Lab027: optimize synchronized ROI video stream

data/processed/lab027/lab027_profiles.csv

@@ -0,0 +1,10 @@
+profile_name,base_width,base_height,base_fps,base_quality,roi_enabled,roi_x_min,roi_y_min,roi_x_max,roi_y_max,roi_width,roi_height,roi_fps,roi_quality,source_duration_s,selected_base_frames,selected_roi_frames,actual_base_fps,actual_roi_fps,total_base_bytes,total_roi_bytes,total_payload_bytes,mean_base_frame_bytes,mean_roi_frame_bytes,p95_base_frame_bytes,p95_roi_frame_bytes,max_base_frame_bytes,max_roi_frame_bytes,base_bitrate_kbps,roi_bitrate_kbps,total_payload_bitrate_kbps,baseline_bitrate_kbps,difference_from_baseline_kbps,percent_of_baseline,mean_base_jpeg_psnr_db,mean_roi_jpeg_psnr_db,mean_reconstructed_full_psnr_db,mean_reconstructed_roi_psnr_db
+baseline_320x180_gray_2fps_q40,320,180,2.000000,40,0,0.000000,0.000000,0.000000,0.000000,0,0,0.000000,0,20.766667,42,0,2.022472,0.000000,208368,0,208368,4961.143,0.000,5226.950,0.000,5390,0,80.270177,0.000000,80.270177,80.283660,-0.013483,99.983205,34.364165,,20.757991,
+base240_1fps_q25_roi320_2fps_q35,240,135,1.000000,25,1,0.200000,0.420000,0.800000,1.000000,320,180,2.000000,35,20.766667,21,42,1.011236,2.022472,50858,191270,242128,2421.810,4554.048,2554.000,5044.500,2569,5172,19.592167,73.683467,93.275634,80.283660,12.991974,116.182588,32.370927,34.103745,19.657187,19.574377
+base240_0_5fps_q25_roi320_2fps_q35,240,135,0.500000,25,1,0.200000,0.420000,0.800000,1.000000,320,180,2.000000,35,20.766667,11,42,0.529695,2.022472,26348,191270,217618,2395.273,4554.048,2561.500,5044.500,2569,5172,10.150112,73.683467,83.833579,80.283660,3.549919,104.421721,32.474572,34.103745,18.613817,19.574377
+base160_1fps_q25_roi320_2fps_q35,160,90,1.000000,25,1,0.200000,0.420000,0.800000,1.000000,320,180,2.000000,35,20.766667,21,42,1.011236,2.022472,29882,191270,221152,1422.952,4554.048,1484.000,5044.500,1492,5172,11.511525,73.683467,85.194992,80.283660,4.911332,106.117474,31.458773,34.103745,19.701304,19.574377
+base240_1fps_q25_roi448_1fps_q30,240,135,1.000000,25,1,0.200000,0.420000,0.800000,1.000000,448,252,1.000000,30,20.766667,21,21,1.011236,1.011236,50858,147787,198645,2421.810,7037.476,2554.000,7860.000,2569,8507,19.592167,56.932392,76.524559,80.283660,-3.759101,95.317725,32.370927,34.666932,19.098790,17.871555
+base240_0_5fps_q25_roi448_1fps_q30,240,135,0.500000,25,1,0.200000,0.420000,0.800000,1.000000,448,252,1.000000,30,20.766667,11,21,0.529695,1.011236,26348,147787,174135,2395.273,7037.476,2561.500,7860.000,2569,8507,10.150112,56.932392,67.082504,80.283660,-13.201156,83.556858,32.474572,34.666932,18.113877,17.871555
+base320_1fps_q30_roi320_1fps_q35,320,180,1.000000,30,1,0.200000,0.420000,0.800000,1.000000,320,180,1.000000,35,20.766667,21,21,1.011236,1.011236,87901,95367,183268,4185.762,4541.286,4391.000,5048.000,4537,5172,33.862343,36.738491,70.600835,80.283660,-9.682825,87.939233,33.539230,34.103514,19.121457,17.888190
+base240_1fps_q20_roi320_1fps_q30,240,135,1.000000,20,1,0.200000,0.420000,0.800000,1.000000,320,180,1.000000,30,20.766667,21,21,1.011236,1.011236,44598,86458,131056,2123.714,4117.048,2231.000,4551.000,2251,4614,17.180610,33.306453,50.487063,80.283660,-29.796597,62.885851,31.643522,33.598412,19.107784,17.873870
+base160_0_5fps_q20_roi320_2fps_q30,160,90,0.500000,20,1,0.200000,0.420000,0.800000,1.000000,320,180,2.000000,30,20.766667,11,42,0.529695,2.022472,13820,173455,187275,1256.364,4129.881,1326.000,4548.450,1347,4614,5.323917,66.820546,72.144462,80.283660,-8.139198,89.861950,30.823518,33.595566,18.664976,19.549559

