فشرده سازی H.265+ (HEVC) در دوربین مداربسته

 فشرده سازی H.265+ چیست؟

فشرده سازی در دوربین های مداربسته جهت کاهش حجم تصاویر و در عین حال حفظ کیفیت آنها می باشد. چرا که بدون این استاندارد پهنای باند بالایی نیاز داشته و فضای بیشتری از حافظه دوربین یا هارد دستگاه ضبط و پخش را اشغال می کند. این تصاویر هر چه کیفیت بالاتری داشته باشند حجم بیشتری دارند و اگر تصاویر را در حجم کمتری بخواهید باید از کیفیت آن صرف نظر کنید. کدک فشرده سازی H.265+ در دوربین مداربسته که به روزترین الگوریتم تکنولوژی H.265+ می باشد این مشکل را برطرف کرده است. این تکنولوژی در دوربین مداربسته داهوا، اکسوم و … به کارمی رود.

فشرده سازی H.265+ دوربین

کدک فشرده سازی H.265+ در دوربین مداربسته

تا کنون کدک ها و الگوریتم های بسیاری برای کاهش بیت ریت (حجم) تصویر ارائه شده اند.  همانطور که می دانیم فریم ریت در دوربین های مداربسته تعداد تصاویری می باشد که در یک ثانیه ثبت می شود. هر چه تعداد این فریم ها بیشتر باشد کیفیت تصویر بالاتر بوده و در نتیجه حجم آن نیز افزایش می یابد. اما فشرده سازی H.265+ در دوربین مداربسته فریم ها و بخش هایی از تصویر که تقریبا مشابه می باشند را یک واحد شناسایی کرده و ثبت می کند. به عبارت دیگر وظیفه این الگوریتم حذف تصاویر تکراری می باشد.

عملکرد الگوریتم فشرده سازی HEVC

نسل های پیشین این کدک MPEG ،JPEG ،H.264+و H.264+ می باشند که جدیدترین آنها  H.265 پلاس است. این الگوریتم ها هر کدام نسبت به نسل قبلی خود تفاوت هایی جزئی در عملکرد دارند. عملکرد استاندارد H.264+ که با معایب و مزایایی همراه بود، فریم ها را بر اساس تحرک ثبت می کرد. به این معنا که اگر تصویر فضای مورد نظر تنها شامل محتوا و المان های ثابت باشد، دوربین با فرمت H.265+ تنها یک فریم را ضبط می کند. لازم به ذکر است که هیچ تصویر با ارزشی حذف نمی شود. در این کدک چند فریم همزمان بررسی می شوند.

کدک فشرده سازی H.265+ در دوربین مداربسته فریم ها را جداگانه و تک به تک بررسی کرده و آنها را به قسمت های کوچک تقسیم (ماکرو بلاک) می کند. سپس پیکسل های تکراری را حذف می کند. به اینگونه که 64 پیکسل همرنگ را یک واحد حساب کرده و یکبار ثبت می کند. در عبارت ساده تر دوربین مداربسته یک فریم را ثبت می کند و آن را تصویر پس زمینه در نظر می گیرد. سپس تا زمانی که هیچ متحرکی وارد تصویر نشود دوربین فریم جدید به آن اضافه نمی کند. با ورود سوژه متحرک پیکسل هایی که مربوط به آن می باشند را به عنوان یک فریم به پس زمینه اضافه می کند. الگوریتم فشرده سازی HEVC یک تصویر را به صورت پی در پی تکمیل می کند.

عملکرد فشرده سازی HEVC

تکنولوژی کدگذاری در دوربین مداربسته

کدک فشرده سازی H.265+ در دوربین مداربسته یک الگوریتم هوشمند بوده و بر پایه رمزگذاری اجرا می شود. این کدک، تصویر پس زمینه را کدگذاری کرده و هنگام ضبط فریم بعدی همان الگوریتم را با فاکتورگیری ماکرو بلوک های مشابه اجرا می کند. در نهایت تنها کدهای پیکسل های جدید به تصویر پس زمینه اضافه می شود.

حذف نویز تصاویر دوربین مداربسته با H.265+

در دوربین های مداربسته، همراه بودن نویز با تصاویر بسیار رایج می باشد که دلایل بسیاری دارد، از مهمترین آنها اختلالات سیگنالی و کمبود نور در محدوده دید دوربین مداربسته می باشد. این نویزها علاوه بر اینکه تصویر با بی کیفیت می کنند حجم تصویر را نیز افزایش می دهند. این مسئله برخلاف هدف کدک های فشرده سازی می باشد و نسل های قبلی H.265+ با حذف نویز ها کیفیت تصویر را کاهش می دهند (چرا که چند فریم را همزمان بررسی می کند.) اما H.265+ فریم ها را به صورت جداگانه در نظر گرفته و هر قسمتی که به فریم قبلی اضافه می کند را با الگوریتم تحلیلی هوشمند اصلاح می کند.

حذف نویز تصاویر دوربین با H.265+

نتیجه گیری

الگوریتم فشرده سازی H.265+ در دوربین مداربسته بدون کاهش کیفیت تصویر حجم آن را کاهش می دهد تا پهنای باند و حافظه کمتری نیاز داشته باشند. این کدک تصاویر را فریم به فریم بررسی می کند و با توجه به الگوریتمی که در فریم اولیه اجرا می کند، کدهای تکراری را از فریم های بعدی حذف می کند و تنها پیکسل های متحرک را روی فریم پیشین می اندازد.

کدک HEVC در دوربین مداربسته فشرده سازی را با تقسیم بندی پیکسلی تصاویر انجام می دهد.

سوالات متداول

1. با فرمت HEVC چه مقدار از تصویر ضبط شده حذف می شود؟
   دوربین های مداربسته با فرمت H.265+ تصاویری را با کاهش 50 درصدی حجم ضبط می کنند.
2. در کدک H.264 پیکسل هایی که فشرده می شوند چند پیکسل می باشند؟
   در تقسیم بندی تصاویر با فرمت H.264 هر قسمت 16 پیکسل خواهد بود. کدک فشرده سازی H.265+ در دوربین مداربسته هر 64 پیکسل را فشرده می کند که حجم و کیفیت بهینه تری ارائه می دهد.
3. این استاندارد تا چه رزولوشنی را پشتیبانی می کند؟
   حداکثر رزولوشنی که دوربین های مداربسته با این فرمت پشتیبانی می کنند 8192×4320 می باشد.