راهنمای کاربردی CODEC در سیستم های نظارت تصویری (قسمت آخر)

راهنمای کاربردی CODEC در سیستم های نظارت تصویری (قسمت آخر)

  • تفاوت کیفیت دو فشرده سازی H.264 و MJPEG
    از آنجایی که فرمت H.264 به طور گسترده ای در نرم افزارهای نظارت تصویری استفاده می شود، برای سالهای متمادی بحث پیرامون کاهش کیفیت در مقایسه با MJPEG وجود داشته است و برخی اعتقاد دارند فرمت H.264 کیفیت کمتری دارد. در صورتی که نتایج آزمایشهای مختلف نشان داده است که اگر تنظیمات مربوطه به درستی انجام بگیرد کیفیت دیداری به اندازه فرمت MJPEG خواهد بود. با این حال مواردی هستند که باعث کاهش کیفیت می شوند که عبارتند از:- سطح فشرده سازی بالا:
    اگر در میزان فشرده سازی زیاد در نظر گرفته شود، کیفیت تصویر خروجی کاهش خواهد یافت- صحنه های پیچیده به لحاظ تعداد و پیچیدگی اشیا در تصویر:
    در برخی صحنه ها به دلیل شلوغی زیاد و یا رفت آمد از هر طرف کیفیت تصویر به هنگام فشرده سازی مخدوش خواهد شد.- تنظیم مقدار bitrate در اندازه های پایین
    چنانچه از حالت CBR ( bitrate ثابت) استفاده شود و مقدار آن کم در نظر گرفته شده باشد، کیفیت تصویر خروجی کاهش قابل ملاحظه ای خواهد داشت.

    با اینحال در اکثر موارد آزمایش شده، حتی وقتی در شرایط تنظیمات پیش فرض باشیم، فرمت H.264 از کیفیتی مشابه فرمت MJPEG برخوردار بود.

  • CODEC های قابل توسعه
    بیشتر CODEC ها فقط از یک رزولوشن پشتیبانی می کنند، به عنوان مثال اگر یک تصویر خروجی با رزولوشن ۲ مگاپیکسل به رزولوشن ۱ مگاپیکسل تعویض شود، با COCEC های H.264 یا MJPEG، لازم است به طور کامل یک استریم جدید یا بازپردازش دوباره بر روی ۲MP انجام گیرد تا تبدیل به ۱MP شود. گاهی لازم است بدون نیاز به تولید یک رشته تصویر جداگانه، رزولوشن آن تغییر یابد. به عنوان نمونه؛ وقتی میخواهیم به یک کلاینت که ارتباط با پهنای باند پایین داریم تصویری ارسال کنیم(نظیر موبایل) یا وقتی نیاز به کاهش فضای ذخیره سازی تصاویر قدیمی داریم این مورد به کار می آید.
    به طور کلی دو CODEC قابل توسعه وجود دارد:- SVC به عنوان CODEC قابل توسعه H.264 Plus نامیده می شود. منظور از plus به این معنی است که این CODEC قابلیت توسعه را با مزیت های پهنای باند H.264 ترکیب می کند. متاسفانه سازنده های اندکی از این قابلیت پشتیبانی می کنند.مهمترین مزیت و کاربرد آن در شبکه هایی است که به صورت Multicast تصاویر را ارسال می کنند.(ارسال چندین خروجی تصویر به طور همزمان با رزولوشن و نرخ فریم متفاوت)- JPEG2000 ، که اساسا همان MJPEG است با این تفاوت که قابلیت توسعه در آن ایجاد شده است. این CODEC به طور سنتی توسط شرکت Avigilon استفاده می شد ولی در دوربین های جدید از رده خارج شده است. بزرگترین مشکل آن، مشابه MJPEG،  مصرف پهنای باند خیلی زیاد و افزایش بیش از اندازه حجم مورد نیاز ذخیره سازی در مقایسه با H.264 است
  • پیدایش H.265 به صورت محدود
    در چند سال گذشته، H.265 به عنوان یک CODEC مطرح شده است و قرار است جایگزین H.264 گردد. با کاهش حدود ۵۰ درصدی bitrate رقیب خوبی برای آن به شمار می رود ولی با وجود برخی محدودیت ها هنوز استفاده از آن عمومی نشده است:- بازدهی محدود: با تغییر CODEC از MJPEG به H.264 کاهش محسوس ۵۰ تا ۷۰ درصدی در bitrate  اتفاق افتاد ولی آزمایش های ما نشان می دهد که تغییر از H.264 به H.265 در حد ۱۵ تا ۳۰ درصد کاهش bitrate خواهد بود. با در نظر گرفتن این حقیقت و نیز افزایش ظرفیت هارددیسک ها و در عین حال کاهش قیمت شان، مزیت های H.265 چندان در رقابت با H.264 موفق نبوده اند.
    – نیاز به توسعه: برای استفاده از H.265 لازم است نرم افزارهای نظارت تصویری از آن پشتیبانی کنند. در حال حاضر به دلیل محدود بودن دوربین هایی که از H.265 استفاده می کنند شرکت های تولید کننده نرم افزار چندان رغبتی به استفاده از آن ندارند.
    -عدم پشتیبانی از ONVIF: طبق اعلام ONVIF قابلیت پشتیبانی از H.265 در سال ۲۰۱۸ به این پروتکل اضافه خواهد شد. باتوجه به این موضوع تا زمانی که این اتفاق نیافتد نمی توان به صورت عملی استفاده کرد.
  • چه CODEC استفاده کنیم؟
    در سال های  ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷ بهترین ترکیب استفاده از CODEC، روش H.264  و هوشمند بوده است. با توجه به اینکه CODEC های هوشمند به طور محسوسی باعث بهبود بازدهی H.264 می شود. H.265 می توان را نیز می توان به عنوان یک گزینه مطرح کرد ولی به دلیل محدودیت های گفته شده فعلا کاربرد چندانی ندارد. MJPEG هم برای افرادی که به اشتباه ترس از دست دادن inter-frame را دارند همچنان قابل دسترسی است.منبع : www.ipvm.com