Slik leverer undervanns-ROV-kameraet live video

Derfor er undervannsvideo teknisk utfordrende

Over vann og under perfekte vannforhold vil ofte 4K videoer bli oppfattet som bedre enn videoer i Full HD. Under vann derimot, så vil du ikke se så mye forskjell ettersom sikt, som påvirkes av vannkvalitet, og lysforhold har mest å si for bildekvaliteten.

Det som virkelig betyr noe når klarheten i vannet er dårlig er lysfølsomhet. Bruker man dronens innebygde lys under slike forhold vil sikten i vannet ofte bli verre ettersom lyset reflekteres av partikler som forårsaker det som kalles "backscatter". Lyset du sender ut returneres rett til kameraet og blender deg, akkurat som når en kjører i en snøstorm. Da blir det vanskelig å navigere. Navigering ved hjelp av naturlig lys under slike forhold er aller best, da vil ikke partiklene være like synlige og det blir lettere å se. Under ekstremt mørke forhold kan bruk av eksternt lys i en vinklet orientering plassert lengre unna dronekameraet forbedre din evne til å se hvor du skal betraktelig.

Hva forårsaker forsinkelse i undervannsdrone-kameraet

Forsinkelse i live video er tiden det tar fra lys treffer bildesensoren til det tilsvarende bildet vises på operatørens skjerm. I en undervanns-ROV må videoen gjennom flere ledd — og hvert av dem legger på millisekunder:

• Opptak og komprimering. Bildesensoren leser ut hvert bilde, og videoprosessoren om bord komprimerer det, vanligvis med H.264. Sanntidsenkodere er en avveining mellom kvalitet og forsinkelse: lange referansekjeder og B-frames gir bedre komprimering, men tvinger enkoderen til å vente på fremtidige bilder og øker dermed forsinkelsen. Enkoderprofiler for lav forsinkelse unngår dette, på bekostning av litt dårligere bitrate-effektivitet.
• Overføring via kabelen. Radiosignaler trenger dårlig gjennom vann, så ROV-er kommuniserer via en tynn kabel (tether). Den enkodede strømmen sendes pakkevis gjennom kabelen med en begrenset båndbredde. Høyere bitrate gir skarpere video, men også flere data å overføre per bilde, og retransmisjon ved pakketap gir direkte ekstra forsinkelse.
• Buffering og dekoding på overflaten. I toppenheten eller på enheten som viser bildet blir pakkene satt sammen, en jitter-buffer jevner ut variasjoner i nettverket, og dekoderen rekonstruerer bildet. Store jitter-buffere gir jevnere avspilling, men legger til fast forsinkelse. En strammere buffer holder forsinkelsen lav, men tåler mindre støy på linja.
• Visningskjede. Selv etter dekoding må bildet gjennom operativsystemets kompositor og skjermens oppdateringssyklus før operatøren ser det. På mobile enheter kan dette alene legge på 30–100 ms.

Total forsinkelse fra ende til ende er summen av alt dette. Et undervanns-ROV-system som skal kjennes "live" må designes for lav forsinkelse i hele kjeden, ikke bare i kameraet.

Når man sammenligner kameraspesifikasjonene til forskjellige undervannsdroner, kan det være lett å gjøre seg opp en mening om hvilken som er best på papiret. Dessverre gjenspeiler ikke alle disse tekniske spesifikasjonene virkeligheten. Husk at kamera skal ikke bare gjøre opptak, men er også operatørens øyne når dronen skal manuvreres. 4K-opptak er til liten nytte dersom operatøren ikke kan se hvor han skal eller forsinkelsen i videostrømmen er for stor til å kunne manøvreres som ønskelig. Høy forsinkelse på videostrømmen gjør dronen vanskelig å operere og kan i verste fall føre til farlige situasjoner.