data/processed/lab027/lab027_report.txt

@@ -0,0 +1,74 @@
+Lab027. Многомасштабная передача изображения: общий кадр и область интереса
+
+Цель: проверить совместную передачу общего кадра и фиксированной ROI при payload около 80–100 кбит/с.
+Исходное видео: data\raw\lab026_rover_source.mp4
+Размер файла: 7790985 байт
+Исходное разрешение: 1280×720
+Исходный FPS: 30.000000
+Число кадров: 623
+Длительность: 20.766667 с
+
+BASE: полный grayscale-кадр пониженного разрешения с собственной частотой и JPEG quality.
+ROI: фиксированная центральная нижняя область исходного grayscale-кадра с независимыми разрешением, частотой и JPEG quality.
+Нормализованные координаты ROI: x=0.20...0.80, y=0.42...1.00.
+Пиксельные координаты ROI исходного кадра: x=256...1024, y=302...720.
+
+Контрольный профиль: 320×180 grayscale, 2 fps, JPEG Q40.
+Контрольный baseline: 80.283660 кбит/с.
+
+Результаты всех девяти профилей:
+baseline_320x180_gray_2fps_q40: BASE=320x180, 2.000 fps, Q40, base_frames=42, base=80.270177 kbit/s; ROI=0x0, 0.000 fps, Q0, roi_frames=0, roi=0.000000 kbit/s; total=80.270177 kbit/s, baseline_diff=-0.013483, baseline_percent=99.983%, BASE_JPEG_PSNR=34.364165 dB, ROI_JPEG_PSNR=нет dB, full_reconstructed_PSNR=20.757991 dB, ROI_reconstructed_PSNR=нет dB
+base240_1fps_q25_roi320_2fps_q35: BASE=240x135, 1.000 fps, Q25, base_frames=21, base=19.592167 kbit/s; ROI=320x180, 2.000 fps, Q35, roi_frames=42, roi=73.683467 kbit/s; total=93.275634 kbit/s, baseline_diff=12.991974, baseline_percent=116.183%, BASE_JPEG_PSNR=32.370927 dB, ROI_JPEG_PSNR=34.103745 dB, full_reconstructed_PSNR=19.657187 dB, ROI_reconstructed_PSNR=19.574377 dB
+base240_0_5fps_q25_roi320_2fps_q35: BASE=240x135, 0.500 fps, Q25, base_frames=11, base=10.150112 kbit/s; ROI=320x180, 2.000 fps, Q35, roi_frames=42, roi=73.683467 kbit/s; total=83.833579 kbit/s, baseline_diff=3.549919, baseline_percent=104.422%, BASE_JPEG_PSNR=32.474572 dB, ROI_JPEG_PSNR=34.103745 dB, full_reconstructed_PSNR=18.613817 dB, ROI_reconstructed_PSNR=19.574377 dB
+base160_1fps_q25_roi320_2fps_q35: BASE=160x90, 1.000 fps, Q25, base_frames=21, base=11.511525 kbit/s; ROI=320x180, 2.000 fps, Q35, roi_frames=42, roi=73.683467 kbit/s; total=85.194992 kbit/s, baseline_diff=4.911332, baseline_percent=106.117%, BASE_JPEG_PSNR=31.458773 dB, ROI_JPEG_PSNR=34.103745 dB, full_reconstructed_PSNR=19.701304 dB, ROI_reconstructed_PSNR=19.574377 dB
+base240_1fps_q25_roi448_1fps_q30: BASE=240x135, 1.000 fps, Q25, base_frames=21, base=19.592167 kbit/s; ROI=448x252, 1.000 fps, Q30, roi_frames=21, roi=56.932392 kbit/s; total=76.524559 kbit/s, baseline_diff=-3.759101, baseline_percent=95.318%, BASE_JPEG_PSNR=32.370927 dB, ROI_JPEG_PSNR=34.666932 dB, full_reconstructed_PSNR=19.098790 dB, ROI_reconstructed_PSNR=17.871555 dB
+base240_0_5fps_q25_roi448_1fps_q30: BASE=240x135, 0.500 fps, Q25, base_frames=11, base=10.150112 kbit/s; ROI=448x252, 1.000 fps, Q30, roi_frames=21, roi=56.932392 kbit/s; total=67.082504 kbit/s, baseline_diff=-13.201156, baseline_percent=83.557%, BASE_JPEG_PSNR=32.474572 dB, ROI_JPEG_PSNR=34.666932 dB, full_reconstructed_PSNR=18.113877 dB, ROI_reconstructed_PSNR=17.871555 dB
+base320_1fps_q30_roi320_1fps_q35: BASE=320x180, 1.000 fps, Q30, base_frames=21, base=33.862343 kbit/s; ROI=320x180, 1.000 fps, Q35, roi_frames=21, roi=36.738491 kbit/s; total=70.600835 kbit/s, baseline_diff=-9.682825, baseline_percent=87.939%, BASE_JPEG_PSNR=33.539230 dB, ROI_JPEG_PSNR=34.103514 dB, full_reconstructed_PSNR=19.121457 dB, ROI_reconstructed_PSNR=17.888190 dB
+base240_1fps_q20_roi320_1fps_q30: BASE=240x135, 1.000 fps, Q20, base_frames=21, base=17.180610 kbit/s; ROI=320x180, 1.000 fps, Q30, roi_frames=21, roi=33.306453 kbit/s; total=50.487063 kbit/s, baseline_diff=-29.796597, baseline_percent=62.886%, BASE_JPEG_PSNR=31.643522 dB, ROI_JPEG_PSNR=33.598412 dB, full_reconstructed_PSNR=19.107784 dB, ROI_reconstructed_PSNR=17.873870 dB
+base160_0_5fps_q20_roi320_2fps_q30: BASE=160x90, 0.500 fps, Q20, base_frames=11, base=5.323917 kbit/s; ROI=320x180, 2.000 fps, Q30, roi_frames=42, roi=66.820546 kbit/s; total=72.144462 kbit/s, baseline_diff=-8.139198, baseline_percent=89.862%, BASE_JPEG_PSNR=30.823518 dB, ROI_JPEG_PSNR=33.595566 dB, full_reconstructed_PSNR=18.664976 dB, ROI_reconstructed_PSNR=19.549559 dB
+
+Профили до 80.283660 кбит/с:
+baseline_320x180_gray_2fps_q40: BASE=320x180, 2.000 fps, Q40, base_frames=42, base=80.270177 kbit/s; ROI=0x0, 0.000 fps, Q0, roi_frames=0, roi=0.000000 kbit/s; total=80.270177 kbit/s, baseline_diff=-0.013483, baseline_percent=99.983%, BASE_JPEG_PSNR=34.364165 dB, ROI_JPEG_PSNR=нет dB, full_reconstructed_PSNR=20.757991 dB, ROI_reconstructed_PSNR=нет dB
+base240_1fps_q25_roi448_1fps_q30: BASE=240x135, 1.000 fps, Q25, base_frames=21, base=19.592167 kbit/s; ROI=448x252, 1.000 fps, Q30, roi_frames=21, roi=56.932392 kbit/s; total=76.524559 kbit/s, baseline_diff=-3.759101, baseline_percent=95.318%, BASE_JPEG_PSNR=32.370927 dB, ROI_JPEG_PSNR=34.666932 dB, full_reconstructed_PSNR=19.098790 dB, ROI_reconstructed_PSNR=17.871555 dB
+base240_0_5fps_q25_roi448_1fps_q30: BASE=240x135, 0.500 fps, Q25, base_frames=11, base=10.150112 kbit/s; ROI=448x252, 1.000 fps, Q30, roi_frames=21, roi=56.932392 kbit/s; total=67.082504 kbit/s, baseline_diff=-13.201156, baseline_percent=83.557%, BASE_JPEG_PSNR=32.474572 dB, ROI_JPEG_PSNR=34.666932 dB, full_reconstructed_PSNR=18.113877 dB, ROI_reconstructed_PSNR=17.871555 dB
+base320_1fps_q30_roi320_1fps_q35: BASE=320x180, 1.000 fps, Q30, base_frames=21, base=33.862343 kbit/s; ROI=320x180, 1.000 fps, Q35, roi_frames=21, roi=36.738491 kbit/s; total=70.600835 kbit/s, baseline_diff=-9.682825, baseline_percent=87.939%, BASE_JPEG_PSNR=33.539230 dB, ROI_JPEG_PSNR=34.103514 dB, full_reconstructed_PSNR=19.121457 dB, ROI_reconstructed_PSNR=17.888190 dB
+base240_1fps_q20_roi320_1fps_q30: BASE=240x135, 1.000 fps, Q20, base_frames=21, base=17.180610 kbit/s; ROI=320x180, 1.000 fps, Q30, roi_frames=21, roi=33.306453 kbit/s; total=50.487063 kbit/s, baseline_diff=-29.796597, baseline_percent=62.886%, BASE_JPEG_PSNR=31.643522 dB, ROI_JPEG_PSNR=33.598412 dB, full_reconstructed_PSNR=19.107784 dB, ROI_reconstructed_PSNR=17.873870 dB
