Làm thế nào để máy ảnh tốc độ khung hình cực cao viết nhanh như vậy?

Ghi ở 1080p và 100.000 FPS trong 1 giây trong codec ProRes 422 sử dụng tới 73,2 gigabyte dung lượng lưu trữ. (NGUỒN)

Làm thế nào để máy ảnh siêu tốc độ ghi vào thẻ SD với tốc độ nhanh như vậy, chẳng hạn như 580,56 gigabit mỗi giây? Trước khi viết, đoạn phim cũng cần được mã hóa / xử lý! Công nghệ đằng sau máy ảnh tốc độ khung hình cực cao có thể quản lý lượng dữ liệu hình ảnh khổng lồ là gì? Họ có bộ nhớ đệm khổng lồ?

Công nghệ đằng sau máy ảnh tốc độ khung hình cao có thể quản lý lượng dữ liệu hình ảnh khổng lồ là gì?

Ghi ở 1080p và 100.000 FPS

Không cùng một lúc:

Nếu bạn đang chụp 1.000.000 khung hình / giây, bạn đang chụp ở chế độ đơn sắc ở độ phân giải 128 x 32. Đối với độ phân giải đầy đủ 1280 x 800, nó có thể chụp ở tốc độ 25.600 khung hình / giây.

Những máy ảnh này sử dụng kết hợp:

• số lượng lớn RAM

  "Bạn có thể chụp trong 7.6 giây ở độ phân giải tối đa với tùy chọn RAM 288GB

• thẻ SSD chuyên dụng

  "Một CineMag có thể ghi trực tiếp khoảng 1Gpixel / giây"

Đây chỉ là một ví dụ về cách nó được thực hiện:

Chúng ta hãy nhìn vào một máy ảnh tốc độ cao thực sự, thay vì chỉ nói một cách trừu tượng. Đây là Phantom v2512, có thể chụp ở độ phân giải lên tới 1280 x 800 và tốc độ khung hình lên tới 1.000.000 khung hình / giây với một tùy chọn đặc biệt. Tuy nhiên, không phải cả hai cùng một lúc. Nếu bạn đang chụp 1.000.000 khung hình / giây, bạn đang chụp ở chế độ đơn sắc ở độ phân giải 128 x 32. Đối với độ phân giải đầy đủ 1280 x 800, nó có thể chụp ở tốc độ 25.600 khung hình / giây. Họ tuyên bố đây là máy quay video 1Mpixel nhanh nhất trên thị trường.

Vì vậy, nó có thể bắn với tốc độ 25 Gpixels mỗi giây. Tuy nhiên, điều đó không được gửi tới SSD, mà đi vào RAM. Bạn có thể đặt mua máy ảnh với RAM 72 GB, 144 GB hoặc 288 GB. RAM động, tất nhiên, xa, nhanh hơn nhiều so với bất kỳ ổ SSD nào. Bạn có thể chụp trong 7.6 giây ở độ phân giải đầy đủ với tùy chọn RAM 288GB.

Để quay lâu hơn, chậm hơn, họ cung cấp một ổ SSD được thiết kế tùy chỉnh cho video tốc độ cao, CineMag IV. Một CineMag có thể ghi trực tiếp khoảng 1Gpixel / giây, vì vậy đó là 1500MB / s. Tất nhiên, do họ đang sử dụng ổ SSD tùy chỉnh chứ không phải thiết bị ngoài giá, không có lý do gì để mong đợi những thứ này nhất thiết phải giới hạn ở tốc độ của những chiếc được sử dụng trong ổ SSD ngoài tiêu chuẩn cho PC.

Nguồn Làm thế nào để máy ảnh tốc độ cao xử lý hàng gigabyte dữ liệu ở tốc độ ngắn như vậy? - Quora

Đọc thêm

• Phantom CineMag & CineStation cho Camera tốc độ cao của Digital Research

Đó không phải là những gì xảy ra.

