the *****. ** *** ** *** have ****** *********, ******* **** ****** - ******. **** ******** ** *** visible *** ******* ********* **** **.

********* #*:

*** **** ******* *** ******** ** the *****, *** **** ******* *** scene **. **** ***** ** **** people ******* ******* *** *****, ****** swaying ** *** ****, **** ******* or **** ******* ***** ** *** light. *** ******** ***** ** ******** a ****** ** * ***** ****. Add ** *** ** ***** ***** factors *** ********** **** **. **** complexity, **** ********* ** ******.

********* #*:

**** **** *** ********** *** ***** rate ***, *** ****** **** *** a ******** *********** *****. **** ***** sound ******* ********* *** ** ** the ****. ***********, **** ** ******* called************. *********, ** ** ******** ** as *** ****** ******* ******. **** scale **** *** '*****' *** ***********. This ****** ** ******* ****** (*****, ****-*, ****, ***.). *.*** *** a ***** ******* **** * ** 51 **** * ***** ******* *********** and ** ***** ******* *********** (*******: see************ *** ***** **** ***** [**** no ****** *********]).

********* #*:

*** **** ********* ********* *** *** more ******* *** *****, *** **** details **** ** ** ******* (*.*., the ****** *** *********** *****). ***'* look ** **** ** ******:

**** ******* ** **** *****, ****** the *********:

  • *** ** ****** ******* ******, *** amount ** *********** / ********************. *** ****** *** ******, *** more ******* ***** *******. 
  • *** ***** ** ********* ********* (**** down **** ***).
  • ** *** ********* *****, *** *** is ****** *** *** ************ **** the ****** **** ******* *** ************ is * **** ******* ***** (******* each *** ***** ** ****).
  • ** ********* *********, *** ***** *** visual ******* ******** (**** ********* ** the ****** ****** ********).

*** *** ******** *** ***** ******* with **** *** *******. ****** **** from **** *** *** *** ******* them ************. ** **** *** ****** **** but ** *** ** **** *** understand **** ** ***** ** *** how ********** *** ***** **.

Optimizing *** *** *** ** ****, *****, *** ****

** **** ***** ** ******* *** to ******** *** *** *** ******** within *** *** ********** ** *** three ******* **** ** *** *****. The ***** ** ****** ***** *** group, ******* ** ******** **** * VBR *** *** ******. *** *** thing ** **** ** **** *** P1344's *** ************** **** *** ***** frame-rates ** ** ***** ** ****** in. ** ******** **** *** ***-*** and ***** *** ******* **** **** in * ********* *****-****. ** *** last ******* ** *** ***** ** examine *** ***** ******* ** ****** to *********** *** ********* ************ ** their ************/***** ******** *** ***************.

CBR ***** ******* ******** (**** *****)

** **** ********* ** ******* *** Axis *****'* ***** ******* ** **** different *** ***-***** (*.*, *, *, 4, *** *****) ****** ***** ********* ****** (****** low-light, ****** *******, *** **** ************). Images *** ********* ****** ** ****** reveal *********** ** ******. *** ****** is ********** ** ***** ** *** image ** ******* *** ********* *** closer ***********.

[**** ** ****** *********]

*** *****'* *** **** *** **** strategies ** ******** ***-***** ***** ** the **** ******* ***-*****: *) ***** frames; *) ******** ***********. *** ****** is **** *** ******** ** ****** operate ***** **** ****** ***** ** 30fps. *** **** ***********, ***** ******* will **** ** **** **** ****** the ******** ** **** ******* *** caps ******** ** ***** *** *************** (e.g. **** ***** *** ***** ***-***), because *** ***** ****** *** *** discarding ** ****** ** **** ** increasing *** *********** *****.

** *** ***-***** ******** *********** ********* are ***** ********** ** ******* *** 1mbps *** ***** ** ***** ** at ***** *** ******. *******, *** practical ****** ** ********** ***-***** ** quite ******* ** *** *****'* ***-******* lighting ******* * ********** *** ***** limit ** ********* ***** *******.

