تکنولوژي فشرده سازي H.265+

سیچان بلاگ 
  بازدید : 44
يکشنبه 1 اسفند 1400 زمان : 8:18 


1
2
3
4
5

تکنولوژي فشرده سازي H.265+

همانطور که مي دانيد تکنولوژي دوربين هايک ويژن ، با کيفيت HD در حال گسترش است. با اين حال به دليل محدوديت هاي موجود در دو عامل پهناي باند براي انتقال و فضاي ذخيره سازي براي ضبط و نگه داري تصاوير، اين تکنولوژي تاکنون به صورت فراگير مورد استفاد قرار نگرفته است. بنابراين، امکان و نحوه تنظيم دقيق ميزان بيت ريت تصاوير ويدئويي ultra-HD، يک چالش مهم در انتخاب دوربين مداربسته مناسب است. تکنولوژي فشرده سازي H.265+ يک الگوريتم هوشمند است که توسط هايک ويژن طراحي شده است. اين راهکار يک تکنولوژي رمزگذاري بر اساس استاندارد (H.265 (High Efficiency Video Coding و يا اصطلاحا HEVC است که اساس شکل گيري پارامترهاي آن بر اساس 3 اصل زير است:

در نظر گرفتن اينکه اشياء متحرک ممکن است فقط چندين بار در يک بخش با اهميت از تصاوير ظاهر شوند.
تمرکز بيننده عمدتا بر روي اجسام متحرک است.
کارکرد نظارتي 24 ساعته و وجود نويز دو عامل مهم و تاثيرگذار بر کيفيت تصاوير هستند.

نحوه عملکرد فشرده سازي H.265+ هايک ويژن

تفاوت اصلي در عملکرد H.265+ نسبت به ورژن هاي قبلي کاهش ميزان بيت ريت (تعداد بيت هايي که در يک واحد منتقل يا پردازش مي شوند) و کاهش مصرف پهناي باند (ميزان انتقال داده ها در بيت در ثانيه (بيت / ثانيه)

H.265+ قادر به کاهش ميزان چشمگيري از بيت ريت در تصاوير ويدئويي است که منجر به کاهش هزينه هاي مربوط به پهناي باند در دوربين مداربست هايک ويژن و فضاي ذخيره سازي مي گردد. اطلاعات پس زمينه (مربوط به تصاوير) پايدار مانده و به ندرت تغيير مي کند. نحوه عملکرد H.265+ بدين صورت است که ابتدا تصويري از محيط مورد نظر مي گيرد، و از آن به عنوان فريم پس زمينه استفاده مي کند و تنها بر روي اشياء متحرک تمرکز مي کند. هنگامي که سوژه اي در ناحيه نظارتي وارد شود، H265+ تصويري از جسم متحرک مي گيرد و از آن به عنوان فريم مرجع استفاده مي کند. اگر جسم به حرکت خود ادامه دهد، سيستم فقط اطلاعات مربوط به سوژه هاي متحرک را اضافه مي کند. H.265+ ميزان فشرده سازي را بر اساس سه تکنولوژي کليدي زير بهبود مي بخشد:

تکنولوژي رمزگذاري بر اساس مدل پس زمينه
تکنولوژي کاهش نويز در پس زمينه تصوي هايک ويژن
تکنولوژي کنترل نرخ بيت ريت

تکنولوژي رمزگذاري بر اساس مدل پس زمينه

عملکرد فرمت هاي فشرده سازي فعلي مانند MPEG2، MPEG4، H.264/AVC، و آخرين آنها H.265/HEVC همگي بر اساس رمزگذاري ترکيبي است. اساسا، در يک سيستم نظارتي مداربسته، اطلاعات پس زمينه معمولا ثابت هستند، بنابراين يک فريم پس زمينه مي تواند به عنوان فريم مرجع براي رمزگذاري باقي فريم ها در نظر گرفته شود. براي فريم هاي مختلف در تصاوير ويدئويي، روش هاي مختلفي از کدگذاري اعمال مي شوند که در مجموع منجر به فشرده سازي بهتر کليه تصاوير مي شود. تکنولوژي رمزگذاري بر اساس مدل پس زمينه يکي از بخش هاي اصلي H.265+ در دوربين هايک ويژن است که بر عملکرد فشرده سازي تاثير مي گذارد و مي تواند به دو بخش رمزگذاري داخلي و مياني فريم تقسيم بندي گردد.

رمزگذاري داخلي (Inter-frame prediction): با استفاده از تکنولوژي جبران حرکت بر اساس بلوک (block-based motion compensation) يک مدل پيش بيني شده از يک يا چند فريم ويدئويي يا فرمت هاي ويدئويي که قبلا رمزگذاري شده اند ايجاد مي کند.
رمزگذاري مياني (Intra-frame prediction): بدين معني است که نمونه هاي ماکرو بلوک (واحد هاي پردازشي) تنها با استفاده از اطلاعاتي از ماکرو بلوک هاي قبلا منتقل شده از همان فريم ايجاد مي شوند.

تکنولوژي کاهش نويز در پس زمينه تصوير

اغلب در محيط هاي خاص و مکان هايي که روشنايي ضعيفي دارند ميزان نويز تصاوير دوربين مداربسته افزايش مي يابد. نويز نه تنها بر کيفيت تصاوير تاثير منفي مي گذارد بلکه ميزان زيادي از بيت ريت کدگذاري شده را نيز شامل مي شود. پس بنابراين کنترل و کاهش آن بسيار ضروري است. استراتژي هاي قديمي براي کاهش نويز در تصاوير دوربين مداربسته اغلب بر پايه بکارگيري تکنيک هاي کاهش نويز براي کل تصوير مورد نظر است که اين امر منجر مي شود تا بخش هايي از جزئيات تصاوير نيز حذف شوند. به طور معمول، به منظور تضمين کيفيت تصوير اشياء متحرک، ماژول بکاررفته براي کدگذاري، نويز موجود در تصوير را نيز از بين مي برد. کدک H.365 + داراي يک الگوريتم تحليلي هوشمند است که مي تواند بين تصوير پس زمينه و اجسام متحرک تمايز قائل شود. که به اين معني است که اشياء متحرک و پس زمينه را مي توان با استراتژي هاي مختلفي کد گذاري کرد.

به همين دليل رسيدن به تعادل در بين تکنيک هاي قديمي کاهش نويز امري دشوار خواهد بود. بر اساس تکنولوژي تجزيه و تحليل تصاوير ويدئويي هايک ويژن (VCA) هايک ويژن، تکنولوژي هوشمند H.265+ عموما سوژه هاي متحرک را از پس زمينه تشخيص و جدا مي کند و از تکنيک هاي جداگانه و مختلفي براي کاهش نويز در اين دو منطقه استفاده مي کند. بدين ترتيب نه تنها ميزان نويز در تصاوير کاهش مي يابد بلکه کيفيت آنها نيز تضمين مي گردد. به خصوص براي محيط هايي با نويز بالا براي مثال در هنگام شب، اين تکنيک مي تواند نرخ بيت رمزگذاري را نيز بهبود ببخشد. به طور معمول، به منظور تضمين کيفيت تصوير اشياء متحرک، ماژول بکاررفته براي کدگذاري، نويز موجود در تصوير را نيز از بين مي برد. کدک H.365 + داراي يک الگوريتم تحليلي هوشمند است که مي تواند بين تصوير پس زمينه و اجسام متحرک تمايز قائل شود. که به اين معني است که اشياء متحرک و پس زمينه را مي توان با استراتژي هاي مختلفي کد گذاري کرد.

تکنولوژي کنترل نرخ بيت ريت

اين تکنولوژي به متوسط نرخ بيت در طول دوره هاي مختلف (معمولا 24 ساعت) اشاره دارد. با کنترل ميانگين بيت ريت، دوربين مي تواند ميزان بيتي ريت بيشتري را در صورت لزوم تعيين کند، مثلا در ساعات کاري در يک دفتر اداري بيت ريت بالا، و سپس در زماني که دفتر بسته است، آن را کاهش دهد. با استفاده از اين فن آوري ها،مي توان گفت که تکنولوژي H.265+ هايک ويژن کاملا با استانداردهاي H.265/HEVC مطابقت دارد و متعاقبا با اکثر نرم افزار/سخت افزارهاي پشتيباني کننده H.265 سازگار است.

https://tiamcctv.com/product/tl-sg1024/

https://tiamcctv.com/product/ds-2cd2h25fwd-izs/

https://tiamcctv.com/product/nvr-108-b-8p/

https://tiamcctv.com/product/thc-t120-m/