فرمت های فشرده سازی در دوربین های مداربسته

Knee، به نقطه‌ای گفته می شود که کیفیت تصویر پس از آن به شدت افت می‌کند، درفشرده سازهایمختلف، زمان بوجود آمدن Knee متفاوت است.

قصد داریم در این مقاله نقاط ضعف و قوت فشرده ساز های مطرح را بررسی نماییم.

لازم است به این مسئله اشاره شود که بسیاری از فرمت های مشهور مثل،DiveX و…مشتق شده از فرمت های اصلی می باشند که به همین خاطر دراین مطلب گنجانده نشده اند.

«JPEG»، توسط گروهJoint Photographic Expert Group ساخته شده و به عنوان معروف‌ترین روش در فشرده سازی تصاویر مطرح می باشد، نام این استاندارد از گروه سازنده آن گرفته شده است.

Kneeدر ۱:۸ (یک به هشت) در روش فشرده سازی JPEG اتفاق می‌افتد.

از استاندارد   Motion JPEGیاM-JPEG  در تصاویر متحرک استفاده می‌شود.Kneeدر ۱:۱۵ درروش فشرده سازی این استاندارد صورت می پذیرد. بدین صورت با بیشترین میزان فشرده سازی دراستانداردM-JPEG، شاهد کاهش 420 کیلوبایتی حجم یک تصویر ۴۵۰ کیلوبایتی، بعد از فشرده سازی خواهیم بود.

کماکان این حجم بالاست! چون، درطول ۲۴ ساعت اگردرثانیه حتی ۲ فریم هم ضبط داشته باشید، به فضایی حدود ۶ گیگابایت احتیاج خواهیدداشت.

گروهMotion Picture Expert Group، روشMPEG،که نسبتبهM-JPEG روش نسبتا جدید تری می باشد را، طراحی و ساخته اند.

شناسایی و حذف قسمت ‌های اضافی یا مشابه در بین تصاویر مختلف و نه فقط درهرتصویر، از قابلیت های این استاندارد می باشد.

ازهرتصویرسه فریم متفاوت درروشMPEG1 ساختهمی‌شود :

1. همه خصوصیات واطلاعات مربوط به ساخت تصویرموردنظر، در فریم اول (I-frame) نگهداری می شود.
2. از I-frame تصویرقبلی، فریم دوم (P-frame) ایجاد می شود.
3. از دو فریم قبلی و بعدی، فریم سوم (B-frames) ساخته می شود.

با استفاده از مقایسه فریم ‌ها باهم، حذف قسمت ‌های اضافی مشابه دربین تصاویر مختلف و نه فقط در هر تصویر صورت می پذیرد، بنابراین با استفاده از این روش، حجم تصاویر ضبط شده بسیارکمترازروشJPEGخواهد بود.

اگر حرکت کمتر وعوامل ثابت بیشتری در تصویرگرفته شده از یک مکان وجود داشته باشد، مانند، تصاویرضبط شده توسط دوربین‌های مدار بسته ثابت، در مقایسه با حالت‌ های دیگر ، حجم تصاویرخیلی کمتر خواهد بود.

امکان فشرده کردن تصاویرتا نسبت ۱:۱۰۰، در این روش فشرده سازی میسر می باشد، اما حجم فشرده سازی درتصویر برداری از صحنه ‌ها ی با عوامل متحرک بالا، بسیارکاهش پیدامی کند.

نوع پیشرفته تری از روش MPEG، فرمت فشرده سازی MPEG-2 می باشد. به طور مثال، درفضای ۶۵۰ مگابایت می‌توان ۹۰ دقیقه از یک فیلم باکیفیتVHS را با استفاده از این روش ذخیره کرد.

محدودیت‌هایی درMPEG2 برای استفاده از قابلیت interframeیا حذف قسمت‌های اضافی یا مشابه در تصاویر مجاور، سوای کاربردی بودنش، وجود دارد. میزان فشرده سازی تصاویر دارای تغییرات زیاد وناگهانی ، به شدت کم می باشد، بدین ترتیب درفرمت‌هایی که دارای قابلیت interframe هستند ظرفیت تصاویر ضبط شده تا حد زیادی به تغییرات در تصاویر بستگی دارد.

عرضه فرمت MPEG4، درسال ۲۰۰۸ صورت گرفت و مورد اقبال خوبی بدلیل ضعف فرمتهای ما قبل آن ،  واقع شد. طرفداران سرسخت این فشرده ساز حتی آن را به فرمت پیشرفت های چون H.264،تر جیح می‌دهند و معتقدند میزان هزینه ای که بابت کدگذاری ، فرمتی مثلH.264  دارد، ارزش کاربردی بودنش را ندارد.

با همه این تفاسیر، فناوری ارائه شده توسطJoint Photographic Expert Group در سال 2003، در فشرده سازی با بیت ریت پایین، رفع ضعفهای فرمت‌ های قبلی درانتقال تصاویر بر روی اینترنت و حداقلKnee، توانایی بالایی داشته و همه اینها موجب شده تا H.264 موردتوجه تولیدکنندگان قرار گیرد.

تا به امروز، موثرترین و بهترین استاندارد انتقال تصویردرشبکه، H.264 می باشد، چراکه از سرگرمی‌ های خانگی گرفته تاسیسات نظارتی، درکاربردهای انتقال تصویرHDوSD گسترده شد هاست.

قابلیت انعطاف این فرمت برای کاربردهای خاص، علاوه بر ارائه تصاویر باکیفیت تر و نرخ بیت پایینتر، این اجازه را به مهندسان داده تا نسبت به متناسب کردن انکودر های H.264 اقدام نمایند، بدین ترتیب4/2MPEG ، توانایی هیچگونه رقابتی با این فناوری را ندارد.

در ادامه شما را به مطالعه و بررسی مقاله مقایسه فرمت های فشرده سازی H264 و H265 دعوت می نماییم.

مطلب بیشتر : محصولات جدید داهوا با پشتیبانی از کدک H265