+base160_0_5fps_q20_roi320_2fps_q30: BASE=160x90, 0.500 fps, Q20, base_frames=11, base=5.323917 kbit/s; ROI=320x180, 2.000 fps, Q30, roi_frames=42, roi=66.820546 kbit/s; total=72.144462 kbit/s, baseline_diff=-8.139198, baseline_percent=89.862%, BASE_JPEG_PSNR=30.823518 dB, ROI_JPEG_PSNR=33.595566 dB, full_reconstructed_PSNR=18.664976 dB, ROI_reconstructed_PSNR=19.549559 dB
+
+Профили до 100 кбит/с:
+baseline_320x180_gray_2fps_q40: BASE=320x180, 2.000 fps, Q40, base_frames=42, base=80.270177 kbit/s; ROI=0x0, 0.000 fps, Q0, roi_frames=0, roi=0.000000 kbit/s; total=80.270177 kbit/s, baseline_diff=-0.013483, baseline_percent=99.983%, BASE_JPEG_PSNR=34.364165 dB, ROI_JPEG_PSNR=нет dB, full_reconstructed_PSNR=20.757991 dB, ROI_reconstructed_PSNR=нет dB
+base240_1fps_q25_roi320_2fps_q35: BASE=240x135, 1.000 fps, Q25, base_frames=21, base=19.592167 kbit/s; ROI=320x180, 2.000 fps, Q35, roi_frames=42, roi=73.683467 kbit/s; total=93.275634 kbit/s, baseline_diff=12.991974, baseline_percent=116.183%, BASE_JPEG_PSNR=32.370927 dB, ROI_JPEG_PSNR=34.103745 dB, full_reconstructed_PSNR=19.657187 dB, ROI_reconstructed_PSNR=19.574377 dB
+base240_0_5fps_q25_roi320_2fps_q35: BASE=240x135, 0.500 fps, Q25, base_frames=11, base=10.150112 kbit/s; ROI=320x180, 2.000 fps, Q35, roi_frames=42, roi=73.683467 kbit/s; total=83.833579 kbit/s, baseline_diff=3.549919, baseline_percent=104.422%, BASE_JPEG_PSNR=32.474572 dB, ROI_JPEG_PSNR=34.103745 dB, full_reconstructed_PSNR=18.613817 dB, ROI_reconstructed_PSNR=19.574377 dB
+base160_1fps_q25_roi320_2fps_q35: BASE=160x90, 1.000 fps, Q25, base_frames=21, base=11.511525 kbit/s; ROI=320x180, 2.000 fps, Q35, roi_frames=42, roi=73.683467 kbit/s; total=85.194992 kbit/s, baseline_diff=4.911332, baseline_percent=106.117%, BASE_JPEG_PSNR=31.458773 dB, ROI_JPEG_PSNR=34.103745 dB, full_reconstructed_PSNR=19.701304 dB, ROI_reconstructed_PSNR=19.574377 dB
+base240_1fps_q25_roi448_1fps_q30: BASE=240x135, 1.000 fps, Q25, base_frames=21, base=19.592167 kbit/s; ROI=448x252, 1.000 fps, Q30, roi_frames=21, roi=56.932392 kbit/s; total=76.524559 kbit/s, baseline_diff=-3.759101, baseline_percent=95.318%, BASE_JPEG_PSNR=32.370927 dB, ROI_JPEG_PSNR=34.666932 dB, full_reconstructed_PSNR=19.098790 dB, ROI_reconstructed_PSNR=17.871555 dB
+base240_0_5fps_q25_roi448_1fps_q30: BASE=240x135, 0.500 fps, Q25, base_frames=11, base=10.150112 kbit/s; ROI=448x252, 1.000 fps, Q30, roi_frames=21, roi=56.932392 kbit/s; total=67.082504 kbit/s, baseline_diff=-13.201156, baseline_percent=83.557%, BASE_JPEG_PSNR=32.474572 dB, ROI_JPEG_PSNR=34.666932 dB, full_reconstructed_PSNR=18.113877 dB, ROI_reconstructed_PSNR=17.871555 dB
+base320_1fps_q30_roi320_1fps_q35: BASE=320x180, 1.000 fps, Q30, base_frames=21, base=33.862343 kbit/s; ROI=320x180, 1.000 fps, Q35, roi_frames=21, roi=36.738491 kbit/s; total=70.600835 kbit/s, baseline_diff=-9.682825, baseline_percent=87.939%, BASE_JPEG_PSNR=33.539230 dB, ROI_JPEG_PSNR=34.103514 dB, full_reconstructed_PSNR=19.121457 dB, ROI_reconstructed_PSNR=17.888190 dB
+base240_1fps_q20_roi320_1fps_q30: BASE=240x135, 1.000 fps, Q20, base_frames=21, base=17.180610 kbit/s; ROI=320x180, 1.000 fps, Q30, roi_frames=21, roi=33.306453 kbit/s; total=50.487063 kbit/s, baseline_diff=-29.796597, baseline_percent=62.886%, BASE_JPEG_PSNR=31.643522 dB, ROI_JPEG_PSNR=33.598412 dB, full_reconstructed_PSNR=19.107784 dB, ROI_reconstructed_PSNR=17.873870 dB
+base160_0_5fps_q20_roi320_2fps_q30: BASE=160x90, 0.500 fps, Q20, base_frames=11, base=5.323917 kbit/s; ROI=320x180, 2.000 fps, Q30, roi_frames=42, roi=66.820546 kbit/s; total=72.144462 kbit/s, baseline_diff=-8.139198, baseline_percent=89.862%, BASE_JPEG_PSNR=30.823518 dB, ROI_JPEG_PSNR=33.595566 dB, full_reconstructed_PSNR=18.664976 dB, ROI_reconstructed_PSNR=19.549559 dB
+
+Профиль с максимальным ROI-разрешением до 100 кбит/с:
+base240_1fps_q25_roi448_1fps_q30: BASE=240x135, 1.000 fps, Q25, base_frames=21, base=19.592167 kbit/s; ROI=448x252, 1.000 fps, Q30, roi_frames=21, roi=56.932392 kbit/s; total=76.524559 kbit/s, baseline_diff=-3.759101, baseline_percent=95.318%, BASE_JPEG_PSNR=32.370927 dB, ROI_JPEG_PSNR=34.666932 dB, full_reconstructed_PSNR=19.098790 dB, ROI_reconstructed_PSNR=17.871555 dB
+
+Профиль с максимальным ROI PSNR до 100 кбит/с:
+base240_1fps_q25_roi320_2fps_q35: BASE=240x135, 1.000 fps, Q25, base_frames=21, base=19.592167 kbit/s; ROI=320x180, 2.000 fps, Q35, roi_frames=42, roi=73.683467 kbit/s; total=93.275634 kbit/s, baseline_diff=12.991974, baseline_percent=116.183%, BASE_JPEG_PSNR=32.370927 dB, ROI_JPEG_PSNR=34.103745 dB, full_reconstructed_PSNR=19.657187 dB, ROI_reconstructed_PSNR=19.574377 dB
+
+Профиль с максимальным full-frame PSNR до 100 кбит/с:
+baseline_320x180_gray_2fps_q40: BASE=320x180, 2.000 fps, Q40, base_frames=42, base=80.270177 kbit/s; ROI=0x0, 0.000 fps, Q0, roi_frames=0, roi=0.000000 kbit/s; total=80.270177 kbit/s, baseline_diff=-0.013483, baseline_percent=99.983%, BASE_JPEG_PSNR=34.364165 dB, ROI_JPEG_PSNR=нет dB, full_reconstructed_PSNR=20.757991 dB, ROI_reconstructed_PSNR=нет dB
+
+Разделение битрейта BASE/ROI:
+baseline_320x180_gray_2fps_q40: BASE=80.270177 кбит/с, ROI=0.000000 кбит/с, total=80.270177 кбит/с.
+base240_1fps_q25_roi320_2fps_q35: BASE=19.592167 кбит/с, ROI=73.683467 кбит/с, total=93.275634 кбит/с.
+base240_0_5fps_q25_roi320_2fps_q35: BASE=10.150112 кбит/с, ROI=73.683467 кбит/с, total=83.833579 кбит/с.
+base160_1fps_q25_roi320_2fps_q35: BASE=11.511525 кбит/с, ROI=73.683467 кбит/с, total=85.194992 кбит/с.
+base240_1fps_q25_roi448_1fps_q30: BASE=19.592167 кбит/с, ROI=56.932392 кбит/с, total=76.524559 кбит/с.
+base240_0_5fps_q25_roi448_1fps_q30: BASE=10.150112 кбит/с, ROI=56.932392 кбит/с, total=67.082504 кбит/с.
+base320_1fps_q30_roi320_1fps_q35: BASE=33.862343 кбит/с, ROI=36.738491 кбит/с, total=70.600835 кбит/с.
+base240_1fps_q20_roi320_1fps_q30: BASE=17.180610 кбит/с, ROI=33.306453 кбит/с, total=50.487063 кбит/с.
+base160_0_5fps_q20_roi320_2fps_q30: BASE=5.323917 кбит/с, ROI=66.820546 кбит/с, total=72.144462 кбит/с.
+
+Фиксированная ROI не гарантирует попадания препятствия в область интереса.
+PSNR не заменяет ручную оценку пригодности изображения.
+Нельзя автоматически объявлять профиль безопасным для управления ровером.
+Радиопротокол, радиозаголовки, CRC, FEC, фрагментация и повторные передачи не учтены.
+Сравнительное изображение: data\processed\lab027\lab027_candidate_profiles.png
+Следующий шаг: ручная оценка пользователем.

