تكنولوژي +H265 در دوربين مداربسته هايك ويژن
تكنولوژي +H.265 يك الگوريتم هوشمند است كه ادامه دهنده تكنولوژي رمزگذاري بر اساس استاندارد (H.265 (High Efficiency Video Coding و يا اصطلاحا HEVC است. در راه اندازي سيستم هاي مداربسته همواره با دو مشكل محدوديت پهناي باند و فضاي ذخيره سازي مواجه هستيم. هر دو اين موارد از جمله مواردي هستند كه چنانچه به خوبي مديريت نشوند مي توانند هزينه زيادي را به سيستم تحميل كنند. به خصوص اينكه تكنولوژي دوربين هاي مداربسته با كيفيت HD و بالاتر در حال گسترش است و افزايش كيفيت مساوي است با فضاي بيشتر براي ذخيره و پهناي باند گسترده تر براي انتقال تصاوير. همچنين نحوه تنظيم دقيق بيت ريت تصاوير ويدئويي HD و ultra-HD، يك مسئله مهم در انتخاب دوربين مداربسته مناسب است.
به همين دليل لازم است كه حجم تصاوير دوربين مدار بسته قبل از ضبط يا انتقال كاهش يابد. در اين رابطه راهكارهاي زيادي وجود دارد اعم از فشرده سازي MPEG ،JPEAG ،H.264 ،H.265 و.. كه قبلا به آنها پرداخته ايم اما روش جديدتري با نام +H.265 توسط شركت هايك ويژن اختصاصا براي فشرده سازي تصاوير مداربسته ابداع شده است كه در ادامه به شرح آن مي پردازيم. تكنولوژي +H.265 بر اساس عوامل زير و به طور كامل و با توجه به ويژگي هاي نظارت تصويري زير بهينه شده است:
- در ابداع اين تكنولوژي اين مورد در نظر گرفته شده است كه اشياء متحرك ممكن است فقط چند بار در يك بخش با اهميت از تصاوير ظاهر شوند.(تعداد دفعات ورود جسم متحرك در كل فيلم ضبط شده درصد كمي را شامل مي شود)
- با توجه به اينكه تمركز بيننده عمدتا بر روي اجسام متحرك است پس مي توان از كيفيت بالاي تصوير در نقاط ديگر صرفنظر نمود.
- فشرده سازي بايد با توجه به دو عامل تاثيرگذار بر كيفيت تصاوير شامل كاركرد نظارتي 24 ساعته و وجود نويز انجام شود.
تفاوت تكنولوژي +H.265 با ساير فرمت ها
مهمترين تفاوت در نحوه فشرده سازي +H.265 نسبت به ساير فرمت هاي فشرده سازي كاهش ميزان بيت ريت (تعداد بيت هايي كه در يك واحد در ثانيه منتقل يا پردازش مي شوند) و نتيجتا كاهش مصرف پهناي باند (ميزان انتقال داده ها در بيت در ثانيه) است. با وجود تكنولوژي +H.265 شاهد كاهش ميزان چشمگيري از بيت ريت در تصاوير ويدئويي خواهيم بود. اين امر مستقيما باعث كاهش هزينه هاي مربوط به مصرف پهناي باند و فضاي ذخيره سازي در دوربين مدار بسته مي گردد.
به صورت جزئي تر نحوه عملكرد +H.265 به اين صورت است كه ابتدا يك تصوير از محيط مورد نظر گرفته، و از آن به عنوان فريم پس زمينه استفاده مي كند.سپس تنها بر روي اشياء متحرك تمركز كرده و هنگامي كه سوژه متحركي وارد ناحيه نظارتي شود، تصويري از جسم متحرك مي گيرد و از آن به عنوان فريم مرجع استفاده مي كند. چنانچه جسم به حركت خود ادامه دهد، سيستم فقط اطلاعات مربوط به سوژه متحرك را به فريم پس زمينه اضافه مي كند.
