Intervalo de fotogramas I en sistemas de cámaras de seguridad

I-Frame e I-Frame Interval son dos términos que crean confusión al realizar la configuración del sistema de cámaras de seguridad. ¿Cuáles son estos términos y qué significan en el contexto de CCTV?

Para comprender estos términos, debe saber cómo se crean los cuadros de video. En su nivel básico, un videoclip se compone de una serie de fotogramas. Normalmente denominado FPS (fotogramas por segundo), cada fotograma es una imagen fija que, cuando se reproduce en secuencia, crea una imagen en movimiento.

Un video que tiene 30 fotogramas por segundo significa que hay 30 "imágenes fijas" que se reproducirán por cada segundo del video. Cuando estas imágenes/fotogramas se reproducen de forma secuencial y rápida, crean lo que llamamos video.

Si tomamos 30 fotogramas consecutivos y los distribuimos, verán muchos elementos que son prácticamente idénticos.

Tomemos un ejemplo, alguien está hablando mientras está parado frente a una pared. Es poco probable que la información del marco con respecto a esa pared cambie. Como resultado, muchos de estos 30 marcos serán ancho de banda desperdiciado para transmitir información de que algo no ha cambiado en absoluto (en nuestro caso, la pared).

Obviamente, se desarrolló una técnica de compresión de video que divide los cuadros en bloques y luego busca redundancias entre bloques. Entonces, si la pared de nuestro ejemplo no va a cambiar, ¿por qué no seguir usando los mismos bloques en fotogramas posteriores para reducir el espacio o el ancho de banda? Aquí es donde entra en juego el llamado I-frame e intervalo I-frame.

¿Qué es I-Frame en los sistemas de cámaras de seguridad?

El cuadro I es el cuadro completo de la imagen en un video y se codifica sin referencia a otros cuadros. Los cuadros subsiguientes (llamados cuadros delta), solo contienen la información que ha cambiado.

La compresión de video se logra comparando fotogramas que siguen al I-frame (el fotograma clave) y solo enviando los cambios hasta el siguiente I-frame generado. Muchos sistemas de seguridad permiten al usuario seleccionar la frecuencia con la que se genera este I-frame.

En otras palabras, el cuadro I es el cuadro que se utiliza como punto de referencia principal que se compara con el otro fotogramas en la secuencia. Esta técnica está destinada a reducir el ancho de banda enviando solo una imagen inicial completa (fotograma I) una vez, luego fotogramas parciales (llamados fotogramas p) que contienen solo los cambios en la escena desde el fotograma I inicial.

This method allows for frames that are much smaller in size because they are only pulling the changes in reference to the original I-frame. By doing this, the system can save space and bandwidth.

What is I-Frame Interval in Security CCTV Systems?

The number of interval frames between two I-frames. As we explained above, I-frames (also called keyframes) are used to record information about the entire image. The larger the value of the I-frame interval, the smaller the storage space occupied by the compressed video.

When you select H.264+ or H.265+ on the camera’s encoding setting, the I-frame interval setting is greyed out because it is set and managed automatically and you can’t change it. In other codecs such as H.264H or H.265, you can actually modify the value of the I-frame interval.

Most manufacturers today will allow you to control the I-frame interval which by the way it’s named differently depending on the manufacturer. By default, most security systems use 1 I-frame every 30 images. You can lower this down and there are some tradeoffs in doing so. Keep in mind these tips when modifying the I-frame or the I-frame interval of your camera system:

• Increasing the number of I-frames improves the video quality, but uses more bandwidth. You’ll have fewer recorded days on your camera system.
• The lower the number on the I-frame interval, the smaller the interval between I-frames (the keyframes), and the better the overall quality. But, it will use more bandwidth and reduce and take more space on the hard drive.

Most of the time there’s no need to change the default value of the I-frame and the I-frame interval. However, if you think that your picture quality is not good enough, then you can access the encoding settings and play with these settings until you’re happy with the result. Below we’ve listed the optimized I-frame settings for a few manufacturers.

Recommended I-frame interval settings for Hikvision and their OEMs. The I-frame interval value is recommended to be 50. However, you can try 30 or even 60 and see if you’re okay with the picture.

Recommended I-frame interval settings for Dahua and their OEMs is 60. You can try higher as well to check if you notice any difference. Most likely, there’s no need to modify the default values.
Recommended I-frame interval settings for Axis camera systems. In this case, they call it GOP length which stands for “group of pictures”. Recommended I-frame interval settings for Foscam cameras and their systems. Here it is called “Key Frame Interval”. As we mentioned, the term varies between manufacturers.

The I-frame interval values recommended above offer a stable stream and a good picture quality. However, you can modify them accordingly to match your situation. Keep in mind, the more I-frames and the shorter the I-frame intervals the more bandwidth will be used and less space on the hard drive. You may need to keep it balanced.

From our experience, it’s okay if you use the default values that the camera comes with. The difference varies on the light conditions and sometimes can be minuscule. If necessary, increase the I-frame value only on cameras that are deemed important on your setup.