data/processed/lab027c/lab027c_preview_profiles.csv

@@ -0,0 +1,5 @@
+profile_name,update_mode,base_width,base_height,base_fps,base_quality,roi_width,roi_height,roi_fps,roi_quality,source_duration_s,selected_base_frames,selected_roi_frames,synchronized_composite_frames,total_base_bytes,total_roi_bytes,total_payload_bytes,mean_base_frame_bytes,mean_roi_frame_bytes,mean_composite_frame_bytes,p95_composite_frame_bytes,max_composite_frame_bytes,base_bitrate_kbps,roi_bitrate_kbps,total_payload_bitrate_kbps,timestamp_mismatch_count,frame_id_mismatch_count
+async_reference,asynchronous,240,135,1.000000,25,320,180,2.000000,35,20.766667,21,42,N/A,50858,191270,242128,2421.810,4554.048,5764.952,7477.600,7741,19.592167,73.683467,93.275634,N/A,N/A
+sync_base160_q25_roi320_q35,synchronous,160,90,2.000000,25,320,180,2.000000,35,20.766667,42,42,42,59958,191270,251228,1427.571,4554.048,5981.619,6519.900,6656,23.097785,73.683467,96.781252,0,0
+sync_base240_q20_roi320_q30,synchronous,240,135,2.000000,20,320,180,2.000000,30,20.766667,42,42,42,89696,173455,263151,2135.619,4129.881,6265.500,6780.400,6842,34.553836,66.820546,101.374382,0,0
+sync_base240_q25_roi320_q35,synchronous,240,135,2.000000,25,320,180,2.000000,35,20.766667,42,42,42,102283,191270,293553,2435.310,4554.048,6989.357,7572.350,7741,39.402761,73.683467,113.086228,0,0

data/processed/lab027c/lab027c_preview_report.txt

@@ -0,0 +1,44 @@
+Lab027C. Динамическое сравнение асинхронного и синхронного BASE + ROI
+
+Цель: визуально сравнить ранее выбранный асинхронный профиль BASE 1 fps + ROI 2 fps с тремя синхронными профилями BASE 2 fps + ROI 2 fps.
+
+Исходное видео: data\raw\lab026_rover_source.mp4
+Исходное разрешение: 1280x720
+Исходный FPS: 30.000000
+Число кадров: 623
+Длительность: 20.766667 с
+ROI: x=0.20...0.80, y=0.42...1.00; пиксели x=256...1024, y=302...720.
+
+Результат ручной оценки предыдущей Lab027:
+- пользователь выбрал вариант B;
+- граница ROI не мешает;
+- обновление BASE один раз в секунду мешает;
+- рассинхронное движение BASE и ROI мешает;
+- принято решение сравнить с синхронным обновлением 2 fps.
+
+async_reference: BASE и ROI обновляются независимо. Единого logical_frame_id нет; используются отдельные BASE ID и ROI ID. Mismatch для этого режима неприменим.
+Синхронные профили: BASE и ROI формируются из одного source frame, получают единые composite ID и timestamp и атомарно заменяют отображаемый составной кадр.
+
+Фактические результаты четырёх профилей:
+async_reference: mode=asynchronous, BASE=240x135, 1.000 fps, Q25, base_frames=21, base_bytes=50858, base_bitrate=19.592167 kbit/s; ROI=320x180, 2.000 fps, Q35, roi_frames=42, roi_bytes=191270, roi_bitrate=73.683467 kbit/s; total_bytes=242128, total_bitrate=93.275634 kbit/s, sync_frames=N/A, timestamp_mismatch=N/A, frame_id_mismatch=N/A
+sync_base160_q25_roi320_q35: mode=synchronous, BASE=160x90, 2.000 fps, Q25, base_frames=42, base_bytes=59958, base_bitrate=23.097785 kbit/s; ROI=320x180, 2.000 fps, Q35, roi_frames=42, roi_bytes=191270, roi_bitrate=73.683467 kbit/s; total_bytes=251228, total_bitrate=96.781252 kbit/s, sync_frames=42, timestamp_mismatch=0, frame_id_mismatch=0
+sync_base240_q20_roi320_q30: mode=synchronous, BASE=240x135, 2.000 fps, Q20, base_frames=42, base_bytes=89696, base_bitrate=34.553836 kbit/s; ROI=320x180, 2.000 fps, Q30, roi_frames=42, roi_bytes=173455, roi_bitrate=66.820546 kbit/s; total_bytes=263151, total_bitrate=101.374382 kbit/s, sync_frames=42, timestamp_mismatch=0, frame_id_mismatch=0
+sync_base240_q25_roi320_q35: mode=synchronous, BASE=240x135, 2.000 fps, Q25, base_frames=42, base_bytes=102283, base_bitrate=39.402761 kbit/s; ROI=320x180, 2.000 fps, Q35, roi_frames=42, roi_bytes=191270, roi_bitrate=73.683467 kbit/s; total_bytes=293553, total_bitrate=113.086228 kbit/s, sync_frames=42, timestamp_mismatch=0, frame_id_mismatch=0
+
+Количество обновлений:
+async_reference: BASE=21, ROI=42, synchronized=N/A.
+sync_base160_q25_roi320_q35: BASE=42, ROI=42, synchronized=42.
+sync_base240_q20_roi320_q30: BASE=42, ROI=42, synchronized=42.
+sync_base240_q25_roi320_q35: BASE=42, ROI=42, synchronized=42.
+
+Mismatch-проверка:
+async_reference: timestamp=N/A, frame_id=N/A.
+sync_base160_q25_roi320_q35: timestamp=0, frame_id=0.
+sync_base240_q20_roi320_q30: timestamp=0, frame_id=0.
+sync_base240_q25_roi320_q35: timestamp=0, frame_id=0.
+
+Preview: data\raw\lab027c_previews\lab027c_synchronous_roi_preview.mp4
+Формат: MP4/mp4v.
+Радиопротокол, CRC, FEC, фрагментация и служебный трафик пока не учитываются.
+Программа не выбирает лучший профиль и не объявляет режим безопасным автоматически.
+Следующий шаг: ручной выбор пользователем после просмотра preview-видео.