براي مطالعه بيشتر مي توانيد مطلبي كه در ادامه آورده مي شود را مطالعه كنيد. اساس فشرده سازي در +H.265 بر مبناي سه تكنولوژي كليدي زير صورت مي گيرد:
- تكنولوژي كدگذاري طبق مدل پس زمينه
- فناوري كاهش نويز در تصوير پس زمينه
- كنترل نرخ بيت ريت
تكنولوژي كدگذاري طبق مدل پس زمينه
كدگذاري تركيبي اساس عملكردي فرمت هاي فشرده سازي قبلي مانند MPEG2 ،MPEG4 ،H.264/AVC، و H265/HEVC است. در يك سيستم نظارتي مداربسته، اساسا اطلاعات پس زمينه ثابت باقي مي مانند، پس در نتيجه يك فريم پس زمينه به عنوان فريم مرجع براي كدگذاري باقي فريم ها در نظر گرفته مي شود. براي فريم هاي مختلف در تصاوير ويدئويي، با توجه به ويژگي هاي آنها روش هاي مختلفي از كدگذاري مورد استفاده قرار مي گيرند كه در مجموع منجر به فشرده سازي بهتر مجموع تصاوير خواهد شد. تكنولوژي كدگذاري طبق مدل پس زمينه از بخش هاي اصلي تكنولوژي +H.265 هايك ويژن است. اين بخش خود به دو قسمت كدگذاري داخلي و مياني تقسيم مي شود.
1. كدگذاري داخلي (Inter-frame prediction): با استفاده از تكنولوژي جبران حركت (block-based motion compensation) يك مدل پيش بيني شده از يك يا چند فريم ويدئويي يا فرمت هاي ويدئويي كه از قبل كدگذاري شده اند ايجاد مي كند.
2. رمزگذاري مياني (Intra-frame prediction): بدين معني است كه نمونه هاي ماكرو بلوك يا همان واحد هاي پردازشي تنها با استفاده از اطلاعاتي حاصل از ماكرو بلوك هاي قبلا منتقل شده از همان فريم ايجاد مي شوند.
فناوري كاهش نويز در تصوير پس زمينه
ميزان نويز تصاوير دوربين مداربسته معمولا در محيط هايي با نور كم افزايش مي يابد. وجود نويز از كيفيت تصاوير تا حد زيادي مي كاهد و يك اشكال بزرگ محسوب مي گردد. همچنين ميزان زيادي از بيت ريت كدگذاري شده را نيز اشغال مي كند. روش هاي قبلي براي كاهش نويز در تصاوير دوربين مدار بسته اغلب بر اساس بكارگيري تكنيك هايي براي كاهش نويز در كل تصوير مد نظر است كه اين امر منجر مي شود تا بخش هايي از تصوير اصلي نيز حذف شوند.
در تكنولوژي +H.265، ابتدا سوژه هاي متحرك از پس زمينه تشخيص داده شده و جدا مي شوند. سپس براي هر قسمت از تكنيك هاي جداگانه و مناسب براي كاهش نويز در اين نقاط استفاده مي شود. در اين روش نه تنها ميزان نويز در تصاوير كاهش مي يابد بلكه كيفيت آنها نيز حفظ مي شود. اين تكنيك علي الخصوص براي محيط هايي با امكان ايجاد نويز بالا در تصاوير بسيار مفيد بوده و در كاهش نرخ بيت را نيز تاثير گذار است.
علاوه بر موارد بالا به طور معمول و به منظور حفظ كيفيت تصاوير، مقياس بكاررفته براي فشرده سازي، نويز موجود در تصاوير را نيز از بين مي برد. در فشرده سازي +H.265 با استفاده از يك الگوريتم تحليلي هوشمند تصوير پس زمينه و تصوير جسم متحرك از هم متمايز مي شوند. و به اين ترتيب تصاوير سوژه هاي متحرك و پس زمينه با استراتژي هاي مختلفي كد گذاري مي شوند.
كنترل نرخ بيت
اين فناوري به متوسط نرخ بيت در طول دوره هاي مختلف (معمولا 24 ساعت) مربوط مي شود. با كنترل ميانگين بيت ريت، دوربين مي تواند ميزان بيتي ريت را در صورت لزوم كاهش يا افزايش دهد. براي مثال دوربين مي تواند در ساعات شلوغ در يك مكان عمومي مانند بانك نرح بيت را افزايش، و سپس در زماني كه بانك تعطيل است، آن را كاهش دهد. با استفاده از اين فن آوري ها، مي توان گفت كه تكنولوژي +H.265 هايك ويژن كاملا مطابق با استانداردهاي H.265/HEVC ساخته شده است و در نتيجه با اكثر نرم افزار/سخت افزارهاي پشتيباني كننده H.265 سازگار است.
مقالات مرتبط براي مطالعه بيشتر:
- ضبط دوربين مدار بسته در حالت تشخيص حركت /مدت ضبط دوربين مدار بسته
- دوربين مداربسته ضد نور
- تاثير هوش مصنوعي بر صنعت دوربين مداربسته
- مقايسه دوربين مدار بسته وارم لايت و استار لايت
