Erik's corner: verminder je bandbreedte, verminder je kosten

9 Juni 2023

In de gesprekken die ik voer, gaat het vaak over de kosten van een camerasysteem. Eigenlijk roep ik al jaren dat we met z’n allen op een andere manier naar de kosten moeten kijken. Camerasystemen bestaan immers uit een grote hoeveelheid componenten en de systemen blijven jarenlang operationeel… In die hele periode van operationeel gebruik, dien je rekening te houden met aanvullende kosten; kosten voor service, kosten voor beheer en natuurlijk onderhoud.
Zo’n 70% van de kosten van het camerasysteem, worden in de jaren ná ingebruikname gemaakt!

Bij camerasystemen kun je onmogelijk alléén naar het prijskaartje van de camera kijken. Prijskaartjes zijn grotendeels een marketingtool. Denk bijvoorbeeld even een de jaarlijkse ‘opruiming’ acties in onze winkelstraten. Alleen al door de belanghebbenden te laten denken dat ze goedkoper uit zijn, beïnvloeden we het aankooppatroon.
Met camera’s werkt dat hetzelfde. Wanneer je twee camera’s vergelijkt aan de hand van het prijskaartje, en de ene camera toont een lagere prijs, dan verwachten we automatisch dat daarmee financieel de beste keus wordt gemaakt voor het gehele systeem. Zo eenvoudig is het echter zeker niet!

Een fabrikant als Axis denkt niet in prijskaartjes, omdat we weten dat de systemen jarenlang operationeel moeten zijn. Wij richten ons heel specifiek op die lange termijn, op kwaliteit. En dat betekent, dat we vaak juist technologieën toevoegen aan de camera, waarvan de échte waarde pas gaat opvallen als je verder kijkt dan de camera.
Zipstream is daar hét belangrijkste voorbeeld van. Nagenoeg iedereen kent deze technologie, maar helaas weet nog niet iedereen hoe ze het kunnen omzetten in voordelen. Zeker nu Zipstream een nog grotere rol gaat spelen, aangezien er onlangs een aanvulling op de technologie is gelanceerd.

Laten we eens op een rij zetten hoe Zipstream werkt en waarom dergelijke technologieën zoveel voordeel opleveren. We beginnen bij het begin.

Zo’n 70% van de kosten van het camerasysteem,
worden in de jaren ná ingebruikname gemaakt!

Bandbreedte en storage

Met de standaard H.264 en H.265 compressie technieken zorgen we ervoor dat we bandbreedte en storage reduceren.
Een videostream is eigenlijk niets anders dan een reeks van beelden achter elkaar, die we met een bepaalde snelheid afspelen. 25 beelden per seconde is dus te vertalen naar het snel afspelen van 25 beeldjes in één seconde. Zo snel, dat wij als mens dat zien als een vloeiend en bewegend beeld.

Waar we vroeger 25 volledige beelden per seconde doorstuurden naar de server, sturen we tegenwoordig om de x-tijd (milliseconden) een volledig beeld door. Dat noemen we een I-frame. Nadat we een volledig beeld hebben doorgestuurd, richten we ons een tijdlang alleen maar op de veranderingen in het camerabeeld. Alléén de stukjes beeld die veranderen, sturen we dan door. Vaak verandert er immers slechts een klein stukje van een beeld, terwijl de rest nagenoeg onveranderd blijft. Denk bijvoorbeeld aan een winkelstraat, waarvan de bestrating en de gevels een vast gegeven zijn. Enkel de passerende personen en voertuigen zorgen voor beeldverandering. Procentueel gezien verandert dus niet 100% van het beeld, maar bijvoorbeeld maar 30%.

De veranderingen in het beeld die we doorsturen noemen we P-frames, en omdat dat slechts kleine delen van het volledige beeld betreft, nemen die veel minder bandbreedte in beslag. Op die manier kunnen we met H.264 en H.264 aanzienlijke bandbreedte en storage besparingen krijgen.
H.264 en H.265 richten zich dus op de bewegende delen van het beeld en sturen die bewegende delen door naar de server. Na verloop van tijd wordt er dan weer een volledig I-frame doorgestuurd, als referentie voor de navolgende P-frames.

Wat is Zipstream nu eigenlijk en waarom is dat zo belangrijk voor je?

Zipstream is een krachtige aanvulling op de standaard H.264 en H.265 compressie, maar zeker geen vervanger. Zipstream is een aanvullende techniek, die zich vooral richt op de niet-bewegende delen van het videobeeld.
Omdat de technologie zich richt op de niet-bewegende delen, is het veilig te gebruiken. Vanuit beveiligingsperspectief bekeken, zijn de niet-bewegende delen van een beeld immers sowieso minder van belang. We noemen dat “regions of lower interest”. Beveiligingsissues komen enkel voor wanneer er personen, voertuigen of objecten in beeld zijn, die gepaard gaan met beweging. Met Zipstream behoud je dus alle forensische details van het camerabeeld.

Zipstream gaat de niet-bewegende delen van het beeld, op een intelligente manier extra comprimeren. Daarvoor zijn er 3 algoritmes operationeel. Wil je exact weten hoe dat werkt, dan verwijs ik je door naar het whitepaper “Axis Zipstream Technology”.

