O que é um Fluxo de Câmera com Baixa Latência? Quais fatores estão envolvidos?

O streaming de câmera de baixa latência se refere ao intervalo de tempo entre a captura de uma imagem e seu envio para a tela do usuário final. Latência, ou "atraso", é o tempo que leva para a informação viajar de um ponto a outro. No streaming de vídeo, isso se traduz no intervalo de tempo entre a captura de uma imagem e seu envio para a tela do usuário. É bem sabido que quanto maior a latência, pior será a experiência de streaming de vídeo devido a atrasos intermitentes. Por exemplo, em plataformas de videoconferência, problemas de alta latência podem afetar a suavidade das conversas.
 
Para câmeras incorporadas, a alta latência pode prejudicar todo o sistema, especialmente em veículos autônomos que precisam tomar decisões com base em dados de imagem e vídeo capturados. Então, com este post, vamos dar uma olhada mais profunda nos conceitos básicos de streaming de câmera de baixa latência e nos fatores que o influenciam.

Quão importante é o streaming de câmera de baixa latência? O que é exatamente?

O streaming de câmera de baixa latência garante que a latência seja quase insignificante ao capturar, compartilhar e receber informações de imagem. Embora haja pouca uniformidade na definição de taxas de baixa latência, a indústria desenvolveu alguns padrões que foram adotados por padrão.
 
Para domínios sensíveis ao tempo, uma alta latência pode tornar aplicações de visão embarcada ineficazes. Considere, por exemplo, dispositivos de monitoramento de pacientes em tempo real que dependem de transmissão com baixa latência para compartilhar informações visuais capturadas por câmeras de monitoramento de pacientes em tempo real. Qualquer atraso na transmissão dessas informações da câmera de monitoramento no leito do paciente até o dispositivo usado pelo médico, clínico ou enfermeiro pode resultar em uma situação de risco à vida.
 
Além disso, transmissões de câmera de baixa latência são importantes para melhorar a experiência do usuário e reduzir lacunas de experiência do usuário. É mais óbvio que usuários que participam de leilões online ou usam serviços de transmissão de jogos perceberam seus benefícios - já que um segundo extra de latência pode ser irrecuperável.

Como funciona o streaming de câmera de baixa latência?

O streaming de vídeo é um processo complexo que envolve várias etapas, começando com uma câmera capturando vídeo ao vivo, que é então processado, codificado e, finalmente, transmitido ao usuário final. Aqui está uma análise detalhada desse processo e como cada etapa afeta a latência geral.

• Captura de vídeo:Primeiro, a câmera captura vídeo ao vivo. Esta etapa é o ponto de partida para todo o processo, e o desempenho da câmera tem um impacto direto na qualidade e latência do fluxo de vídeo. Uma câmera de alta qualidade captura imagens mais rapidamente, fornecendo a base para um fluxo de baixa latência.
• Processamento de vídeo:O vídeo capturado é então processado, o que pode incluir remoção de ruído, correção de cor, ajustes de resolução e assim por diante. As etapas de processamento devem ser tão eficientes quanto possível para evitar a introdução de latência adicional.
• Codificação:O arquivo de vídeo processado é enviado para um codificador para transcodificação. Codificação é o processo de conversão do vídeo em um formato adequado para transmissão de rede. Escolher o codificador e as configurações de codificação corretos é essencial para atingir baixa latência.
• Transmissão em rede:O fluxo de vídeo codificado é transmitido pela rede para o usuário final. Esta etapa é uma das principais fontes de latência, pois a largura de banda da rede, a qualidade da conexão e a eficiência do roteamento afetam a velocidade da transferência de dados.
• Decodificação e exibição:Finalmente, o dispositivo do usuário final decodifica o fluxo de vídeo e o exibe na tela. O processo de decodificação deve ser rápido e eficiente para garantir que o vídeo possa ser reproduzido em tempo real.

A latência pode ocorrer em qualquer etapa do processo. Portanto, cada etapa deve ser otimizada para atingir um fluxo de câmera de baixa latência. Isso inclui selecionarmódulo de câmera de alto desempenho, usando algoritmos de processamento de vídeo eficientes, escolhendo o codificador certo, garantindo a estabilidade e eficiência da conexão de rede e otimizando o processo de decodificação.
 