data/processed/lab027d/lab027d_profiles.csv

@@ -0,0 +1,5 @@
+profile_name,base_width,base_height,fps,base_quality,roi_width,roi_height,roi_quality,source_duration_s,selected_base_frames,selected_roi_frames,synchronized_composite_frames,total_base_bytes,total_roi_bytes,total_payload_bytes,mean_base_frame_bytes,mean_roi_frame_bytes,mean_composite_frame_bytes,p95_composite_frame_bytes,max_composite_frame_bytes,base_bitrate_kbps,roi_bitrate_kbps,total_payload_bitrate_kbps,channel_rate_fec_2_3_kbps,channel_rate_fec_1_2_kbps,timestamp_mismatch_count,frame_id_mismatch_count
+sync_2fps_base_q20_roi_q30,240,135,2.000000,20,320,180,30,20.766667,42,42,42,89696,173455,263151,2135.619,4129.881,6265.500,6780.400,6842,34.553836,66.820546,101.374382,167.267730,223.023640,0,0
+sync_3fps_base_q20_roi_q30,240,135,3.000000,20,320,180,30,20.766667,63,63,63,133076,249436,382512,2112.317,3959.302,6071.619,6640.800,6842,51.265233,96.090915,147.356148,243.137644,324.183525,0,0
+sync_3fps_base_q23_roi_q33,240,135,3.000000,23,320,180,33,20.766667,63,63,63,144649,264895,409544,2296.016,4204.683,6500.698,7125.400,7383,55.723531,102.046228,157.769759,260.320103,347.093470,0,0
+sync_3fps_base_q25_roi_q35,240,135,3.000000,25,320,180,35,20.766667,63,63,63,151516,274486,426002,2405.016,4356.921,6761.937,7421.700,7741,58.368925,105.740995,164.109920,270.781368,361.041823,0,0

data/processed/lab027d/lab027d_report.txt

@@ -0,0 +1,37 @@
+Lab027D. Синхронный BASE + ROI при 2 и 3 fps
+
+Цель: сравнить текущий синхронный профиль 2 fps с тремя профилями 3 fps при разных JPEG Quality.
+
+Результат ручной оценки Lab027C:
+- лучший из показанных вариантов — нижний левый;
+- синхронизация BASE и ROI устранила рассогласование;
+- 2 fps недостаточно;
+- BASE 160x90 слишком грубый;
+- BASE 240x135 Q20 немного недостаточен по качеству.
+
+Причина повышения FPS: ручная оценка показала, что синхронное обновление устраняет рассогласование, но частота 2 fps недостаточна для динамической сцены.
+
+Исходное видео: data\raw\lab026_rover_source.mp4
+Разрешение: 1280x720
+FPS: 30.000000
+Кадров: 623
+Длительность: 20.766667 с
+ROI: x=0.20...0.80, y=0.42...1.00; пиксели x=256...1024, y=302...720.
+
+Все профили синхронные: BASE и ROI формируются из одного source frame, получают единый timestamp и composite frame ID и публикуются атомарно.
+
+Фактические результаты:
+sync_2fps_base_q20_roi_q30: 2.000 fps; BASE=240x135, Q20, frames=42, bytes=89696, bitrate=34.553836 kbit/s; ROI=320x180, Q30, frames=42, bytes=173455, bitrate=66.820546 kbit/s; total_bytes=263151, payload=101.374382 kbit/s; channel FEC 2/3=167.267730 kbit/s; channel FEC 1/2=223.023640 kbit/s; sync_frames=42; timestamp_mismatch=0; frame_id_mismatch=0
+sync_3fps_base_q20_roi_q30: 3.000 fps; BASE=240x135, Q20, frames=63, bytes=133076, bitrate=51.265233 kbit/s; ROI=320x180, Q30, frames=63, bytes=249436, bitrate=96.090915 kbit/s; total_bytes=382512, payload=147.356148 kbit/s; channel FEC 2/3=243.137644 kbit/s; channel FEC 1/2=324.183525 kbit/s; sync_frames=63; timestamp_mismatch=0; frame_id_mismatch=0
+sync_3fps_base_q23_roi_q33: 3.000 fps; BASE=240x135, Q23, frames=63, bytes=144649, bitrate=55.723531 kbit/s; ROI=320x180, Q33, frames=63, bytes=264895, bitrate=102.046228 kbit/s; total_bytes=409544, payload=157.769759 kbit/s; channel FEC 2/3=260.320103 kbit/s; channel FEC 1/2=347.093470 kbit/s; sync_frames=63; timestamp_mismatch=0; frame_id_mismatch=0
+sync_3fps_base_q25_roi_q35: 3.000 fps; BASE=240x135, Q25, frames=63, bytes=151516, bitrate=58.368925 kbit/s; ROI=320x180, Q35, frames=63, bytes=274486, bitrate=105.740995 kbit/s; total_bytes=426002, payload=164.109920 kbit/s; channel FEC 2/3=270.781368 kbit/s; channel FEC 1/2=361.041823 kbit/s; sync_frames=63; timestamp_mismatch=0; frame_id_mismatch=0
+
+Оценки channel rate иллюстративны: к payload добавлено 10% служебных данных, затем применена оценка FEC 2/3 или FEC 1/2.
+Эти значения не являются окончательной архитектурой радиоканала.
+
+Preview: data\raw\lab027d_previews\lab027d_fps_quality_preview.mp4
+Формат: MP4/mp4v.
+
+Предупреждение: оценки пока не включают окончательную модуляцию, полосу сигнала, интерливинг, повторы и команды управления.
+Программа не выбирает лучший профиль автоматически.
+Следующий шаг: ручной выбор пользователя после просмотра preview-видео.

data/processed/lab027e/lab027e_profile.csv

@@ -0,0 +1,2 @@
+profile_name,playback_speed_factor,source_width,source_height,source_fps,source_frames,source_duration_s,output_width,output_height,output_fps,output_frames,output_duration_s,composite_fps,base_width,base_height,base_quality,roi_width,roi_height,roi_quality,selected_composite_frames,total_base_bytes,total_roi_bytes,total_payload_bytes,mean_base_frame_bytes,mean_roi_frame_bytes,mean_composite_frame_bytes,p95_composite_frame_bytes,max_composite_frame_bytes,base_bitrate_kbps,roi_bitrate_kbps,total_payload_bitrate_kbps,channel_rate_fec_2_3_kbps,channel_rate_fec_1_2_kbps,timestamp_mismatch_count,frame_id_mismatch_count
+sync_3fps_base240_q23_roi320_q33_speed_0_5x,0.500000,1280,720,30.000000,623,20.766667,1280,720,30.000000,1246,41.533333,3.000000,240,135,23,320,180,33,125,286715,524962,811677,2293.720,4199.696,6493.416,7125.400,7890,55.226003,101.116276,156.342279,257.964761,343.953014,0,0

data/processed/lab027e/lab027e_report.txt

@@ -0,0 +1,50 @@
+Lab027E. Операторское preview при playback 0.5x
+
+Результаты ручной оценки Lab027D:
+- 3 fps достаточно на исходном быстром видео;
+- Q20/Q30 приемлем;
+- Q23/Q33 приемлем;
+- разница Q23/Q33 и Q25/Q35 практически отсутствует.
+
+Предварительно выбран профиль Q23/Q33.
+От Q25/Q35 предварительно отказались, поскольку визуальный выигрыш почти отсутствует.
+Профиль не считается окончательно утверждённым до ручного просмотра этого preview.
+
+Исходная сцена замедлена для имитации более медленного движения ровера и оценки удобства управления.
+Коэффициент playback: 0.500x.
+Предупреждение: реальная скорость исходного автомобиля неизвестна.
+
+Исходное видео:
+- путь: data\raw\lab026_rover_source.mp4;
+- разрешение: 1280x720;
+- FPS: 30.000000;
+- кадров: 623;
+- длительность: 20.766667 с.
+
+Выходное preview:
+- разрешение: 1280x720;
+- FPS: 30.000000;
+- кадров: 1246;
+- длительность: 41.533333 с;
+- composite FPS: 3.000000.
+
+Профиль:
+- BASE 240x135 Q23;
+- ROI 320x180 Q33;
+- составных обновлений: 125.
+
+Фактические скорости:
+- BASE: 55.226003 kbit/s;
+- ROI: 101.116276 kbit/s;
+- total payload: 156.342279 kbit/s;
+- channel rate FEC 2/3: 257.964761 kbit/s;
+- channel rate FEC 1/2: 343.953014 kbit/s.
+
+Оценки канальной скорости иллюстративны и не являются окончательной архитектурой радиоканала.
+Mismatch-проверка:
+- timestamp mismatch: 0;
+- frame ID mismatch: 0.
+
+Preview: data\raw\lab027e_previews\lab027e_operator_view_0_5x.mp4
+Формат: MP4/mp4v.
+Следующий шаг: ручная оценка удобства управления пользователем.

