یکی از مهمترین موارد مورد بحث در سیستمهای نظارت تصویری و در ارتباط با عملکرد دوربین مداربسته مبحث کدکها و مخصوصا کدک H.265 است. کدکهایی که بیش از قبل به استفاده بهینه از حافظه و پهنای باند در سیستمهای نوین نظارت تصویری ۴K و حتی ۸K جامه عمل می پوشانند.

کدک چیست ؟

به نظر شما با حجم بالای تصاویر ویدئویی غیر فشرده دوربینهای مداربسته، خروجی سیستمهای نظارت تصویری مثلا با ۱۶ دوربین مداربسته در حالت عادی چطور می تواند در کامپیوترهای شخصی یا حتی نرم افزارهای کوچک هم مشاهده شود یا مورد استفاده قرار گیرد؟ این کار تنها توسط کدکهای تصویری دوربینهای مداربسته میسر می شود.

کلمه کدک (CODEC) مخفف دو کلمه Compression و Decompression (فشرده سازی و عکس عمل فشرده سازی) است و نقش اصلی را در کاهش مصرف پهنای باند و استفاده از حافظه ذخیره سازی را با عمل فشرده سازی تصاویر دوربین مدار بسته در سیستمهای نظارت تصویری (CCTV) به عهده دارد.

کدک H.265 در دوربین مدار بسته یک الگوریتم محاسباتی برای فشرده سازی تصاویر ضبط شده است وتا به امروز ،به عنوان مفید ترین کدک (CODEC) برای دوربین های مدار بسته به کار میرود.

در ابتدا برای فهم بیشتر H.265 باید با مفهوم کدک آشنا شویم . زمانی که تصاویر توسط دوربین ها ضبط میشوند ، لازم است برای صرفه جویی در پهنای باند و فضای ذخیره سازی، فشرده سازی انجام شود که این فشرده سازی توسط الگوریتم کدک مانند MJPEG، MPEG-4، H.264 یا H.265 انجام می شود.

نحوه بوجود آمدن کدک H.265

اولین فشرده سازی کدک در دوربین های مدار بسته MJPEG نام داشت که در کاهش حجم تصاویر کارآمد نبود. بعد ها با استفاده از کدک جدیدی به نام MPEG-4 توانست اولین فشرده سازی را در دوربین های IP (تحت شبکه) ارائه کند. با پیشرفت فناوری های مختلف این شرکت کدک H.264 وبعد آن کدک H.265 را در دوربین های IP (تحت شبکه) به شکل گسترده روانه بازار کرد. با تکامل کدک ، پهنای باند و فضای مورد نیاز برای ذخیره سازی تصاویر تقریبا ۴۰ تا ۵۰ درصد کاهش یافت.

تفاوتهای فشرده سازی بر اساس مدلهای Intra و Inter فریم

دو روش و مدل بنیادی برای فشرده سازی تصاویر دوربین مدار بسته وجود دارد : مدل Intra-Frame یا فشرده سازی فریم میانی و مدل Inter-Frame یا فشرده سازی فریم داخلی

دانستن تفاوتهای این دو مورد در درک بهتر فشرده سازی و نوع تاثیراتش بر روی کاهش مصرف پهنای باند دوربین مداربسته و نیازهای پردازشی و تخمین کیفیتها مهم خواهد بود.

  • فشرده سازی بر اساس Intra-frame تنها با یک فریم صورت می گیرد- که فریم میانی نام دارد – و به فریمهای دیگر کاری ندارد (عکس کدکی مثل MJPEG)
  • فشرده سازی بر اساس Inter-frame نتنها بر روی چندین فریم داخلی انجام می شود بلکه بر روی تک فریم Intra یا میانی هم صورت می گیرد(کاری که در کدکهای H.264، H.265 و MPEG-4 صورت می گیرد.)

تمام کدکها از فشرده سازی فریم میانی (Intra) پشتیبانی می کنند اما تعداد کمی از کدکها علاوه بر آن از روش فشرده سازی Inter هم استفاده می کنند.

سه بهینه سازی بنیادین در کدک H.265 نسبت به کدکهای پیشین رخ داده است :

  • حجم بالاتر CTU ها بجای بلاکهای تصویری ماکرو : بزرگترین سایز بلاک کدک H.264 معادل ۲۵۶ پیکسل (۱۶ در ۱۶) می باشد اما در کدک H.265 این میزان ۱۶ برابر معادل ۴۰۹۶ پیکسل (۶۴ در ۶۴) خواهد بود. سازندگان این کدک علت استفاده از بلاکهای تصویری بزرگتر را کارکرد بهینه تر انکدینگ بخصوص برای تصاویری با رزولوشن بالاتر می دانند.

کدک H.265

 

  • رمزگشایی و دیکد کردن موازی در کدک H.265 امکان پردازش بخشهای مختلف تصویر را در زمانی یکسان میسر می کند. این کار باعث می شود سرعت پخش ویدئوهای ضبط شده و در حال پخش بالا رفته و مزیت استفاده از پردازنده های چند هسته ای که امروزه رایج شده اند را خواهند داشت. کدک H.264 این قابلیت را ندارد.
  • مفهومی با مضمون “Clean Random Access” بمعنای دسترسی تصادفی به کدک H.265 افزوده شد که ” تصاویر را بدون نیاز به دیکد تصاویر دیگری که پیشتر از آن در جریان تصویری وجود داشتند دیکد کرده و از کدک لحظه ای با عنوان Open GOP استفاده می کند”. این قابلیت مزیت بسیار خوبی برای سیستم های نظارت تصویری که نیاز به پخش تصاویر ضبط شده دارند بهمراه دارد و باعث می شود فریم های I که باعث افزایش میزان bitrate ها شده بهینه شوند.

 

امیدواریم مطلب فوق قابل توجه شما همراهان گرامی مجموعه الکتروسایه قرار گرفته باشد برای انتخاب بهترین دوربین مداربسته می توانید از مشاوره رایگان کارشناسان ما در بخش فروش بهره مندشوید.

بوسیله | ۱۳۹۸-۷-۳ ۱۳:۰۲:۴۹ +۰۳:۳۰ مهر ۳ام, ۱۳۹۸|مقالات|