** *** ****** ******* ********, *********** artifacts ******** ******** ** *** ***-**** increases. *******, ** **** ****-*** *** relatively ****** *** *** ********** ******* are ** ****** ********* *********** ** the ********* ***** **. ************, * plateau ** ******** ***-**** *** *** is ******* ** *** ***** *****, where ********** ********* ** **** ******* CBR ****, ****** ** ** ****** in *****-****, *** ****** ******* ** the ****** ***-**** *** ***** *******.

** *** ****** ********** ************ *****, the **** ******* ******* ** ******** of ********** ********* ** **** ******* CBR **** *** *********. *******, * distinct ******* ** ******** ***-**** *** resulting ***** ******* ***** ** *** indoor **** ******* ***** ** ****** here ** **** **** ******* ***. Indeed, * ****** ********** *********** ***** occurs **** *** ***** ** ***** mark.

CBR ***** ******* ******** (***** ***-***)

** **** ********* ** ******* *** Bosch ***-***'* ***** ******* ** **** different *** ***-***** (*.*, *, *, 4, *** *****) ****** ***** ********* ****** (****** low-light, ****** *******, *** **** ************). Images *** ********* ****** ** ****** reveal *********** ** ******. *** ****** is ********** ** ***** ** *** image ** ******* *** ********* *** closer ***********.

[**** ** ****** *********]

** *** ***-*** ** ******* ***, the ***** ***-*** ******** ************ **** compression ********* **** *** **** ***** does ** *** **** ******* *****. However, **** ** ******** ** *** NBN-921 ********* **** ****** ***** ***** throughout, *** ****** *********** ** ********* in *********** ***** ** **** ***** the ***.

******* *** ***-***'* ******* ******** ** 1/30s, ****** *** ***** ** ****** considerably ***** *** ******* ***-***** ********** (~0.5 ***). ** **** ****** ** no ********* *********** *** ******** ******* the ********* *** ***-**** **** ** this ********** ***********.

** *** ****** ******* ********, *********** artifacts *** ******* ******* ** *** 512kbps *** ***** ***. ** *** 2mbps *****, *********** ********* *** ******* for ****** *******, *** ***** ******* to * ****** *** *** ****/*** that ** ** ******. ******* ******** bit-rates ********** ** **** ** *** 4mbps *** ***** ****, *** ***** quality ***** ** *******, **** ****** to ** **** ** ****** *** the ********** ********* ********.

********* *** '**********' *** ******* ******** at *** ******* **** ** *** complex ************ *****. *********, *** ******** bit-rate ** **** ~*******. *** ***** image ****** ** ****** ************ *** manifests ** ****** ***-**** (*.******) **** more ******* ** *** **** ******* cap. ***** ******* ******** ** **** subsequent **** ******* *****. ***** **** 4 ** ************* ****** ********** ******** ************ ** the *****.

CBR ***** ******* ******** (**** **-***)

** **** ********* ** ******* *** Sony *****'* ***** ******* ** **** different *** ***-***** (*.*, *, *, 4, *** *****) ****** ***** ********* ****** (****** low-light, ****** *******, *** **** ************). Images *** ********* ****** ** ****** reveal *********** ** ******. *** ****** is ********** ** ***** ** *** image ** ******* *** ********* *** closer ***********.

 

[**** ** ****** *********]

** *** ***-***** *********** *********, *** practical ****** ** ********** ***-***** ** quite ******* ** *** *****'* ***-******* lighting ******* * ********** *** ***** limit ** ********* ***** *******.

** *** ****** ******* ********, *********** artifacts ******* ***** ********** ***** *** 2mbps ****. ******** **** ******** ** steadily ******** ** **** **** ******* 2mbps *** *****, *** ********* ****** is ***** ******* ** **** ****** FoV.

** *** **** ******* ************ ********, at *** ******* **** *** ****** is ***** ********* ** ~******* (~**% above *** **** ******* ***). *** image ** ***** ***** '******' *** clears ** ****** ********** ** *** 1mbps *** ***** ****. ****** *** indoor ****, *******, ***** ** ***** quite * ********* ** *********** ********* going **** * ** *****.