docs/video_compression_research_lab026_lab027.md

@@ -0,0 +1,405 @@
+# Исследование сжатия видеопотока в Lab026–Lab027
+
+## 1. Назначение исследований
+
+Lab026, Lab026B и Lab027 исследуют способы уменьшения полезной нагрузки
+видеоканала для системы управления ровером через ретранслятор.
+
+На рассматриваемом этапе измеряется только полезная нагрузка,
+формируемая средствами покадрового кодирования изображения. Исследования
+не включают радиопередачу и не определяют профиль как автоматически
+безопасный для управления.
+
+Последовательность исследований:
+
+```text
+Lab026
+  |
+  +-- разрешение кадра
+  +-- частота кадров
+  +-- color / grayscale
+  +-- JPEG Quality
+  |
+  v
+Контрольный профиль: 320x180, grayscale, 2 fps, JPEG Q40
+  |
+  +--> Lab026B: 4-битная яркость и индексированный цвет
+  |
+  +--> Lab027: раздельная передача общего кадра BASE и области ROI
+```
+
+## 2. Исходное видео
+
+Во всех трёх лабораторных использован один файл:
+
+```text
+data/raw/lab026_rover_source.mp4
+```
+
+| Параметр | Значение |
+|---|---:|
+| Размер файла | 7 790 985 байт |
+| Разрешение | 1280x720 |
+| Частота кадров | 30.000000 кадр/с |
+| Число кадров | 623 |
+| Длительность | 20.766667 с |
+| Приблизительный файловый битрейт | 3001.343 кбит/с |
+
+## 3. Метод покадрового JPEG-сжатия
+
+Lab026 и JPEG-режимы последующих лабораторных используют независимое
+покадровое сжатие:
+
+```text
+исходный кадр
+    |
+    +--> изменение разрешения
+    |
+    +--> преобразование color / grayscale по параметрам профиля
+    |
+    +--> cv2.imencode(..., JPEG Quality)
+    |
+    +--> размер JPEG в байтах
+    |
+    +--> cv2.imdecode(...)
+    |
+    +--> расчёт PSNR
+```
+
+JPEG кодируется и декодируется в памяти. Отдельные JPEG-файлы на диск
+не сохраняются. Межкадровое предсказание не используется.
+
+Кадры для заданной частоты выбираются по временной шкале. В общем виде:
+
+```text
+frame_time = frame_index / source_fps
+
+кадр выбирается, если:
+frame_time + 1e-9 >= next_sample_time
+
+после выбора:
+next_sample_time += 1 / target_fps
+```
+
+## 4. Lab026: разрешение, FPS, grayscale и JPEG Quality
+
+### 4.1. Изменение FPS
+
+Условия серии: 640x360, grayscale, JPEG Q50.
+
+| Целевой FPS | Выбрано кадров | Payload, кбит/с | PSNR, дБ |
+|---:|---:|---:|---:|
+| 30 | 623 | 3936.913 | 37.350 |
+| 10 | 208 | 1402.877 | 36.370 |
+| 5 | 104 | 702.043 | 36.353 |
+| 2 | 42 | 284.084 | 36.320 |
+| 1 | 21 | 142.273 | 36.288 |
+| 0.5 | 11 | 73.821 | 36.372 |
+| 0.2 | 5 | 35.247 | 35.860 |
+
+### 4.2. Изменение разрешения
+
+Условия серии: 5 кадр/с, grayscale, JPEG Q50.
+
+| Разрешение | Выбрано кадров | Payload, кбит/с | PSNR, дБ |
+|---|---:|---:|---:|
+| 1280x720 | 104 | 2121.333 | 39.608 |
+| 960x540 | 104 | 1314.376 | 38.632 |
+| 640x360 | 104 | 702.043 | 36.353 |
+| 480x270 | 104 | 431.824 | 36.172 |
+| 320x180 | 104 | 227.294 | 35.069 |
+| 160x90 | 104 | 80.918 | 33.586 |
+
+### 4.3. Color, grayscale и JPEG Quality
+
+Условия серии: 640x360, 5 кадр/с.
+
+| Режим | JPEG Quality | Payload, кбит/с | PSNR, дБ |
+|---|---:|---:|---:|
+| color | 90 | 2113.639 | 39.694 |
+| color | 70 | 1117.677 | 36.029 |
+| color | 50 | 823.307 | 34.439 |
+| color | 30 | 605.629 | 32.766 |
+| color | 20 | 471.731 | 31.299 |
+| grayscale | 90 | 1809.440 | 42.575 |
+| grayscale | 70 | 957.219 | 38.032 |
+| grayscale | 50 | 702.043 | 36.353 |
+| grayscale | 30 | 511.658 | 34.702 |
+| grayscale | 20 | 392.150 | 33.304 |
+
+### 4.4. Контрольный профиль
+
+В качестве контрольного профиля принят:
+
+| Параметр | Значение |
+|---|---:|
+| Разрешение | 320x180 |
+| Цветовой режим | grayscale |
+| Частота | 2 кадр/с |
+| JPEG Quality | 40 |
+| Выбрано кадров | 42 |
+| Payload bitrate | 80.283660 кбит/с |
+| Средний PSNR | 34.362114 дБ |
+
+Этот профиль используется как baseline в Lab026B и как контрольная
+точка для Lab027.
+
+## 5. Lab026B: глубина 4 бита на пиксель
+
+### 5.1. Исследованные представления
+
+Под 4-битной яркостью понимается индекс `0...15`, то есть 16 уровней
+серого. Восстановленное значение формируется по тому же индексу в
+диапазоне `0...255`.
+
+Под 4-битным индексированным цветом понимается один индекс `0...15`
+на пиксель и палитра не более 16 RGB-цветов на кадр. Это не RGB444:
+RGB444 использует по 4 бита на каждый из трёх каналов, то есть 12 бит
+на пиксель.
+
+Исследованы пять режимов:
+
+| Режим | Представление |
+|---|---|
+| `gray8_jpeg` | Контрольный grayscale JPEG Q40 |
+| `gray4_jpeg` | 16 уровней серого, восстановление в `uint8`, JPEG Q40 |
+| `gray4_packed_zlib` | Два 4-битных индекса в байте, zlib level 9, заголовок 16 байт |
+| `color16_png` | До 16 цветов, без дизеринга, индексированный PNG |
+| `color16_packed_zlib` | 4-битные индексы, zlib level 9, заголовок 16 байт, палитра 48 байт |
+
+### 5.2. Результаты при 320x180 и 2 кадр/с
+
+| Режим | Payload, кбит/с | Средний PSNR, дБ |
+|---|---:|---:|
+| `gray8_jpeg` | 80.283660 | 34.362114 |
+| `gray4_jpeg` | 88.417849 | 32.588941 |
+| `gray4_packed_zlib` | 169.916148 | 34.397012 |
+| `color16_png` | 143.121669 | 25.384724 |
+| `color16_packed_zlib` | 140.568347 | 25.384724 |
+
+### 5.3. Зафиксированный отрицательный результат
+
+В Lab026B уменьшение глубины до 4 бит не позволило повысить разрешение
+кадра в пределах 100 кбит/с.
+
+До 100 кбит/с прошли только два профиля:
+
+| Профиль | Разрешение | Payload, кбит/с | Средний PSNR, дБ |
+|---|---|---:|---:|
+| `320x180_gray8_jpeg_2fps` | 320x180 | 80.283660 | 34.362114 |
+| `320x180_gray4_jpeg_2fps` | 320x180 | 88.417849 | 32.588941 |
+
+Профилей с разрешением больше 320x180 и payload не более
+80.283660 кбит/с не получено. Цветных `color16`-профилей до
+100 кбит/с также не получено.
+
+## 6. Lab027: многомасштабная передача BASE + ROI
+
+### 6.1. Принцип
+
+В Lab027 один профиль состоит из двух независимых JPEG-потоков:
+
+```text
+исходный полноразмерный кадр
+    |
+    +--> BASE
+    |      полный grayscale-кадр
+    |      собственные разрешение, FPS и JPEG Quality
+    |
+    +--> ROI
+           вырезка из исходного кадра
+           собственные разрешение, FPS и JPEG Quality
+
+приёмная реконструкция 640x360:
+
+декодированный BASE
+    |
+    +--> масштабирование до 640x360
+    |
+    +--> наложение последнего декодированного ROI
+           в геометрическое положение области интереса
+```
+
+BASE и ROI обновляются независимо по временной шкале. Между
+обновлениями удерживается последнее декодированное состояние каждого
+потока.
+
+### 6.2. Фиксированная ROI
+
+Нормализованные координаты:
+
+```text
+x_min = 0.20
+x_max = 0.80
+y_min = 0.42
+y_max = 1.00
+```
+
+Для исходного кадра 1280x720 используются координаты:
+
+```text
+x = 256...1024
+y = 302...720
+```
+
+Область занимает центральные 60% ширины и нижние 58% высоты кадра.
+ROI фиксирована и не использует автоматическое распознавание дороги,
+нейронные сети или детекторы объектов.
+
+### 6.3. Результаты ROI-профилей
+
+| Профиль | BASE | ROI | BASE, кбит/с | ROI, кбит/с | Total, кбит/с | Full PSNR, дБ | ROI PSNR, дБ |
+|---|---|---|---:|---:|---:|---:|---:|
+| `base240_1fps_q25_roi320_2fps_q35` | 240x135, 1 FPS, Q25 | 320x180, 2 FPS, Q35 | 19.592167 | 73.683467 | 93.275634 | 19.657187 | 19.574377 |
+| `base240_0_5fps_q25_roi320_2fps_q35` | 240x135, 0.5 FPS, Q25 | 320x180, 2 FPS, Q35 | 10.150112 | 73.683467 | 83.833579 | 18.613817 | 19.574377 |
+| `base160_1fps_q25_roi320_2fps_q35` | 160x90, 1 FPS, Q25 | 320x180, 2 FPS, Q35 | 11.511525 | 73.683467 | 85.194992 | 19.701304 | 19.574377 |
+| `base240_1fps_q25_roi448_1fps_q30` | 240x135, 1 FPS, Q25 | 448x252, 1 FPS, Q30 | 19.592167 | 56.932392 | 76.524559 | 19.098790 | 17.871555 |
+| `base240_0_5fps_q25_roi448_1fps_q30` | 240x135, 0.5 FPS, Q25 | 448x252, 1 FPS, Q30 | 10.150112 | 56.932392 | 67.082504 | 18.113877 | 17.871555 |
+| `base320_1fps_q30_roi320_1fps_q35` | 320x180, 1 FPS, Q30 | 320x180, 1 FPS, Q35 | 33.862343 | 36.738491 | 70.600835 | 19.121457 | 17.888190 |
+| `base240_1fps_q20_roi320_1fps_q30` | 240x135, 1 FPS, Q20 | 320x180, 1 FPS, Q30 | 17.180610 | 33.306453 | 50.487063 | 19.107784 | 17.873870 |
+| `base160_0_5fps_q20_roi320_2fps_q30` | 160x90, 0.5 FPS, Q20 | 320x180, 2 FPS, Q30 | 5.323917 | 66.820546 | 72.144462 | 18.664976 | 19.549559 |
+
+Контрольный baseline при повторении в Lab027 составил
+80.270177 кбит/с. Контрольное значение из Lab026, используемое для
+сравнения, равно 80.283660 кбит/с.
+
+### 6.4. Основной режим
+
+В качестве основного режима в этом описании зафиксирован профиль:
+
+```text
+base160_1fps_q25_roi320_2fps_q35
+```
+
+| Компонент | Параметры |
+|---|---|
+| BASE | 160x90, 1 кадр/с, JPEG Q25 |
+| ROI | 320x180, 2 кадр/с, JPEG Q35 |
+| BASE bitrate | 11.511525 кбит/с |
+| ROI bitrate | 73.683467 кбит/с |
+| Total payload bitrate | 85.194992 кбит/с |
+| Mean reconstructed full PSNR | 19.701304 дБ |
+| Mean reconstructed ROI PSNR | 19.574377 дБ |
+
+### 6.5. Аварийный режим
+
+В качестве аварийного режима в этом описании зафиксирован профиль:
+
+```text
+base240_1fps_q20_roi320_1fps_q30
+```
+
+| Компонент | Параметры |
+|---|---|
+| BASE | 240x135, 1 кадр/с, JPEG Q20 |
+| ROI | 320x180, 1 кадр/с, JPEG Q30 |
+| BASE bitrate | 17.180610 кбит/с |
+| ROI bitrate | 33.306453 кбит/с |
+| Total payload bitrate | 50.487063 кбит/с |
+| Mean reconstructed full PSNR | 19.107784 дБ |
+| Mean reconstructed ROI PSNR | 17.873870 дБ |
+
+## 7. Расчёт payload bitrate
+
+Для одного JPEG-потока:
+
+```text
+total_payload_bytes = сумма размеров выбранных JPEG-кадров
+
+payload_bitrate_bps =
+    total_payload_bytes * 8 / source_duration_seconds
+
+payload_bitrate_kbps =
+    payload_bitrate_bps / 1000
+```
+
+Для Lab027:
+
+```text
+total_payload_bytes =
+    total_base_bytes + total_roi_bytes
+
+base_bitrate_kbps =
+    total_base_bytes * 8 / source_duration_seconds / 1000
+
+roi_bitrate_kbps =
+    total_roi_bytes * 8 / source_duration_seconds / 1000
+
+total_payload_bitrate_kbps =
+    base_bitrate_kbps + roi_bitrate_kbps
+```
+
+Lab026B использует тот же принцип подсчёта полезной нагрузки, но размер
+кадра определяется выбранным режимом: JPEG, индексированный PNG либо
+упакованные и сжатые zlib индексы вместе с предусмотренными заголовком
+и палитрой.
+
+## 8. Неучтённые накладные расходы радиоканала
+
+В приведённые значения payload bitrate пока не включены:
+
+- заголовки радиопакетов и служебные поля радиопротокола;
+- преамбула;
+- CRC;
+- FEC;
+- фрагментация кадров по радиопакетам;
+- межпакетные интервалы;
+- повторные передачи;
+- команды управления.
+
+Значения также не включают оценку задержки полного тракта. PSNR и
+статические сравнительные изображения не заменяют ручную оценку
+пригодности изображения. Фиксированная ROI не гарантирует попадания
+препятствия в область интереса.
+
+## 9. Итоговый рабочий видеорежим после Lab027C–Lab027E
+
+Динамические сравнения Lab027C и Lab027D подтвердили, что раздельное
+асинхронное обновление BASE и ROI заметно оператору. Синхронное
+формирование обеих частей из одного исходного кадра устранило их
+визуальное рассогласование. Частота 2 кадр/с оказалась недостаточной,
+а 3 кадр/с по результатам ручной оценки признаны приемлемыми.
+
+В качестве рабочего компромисса выбран следующий профиль:
+
+| Компонент | Рабочие параметры |
+|---|---|
+| BASE | 240x135, grayscale, JPEG Q23 |
+| ROI | 320x180, grayscale, JPEG Q33 |
+| Обновление | синхронное и атомарное |
+| Частота составного изображения | 3 кадр/с |
+| JPEG payload | 156.342279 кбит/с |
+| Оценка с 10% overhead и FEC 2/3 | 257.964761 кбит/с |
+| Оценка с 10% overhead и FEC 1/2 | 343.953014 кбит/с |
+
+Расчёт иллюстративных канальных скоростей:
+
+```text
+channel_rate_fec_2_3_kbps =
+    payload_kbps * 1.10 / (2 / 3)
+
+channel_rate_fec_1_2_kbps =
+    payload_kbps * 1.10 / (1 / 2)
+```
+
+JPEG Q20 для BASE и Q30 для ROI признаны приемлемыми. Профиль Q23/Q33
+выбран как рабочий компромисс качества и потока. Визуальная разница
+между Q23/Q33 и Q25/Q35 практически отсутствует, поэтому увеличение
+потока для Q25/Q35 не дало заметного преимущества при ручной оценке.
+
+При скорости ровера 25 км/ч линейная скорость равна примерно
+6.944 м/с. При трёх составных кадрах в секунду ровер проходит:
+
+```text
+6.944 м/с / 3 кадр/с = 2.315 м/кадр
+```
+
+То есть между соседними составными изображениями ровер перемещается
+примерно на 2.31 м. Эта оценка не включает задержку кодирования,
+радиоканала, ретранслятора, декодирования и реакции оператора.
+
+Lab027E дополнительно использовала playback 0.5x для локальной
+визуальной имитации более медленного движения сцены. Замедление
+применялось только при создании операторского preview и не является
+частью передаваемого радиоканального формата. Реальная скорость
+автомобиля в исходном видео неизвестна.

