shelfin1

روش هاي فشرده سازي تصاوير دوربين مداربسته

آشنايي با JPEG و PNG و BMP

پيش از معرفي انواع روش هاي فشرده سازي تصاوير دوربين مدار بسته لازم است کمي با مکانيسم فشرده سازي تصاوير آشنا شويد. دو نوع رايج از فشرده سازي که اغلب با نام آن ها آشنا هستيد JPEG و PNG هستند. قبل از توضيح اين دو روش ابتدا بايد بدانيد که شکل خام يک عکس داراي فرمت BMP است. تصاوير BMP به صورت پيکسل به پيکسل ذخيره مي شوند به اين معني که اطلاعات هر پيکسل مانند مقدار روشنايي، رنگ ها و مقياس و جايگذاري آن به صورت جداگانه ثبت شده و سپس با کنار هم قرار گرفتن اين پيکسل ها تصوير نهايي ايجاد مي گردد. طبيعتا ذخيره سازي به اين روش منجر به ايجاد حجم بالايي از اطلاعات شده که فضاي زيادي را نيز اشغال مي کند. به همين دليل روش هاي ديگري ابداع شدند. از جمله روش JPEG که در آن پيکسل هايي که از نظر اطلاعات، رنگ و … شباهت زيادي به يکديگر دارند با يکديگر ادغام شده و بجاي ضبط پيکسل به پيکسل تصاوير مجموعه اي از آبجکت هاي رنگي در کنار هم قرار گرفته و ضبط مي گردند. اين تنها تعريف ساده اي از عملکرد JPEG است و اين روش در بردارنده جزئيات نرم افزاري بيشتري است که ما از ذکر آن خودداري مي کنيم. اما در روش ديگر با نام PNG تصاوير به صورت فرمول هايي که هرکدام معرف يا نشان دهنده شکلي خاص هستند در مي آيند. براي مثال چنانچه مربعي در مرکز تصوير قرار داشته باشد تصوير آن به صورت فرمول يک مربع ثبت مي گردد. به طور خلاصه روش JPEG روش مناسب تري براي فشرده سازي تصاوير دوربين هاست و نرخ فشرده سازي در آن بالاتر از PNG است. روش PNG اغلب براي طراحي هاي کامپيوتري، طراحي هاي خطي و آيکون ها مناسب تر است.

“تقريبا تمام انواع روش هاي فشرده سازي تصاوير بر پايه JPEG ابداع شده اند و از آن تبعيت مي کنند. زيرا تصاوير ويدئويي اغلب واقعي بوده و به همين دليل روش JPEG بازده بهتري براي آنها خواهد داشت.”

روش فشرده سازي MPEG

ساير روش هاي فشرده سازي داراي مکانيسم پيچيده تري نسبت به JPEG هستند. براي مثال در روش MPEG که ابتدايي ترين روش فشرده سازي تصاوير ويدئويي است، علاوه بر ادغام شدن پيکسل هاي کنار هم در يک تصوير يا فريم، پيکسل هاي مشابه در فريم هاي پشت سر هم نيز با يکديگر ادغام مي گردند و چنانچه شاهد تغييرات زيادي در فريم ها نباشيم تصاوير با نرخ بالايي فشرده مي گردند. در واقع در اين روش تنها قسمت هايي از تصوير که داراي رخداد مهم و حرکت سوژه هستند باقي مي مانند.

وجود فرمت هاي فشرده سازي براي کاهش حجم تصاوير يکي از ضروريات يک سيستم مداربسته است زيرا با وجود آنها تا ميزان زيادي در مصرف پهناي باند و فضاي ذخيره سازي صرفه جويي مي گردد که مستقيما در کاهش هزينه هاي سيستم تاثيرگذار است. همانطور که گفتيم در اين مطلب سعي کرديم بر پايه مفاهيم ساده و قابل فهم انواع فشرده سازي را توضيح دهيم و قطعا روش هاي مذکور بر پايه طراحي هاي نرم افزاري ديجيتال و بسيار پيچيده براي تشخيص و تمايز ميان شباهت هاي موجود در تصوير عمل مي کنند و در نهايت شاهد کاهش حجم تصاوير بدون کاهش کيفيت آنها خواهيم بود.

