Lab026. Исследование уменьшения видеопотока для радиоуправления ровером

Цель: исследовать уменьшение полезной нагрузки видеоканала для передачи через ретранслятор.
Исходный файл: data\raw\lab026_rover_source.mp4
Размер исходного файла: 7790985 байт
Исходное разрешение: 1280x720
Исходный FPS: 30.000000
Число кадров: 623
Длительность: 20.766667 с
Приблизительный исходный файловый битрейт: 3001.343 кбит/с

Исследуется независимое покадровое JPEG-сжатие. JPEG хранится и декодируется только в памяти.
Рассчитанный bitrate учитывает только JPEG payload.
Не учитываются заголовки радиопакетов, CRC, FEC, преамбула, интервалы, повторы и команды управления.

Результаты fps_sweep:
fps_30: 640x360, 30 кадр/с, grayscale, Q=50, кадров=623, payload=3936.913 кбит/с, PSNR=37.350 дБ, уменьшение=0.76x
fps_10: 640x360, 10 кадр/с, grayscale, Q=50, кадров=208, payload=1402.877 кбит/с, PSNR=36.370 дБ, уменьшение=2.14x
fps_5: 640x360, 5 кадр/с, grayscale, Q=50, кадров=104, payload=702.043 кбит/с, PSNR=36.353 дБ, уменьшение=4.28x
fps_2: 640x360, 2 кадр/с, grayscale, Q=50, кадров=42, payload=284.084 кбит/с, PSNR=36.320 дБ, уменьшение=10.56x
fps_1: 640x360, 1 кадр/с, grayscale, Q=50, кадров=21, payload=142.273 кбит/с, PSNR=36.288 дБ, уменьшение=21.10x
fps_0_5: 640x360, 0.5 кадр/с, grayscale, Q=50, кадров=11, payload=73.821 кбит/с, PSNR=36.372 дБ, уменьшение=40.66x
fps_0_2: 640x360, 0.2 кадр/с, grayscale, Q=50, кадров=5, payload=35.247 кбит/с, PSNR=35.860 дБ, уменьшение=85.15x

Результаты resolution_sweep:
resolution_1280x720: 1280x720, 5 кадр/с, grayscale, Q=50, кадров=104, payload=2121.333 кбит/с, PSNR=39.608 дБ, уменьшение=1.41x
resolution_960x540: 960x540, 5 кадр/с, grayscale, Q=50, кадров=104, payload=1314.376 кбит/с, PSNR=38.632 дБ, уменьшение=2.28x
resolution_640x360: 640x360, 5 кадр/с, grayscale, Q=50, кадров=104, payload=702.043 кбит/с, PSNR=36.353 дБ, уменьшение=4.28x
resolution_480x270: 480x270, 5 кадр/с, grayscale, Q=50, кадров=104, payload=431.824 кбит/с, PSNR=36.172 дБ, уменьшение=6.95x
resolution_320x180: 320x180, 5 кадр/с, grayscale, Q=50, кадров=104, payload=227.294 кбит/с, PSNR=35.069 дБ, уменьшение=13.20x
resolution_160x90: 160x90, 5 кадр/с, grayscale, Q=50, кадров=104, payload=80.918 кбит/с, PSNR=33.586 дБ, уменьшение=37.09x

Результаты quality_sweep:
quality_color_q90: 640x360, 5 кадр/с, color, Q=90, кадров=104, payload=2113.639 кбит/с, PSNR=39.694 дБ, уменьшение=1.42x
quality_color_q70: 640x360, 5 кадр/с, color, Q=70, кадров=104, payload=1117.677 кбит/с, PSNR=36.029 дБ, уменьшение=2.69x
quality_color_q50: 640x360, 5 кадр/с, color, Q=50, кадров=104, payload=823.307 кбит/с, PSNR=34.439 дБ, уменьшение=3.65x
quality_color_q30: 640x360, 5 кадр/с, color, Q=30, кадров=104, payload=605.629 кбит/с, PSNR=32.766 дБ, уменьшение=4.96x
quality_color_q20: 640x360, 5 кадр/с, color, Q=20, кадров=104, payload=471.731 кбит/с, PSNR=31.299 дБ, уменьшение=6.36x
quality_grayscale_q90: 640x360, 5 кадр/с, grayscale, Q=90, кадров=104, payload=1809.440 кбит/с, PSNR=42.575 дБ, уменьшение=1.66x
quality_grayscale_q70: 640x360, 5 кадр/с, grayscale, Q=70, кадров=104, payload=957.219 кбит/с, PSNR=38.032 дБ, уменьшение=3.14x
quality_grayscale_q50: 640x360, 5 кадр/с, grayscale, Q=50, кадров=104, payload=702.043 кбит/с, PSNR=36.353 дБ, уменьшение=4.28x
quality_grayscale_q30: 640x360, 5 кадр/с, grayscale, Q=30, кадров=104, payload=511.658 кбит/с, PSNR=34.702 дБ, уменьшение=5.87x
quality_grayscale_q20: 640x360, 5 кадр/с, grayscale, Q=20, кадров=104, payload=392.150 кбит/с, PSNR=33.304 дБ, уменьшение=7.65x

