超高フレームレートカメラはどのように高速に書き込みますか？

ProRes 422コーデックで1080pおよび100,000 FPSで1秒間記録すると、最大73.2ギガバイトのストレージが使用されます。（ソース）

超高速カメラは、毎秒580.56ギガビットのような速い速度でSDカードにどのように書き込みますか？書き込む前に、映像もエンコード/処理する必要があります！大量の画像データを管理できる超高フレームレートカメラの背後にある技術は何ですか？彼らは巨大なメモリバッファを持っていますか？

大量の画像データを管理できる高フレームレートカメラの背後にある技術は何ですか？

1080pおよび100,000 FPSでの記録

同時にではありません：

1,000,000 fpsで撮影している場合、128 x 32の解像度でモノクロで撮影しています。1280 x 800のフル解像度の場合、25,600 fpsで撮影できます。

これらのカメラは次の組み合わせを使用します。

• 大量のRAM

  「288GB RAMオプションを使用すると、最大解像度で7.6秒間撮影できます

• 専用SSDカード

  「CineMagは約1Gピクセル/秒で直接記録できます」

これがどのように行われるかのほんの一例です：

単に要約で話すのではなく、実際の高速カメラを見てみましょう。これはPhantom v2512で、特別なオプションを使用して最大1280 x 800の解像度と最大1,000,000 fpsのフレームレートで撮影できます。ただし、両方を同時に使用することはできません。1,000,000 fpsで撮影している場合、128 x 32の解像度でモノクロで撮影しています。1280 x 800のフル解像度の場合、25,600 fpsで撮影できます。彼らは、これが市場で最速の1Mピクセルのビデオカメラであると主張しています。

そのため、1秒あたり25 Gピクセルで撮影できます。ただし、SSDには送信されず、RAMに送信されます。72GB、144GB、または288GBのRAMを搭載したカメラを注文できます。ダイナミックRAMは、もちろん、SSDよりはるかに高速です。288GB RAMオプションを使用すると、最大解像度で7.6秒間撮影できます。

長時間の低速撮影には、高速ビデオ用にカスタム設計されたSSD CineMag IVを提供します。CineMagは、約1Gピクセル/秒で直接記録できるため、1500MB /秒です。もちろん、既製のユニットではなくカスタムSSDを使用していることを考えると、これらがPCの標準的な既製のSSDで使用される速度に必ずしも制限されると期待する理由はありません。

ソース高速カメラは、ギガバイトのデータをこのような短い速度でどのように処理しますか？-Quora

参考文献

• Vision Researchのデジタル高速カメラ用のファントムCineMagとCineStation

それはまったく起こりません。

ビデオから明らかなように、120k fpsでの記録は512 * 320の解像度で行われます。これは1080pの帯域幅の8％未満です。170k fpsでは、解像度は256 * 256のみであり、340kの記録は解像度の半分で行われます。これは、話している帯域幅のわずか3％です。
youtubeの最終ビデオは確かに1080pですが、ソースビデオ（少なくとも高速ビデオ）はそうではありません。事実の後にアップスケールされています。

それで、それはまだかなりですが、それはあなたがそれがそうだと思うものにほとんどありません。

これらのカメラの最小モデルには72GBのRAMがあり、最大288GBのRAMが搭載されています。ビデオで使用した最低の解像度とカメラの最大モデルを想定すると、カメラは約200万のフルクロマフレーム、またはそのようにRAMに約5.8秒のビデオを保存できます。何かを書く必要があります。
しかし、それはそうではなく、そのサイズの約1/10のフレームを保存します。本当に何も書かずにほぼ1分間記録できます。それに加えて、高速な記憶媒体（安価なものでも100 + MB / sを使用でき、一流は1GB / sに近い）を追加すれば、どのように機能するかはほとんど驚きません。
並列書き込みのおかげで、書き込みを無期限に維持するのに十分に対応できない低速のメディアでも、総記録容量を大幅に増やすことができるため、実質的に無制限になります（2時間の高とにかく高速録画）。

処理/圧縮に関しては、ProRes 422は一般的なビデオ圧縮に匹敵しません。これは、単一のフレームに厳密に制約された、DCTが続く単純なクロマサブサンプリングです。動きの推定、予測、フレーム間の依存関係はありません。そのようなものはありません。だから、基本的には、サブサンプリングされた単一フレームのようなものだJPEGの、25+年間、よく研究されて圧縮、あきれるほどの平行な問題、そしてそのため、全体の変換を持っている安価なハードウェアdedicdated ハードワイヤ容易に利用可能です。これを迅速に行うことは技術的な課題ではありません。圧縮データの保存は、非圧縮データの保存と同じくらい高速です。

前述のように、高速RAM。マスタードが切れない場合、次のことができます。

• 高速RAMをインターリーブします。たとえば、8個または16個のRAMチップをセンサー出力に並列に接続し、それらを次々に保存するように指示し、次に最初のラウンドロビン方式で保存します。RAMは8分の1または16分の1の速さで十分です。入力の前で非常に高速に変化するデータを処理できない場合は、1つの追加の高速レジスタを仲介として追加します。

  別の方法は、8つまたは16つまたは多くのRAMをすべて同時にストロボすることです-しかし、それらにつながるワイヤ/トレースの長さをずらして、異なる時間に最新のデータが各RAMの入力に表示されるようにします。

• アドレス指定できないメモリを使用しますが、FIFO /キュー形式で動作します-これはアドレスをまったく処理する必要がなく、文字通り反対側に出るまで、これらのデバイスにできるだけ速くデータをクロックすることができます-これらのデバイスをもう一方の端に接続するだけで、より多くのスペースが必要になります。読み上げる時間が来たら、好きな速度で読むことができます。