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Zipstream:Cómo conseguimos ahorrar bitrate deshaciéndonos de los datos redundantes

6 minutos leídos
Part of the team behind Axis Zipstream

Años atrás, el bitrate consumido por las cámaras era un freno para la industria, un escollo técnico que se interponía en el camino de la innovación. Un grupo de ingenieros de Axis se propuso el ambicioso objetivo de mejorar el bitrate en un 10-15%. Sin embargo, cuando tuvieron la nueva tecnología en sus manos, el resultado superó con creces sus sueños más optimistas: las cifras revelaban una reducción mucho mayor de la que preveían, una mejora de hasta el 95% sin perder detalles importantes de las grabaciones. Los reconocimientos del sector no tardaron en llegar y su presencia en las cámaras Axis a partir de ese momento era incuestionable.

Antes de Zipstream, la videovigilancia desperdiciaba gran parte del bitrate grabando detalles que no eran importantes, como una pared inmóvil y anodina. Eso afectaba al ancho de banda y al almacenamiento de las grabaciones de vídeo. En 2014, en las oficinas centrales de Axis Communications en la ciudad sueca de Lund, un grupo de ingenieros de diversos perfiles empezó a buscar una solución para cambiar la forma de utilizar el bitrate y eliminar esos obstáculos.

“Recuerdo la primera vez que probamos el algoritmo fuera”, explica Viktor Edpalm, Ingeniero Senior del departamento Core Technologies Media de Axis. “En ese momento no sabíamos exactamente qué eficiencia tendría fuera de las condiciones ideales del laboratorio. En nuestro fotograma aparecía una bandada de cuervos volando, unos trescientos más o menos, y cuando descomprimimos la grabación... seguían allí, todos y cada uno de ellos. Fue sencillamente increíble”.

Viktor fue uno de los artífices de la invención de Zipstream, una tecnología de compresión revolucionaria. Zipstream no solo reduce el bitrate, sino que también permite identificar información forense crucial utilizando tres algoritmos distintos que garantizan su grabación y envío a la resolución más alta y a la máxima velocidad de fotogramas. Junto con el ingeniero Stefan Lundberg y la directora de ingeniería Xing Danielsson Fan (en ese momento también ingeniera), Viktor y su equipo desarrollaron esta tecnología en 2014.

Axis incluye ahora Zipstream en la mayoría de sus cámaras, puesto que puede aplicarse a prácticamente cualquier tipo de instalación. Y acumula varias distinciones, como el premio “New Product of the Year” de 2015 en la categoría de tecnologías de imagen avanzadas y el “Government Security Award” de 2016 en la categoría de almacenamiento de datos de videovigilancia, ambos otorgados por la revista Security Today Magazine.

La búsqueda de un nuevo camino

Zipstream, una tecnología de compresión revolucionaria
Antes de Zipstream, la videovigilancia desperdiciaba una gran cantidad de bits en la grabación de detalles que no eran importantes.

Antes de Zipstream, en videovigilancia se desperdiciaba mucho bitrate en detalles irrelevantes de una escena.

En 2014, el almacenamiento en el disco duro era la opción estrella; el almacenamiento en la nube empezaba a dar sus primeros pasos entre el gran público, pero el bitrate era un obstáculo importante. Ante esta situación, el objetivo que tenía por delante el grupo recién creado era comprimir las grabaciones de vídeo para facilitar su almacenamiento pero sin perder detalles. Sin embargo, la solución era todavía una incógnita.

“Éramos conscientes de que el software de compresión tenía mucho potencial por explotar y nos propusimos crear algo que pudiera beneficiar tanto a los usuarios del almacenamiento local como en la nube”, apunta Stefan. “Pero no imaginábamos ni por asomo dónde nos llevaría esta aventura.”

