초고속 프레임 카메라는 어떻게 그렇게 빨리 기록합니까?

ProRes 422 코덱 에서 1080p 및 100,000 FPS 로 1 초 동안 기록하면 최대 73.2GB의 스토리지가 사용됩니다. (출처)

초고속 카메라는 초당 580.56 기가비트와 같은 빠른 속도로 SD 카드에 어떻게 기록합니까? 쓰기 전에 푸티지도 인코딩 / 처리해야합니다! 엄청난 양의 이미지 데이터를 관리 할 수있는 초고속 프레임 카메라의 기술은 무엇입니까? 그들은 거대한 메모리 버퍼를 가지고 있습니까?

방대한 양의 이미지 데이터를 관리 할 수있는 고속 프레임 카메라의 기술은 무엇입니까?

1080p 및 100,000 FPS로 녹화

동시에 아닙니다 :

1,000,000fps를 촬영하는 경우 128 x 32 해상도의 흑백으로 촬영합니다. 1280 x 800의 최대 해상도를 위해 25,600fps로 촬영할 수 있습니다.

이 카메라는 다음의 조합을 사용합니다.

• 많은 양의 RAM

  "288GB RAM 옵션으로 전체 해상도에서 7.6 초 동안 촬영할 수 있습니다.

• 특수 SSD 카드

  "CineMag는 약 1Gpixel / second를 직접 기록 할 수 있습니다"

다음은 그 방법을 보여주는 한 가지 예입니다.

초록으로 만 말하기보다는 실제 고속 카메라를 살펴 보겠습니다. Phantom v2512는 특수 옵션으로 최대 1280 x 800의 해상도와 최대 1,000,000fps의 프레임 속도로 촬영할 수 있습니다. 그러나 동시에 둘다는 아닙니다. 1,000,000fps를 촬영하는 경우 128 x 32 해상도의 흑백으로 촬영합니다. 1280 x 800의 최대 해상도를 위해 25,600fps로 촬영할 수 있습니다. 그들은 이것이 시장에서 가장 빠른 1Mpixel 비디오 카메라라고 주장합니다.

따라서 초당 25Gpixel로 촬영할 수 있습니다. 그러나 SSD로 전송되지는 않지만 RAM으로 이동합니다. 72GB, 144GB 또는 288GB RAM으로 카메라를 주문할 수 있습니다. 물론 동적 RAM은 SSD보다 훨씬 빠릅니다. 288GB RAM 옵션을 사용하면 최대 해상도에서 7.6 초 동안 촬영할 수 있습니다.

더 길고 느린 촬영을 위해 고속 비디오를 위해 맞춤형으로 설계된 CineMag IV SSD를 제공합니다. CineMag는 약 1Gpixel / 초를 직접 기록 할 수 있으므로 1500MB / s입니다. 물론, 상용 SSD가 아닌 맞춤형 SSD를 사용하고 있기 때문에 PC 용 표준 상용 SSD에 사용되는 속도로 제한 될 필요는 없습니다.

소스 고속 카메라는 이러한 짧은 속도로 기가 바이트의 데이터를 어떻게 처리합니까? -Quora

추가 자료

• 비전 리서치의 디지털 고속 카메라를위한 Phantom CineMag & CineStation

그것은 전혀 일어나지 않습니다.

비디오에서 명확하게 볼 수 있듯이 120k fps 로의 기록은 512 * 320 해상도로 수행되며 1080p 대역폭의 8 % 미만입니다. 170kfps에서 해상도는 256 * 256에 불과 하며 340k 레코딩은 그 해상도의 절반에서 다시 수행되며 이는 대역폭의 3 %에 불과합니다.
YouTube의 최종 비디오는 1080p입니다. 그러나 소스 비디오 (최소한 고속 비디오)는 그렇지 않습니다. 사실 이후에 업 스케일됩니다.

그래서, 그것은 여전히 꽤 있지만 , 그것은 당신이 생각하는 것과 거의 다릅니다.

이 카메라의 가장 작은 모델에는 72GB의 RAM이 있으며 최대 288GB의 RAM이 있습니다. 비디오에서 사용 된 해상도 중 가장 낮은 해상도와 카메라의 가장 큰 모델을 가정하면 카메라는 약 2 백만 개의 풀 크로마 프레임 또는 약 5.8 초의 비디오를 RAM에 저장할 수 있습니다. 무언가를 쓸 필요가 있습니다.
그러나 그렇게 하지는 않습니다 . 크기가 약 1/10 인 프레임을 저장합니다. 실제로, 그것은 무언가를 쓰지 않고 거의 1 분을 기록 할 수 있습니다. 거기에 빠른 저장 매체를 추가하십시오 (저렴한 것조차도 오늘날 100 + MB / s를 취할 수 있으며 최고 수준은 1GB / s와 비슷합니다).
병렬 쓰기 덕분에 쓰기가 무기한 지속될 수없는 느린 매체에서도 총 레코딩 용량을 크게 늘릴 수 있으므로 사실상 무제한입니다 (2 시간 동안은하지 않습니다). 어쨌든 속도 기록).

처리 / 압축과 관련하여 ProRes 422는 일반적인 비디오 압축과 비교할 수 없습니다. 이것은 하나의 프레임으로 엄격히 제한되는 DCT가 뒤 따르는 죽은 단순 크로마 서브 샘플링입니다. 움직임 추정, 예측, 프레임 간 의존성, 그런 종류의 것은 없습니다. 기본적으로 그것은 25 년 이상 동안 잘 연구 되어 왔으며 부끄러운 병렬 문제이며 전체 변환 하드 와이어 가 있는 전용의 저렴한 하드웨어를 쉽게 사용할 수 있는 일종의 하위 샘플링 단일 프레임 JPEG 압축 입니다. 이렇게 빨리하는 것은 기술적 인 문제가 아닙니다. 압축 된 데이터를 저장하는 것은 압축되지 않은 데이터를 저장하는 것만 큼 빠릅니다.

언급했듯이 고속 RAM. 그래도 겨자를 자르지 않으면 다음을 수행 할 수 있습니다.

• 고속 RAMS를 인터리브하십시오. 예를 들어, 8 개 또는 16 개의 RAM 칩을 센서 출력에 병렬로 연결하여 차례로 로빈 방식으로 저장하도록 지시합니다. RAM은 1/8 또는 16 분의 1이면됩니다. 입력 앞에서 너무 빠르게 변경되는 데이터를 처리 할 수없는 경우 중개자로서 추가 빠른 레지스터를 추가하십시오.

  다른 방법은 동시에 8 개 또는 16 개 또는 많은 RAM을 모두 스트로브하는 것이지만 와이어로 이어지는 와이어 / 트레이의 길이를 엇갈리게하여 서로 다른 시간에 현재의 데이터가 각 RAM의 입력에 나타납니다.

• 주소를 지정할 수 없지만 대신 FIFO / 큐 방식으로 작동하는 메모리를 사용하십시오. 주소를 전혀 처리 할 필요가 없습니다. 문자 그대로 다른 쪽 끝이 나올 때까지 데이터를 가능한 한 빨리 이러한 장치에 데이터를 클록 할 수 있습니다. 더 많은 공간이 필요합니다. 다른 쪽 끝에 더 많은 장치를 연결하기 만하면됩니다. 읽을 시간이되면 원하는 속도로 읽을 수 있습니다.