Частота кадров FPV-видео: чем отличаются основные режимы

Введение

Частота кадров показывает, сколько отдельных изображений камера, кодер или дисплей обрабатывает за единицу времени. Обычно её обозначают FPS — frames per second. Это важная характеристика видеоряда, но она не равна задержке передачи, разрешению или качеству радиосоединения.

Что означает значение FPS

Видеозапись состоит из последовательности кадров. Чем чаще обновляется изображение, тем подробнее во времени может выглядеть движение, однако результат зависит также от выдержки камеры, сцены и способа воспроизведения. Движущийся объект способен выглядеть размытым и при высокой кадровой частоте, если экспозиция отдельного кадра велика. Поэтому надпись с числом FPS не описывает всю систему формирования изображения.

Следует отдельно различать частоту считывания матрицы, частоту кодирования и частоту обновления дисплея. Если один из этих этапов формирует меньше кадров, конечный поток не получит недостающие изображения автоматически. Программное повторение кадра также не означает, что камера сняла новую сцену.

Плавность и временная актуальность

Плавность картинки зависит не только от среднего числа кадров, но и от равномерности их появления. Пропущенный или повторно показанный кадр способен сделать движение прерывистым при неизменной заявленной частоте. Другая характеристика — сквозная задержка: время от события перед камерой до его появления на экране. Видеотракт может иметь высокую номинальную кадровую частоту и одновременно заметную задержку обработки или отображения.

При оценке медиаинформации полезно различать временную метку записи и момент получения кадра устройством просмотра. В сетевых протоколах реального времени существуют механизмы временных меток, но они сами по себе не удостоверяют параметры бортовой камеры конкретного аппарата.

Чего нельзя заключить из одной характеристики

Частота кадров не раскрывает способность радиолинии устойчиво доставлять изображения. Она также не свидетельствует о точности навигации, качестве телеметрии и разрешающей способности оптики. Название FPV описывает способ наблюдения изображения с аппарата, но не гарантирует определённую кадровую частоту.

В описаниях беспилотников, применяемых или представляемых российскими производителями, конкретные значения FPS нужно связывать с версией камеры, способом обработки и моментом публикации спецификации. Стандарты кодирования и транспортные RFC полезны для терминологии; считать их паспортом видеооборудования отдельного БПЛА нельзя.