Empezaron con la idea de optimizar el bitrate en un 10%, o 15% en el mejor de los casos, pero al final del proceso consiguieron una mejora del 95% sin perder detalles importantes de las grabaciones. El momento eureka llegó tras meses de pruebas y lluvias de ideas cuando Viktor mostró a sus compañeros dos grabaciones supuestamente idénticas, una grabada con el bitrate habitual y la otra utilizando la nueva tecnología de compresión. Un mapa de calor del vídeo que resaltaba las áreas con el bitrate reducido revelaba que era posible conservar todos los detalles y, a la vez, reducir el bitrate global.

“Cuando lo vimos —recuerda Xing— comprendimos que habíamos creado algo muy grande y rompedor”.

Un cambio de paradigma en todo el mercado

El proceso no fue un camino de rosas. Los entornos con poca luz fueron el principal desafío, aunque el equipo quedó gratamente sorprendido al constatar los buenos resultados ofrecidos por la tecnología, no solo en escenas nocturnas sino también en condiciones meteorológicas adversas, como tormentas de nieve. Apenas había diferencia con las escenas diurnas.

Preguntados sobre las claves para llegar hasta allí, los miembros del equipo creen que la diversidad de perfiles marcó la diferencia y fue lo que les ayudó a superar cada reto. Personas de diferentes edades, culturas y trayectorias profesionales sumaron fuerzas para buscar una solución increíblemente innovadora y acabaron obteniendo unos resultados que nunca habrían imaginado.

“Pensábamos que los usuarios de la nube recibirían la tecnología con los brazos abiertos”, recuerda Stefan. “Pero a los usuarios del almacenamiento local les encantó. Ellos fueron los primeros en utilizarla.”

Los bancos se dieron cuenta también del enorme potencial de esta tecnología, puesto que permite conservar los detalles forenses. Un importante grupo bancario confió por primera vez en Axis gracias a Zipstream. Mediante la integración del software en las cámaras de sus sucursales, consiguieron ahorrar y almacenar más grabaciones de vigilancia en una base de datos centralizada sin perder calidad de vídeo.

Un trabajo que nunca acaba

Zipstream puede comprimir secuencias de video para almacenarlas sin perder detalles
Zipstream is able to compress video footage for storage without losing details

Zipstream permite comprimir los vídeos grabados para almacenarlos sin perder detalles

El camino de la innovación no tiene fin, y Axis trabaja sin descanso para seguir mejorando Zipstream a través del desarrollo y la búsqueda más allá de los estándares actuales.

“Para seguir en cabeza en innovación, hay que saber cuáles son los problemas reales”, asegura Xing. “Tenemos que escuchar a los clientes y entender qué problemas se encuentran con sus equipos. Los ingenieros a menudo pierden de vista el funcionamiento del producto y se centran en aspectos que les parecen cruciales, pero que en realidad no afectan a la experiencia del cliente con esa tecnología. Tenemos que mantener la mente abierta, ampliar los conocimientos y hacer un esfuerzo para encontrar nuevas combinaciones de soluciones con el fin de resolver un problema”.

Por ejemplo, Axis se dio cuenta de que, si bien Zipstream ofrecía a los clientes la posibilidad de capturar todo lo importante y comprimir lo irrelevante, optimizar la tecnología no siempre era intuitivo. Para dar respuesta a este desafío, Axis ha creado ““Storage profile”, una innovadora opción para seleccionar el perfil usado en Zipstream con el fin de facilitar el proceso de optimización a instaladores y usuarios finales. Con un solo clic, permite seleccionar los ajustes de codificación y compresión más adecuados para el dispositivo, de modo que es todavía más sencillo reducir el bitrate y conservar al mismo tiempo detalles forenses importantes.

Los últimos cambios introducidos en Zipstream abren la puerta a un ahorro todavía mayor en transmisión y almacenamiento, además de simplificar la integración y la usabilidad. Pero Axis no se detiene y continúa mejorando la tecnología, con el objetivo de reducir todavía más los requisitos de almacenamiento y ancho de banda sin perder calidad en las grabaciones ni valor forense.

Más información sobre cómo reducir el almacenamiento
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