Além disso, existem técnicas que podem reduzir ainda mais a latência, como usar algoritmos de compressão mais avançados para reduzir o tamanho dos dados ou empregar protocolos de streaming especializados de baixa latência.

Quais são os fatores que afetam o streaming de câmera de baixa latência?

Implementar streaming de câmera de baixa latência não é uma tarefa fácil; requer um profundo entendimento e otimização cuidadosa dos múltiplos fatores que afetam seu desempenho. Aqui estão alguns dos fatores que têm um impacto significativo no desempenho do streaming de câmera de baixa latência:
 
largura de banda:A largura de banda é um fator-chave na determinação das taxas de transferência de dados. Redes de alta largura de banda são capazes de transferir grandes quantidades de dados mais rapidamente, reduzindo assim a latência. Em streaming de câmera de baixa latência, é importante garantir que haja largura de banda suficiente para lidar com a transmissão de dados de vídeo, especialmente em fluxos de vídeo de alta resolução e alta taxa de quadros.
 
Conectividade:Conectividade se relaciona ao método e meio de transmissão de dados, como fibra óptica, rede de longa distância (WAN), Wi-Fi e assim por diante. Diferentes métodos de conectividade têm diferentes taxas de transmissão e estabilidade. Por exemplo, usar uma câmera GMSL (Gigabit Multimedia Serial Link) fornece uma baixa taxa de latência em um único cabo coaxial, o que é especialmente adequado para câmeras incorporadas que estão de 15 a 20 metros de distância do processador host.
 
Distância:O impacto da distância geográfica na transmissão com baixa latência não pode ser ignorado. Quanto maior a distância pela qual os dados são transmitidos, maior será o atraso do sinal durante a transmissão. Portanto, a distância física entre a câmera e o centro de processamento de dados precisa ser considerada ao projetar o sistema.
 
Codificação:A codificação é uma etapa crítica no processo de streaming de vídeo, que afeta o tamanho e a eficiência de transmissão dos dados de vídeo. Para atingir streaming de câmera de baixa latência, um codificador que corresponda ao protocolo de streaming de vídeo deve ser selecionado e otimizado para reduzir a latência no processo de codificação.
 
formato de vídeo:O tamanho do arquivo de vídeo afeta diretamente a latência ao transmitir pela rede. Quanto maior o arquivo, mais tempo demora para transmitir, aumentando assim a latência. Portanto, otimizar o tamanho do arquivo de vídeo é uma das maneiras eficazes de reduzir a latência. No entanto, isso requer encontrar o equilíbrio certo entre a qualidade do vídeo e o tamanho do arquivo.como selecionar o formato H.264 ou H.265 podeveja este artigo.
 
Ao otimizar e gerenciar cuidadosamente esses fatores, o desempenho de transmissões de câmeras de baixa latência pode ser significativamente melhorado, proporcionando aos usuários uma experiência de vídeo mais suave e em tempo real.

 
Quais são os aplicativos de visão incorporados que dependem de streaming de câmera de baixa latência?

videoconferência

No contexto atual de crescente popularidade do trabalho remoto e da educação online, os fluxos de câmera de baixa latência têm um impacto direto na suavidade e interatividade das comunicações de videoconferência. A alta latência pode fazer com que as conversas pareçam fora de sincronia, afetando a transmissão e a recepção de informações, reduzindo assim a eficiência das reuniões e a experiência de aprendizagem.

 
Monitoramento Médico Remoto

Os fluxos de câmera de baixa latência são essenciais para o monitoramento e diagnóstico remoto de pacientes. Médicos e enfermeiros podem usar esses sistemas para monitorar os sinais vitais e o estado de saúde de um paciente em tempo real para que possam tomar decisões de tratamento oportunas. Qualquer atraso pode levar a diagnósticos incorretos ou atrasos no tratamento, representando uma ameaça à vida do paciente.
 
A tecnologia de baixa latência é essencial para garantir uma experiência de vídeo suave e em tempo real. Seja em videoconferência, monitoramento médico remoto, inspeção de qualidade, controle de veículo autônomo ou vigilância de segurança, o streaming de câmera de baixa latência desempenha um papel integral.
 
Se você tiver alguma necessidade de streaming de câmera de baixa latência, sinta-se à vontade para entrar em contato conosco. A Sinoseen tem mais de 14 anos de experiência em projetar câmeras personalizáveis que podemfornecer uma boa solução de baixa latênciapara suas aplicações de visão incorporada.