Результаты candidate_profiles:
candidate_640x360_gray_5fps_q50: 640x360, 5 кадр/с, grayscale, Q=50, кадров=104, payload=702.043 кбит/с, PSNR=36.353 дБ, уменьшение=4.28x
candidate_640x360_gray_2fps_q40: 640x360, 2 кадр/с, grayscale, Q=40, кадров=42, payload=246.368 кбит/с, PSNR=35.589 дБ, уменьшение=12.18x
candidate_320x180_color_5fps_q50: 320x180, 5 кадр/с, color, Q=50, кадров=104, payload=276.472 кбит/с, PSNR=32.414 дБ, уменьшение=10.86x
candidate_320x180_gray_5fps_q50: 320x180, 5 кадр/с, grayscale, Q=50, кадров=104, payload=227.294 кбит/с, PSNR=35.069 дБ, уменьшение=13.20x
candidate_320x180_gray_2fps_q40: 320x180, 2 кадр/с, grayscale, Q=40, кадров=42, payload=80.284 кбит/с, PSNR=34.362 дБ, уменьшение=37.38x
candidate_320x180_gray_1fps_q35: 320x180, 1 кадр/с, grayscale, Q=35, кадров=21, payload=37.265 кбит/с, PSNR=34.035 дБ, уменьшение=80.54x
candidate_320x180_gray_0_5fps_q35: 320x180, 0.5 кадр/с, grayscale, Q=35, кадров=11, payload=19.309 кбит/с, PSNR=34.166 дБ, уменьшение=155.43x
candidate_320x180_gray_0_2fps_q35: 320x180, 0.2 кадр/с, grayscale, Q=35, кадров=5, payload=9.098 кбит/с, PSNR=33.741 дБ, уменьшение=329.87x
candidate_160x90_gray_1fps_q30: 160x90, 1 кадр/с, grayscale, Q=30, кадров=21, payload=12.614 кбит/с, PSNR=32.031 дБ, уменьшение=237.94x

Candidate-профили с payload bitrate не более 100 кбит/с:
candidate_320x180_gray_2fps_q40: 320x180, 2 кадр/с, grayscale, Q=40, кадров=42, payload=80.284 кбит/с, PSNR=34.362 дБ, уменьшение=37.38x
candidate_320x180_gray_1fps_q35: 320x180, 1 кадр/с, grayscale, Q=35, кадров=21, payload=37.265 кбит/с, PSNR=34.035 дБ, уменьшение=80.54x
candidate_320x180_gray_0_5fps_q35: 320x180, 0.5 кадр/с, grayscale, Q=35, кадров=11, payload=19.309 кбит/с, PSNR=34.166 дБ, уменьшение=155.43x
candidate_320x180_gray_0_2fps_q35: 320x180, 0.2 кадр/с, grayscale, Q=35, кадров=5, payload=9.098 кбит/с, PSNR=33.741 дБ, уменьшение=329.87x
candidate_160x90_gray_1fps_q30: 160x90, 1 кадр/с, grayscale, Q=30, кадров=21, payload=12.614 кбит/с, PSNR=32.031 дБ, уменьшение=237.94x

Candidate-профили с payload bitrate не более 50 кбит/с:
candidate_320x180_gray_1fps_q35: 320x180, 1 кадр/с, grayscale, Q=35, кадров=21, payload=37.265 кбит/с, PSNR=34.035 дБ, уменьшение=80.54x
candidate_320x180_gray_0_5fps_q35: 320x180, 0.5 кадр/с, grayscale, Q=35, кадров=11, payload=19.309 кбит/с, PSNR=34.166 дБ, уменьшение=155.43x
candidate_320x180_gray_0_2fps_q35: 320x180, 0.2 кадр/с, grayscale, Q=35, кадров=5, payload=9.098 кбит/с, PSNR=33.741 дБ, уменьшение=329.87x
candidate_160x90_gray_1fps_q30: 160x90, 1 кадр/с, grayscale, Q=30, кадров=21, payload=12.614 кбит/с, PSNR=32.031 дБ, уменьшение=237.94x

Candidate-профили с payload bitrate не более 20 кбит/с:
candidate_320x180_gray_0_5fps_q35: 320x180, 0.5 кадр/с, grayscale, Q=35, кадров=11, payload=19.309 кбит/с, PSNR=34.166 дБ, уменьшение=155.43x
candidate_320x180_gray_0_2fps_q35: 320x180, 0.2 кадр/с, grayscale, Q=35, кадров=5, payload=9.098 кбит/с, PSNR=33.741 дБ, уменьшение=329.87x
candidate_160x90_gray_1fps_q30: 160x90, 1 кадр/с, grayscale, Q=30, кадров=21, payload=12.614 кбит/с, PSNR=32.031 дБ, уменьшение=237.94x

Candidate-профили с payload bitrate не более 10 кбит/с:
candidate_320x180_gray_0_2fps_q35: 320x180, 0.2 кадр/с, grayscale, Q=35, кадров=5, payload=9.098 кбит/с, PSNR=33.741 дБ, уменьшение=329.87x

Профиль с минимальным измеренным битрейтом:
candidate_320x180_gray_0_2fps_q35: 320x180, 0.2 кадр/с, grayscale, Q=35, кадров=5, payload=9.098 кбит/с, PSNR=33.741 дБ, уменьшение=329.87x

Автоматические метрики не заменяют визуальную оценку пригодности изображения для управления ровером.
Сравнительное изображение: data\processed\lab026\lab026_candidate_profiles.png
Следующий шаг: пользователь должен визуально выбрать пригодные candidate-профили.