مروری بر روشهای فشرده سازی تصاویر

در طی ده سال اخیر، صنعت CCTV تغییرات وسیعی را در گذار از آنالوگ به شبکه‌های دیجیتالی شاهد بوده است.

اکنون سیستم‌های CCTV با کیفیت HD و انتقال تحت شبکه‌های TCP/IP مورد استفاده قرار می‌گیرند.

برای انتقال تصاویر دوربین‌های IP، به خصوص HD، نیاز به پهنای باند بالا بوده است که با استفاده از تکنیک‌های جدید فشرده‌سازی، این مشکلات کاهش یافته است.

فرمت‌های متداول فشرده‌سازی در دوربین‌های IP HD شامل H.264، MPEG4 و MJPEG است.

ویدئو با استفاده از دو نوع فریم تصویری فشرده می‌شود. فریم I به عنوان فریم اصلی یا کلیدی که تصویر کامل را شامل می‌شود و فریم P که فقط شامل اطلاعات متفاوت با فریم قبلی است.

در روش MJPEG فقط از فریم I استفاده می‌شود، در حالی که MPEG4 و H.264 از ترکیب هر دو فریم I و P استفاده می‌کنند که پهنای باند کمتری را نسبت به MJPEG اشغال می‌کنند.

به‌طور معمول، فشرده‌سازی H.264 ۵۰% پهنای باند کمتری را نسبت به فشرده‌سازی با فرمت MPEG4 مصرف می‌کند.

به همین دلیل، استفاده از فرمت H.264 در حال حاضر رواج بیشتری دارد.

در دوربین‌های آنالوگ قدیمی، وضوح و کیفیت کافی برای تشخیص موضوعاتی مانند پلاک خودروها وجود ندارد.

اما دوربین‌های مگاپیکسلی به دلیل وضوح بالاتر توانایی تشخیص بهتری دارند. این دوربین‌ها می‌توانند بهترین تشخیص صورت افراد و ضبط و بازیابی تصاویر را فراهم کنند.

با استفاده از امکان Digital PTZ در دوربین‌های HD و مگاپیکسلی، می‌توان به سرعت و با وضوح قابل قبول با حرکت در داخل تصاویر به سوژه‌های مورد نظر دسترسی داشت.

در صورت اتصال دوربین‌ها به DVR یا NVR، تصاویر با تمامی ابعاد در حالت ضبط شدن است و هیچ اطلاعات تصویری از دست نخواهد رفت.

در انتخاب دوربین‌های مگاپیکسلی IP HD، فرمت فشرده‌سازی به گونه‌ای انتخاب می‌شود که با پهنای باند یا Bit rate کمتر، کیفیت بهتری را ارائه دهد.

اغلب دوربین‌های HD و مگاپیکسلی از فرمت فشرده‌سازی MPEG4 استفاده می‌کنند، اما فرمت H.264 نسخه پیشرفته‌تری است که کیفیت ویدیو و فشرده‌سازی بهتری را ارائه می‌دهد.

با این حال، اجرای هر نسخه از فرمت H.264 کیفیت یکسانی در فشرده‌سازی ارائه نمی‌دهد.

مثلاً با فشرده‌سازی H.264 در دوربین‌های مختلف از سازندگان مختلف، نرخ داده‌های متفاوت و تفاوت‌های چشمگیری وجود دارد.

اگر محدودیتی در پهنای باند وجود نداشته باشد، می‌توان ذخیره‌سازی را متمرکز (مثلاً در اتاق کنترل) انجام داد.

اما با محدودیت در پهنای باند، بهتر است اطلاعات به صورت محلی و برای چند دوربین محلی ذخیره شوند، تا پهنای باند شبکه بی‌دلیل اشغال نشود.