tests/lab027_roi_temporal_preview.py

@@ -0,0 +1,925 @@
+"""
+Lab027. Динамическое превью временного обновления BASE и ROI.
+
+Скрипт не повторяет расчёт benchmark Lab027 и не изменяет его
+результаты. Он создаёт одно игнорируемое Git preview-видео с четырьмя
+фиксированными профилями. Для каждого профиля независимо удерживаются
+последние декодированные JPEG-состояния BASE и ROI.
+
+Отдельные JPEG-файлы не сохраняются: кодирование и декодирование
+выполняются только в памяти средствами OpenCV.
+"""
+
+from __future__ import annotations
+
+from dataclasses import dataclass
+from pathlib import Path
+
+import cv2
+import numpy as np
+
+
+SOURCE_VIDEO_PATH = Path("data/raw/lab026_rover_source.mp4")
+
+PREVIEW_DIRECTORY = Path("data/raw/lab027_previews")
+MP4_PREVIEW_PATH = (
+    PREVIEW_DIRECTORY / "lab027_roi_temporal_preview.mp4"
+)
+AVI_PREVIEW_PATH = (
+    PREVIEW_DIRECTORY / "lab027_roi_temporal_preview.avi"
+)
+
+OUTPUT_FPS = 30.0
+PANEL_WIDTH = 640
+PANEL_HEIGHT = 360
+OUTPUT_WIDTH = PANEL_WIDTH * 2
+OUTPUT_HEIGHT = PANEL_HEIGHT * 2
+
+ROI_X_MIN = 0.20
+ROI_X_MAX = 0.80
+ROI_Y_MIN = 0.42
+ROI_Y_MAX = 1.00
+
+FRAME_TIME_EPSILON_SECONDS = 1e-9
+NEW_UPDATE_LABEL_SECONDS = 0.15
+
+
+@dataclass(frozen=True)
+class PreviewProfile:
+    """
+    Описывает один из четырёх фиксированных preview-профилей.
+    """
+
+    name: str
+    base_width: int
+    base_height: int
+    base_fps: float
+    base_quality: int
+    roi_enabled: bool
+    roi_width: int
+    roi_height: int
+    roi_fps: float
+    roi_quality: int
+    measured_payload_kbps: float
+
+
+@dataclass
+class ProfileState:
+    """
+    Хранит независимое временное состояние BASE и ROI профиля.
+    """
+
+    latest_base: np.ndarray | None = None
+    latest_roi: np.ndarray | None = None
+    next_base_time: float = 0.0
+    next_roi_time: float = 0.0
+    last_base_update_time: float = 0.0
+    last_roi_update_time: float = 0.0
+    base_update_count: int = 0
+    roi_update_count: int = 0
+
+
+def read_video_metadata(
+    source_path: Path,
+) -> tuple[int, int, float, int, float]:
+    """
+    Читает и проверяет параметры исходного видео.
+    """
+
+    if not source_path.exists():
+        raise RuntimeError(
+            f"Исходный видеофайл отсутствует: {source_path}"
+        )
+
+    capture = cv2.VideoCapture(str(source_path))
+
+    if not capture.isOpened():
+        raise RuntimeError(
+            f"OpenCV не смог открыть видео: {source_path}"
+        )
+
+    try:
+        width = int(capture.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))
+        height = int(capture.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))
+        fps = float(capture.get(cv2.CAP_PROP_FPS))
+        frame_count = int(capture.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_COUNT))
+    finally:
+        capture.release()
+
+    if width <= 0 or height <= 0:
+        raise RuntimeError(
+            "OpenCV вернул некорректное разрешение видео."
+        )
+
+    if fps <= 0.0:
+        raise RuntimeError("FPS исходного видео равен нулю.")
+
+    if frame_count <= 0:
+        raise RuntimeError("Число кадров исходного видео равно нулю.")
+
+    duration_seconds = frame_count / fps
+
+    return width, height, fps, frame_count, duration_seconds
+
+
+def build_profiles() -> list[PreviewProfile]:
+    """
+    Создаёт ровно четыре согласованных preview-профиля.
+    """
+
+    profiles = [
+        PreviewProfile(
+            name="baseline",
+            base_width=320,
+            base_height=180,
+            base_fps=2.0,
+            base_quality=40,
+            roi_enabled=False,
+            roi_width=0,
+            roi_height=0,
+            roi_fps=0.0,
+            roi_quality=0,
+            measured_payload_kbps=80.27,
+        ),
+        PreviewProfile(
+            name="ROI normal",
+            base_width=240,
+            base_height=135,
+            base_fps=1.0,
+            base_quality=25,
+            roi_enabled=True,
+            roi_width=320,
+            roi_height=180,
+            roi_fps=2.0,
+            roi_quality=35,
+            measured_payload_kbps=93.28,
+        ),
+        PreviewProfile(
+            name="ROI economy",
+            base_width=160,
+            base_height=90,
+            base_fps=1.0,
+            base_quality=25,
+            roi_enabled=True,
+            roi_width=320,
+            roi_height=180,
+            roi_fps=2.0,
+            roi_quality=35,
+            measured_payload_kbps=85.19,
+        ),
+        PreviewProfile(
+            name="ROI degraded channel",
+            base_width=240,
+            base_height=135,
+            base_fps=1.0,
+            base_quality=20,
+            roi_enabled=True,
+            roi_width=320,
+            roi_height=180,
+            roi_fps=1.0,
+            roi_quality=30,
+            measured_payload_kbps=50.49,
+        ),
+    ]
+
+    if len(profiles) != 4:
+        raise RuntimeError(
+            "Preview Lab027 должно содержать ровно четыре профиля."
+        )
+
+    return profiles
+
+
+def normalized_roi_to_pixels(
+    width: int,
+    height: int,
+) -> tuple[int, int, int, int]:
+    """
+    Переводит фиксированные нормализованные координаты ROI в пиксели.
+
+    Результат задаёт полуоткрытый прямоугольник:
+    x_min, y_min, x_max, y_max.
+    """
+
+    if width <= 0 or height <= 0:
+        raise ValueError("Размер кадра должен быть положительным.")
+
+    x_min = int(round(width * ROI_X_MIN))
+    x_max = int(round(width * ROI_X_MAX))
+    y_min = int(round(height * ROI_Y_MIN))
+    y_max = int(round(height * ROI_Y_MAX))
+
+    x_min = min(max(x_min, 0), width - 1)
+    x_max = min(max(x_max, x_min + 1), width)
+    y_min = min(max(y_min, 0), height - 1)
+    y_max = min(max(y_max, y_min + 1), height)
+
+    return x_min, y_min, x_max, y_max
+
+
+def should_update(
+    current_time: float,
+    next_update_time: float,
+    epsilon_seconds: float = FRAME_TIME_EPSILON_SECONDS,
+) -> bool:
+    """
+    Проверяет наступление времени очередного обновления потока.
+    """
+
+    return (
+        current_time + epsilon_seconds
+        >= next_update_time
+    )
+
+
+def encode_decode_grayscale_jpeg(
+    gray_frame: np.ndarray,
+    jpeg_quality: int,
+) -> np.ndarray:
+    """
+    Кодирует grayscale JPEG в памяти и декодирует его обратно.
+    """
+
+    if gray_frame.ndim != 2:
+        raise RuntimeError(
+            "JPEG preview должен получать grayscale-кадр."
+        )
+
+    encoding_ok, encoded = cv2.imencode(
+        ".jpg",
+        gray_frame,
+        [cv2.IMWRITE_JPEG_QUALITY, jpeg_quality],
+    )
+
+    if not encoding_ok or encoded is None or encoded.size == 0:
+        raise RuntimeError("OpenCV не смог закодировать JPEG.")
+
+    decoded = cv2.imdecode(
+        encoded,
+        cv2.IMREAD_GRAYSCALE,
+    )
+
+    if decoded is None or decoded.shape != gray_frame.shape:
+        raise RuntimeError(
+            "Декодированный JPEG имеет некорректный размер."
+        )
+
+    return decoded
+
+
+def encode_decode_base(
+    source_frame: np.ndarray,
+    profile: PreviewProfile,
+) -> np.ndarray:
+    """
+    Формирует очередное декодированное состояние BASE.
+    """
+
+    source_gray = cv2.cvtColor(
+        source_frame,
+        cv2.COLOR_BGR2GRAY,
+    )
+    resized_base = cv2.resize(
+        source_gray,
+        (profile.base_width, profile.base_height),
+        interpolation=cv2.INTER_AREA,
+    )
+
+    return encode_decode_grayscale_jpeg(
+        resized_base,
+        profile.base_quality,
+    )
+
+
+def encode_decode_roi(
+    source_frame: np.ndarray,
+    source_roi: tuple[int, int, int, int],
+    profile: PreviewProfile,
+) -> np.ndarray:
+    """
+    Вырезает ROI исходного BGR-кадра и формирует JPEG-состояние.
+    """
+
+    if not profile.roi_enabled:
+        raise RuntimeError(
+            "Нельзя кодировать ROI для отключённого ROI-профиля."
+        )
+
+    x_min, y_min, x_max, y_max = source_roi
+    roi_bgr = source_frame[y_min:y_max, x_min:x_max]
+
+    if roi_bgr.size == 0:
+        raise RuntimeError("Вырезана пустая область ROI.")
+
+    roi_gray = cv2.cvtColor(
+        roi_bgr,
+        cv2.COLOR_BGR2GRAY,
+    )
+    resized_roi = cv2.resize(
+        roi_gray,
+        (profile.roi_width, profile.roi_height),
+        interpolation=cv2.INTER_AREA,
+    )
+
+    return encode_decode_grayscale_jpeg(
+        resized_roi,
+        profile.roi_quality,
+    )
+
+
+def reconstruct_panel(
+    profile: PreviewProfile,
+    state: ProfileState,
+    panel_roi: tuple[int, int, int, int],
+) -> np.ndarray:
+    """
+    Восстанавливает одну grayscale-панель размером 640x360.
+    """
+
+    if state.latest_base is None:
+        raise RuntimeError("BASE-состояние ещё не создано.")
+
+    reconstructed = cv2.resize(
+        state.latest_base,
+        (PANEL_WIDTH, PANEL_HEIGHT),
+        interpolation=cv2.INTER_LINEAR,
+    )
+
+    if profile.roi_enabled:
+        if state.latest_roi is None:
+            raise RuntimeError("ROI-состояние ещё не создано.")
+
+        x_min, y_min, x_max, y_max = panel_roi
+        resized_roi = cv2.resize(
+            state.latest_roi,
+            (x_max - x_min, y_max - y_min),
+            interpolation=cv2.INTER_LINEAR,
+        )
+        reconstructed[y_min:y_max, x_min:x_max] = resized_roi
+
+    return reconstructed
+
+
+def draw_text_line(
+    image: np.ndarray,
+    text: str,
+    y_position: int,
+    text_color: tuple[int, int, int] = (255, 255, 255),
+) -> None:
+    """
+    Рисует одну ASCII-строку служебной информации OpenCV.
+    """
+
+    cv2.putText(
+        image,
+        text,
+        (10, y_position),
+        cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,
+        0.46,
+        text_color,
+        1,
+        cv2.LINE_AA,
+    )
+
+
+def draw_panel_information(
+    reconstructed_gray: np.ndarray,
+    profile: PreviewProfile,
+    state: ProfileState,
+    current_time: float,
+    panel_roi: tuple[int, int, int, int],
+) -> np.ndarray:
+    """
+    Добавляет рамку ROI, параметры и индикаторы обновления панели.
+    """
+
+    panel = cv2.cvtColor(
+        reconstructed_gray,
+        cv2.COLOR_GRAY2BGR,
+    )
+
+    if profile.roi_enabled:
+        cv2.rectangle(
+            panel,
+            (panel_roi[0], panel_roi[1]),
+            (panel_roi[2] - 1, panel_roi[3] - 1),
+            (0, 255, 255),
+            2,
+        )
+
+    overlay = panel.copy()
+    cv2.rectangle(
+        overlay,
+        (0, 0),
+        (PANEL_WIDTH - 1, 142),
+        (0, 0, 0),
+        thickness=-1,
+    )
+    cv2.addWeighted(
+        overlay,
+        0.72,
+        panel,
+        0.28,
+        0.0,
+        panel,
+    )
+
+    base_age = max(
+        0.0,
+        current_time - state.last_base_update_time,
+    )
+    roi_age = max(
+        0.0,
+        current_time - state.last_roi_update_time,
+    )
+    base_is_new = (
+        base_age <= NEW_UPDATE_LABEL_SECONDS
+    )
+    roi_is_new = (
+        profile.roi_enabled
+        and roi_age <= NEW_UPDATE_LABEL_SECONDS
+    )
+
+    draw_text_line(panel, profile.name, 20)
+    draw_text_line(
+        panel,
+        (
+            f"BASE: {profile.base_width}x{profile.base_height}, "
+            f"{profile.base_fps:g} fps, Q{profile.base_quality}"
+        ),
+        41,
+    )
+
+    if profile.roi_enabled:
+        roi_text = (
+            f"ROI: {profile.roi_width}x{profile.roi_height}, "
+            f"{profile.roi_fps:g} fps, Q{profile.roi_quality}"
+        )
+        roi_age_text = f"{roi_age:.3f} s"
+    else:
+        roi_text = "ROI: disabled"
+        roi_age_text = "disabled"
+
+    draw_text_line(panel, roi_text, 62)
+    draw_text_line(
+        panel,
+        (
+            f"payload={profile.measured_payload_kbps:.2f} kbps, "
+            f"source time={current_time:.3f} s"
+        ),
+        83,
+    )
+    draw_text_line(
+        panel,
+        (
+            f"since BASE={base_age:.3f} s, "
+            f"since ROI={roi_age_text}"