VBR ***** ******* ******** (**** *****)

** **** ********* ** ******* *** Axis *****'* ***** ******* ** **** different *** *********** ****** (*, **, 60 *** ***) ****** ***** ********* scenes (****** ***-*****, ****** *******, *** busy ************). ** ** *** **** default *****. ***** ******* ***** **** compression (*.*., *) ***** ******* ******* mean **** *********** (*.*., **, ***).

****** *** ********* ****** ** ****** reveal *********** ** ******. *** ****** is ********** ** ***** ** *** image ** ******* *** ********* *** closer ***********.

[**** ** ****** *********]

** *** ***-***** ********, *** *, 30 *** ** *********** ****** ****** in ****** ** *********** ***** *******. The *** ***** ** ******* ** the ********* *********** ** ********* ***********. Notably *** * *********** ***** ******* in ** ************ **** ~******; ********** compression ** ** ***** ******* ** an ********** ~****** *********. ** ** a **** ********** ~*.***** ** *******. Thus, ***** **** * * ** 60 *********** ***** ******* ** ****** utility ****, *** ******* ********* *********** by ~**%.

** *** ****** ******* ********, *** 0 ** ** *********** ****** ******* in *** **** *********** ********* **** (~85%) **** ****** **** ** ******* utility ** *** *****.

*** ************ ******** *** **** ******** as *** ****** ******* (* ** 30 ******* ** ~**% ********* ******* with ****** **** ** ***** *******).

** ** ********* ** **** **** the '*****-****' *** ***-***** *** ******-*******/************ can ** ** ********* *********** ****** (~60 *** ***-*****, *** ~** *** indoor-daytime/intersection). ************ **** **** ** ********** and ******** *** ******* ** **** dilemma *** ******* * **** ********** optimization ********.

***** ** * ***** ** *** P1344's *********** ***** **. ********* (* Scenes):

[**** ** ****** *********]

*** *** ******** **** ** **** the **** *********** **** ** ********* for *** *** ****-*** ****** (****** daytime *** ************) ****** **** * to ** ***********, ***** *** ***-***** curve ********* ** * ******** ******* - *** ****** ********** ***** *** 100 *********** *****. *** *** '****-***' curves ******** ** * ******** ******* (a ********** ******* ** ~*.*****) ** *** ** *********** *****.

***** ** ** ************* ** **** graph * ****** ******* * ******* of ***** ***** ****** ********** *** day *** **** * **********, *.*. at *** ** ***** ** ***********. Of ****** ********** *** **** ***/** increasing *** ******** *** **** **** mitigate ********* ****** ** *** ***-***** environment, ** ****.

***********

******* **** ********** ** */*** ******* exposure *******. **** ****** **** *** adjusted ** ******* * ******* **** for ******** (**** ***** ~*********).

**** *** *** ******* **** ** 'Quality **. *********' *****:

  • **** *****(****** $***) - **** */*; */*" CMOS; **.* ******** ; *.*/*.** *** (Color/BW)
  • ***** ***-*** [**** ** ****** *********] (online $***) - **** */*; */*" CCD; **.* *****; *.*/*.* *** (*****/**)
  • **** *****(****** $***) - **** */*; */*" CMOS; **.* *******; *.* *** (**)

** *** *** *******, *** ***** cameras ******** *** **** ***** ** a ***** **** ******* *** ***-****. The ***** *** ******** *** **** of **** ********* *** ***-***** (*******, 1mbps, *****, *****, *** *****). **** actual ***-***** *** *** **** ********** for ********.

** *** *** *******, **** *** P1344 *** ****. *** **** ***** primary ****** **** ** *** ******* were ********. **** ***** *** ******** at **** ** **** *********** ***** settings (*, **, **, *** ***).

**** *** ***** *** ******* ***/*** settings:

  • **** ***** - *** ** * compression ** ** (* - ***)
  • ***** ***-*** - *** **** * target ** **** **** *** * maximum ** ***** ****
  • **** ***** - *** **** * maximum ** *****