超高フレームレートカメラはどのようにそれほど速く書くのですか？
ProRes 422コーデックで1秒間に1080pおよび 100,000 FPS で記録すると、73.2ギガバイトのストレージが消費されます。 （SOURCE）
超高速カメラは、毎秒580.56ギガビットのように、どのようにしてこのような速い速度でSDカードに書き込むのでしょうか。書く前に、映像もエンコード/処理する必要があります。超高フレームレートカメラが膨大な量の画像データを管理することができるという技術は何ですか？彼らは巨大なメモリバッファを持っていますか？
高フレームレートカメラが膨大な量の画像データを管理できるのに必要なテクノロジは何ですか？
1080pと100,000 FPSで記録する
同時にではありません。
1,000,000 fpsを撮影している場合は、128 x 32の解像度でモノクロで撮影していることになります。 1280 x 800のフル解像度では、25,600 fpsで撮影できます。
これらのカメラは以下の組み合わせを使用します。
大容量のRAM
「288GB RAMオプションを使用すると、フル解像度で7.6秒間撮影できます。
特殊SSDカード
「CineMagは1Gピクセル/秒で直接記録できます」
これが行われる方法のほんの一例です。
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って最大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。しかし、同時に両方ではありません。 1,000,000 fpsを撮影している場合は、128 x 32の解像度でモノクロで撮影していることになります。 1280 x 800のフル解像度では、25,600 fpsで撮影できます。彼らはこれが市場で最速の1Mpixelビデオカメラだと主張しています。
そのため、毎秒25 Gピクセルで撮影できます。これはSSDには送信されませんが、RAMに送信されます。 72 GB、144 GB、または288 GB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、どのSSDよりもはるかに高速です。 288GB RAMオプションを使用すると、フル解像度で7.6秒間撮影できます。
より長く、より遅い撮影のために、彼らは高速ビデオのためにカスタムデザインされたSSD、CineMag IVを提供します。 CineMagは1Gピクセル/秒で直接記録できるので、1500MB /秒です。もちろん、彼らがカスタムSSDを使用しており、既製のユニットを使用していないことを考えると、これらが必ずしもPC用の標準の既製のSSDで使用されているスピードに制限されると考える理由はない。
出典 高速カメラはどのようにこのような短いスピードでギガバイトのデータを処理しますか？ - Quora
参考文献
それはまったく起こらないことです。
ビデオではっきりわかるように、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の記録はその半分の解像度で行われます。これは、話している帯域幅のわずか3％です。
YouTubeの最終的なビデオは確かに1080pですが、sourcevideo（少なくとも高速のもの）はそうではありません。事実。
それで、まだかなりの数のですが、それはあなたが思っていることとはほぼ同じです。
これらのカメラの最小モデルは72GBのRAMを搭載しており、最大288GBのRAMを搭載しています。ビデオで使用されている解像度のうち最も低いもの、およびカメラの最大モデルを想定すると、カメラはRAMに約200万フルクロマフレーム、つまり約5.8秒のビデオを保存できます。 _ちょうどそのように、今まで何かを書く必要はありません。
しかし、しないすることで、そのサイズの約1/10のフレームが格納されます。実際には、何も書き出すことなくほぼ1分で録音できます。それに加えて、高速な記憶媒体（そのうちより安価なものでも100 + MB/sを使用することができ、最高水準は1GB/sに近い）があり、それがどのように機能するかについてはほとんど驚きはない。
並列書き込みのおかげで、書き込みを無期限に維持できないほど遅いメディアでも、総記録容量を大幅に増やすことができるので、ほぼ無制限です（実際には無制限です）。とにかく2時間の高速録音。
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。これはデッドシンプルクロマサブサンプリングとそれに続くDCTで、厳密に単一フレームに制限されています。動きの推定、予測、フレーム間の依存性などはありません。ですから、基本的にそれは一種のサブサンプリングされたシングルフレーム JPEG 圧縮であり、25年以上に渡ってよく研究されています、 厄介な並列 問題、そして変換専用の安価な専用ハードウェアhard-wiredはすぐに利用可能です。 。これを速くすることは技術的な挑戦ではありません。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。
述べたように、高速RAM。それでもマスタードが切れない場合は、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と並列に接続し、次々に格納するように指示してから、最初にラウンドロビン方式で指定します。 RAMは8分の1、16分の1の速さであれば十分です。入力の前でデータの変化がそれほど速く処理できない場合は、仲介者として高速レジスタを1つ追加します。
もう1つの方法は、8個または16個、または多数のRAMをすべて同時にストローブすることです。ただし、それらにつながるワイヤ/トレースの長さをずらすと、各RAMの入力に異なる時間に最新のデータが表示されます。
アドレス指定可能ではなく、代わりにFIFO /キュー方式で機能するメモリを使用します - これはアドレスを処理する必要がまったくないため、文字通り相手が出るまで、データを可能な限り速く刻むことができます。あなたはもっと多くのスペースを必要としているだけで、もう片方の端にこれらのデバイスをもっと取り付けることができます。それを読む時間が来たら、あなたはあなたの好みの速度でそうすることができます。