روش هاي فشرده سازي در دوربين هاي مداربسته

بايد بدانيد که در سيستم هاي آنالوگ عمل فشرده سازي تصاوير در دستگاه ضبط DVR انجام مي گردد نه دوربين مداربسته. چون دوربين فاقد پردازشگر است، به همين دليل نمي تواند تصوير را فشرده کند. دوربين ها ابتدا تصاوير را به صورت غير فشرده براي دستگاه ضبط مي فرستند و فشرده سازي در اين دستگاه انجام مي شود.

اما در دوربين هاي تحت شبکه فشرده سازي تصاوير در داخل دوربين انجام مي شود.

در دوربين هاي مدل قديمي از روش هاي ساده و ابتدايي مانند JPEG يا MPEG براي فشرده سازي تصاوير استفاده مي شد. اما در حال حاضر از روش هاي پيشرفته تري مانند H.264، H.265، H.265+ و .. استفاده مي گردد. که در ادامه به شرح مختصري از هر کدام مي پردازيم.

فشرده سازي H.264

يکي از بهترين و رايج ترين روش هاي فشرده سازي دوربين مداربسته است. در اين روش با کاهش نرخ بيتريت (Bitrate) و حذف نقاط تکراري در فريم ها عمل فشرده سازي انجام مي گيرد، بدون آنکه کاهش چشمگيري در کيفيت تصوير نهايي رخ دهد. ورژن هاي ديگري از اين فرمت فشرده سازي مانند H.264+ نيز ابداع شده اند که نرخ فشرده سازي بهتري دارند اما براي استفاده از آن نيازمند تجهيزات خاصي هستيد.

فشرده سازي H.265 يا HEVC

بعد از فرمت H.264 که رايج ترين فرمت فشرده سازي و محبوب ترين آن در ميان سيستم هاي مداربسته بود فرمت فشرده سازي H.265 به بازار آمد. يکي از مزاياي اين روش کاهش دو برابري حجم تصاوير در مقايسه با روش قبلي (H.264) است. در تصاوير ويدئويي هر چه ميزان حرکت در تصوير کمتر باشد حجم آن نيز کاهش مي يابد همچنين نوع تصويربرداي ويدئويي نيز در حجم نهايي تصاوير تاثيرگذار است. اما روش فشرده سازي H.265 عموما مي تواند تصاوير را تا دو برابر فشرده کند. همچنين کيفيت نهايي تصوير در اين روش به مراتب بالاتر از فشرده سازي H.264 است

فشرده سازي H.265+

کدک H.265+ نيز ابداعي شرکت هايک ويژن است که مختص فشرده سازي تصاوير ويدئويي است. در اين روش کاستي هاي روش قبلي يعني H.265 برطرف شده و ميزان فشرده سازي براساس سه تکنولوژي کليدي زير بهبود مي يابد:

• تکنولوژي کدگذاري پيشرفته بر اساس مدل پس زمينه
• تکنولوژي حذف نويز موجود در پس زمينه
• تکنولوژي کنترل بيتريت در طولاني مدت

فرمت H.265+ کاملا مطابق با استانداردهاي H.265/HEVC ساخته شده و با غلب نرم افزار/سخت افزارهايي پشتيباني کننده H.265 نيز سازگار است. اين کدک نقش مهمي در کاهش هزينه هاي ذخيره سازي و ارتقاء محبوبيت فوق العاده کيفيت HD دارد.

1. نحوه محاسبه يو پي اس براي دوربين مدار بسته
2. انواع LED ديد در شب براي دوربين مدار بسته / نصب دوربين مدار بسته در مطب هاي پزشکي
3. دوربين مدار بسته براي امنيت شهري / دوربين مداربسته آنالوگ HD
4. دوربين مدار بسته و راهکار فرودگاهي