+        ),
+        104,
+    )
+
+    update_labels: list[str] = []
+
+    if base_is_new:
+        update_labels.append("NEW BASE")
+
+    if roi_is_new:
+        update_labels.append("NEW ROI")
+
+    if update_labels:
+        draw_text_line(
+            panel,
+            " | ".join(update_labels),
+            130,
+            text_color=(0, 255, 0),
+        )
+
+    return panel
+
+
+def compose_grid(panels: list[np.ndarray]) -> np.ndarray:
+    """
+    Объединяет четыре панели в сетку 2x2 размером 1280x720.
+    """
+
+    if len(panels) != 4:
+        raise RuntimeError(
+            "Для сетки preview требуется ровно четыре панели."
+        )
+
+    for panel in panels:
+        if panel.shape != (PANEL_HEIGHT, PANEL_WIDTH, 3):
+            raise RuntimeError(
+                f"Некорректный размер панели: {panel.shape}"
+            )
+
+    top_row = np.hstack((panels[0], panels[1]))
+    bottom_row = np.hstack((panels[2], panels[3]))
+    grid = np.vstack((top_row, bottom_row))
+
+    if grid.shape != (OUTPUT_HEIGHT, OUTPUT_WIDTH, 3):
+        raise RuntimeError(
+            f"Некорректный размер сетки: {grid.shape}"
+        )
+
+    return grid
+
+
+def open_preview_writer() -> tuple[cv2.VideoWriter, Path, bool]:
+    """
+    Открывает MP4 writer либо разрешённый fallback AVI/MJPG.
+    """
+
+    mp4_writer = cv2.VideoWriter(
+        str(MP4_PREVIEW_PATH),
+        cv2.VideoWriter_fourcc(*"mp4v"),
+        OUTPUT_FPS,
+        (OUTPUT_WIDTH, OUTPUT_HEIGHT),
+        True,
+    )
+
+    if mp4_writer.isOpened():
+        return mp4_writer, MP4_PREVIEW_PATH, False
+
+    mp4_writer.release()
+
+    if MP4_PREVIEW_PATH.exists():
+        MP4_PREVIEW_PATH.unlink()
+
+    avi_writer = cv2.VideoWriter(
+        str(AVI_PREVIEW_PATH),
+        cv2.VideoWriter_fourcc(*"MJPG"),
+        OUTPUT_FPS,
+        (OUTPUT_WIDTH, OUTPUT_HEIGHT),
+        True,
+    )
+
+    if not avi_writer.isOpened():
+        avi_writer.release()
+
+        if AVI_PREVIEW_PATH.exists():
+            AVI_PREVIEW_PATH.unlink()
+
+        raise RuntimeError(
+            "OpenCV не смог открыть ни MP4, ни AVI writer."
+        )
+
+    return avi_writer, AVI_PREVIEW_PATH, True
+
+
+def create_preview(
+    source_path: Path,
+    profiles: list[PreviewProfile],
+    source_width: int,
+    source_height: int,
+    source_fps: float,
+    expected_frame_count: int,
+) -> tuple[Path, bool, int, list[ProfileState]]:
+    """
+    Создаёт preview-видео с одним выходным кадром на исходный кадр.
+    """
+
+    if len(profiles) != 4:
+        raise RuntimeError(
+            "Ожидалось ровно четыре preview-профиля."
+        )
+
+    PREVIEW_DIRECTORY.mkdir(
+        parents=True,
+        exist_ok=True,
+    )
+
+    capture = cv2.VideoCapture(str(source_path))
+
+    if not capture.isOpened():
+        raise RuntimeError(
+            f"OpenCV не смог открыть видео: {source_path}"
+        )
+
+    writer, preview_path, fallback_used = open_preview_writer()
+    source_roi = normalized_roi_to_pixels(
+        source_width,
+        source_height,
+    )
+    panel_roi = normalized_roi_to_pixels(
+        PANEL_WIDTH,
+        PANEL_HEIGHT,
+    )
+    states = [
+        ProfileState()
+        for _ in profiles
+    ]
+    frame_index = 0
+
+    try:
+        while True:
+            frame_read, source_frame = capture.read()
+
+            if not frame_read:
+                break
+
+            if source_frame is None:
+                raise RuntimeError(
+                    f"Получен пустой кадр {frame_index}."
+                )
+
+            if (
+                source_frame.shape[1] != source_width
+                or source_frame.shape[0] != source_height
+            ):
+                raise RuntimeError(
+                    "Размер кадра отличается от метаданных."
+                )
+
+            current_time = frame_index / source_fps
+            panels: list[np.ndarray] = []
+
+            for profile, state in zip(profiles, states):
+                if should_update(
+                    current_time,
+                    state.next_base_time,
+                ):
+                    state.latest_base = encode_decode_base(
+                        source_frame,
+                        profile,
+                    )
+                    state.last_base_update_time = current_time
+                    state.next_base_time += 1.0 / profile.base_fps
+                    state.base_update_count += 1
+
+                if (
+                    profile.roi_enabled
+                    and should_update(
+                        current_time,
+                        state.next_roi_time,
+                    )
+                ):
+                    state.latest_roi = encode_decode_roi(
+                        source_frame,
+                        source_roi,
+                        profile,
+                    )
+                    state.last_roi_update_time = current_time
+                    state.next_roi_time += 1.0 / profile.roi_fps
+                    state.roi_update_count += 1
+
+                reconstructed = reconstruct_panel(
+                    profile,
+                    state,
+                    panel_roi,
+                )
+                panels.append(
+                    draw_panel_information(
+                        reconstructed,
+                        profile,
+                        state,
+                        current_time,
+                        panel_roi,
+                    )
+                )
+
+            writer.write(compose_grid(panels))
+            frame_index += 1
+
+            if (
+                frame_index % 100 == 0
+                or frame_index == expected_frame_count
+            ):
+                print(
+                    f"  Written frames: "
+                    f"{frame_index}/{expected_frame_count}"
+                )
+    except Exception:
+        capture.release()
+        writer.release()
+
+        if preview_path.exists():
+            preview_path.unlink()
+
+        raise
+    finally:
+        capture.release()
+        writer.release()
+
+    if frame_index != expected_frame_count:
+        if preview_path.exists():
+            preview_path.unlink()
+
+        raise RuntimeError(
+            "Число записанных кадров не совпало с исходным: "
+            f"{frame_index} != {expected_frame_count}."
+        )
+
+    return (
+        preview_path,
+        fallback_used,
+        frame_index,
+        states,
+    )
+
+
+def read_frame_at(
+    capture: cv2.VideoCapture,
+    frame_index: int,
+) -> tuple[bool, tuple[int, ...] | None]:
+    """
+    Читает один кадр preview по индексу для итоговой проверки.
+    """
+
+    capture.set(
+        cv2.CAP_PROP_POS_FRAMES,
+        frame_index,
+    )
+    frame_read, frame = capture.read()
+
+    if not frame_read or frame is None:
+        return False, None
+
+    return True, frame.shape
+
+
+def verify_preview(
+    preview_path: Path,
+    source_frame_count: int,
+    source_duration_seconds: float,
+) -> tuple[
+    int,
+    int,
+    float,
+    int,
+    float,
+    tuple[bool, tuple[int, ...] | None],
+    tuple[bool, tuple[int, ...] | None],
+    tuple[bool, tuple[int, ...] | None],
+]:
+    """
+    Проверяет контейнер, геометрию, FPS, длительность и три кадра.
+    """
+
+    if not preview_path.exists():
+        raise RuntimeError(
+            f"Preview отсутствует: {preview_path}"
+        )
+
+    if preview_path.stat().st_size <= 0:
+        raise RuntimeError("Preview имеет нулевой размер.")
+
+    capture = cv2.VideoCapture(str(preview_path))
+
+    if not capture.isOpened():
+        raise RuntimeError(
+            f"OpenCV не смог открыть preview: {preview_path}"
+        )
+
+    try:
+        width = int(capture.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))
+        height = int(capture.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))
+        fps = float(capture.get(cv2.CAP_PROP_FPS))
+        frame_count = int(capture.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_COUNT))
+
+        if fps <= 0.0:
+            raise RuntimeError("FPS preview равен нулю.")
+
+        duration_seconds = frame_count / fps
+        first_frame = read_frame_at(capture, 0)
+        middle_frame = read_frame_at(
+            capture,
+            frame_count // 2,
+        )
+        last_frame = read_frame_at(
+            capture,
+            frame_count - 1,
+        )
+    finally:
+        capture.release()
+
+    if width != OUTPUT_WIDTH or height != OUTPUT_HEIGHT:
+        raise RuntimeError(
+            f"Некорректное разрешение preview: {width}x{height}."
+        )
+
+    if frame_count != source_frame_count:
+        raise RuntimeError(
+            "Число кадров preview не совпало с исходным."
+        )
+
+    allowed_duration_difference = (
+        1.0 / fps + FRAME_TIME_EPSILON_SECONDS
+    )
+
+    if (
+        abs(duration_seconds - source_duration_seconds)
+        > allowed_duration_difference
+    ):
+        raise RuntimeError(
+            "Длительность preview отличается более чем на один кадр."
+        )
+
+    for label, frame_result in [
+        ("первый", first_frame),
+        ("средний", middle_frame),
+        ("последний", last_frame),
+    ]:
+        if not frame_result[0]:
+            raise RuntimeError(
+                f"Не удалось прочитать {label} кадр preview."
+            )
+
+    return (
+        width,
+        height,
+        fps,
+        frame_count,
+        duration_seconds,
+        first_frame,
+        middle_frame,
+        last_frame,
+    )
+
+
+def main() -> None:
+    """
+    Создаёт и проверяет динамическое preview Lab027.
+    """
+
+    print("Reading source video metadata...")
+    (
+        source_width,
+        source_height,
+        source_fps,
+        source_frame_count,
+        source_duration_seconds,
+    ) = read_video_metadata(SOURCE_VIDEO_PATH)
+
+    print(f"  Source: {SOURCE_VIDEO_PATH}")
+    print(f"  Resolution: {source_width}x{source_height}")
+    print(f"  FPS: {source_fps:.6f}")
+    print(f"  Frames: {source_frame_count}")
+    print(f"  Duration: {source_duration_seconds:.6f} s")
+
+    profiles = build_profiles()
+    print("Creating dynamic preview...")
+    (
+        preview_path,
+        fallback_used,
+        written_frame_count,
+        states,
+    ) = create_preview(
+        source_path=SOURCE_VIDEO_PATH,
+        profiles=profiles,
+        source_width=source_width,
+        source_height=source_height,
+        source_fps=source_fps,
+        expected_frame_count=source_frame_count,
+    )
+
+    print("Verifying preview...")
+    (
+        preview_width,
+        preview_height,
+        preview_fps,
+        preview_frame_count,
+        preview_duration_seconds,
+        first_frame,
+        middle_frame,
+        last_frame,
+    ) = verify_preview(
+        preview_path,
+        source_frame_count,
+        source_duration_seconds,
+    )
+
+    print("")
+    print(f"Preview path: {preview_path}")
+    print(f"Fallback used: {fallback_used}")
+    print(f"File size: {preview_path.stat().st_size} bytes")
+    print(
+        f"Preview resolution: "
+        f"{preview_width}x{preview_height}"
+    )
+    print(f"Preview FPS: {preview_fps:.6f}")
+    print(f"Written frames: {written_frame_count}")
+    print(f"Verified frames: {preview_frame_count}")
+    print(
+        f"Preview duration: "
+        f"{preview_duration_seconds:.6f} s"
+    )
+    print(f"First frame: {first_frame}")
+    print(f"Middle frame: {middle_frame}")
+    print(f"Last frame: {last_frame}")
+    print("")
+    print("Profile update counts:")
+
+    for profile, state in zip(profiles, states):
+        print(
+            f"  {profile.name}: "
+            f"BASE={state.base_update_count}, "
+            f"ROI={state.roi_update_count}"
+        )
+
+    print("")
+    print("Lab027 temporal preview completed successfully.")
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    main()