Zipstream werkt dus vooral wanneer delen van het beeld niet of nauwelijks veranderen. Dat is echter in het merendeel van de camerabeelden het geval. Op die momenten dat er weinig verandering is, voegt Zipstream een enorme bandbreedte en storage besparing toe.

Wanneer er onverhoopt wél weer veel verandering in een deel van het beeld optreedt, zal Zipstream dat herkennen en dan zal het bewegende deel van het beeld weer onder de standaard H.264 en H.265 worden gecomprimeerd.
Door gebruik te maken van Zipstream, ben je in staat om ongeveer 50% tot 75% meer bandbreedte te besparen, boven op de standaard H.264 en H.265 compressie. En daarmee bespaar je dus ook ongeveer 50% tot 75% op je investering in storageservers!

Om een indicatie te krijgen van de kracht van Zipstream, hebben we een link beschikbaar waarin je de standaard H.264 compressie en Zipstream kunt vergelijken onder verschillende omstandigheden.

Zipstream storage profile (nieuw)

Eén van de belangrijkste redenen om cameratoezicht in te zetten, is gelegen in het feit dat je achteraf de opgenomen beelden terug kunt kijken. Onlangs hebben we de unieke Zipstream technologie nóg verder verbeterd. We hebben een “Zipstream storage profile” toegevoegd. Daarmee optimaliseren we de compressie voor de opgenomen videostream nog verder. Uit een camera kunnen meerdere videostreams worden gehaald. Elke videostream kan een specifieke configuratie instelling hebben.

We hebben een Zipstream Storage profile beschikbaar gemaakt, waarbij we de videostream die we willen opnemen, nóg verder kunnen optimaliseren voor opname. Daarmee wordt de bandbreedte nog verder omlaag gebracht, maar mét behoudt van de forensische details. Met behulp van het vooraf geconfigureerde profiel schakelt de camera automatisch het specifieke Zipstream-algoritme in dat het meest geschikt is voor dat specifieke type camera.
Het profiel is anders in verschillende camera's, afhankelijk van de mogelijkheden en functionaliteiten, kan het resultaat per cameratype verschillen.

Het opslagprofiel maakt gebruik van een nieuwe GOP-structuur, met maximaal twee bi-directionele frames (B-frames) per P-frame. We maken dus ook een inschatting van het navolgende (toekomstige) frame. We kunnen bitsnelheid besparen, doordat we toekomstige informatie in de videocodering kunnen gebruiken. Voor de gedetailleerde technische uitleg, verwijs ik je weer naar de whitepaper over Zipstream.

Zipstream storage profile is een optionele setting, je kunt het dus in- of uitschakelen door middel van een vinkje. Activeer je het, dan kun je nog eens 25% extra storage reductie verkrijgen ten opzichte van het standaard Zipstream profile!

Belangrijke eigenschappen van Zipstream
•   Zipstream is een aanvulling op de standaard H.264 en H.265 compressie
•   Zipstream minimaliseert de bandbreedte en daarmee de storage verder
•   Zipstream richt zich op de niet-bewegende delen van het camerabeeld (regions of low interest)
•   Zipstream gaat niet ten koste van de forensische waarde van het camerabeeld.
•   Er is sinds kort ook Zipstream Storage Profile!
•   Door het reduceren van de storage, beïnvloeden we ook direct de stroomkosten en de kosten voor de temperatuurregeling in de serverruimten.

Relatie met TCO

Om de opbrengsten van Zipstream te herkennen, moeten we dus verder kijken dan alleen naar het prijskaartje van de camera. Deze technologie is dan wel toegevoegd aan de camera, maar heeft zijn effect op de bandbreedte en storage. Die zaken moet je dus óók in evalueren om te kunnen bepalen welke camerakeuze je moet maken.
Daarvoor hebben we de TCA (Total Cost of Acquisition) methode beschikbaar. Dat is een uitgeklede versie van TCO (Total Cost of Ownership) waarbij we ons alleen richten op de aanschafkosten van de keten, het geheel van camera tot en met storage en VMS.

Total Cost of Acquisition: het geheel van alle kosten die gepaard gaan met de aankoop van een systeem, service of dienst.

We laten daarbij installatie, service, beheer en onderhoudskosten gemakshalve even buiten beschouwing, waardoor de vergelijkingscalculatie een stuk eenvoudiger wordt. In feite maken veel partners standaard al een total cost of acquisition berekening, omdat die de basis vormt van de offerte. Het loont om zo nu en dan die extra stap ook te maken in de camera selectie, zodat de verschillen per fabrikant duidelijk worden.

De grote vraag is dan:

Calculeer je dan ook met de opbrengsten van technologieën zoals Zipstream, waardoor je de voordelen en verschillen daadwerkelijk gaat zien? Of reken je voor elke camera met een standaard bandbreedte omdat dat simpelweg eenvoudiger is?

Als hulpmiddel kun je AXIS Site Designer gebruiken. Axis Site Designer geeft inzage in de besparingen in bandbreedte en storage, wanneer je gebruik maakt van Zipstream.

Tot slot een open vraag: ‘hoe kunnen we jullie helpen om dergelijke opbrengsten nóg beter inzichtelijk te krijgen? Suggesties zijn van harte welkom!’

Reageren op dit artikel kan door een e-mail te sturen naar: