فشرده سازی تصاویر دوربین مداربسته به روش H.264 یا H.265

روشهای فشرده سازی تصاویر ویدئویی در سیستم های نظارت تصویری، همزمان با افزایش رزولوشن تصاویر تبدیل به زمینه ای برای رقابت شده است. در این مقاله بیشتر درباره کدک های رایج H.264 و H.265 صحبت خواهیم کرد.

حافظه بخش مهمی از یک پروژه سیستم نظارت تصویری را به خود اختصاص می دهد که معمولا هم کمتر به آن توجه می شود. از آنجاییکه دوربینهای باکیفیت تر و رزولوشن های بالاتر بشکل سیری ناپذیری نیاز به حافظه بیشتر را با خود به همراه می آورند و هزینه حافظه نیز حداقل 30درصد از بودجه پروژه ها را به خود اختصاص دهد؛ شرکت ها به فکر بهینه سازی نوع و فضای ذخیره سازی افتاده اند. بنابراین خیلی ها به اهمیت رشد کدکها پی بردند. کدک های جدید تصویری امروزه به کاهش نیاز به حافظه کمک شایانی می کنند.

به گفته مدیرعامل شرکت i3 :

کاهش قیمت حافظه تاثیر چندانی بر روی روند کلی پیشرفت دوربینها نخواهد داشت. درست است که قیمت حافظه در سه سال گذشته بیش از 50 درصد کاهش یافته اما کیفیت تصاویر دوربین مداربسته به بیش از 3 برابر ارتقاء پیداکرده است. زمانی بود که شما از دوربین مداربسته 1 مگاپیکسلی استفاده می کردید ولی حالا شما دوربین هایی با رزولوشن 3 و 4 مگاپیکسلی و حتی بالاتر در دست دارید. بنابراین اهمیت کدکها در فشرده سازی و اهمیت چیپست ها امروزه بسیار بالاتر از حافظه ها می باشد.

H.264 یا H.265

انتخاب کدک فاکتوری مهم است که بر روی مصرف حافظه بسیار تاثیر خواهد گذاشت. فعلا کدک H.265 همچنان در مراحل اولیه خود می باشد. با اینکه کدکهای هوشمند جدیدی معرفی شده اند و در حال گسترش کاربرد می باشند اما بنظر می آید کدک H.264 همچنان مورد توجه است.

بگفته مدیر تولید QNAP Systems :

درست است که کدک H.265 می تواند به کاهش نرخ ضبط تصاویر و در ادامه به کاهش نیاز به حافظه کمک کند اما نیازبه سیستم و سخت افزار پیشرفته تری نیز دارد. بعضی از دستگاه های سیستم نظارت تصویری کدکها و تکنولوژی های پخش قویتری بر مبنای کدک H.264 ارائه می دهند که امکان بروزرسانی سریعتر نرم افزار firmware و افزایش پشتیبانی سیستم را نیز در برنامه دارند. برای نمونه می توان تکنولوژی Zipstream از شرکت Axis را نام برد.

از نظر Stefan Lundberg مهندس کارشناس فناوری شرکت Axis، بلوغ کدک H.264 باعث شده است تا همچنان در بازار باقی بماند. اگر چه این استاندارد دوره بلوغ خود را پشت سرگذاشته است ولی هنوز هم شاهد توسعه و بروزرسانی های فراوانی بر اساس H.264 هستیم. علت این است که برای اولین بار است که کدکی اختصاصا برای سیستم نظارت تصویری طراحی شده است. در گذشته هر کدک برای طیف وسیعی از کاربردها طراحی می شد تا بتواند تصاویری بدون نویز و صحنه ای با نور مناسب را ارائه دهد. با بهبود کدک برای بازار سیستم نظارت تصویری می توانیم خیلی اختصاصی تر و کاراتر به کاهش پهنای باند مورد نیاز برسیم.

درواقع کدک Zipstream یک کدک Super VBR است که نسبت به VBR رایج قابلیت تغییر بیشتری بر روی نرخ ضبط تصاویر اعمال می کند. زمانی که صحنه ای شلوغ باشد میزان نرخ ضبط تصاویر نسبت به صحنه های آرام خیلی بیشتر است.

کدک H.265 هنوز در مرحله سازگاری است. مشکلاتی همچون ضعف در مجوزها و پشتیبانی محدود سخت افزاری همچنان وجود دارد. در واقع H.265 می خواهد بدنبال رشد صنایع و نیاز به رزولوشن بالاتر رشد خود را بدست آورد.

یکی از اصلی ترین مشوق های H.265، معرفی رزولوشن 4K (یا 8 مگاپیکسلی) به عنوان رزولوشن تصویری استاندارد جدیدی بجای HD(2 مگاپیکسلی) بود. صنعت امنیتی و حفاظتی نیز گرایشات صنایع مصرف کننده را که به موجب ظهور رزولوشن 4K بوجود آمده اند دنبال می کند. کدک H.265 نیز حالا در ادامه این تحول تبدیل به استاندارد جدیدی شده است. همان تجهیزاتی که روزی با کدک H.264 نیازمندی به حافظه را کاهش دادند امروزه با کدک H.265 بیشتر به حفظ حافظه می پردازند که این مدیون تکنولوژی فشرده سازی بهتر در این کدک است.

البته این را هم باید بگوییم که گمانه زنی ها و محاسبات اولیه باعث این باور غلط شدند که در همه حال کدک H.265 به صرفه جویی حافظه تا 50% دست می یابد؛ در حالی که امروزه در عمل این میزان تنها 30 درصد است.

شرکت های سازنده تجهیزات سیستم نظارت تصویری به ترکیب کدک H.265 با تکنولوژی های فشرده سازی اختصاصی خودشان برای بهبود بیشتر فشرده سازی دست زده اند.

برای مثال شرکت VIVOTEK نسحه ای از تکنولوژی فشرده سازی تصاویر ویدئویی به اسم Smart Stream 2 منتشر کرده است که بر اساس سازگاری و ارتقاء قابلیت H.265 خلق شده است. براساس این تکنولوژی دوربین مداربسته قادر می شود کیفیت تصاویر بخش خاصی از صحنه را بصورت خودکار افزایش دهد که منجر به افزایش بهره وری استفاده از پهنای باند خواهد شد. برای مثال حرکت یک جسم به بهترین شکل ضبط می شود اما زمینه پشتی با کیفیت پایه ذخیره خواهد شد.

این نوع ضبط انتخابی تصاویر می تواند به کاهش مشخصی در پهنای باند شبکه بینجامد و نیازمندی حافظه را کاهش دهد. بگفته مدیر تولید شرکت VIVOTEK  با ترکیب کدک H.265 و تکنولوژی Smart Stream 2 توانستیم کارآمد ترین سیستم ممکن را بوجود آوریم.