Slik forbedrer lav forsinkelse ROV-operasjoner

Å gi operatøren høyest mulig videokvalitet og lavest mulig forsinkelse i live videostrømmen har vært en prioritet for oss. Kameraene våre strømmer høykvalitets video i 1080p i opp til 16Mb/s med mindre enn 200ms forsinkelse. Dette gjør at dronen er responsiv og lett å manuvrere og du kan ta avgjørelser basert på det du ser live.

Med effektiv komprimering får du bilder med en lav filstørrelse, det gjør at filene overføres kjapt etter et dykk, som igjen fører til at du kan laste ned ferdige rapporter med bilder av god kvalitet på få minutter. For å kunne gi brukeren bilder og video av høy kvalitet samtidig som vi holder filstørrelsen lav er et kamera i Full HD en fin mellomting. Dersom en spesifikk jobb krever høyere oppløsning på stillbilder eller video, er det mulig å montere eksterne kameraer via universalfestet på dronene våre.

Kamerateknologi i profesjonelle undervannsdroner

Våre nåværende modeller, X1 og X3, deler det samme kamerasystemet: et nytt design med en større bildesensor som gir utmerket ytelse i lite lys, kombinert med en skarpere linse. I tillegg til det innebygde kameraet kan X3 også feste på et eksternt kamera, slik at du kan se i flere vinkler og retninger.

Alle Blueye undervannsdroner er skreddersydd for Blueye og produsert i Europa. Pioneer og Pro er tidligere modeller som ikke lenger tilbys til nye kunder, men som vi fortsatt gir full støtte til — de brukte mindre bildesensorer, og Pro hadde i tillegg en dome-linse og en tiltmekanisme som gjorde at kameraet kunne rettes opp og ned.

Manuelle kamera innstillinger

Blueye appen gir deg full kontroll over dronens kamera med manuell eksponering for vanskelige lysforhold, hvitbalanse for justering av farger og manuell kontroll av videokvalitet når maks kvalitet er viktig. Skalering gir muligheten å fylle here skjermen uansett skjermformat på enheten. Bildestabiliseringen hjelper deg å holde kameraet stabilt under vanskelige forhold eller hvis kabelen er stram.

Komprimerte og kompatible videofiler

Videoene på dronen enkodes i H.264 ettersom det er en velablert standard som beholder videokvaliteten samtidig som den komprimerer effektivt. Videoene blir lagret som .mp4 på dronen og er kompatible med de fleste video redigerinsprogrammer og videoavspillere på ulike operativsystem. Videostrømmen sendes ved hjelp av RTSP-videooverføringsprotokollen, noe som gjør det enkelt å integrere med tredjepartsapplikasjoner eller kombinere den med vårt Blueye SDK. Bilder lagres som JPEG filer med sensordata og tekstnotater som EXIF-metadata. Disse metadataene gir oss muligheten til å kunne legge på sensor data på stillbildene som et tilvalg når de lastes ned.

Sensordata tilgjengelig på kameraopptakene

For å gjøre gjennomgang av opptakene enklere kan du aktivere sensordata og tekst på videoene mens du dykker. Notater kan endres underveis i dykket og lagres både på video og i bilder. Du kan også legge på din egen logo.

Konklusjon

Undervannsdrone kameraer er annerledes enn vanlige kamera. Over vann har gjerne oppløsning mye å si for bildekvalitet, men for en undervannsdrone har lyssensivitet og kvaliteten på videostrømmen mest å si. Fordelen av høyere oppløsning forsvinner ofte på grunn av dårlig sikt under vann. Høykvalitets Full HD video oppfattes ofte like bra og kommer med fordelen av en mer hånderlig filstørrelse som gir en lettere arbeidsflyt. Med vår automatiske rapport generering og muligheten for å legge på sensordata på både video og stillbilder gjør vi det enkelt for deg å dokumentere hvert dykk. Blueye sin videostrøm med lav forsinkelse og høy video kvalitet gjør det både trygt og enklere å utføre effektive inspeksjoner.

Sjekk ut vår YouTube-kanal for å se flere videoopptak fra dronene våre. Det er også mulig å bestille en live demo med en av våre droneeksperter, så kan du selv se hvor godt dronen fungerer.