Như có thể thấy rõ trong video, việc ghi ở tốc độ 120k khung hình / giây được thực hiện với độ phân giải 512 * 320 , ít hơn 8% băng thông cho 1080p. Với tốc độ 170k khung hình / giây, độ phân giải chỉ 256 * 256 và ghi âm 340k được thực hiện ở một nửa độ phân giải đó, chỉ bằng 3% băng thông bạn đang nói đến.
Video cuối cùng trên youtube là 1080p, chắc chắn, nhưng các video nguồn (ít nhất là video tốc độ cao) thì không, chúng được nâng cấp sau thực tế.

Vì vậy, trong khi nó vẫn còn khá nhiều , nó gần như không như bạn nghĩ.

Model nhỏ nhất của những máy ảnh này có 72GB RAM và chúng lên tới 288GB RAM. Giả sử độ phân giải thấp nhất mà họ đã sử dụng trong video và là mẫu máy ảnh lớn nhất, máy ảnh có thể lưu trữ khoảng 2 triệu khung hình sắc độ đầy đủ, hoặc khoảng 5,8 giây video trong RAM như vậy, không cần phải viết một cái gì đó
Nhưng nó không làm điều đó, nó lưu trữ các khung có kích thước khoảng 1/10. Vì vậy, thực sự, nó có thể ghi lại gần một phút mà không bao giờ viết ra một cái gì đó. Thêm vào đó là một phương tiện lưu trữ nhanh (trong đó ngay cả những phương tiện rẻ hơn có khả năng sử dụng 100 + MB / giây hiện nay, và đỉnh cao giống như 1GB / giây), và có một chút ngạc nhiên về cách nó có thể hoạt động.
Lưu ý rằng nhờ ghi song song, ngay cả với phương tiện chậm, không thể theo kịp việc ghi vô thời hạn, bạn có thể tăng đáng kể tổng công suất ghi để nó hầu như không giới hạn (bạn không làm cao 2 giờ ghi lại tốc độ nào).

Đối với xử lý / nén, ProRes 422 không thể so sánh với nén video thông thường. Đó là một mẫu con màu đơn giản đã chết theo sau là một DCT, bị giới hạn nghiêm ngặt trong một khung hình duy nhất. Không ước tính chuyển động, dự đoán, phụ thuộc liên khung, không có loại nào. Vì vậy, về cơ bản nó là một loại đơn khung phụ mẫu JPEG nén, trong đó nổi được nghiên cứu cho 25+ năm, một xấu hổ song song vấn đề, và cho đó dedicdated, phần cứng rẻ tiền mà có cả transform cứng có dây có sẵn. Làm điều này nhanh chóng không có thách thức kỹ thuật. Lưu trữ dữ liệu nén cũng nhanh như lưu trữ dữ liệu không nén.

Như đã đề cập, RAM tốc độ cao. Nếu điều đó không cắt mù tạt, bạn có thể:

• xen kẽ RAM tốc độ cao. Ví dụ, bạn gắn tám hoặc mười sáu chip RAM song song với đầu ra cảm biến, và bảo chúng lưu trữ cái này đến cái khác, sau đó là lần đầu tiên, vòng tròn thời trang. RAM chỉ cần nhanh hơn một phần tám hoặc một phần mười sáu. Nếu họ không thể xử lý dữ liệu thay đổi quá nhanh trước đầu vào của mình, hãy thêm một đăng ký nhanh làm trung gian.

  Một cách khác là vuốt ve tất cả tám hoặc mười sáu hoặc nhiều RAM cùng một lúc - nhưng lảo đảo chiều dài của dây / dấu vết dẫn đến chúng, do đó dữ liệu hiện tại ở các thời điểm khác nhau xuất hiện ở đầu vào của mỗi RAM.

• Sử dụng bộ nhớ không thể đánh địa chỉ mà thay vào đó hoạt động theo kiểu hàng đợi / hàng đợi - điều này hoàn toàn không cần xử lý địa chỉ, bạn chỉ có thể đồng hồ dữ liệu vào các thiết bị này nhanh nhất có thể, cho đến khi nó thực sự xuất hiện ở đầu kia - nếu bạn cần nhiều không gian hơn, bạn chỉ cần gắn thêm các thiết bị này vào đầu kia. Khi đã đến lúc đọc nó, bạn có thể làm như vậy với tốc độ yêu thích của bạn.