استاندارد فشرده سازی H.265 در دوربین های مداربسته

استاندارد فشرده سازی H.265 راه حل ایده آل برای دوربین‌ها با وضوح بالا می‌باشد. از آنجایی که دوربین‌های جدید IP و مرکز کنترل دوربین‌های مداربسته در همه جا هستند، لذا در سامانه‌های نظارت تصویری، مباحث فشرده سازی در امر ذخیره سازی و نمایش تصاویر دوربین‌های مداربسته امری ضروری است. این مقاله را بخوانید تا بهتر بتوانید از مزایا و معایب (برخی از آنها) استفاده از دوربین‌های IP دارای استاندارد H.265 در پروژه دوربین CCTV خود با خبر شوید.

به نمودار بالا نگاه کنید. ببینید که چگونه استاندارد فشرده سازی H.265 (نوار نارنجی) از پهنای باند و ذخیره سازی کمتری نسبت به سایر CODEC ها استفاده می‌کند؟ بیایید در مورد آن صحبت کنیم.

استاندارد فشرده سازی H.265 چیست؟

CODEC کلمه مربوط به رمزگذاری و رمزگشایی بوده، به این معنی که این فرآیند شامل دو قسمت است، در حالی که اولی ویدیو را رمزگذاری می‌کند و دومی مخالف آن را انجام می‌دهد و رمزگشایی می‌کند. در یک وضعیت واقعی، دوربین‌هایIP، ویدئوها را به یک رایانه در یک اتاق نظارت ارسال می‌نماید. فرایند فشرده سازی در دوربین‌های IP رخ می‌دهد در حالی که رفع فشرده سازی در رایانه‌ها صورت می‌گیرد.

به طور خلاصه، استاندارد فشرده سازی H.265 یک الگوریتم ریاضی است که برای فشرده سازی و رفع فشرده سازی ویدئو و در هر دو طرف سیستم کار می‌کند. تا به امروز، آن به عنوان کارآمدترین CODEC برای دوربین‌های CCTV IP در نظر گرفته شده است.

کارایی H.265 CODEC

قبلا فقط دوربین های آنالوگ دوربین مداربسته وجود داشتند و لازم بود که از یک رمزگذار برای تبدیل سیگنال هایی  ارسالی از  دوربین به فرمت دیجیتال استفاده شود که می تواند بر روی شبکه داده و اینترنت انجام شود. اولین رمزگذاران یک کد CODEC قدیمی به نام MJPEG داشتند که در کاهش حجم ویدیو بسیار کارآمد نبود. صنعت دوربین مدار بسته استفاده از CODEC های جدید مانند MPEG-4 موجود در اولین encoders و در اولین دوربین IP  را آغاز کرده که توسط Axis Communications ایجاد شده است. دوربین های Axis با استفاده از CODEC ها مانند MPEG-4 و H.264 بعدها به طور فزاینده ای کارآیی داشته و اکنون از استاندارد فشرده سازی H.265 جدید استفاده می کنند. بدیهی است که این تکنولوژی برای AXIS منحصر به فرد نیست، زیرا این یک استاندارد جهانی بوده که توسط سایر تولید کنندگان دوربین های IP در سراسر جهان استفاده می شود.
با تکامل CODECs پهنای باند و فضای مورد نیاز برای ذخیره سازی ویدئو تقریباً ۴۰ تا ۵۰ درصد کاهش می‌یابد، همان طور که در نمودار زیر نشان داده شده است:

 
این کاهش پهنای باند شبکه و ذخیره سازی یک انقلاب واقعی است که می‌تواند به ارائه محصولات کارآمدتر با قیمت‌های پایین‌تر به مصرف کننده کمک کند.

قیمت دوربین مداربسته

 

صرفه جویی در هزینه با استاندارد فشرده سازی H.265 

هنگام استفاده از دوربین‌ها IP با قابلیت استاندارد فشرده سازی H.265 یا حتی DVR، NVR و رمزگذارها در پروژه CCTV، شما با زیرساخت‌های کمتر IP صرفه جویی در هزینه می‌کنید. از آنجا که یک دوربین IP با استاندارد فشرده سازی H.265 استفاده از پهنای باند را کاهش می‌دهد، قیمت لینک‌های اینترنتی نیز کاهش می‌یابد. شما همچنین می‌توانید صرفه جویی قابل توجهی در کسب هارددیسک و سیستم‌های ذخیره سازی داشته باشید.

 
تکامل از استاندارد MPEG به H.265 می‌تواند ۸۰٪ از پهنای باند شبکه و ذخیره سازی را کم کند در حالی که حفظ کیفیت ویدئو عالی است. این عالی نیست؟

پهنای باند و ذخیره سازی

H.265 CODEC چگونه کار می کند

نام فنی H.265 – HEVC (کدگذاری ویدئویی با کارایی بالا) برای کدگذاری ویدئویی با کارایی بالا است. استاندارد فشرده سازی H.265 CODEC بسیاری از مسائل پیچیده فنی را انجام می‌دهد، اما در این جا فقط در مورد کار آسان آن بدون نیاز به جزئیات زیاد فنی صحبت می‌کنیم. فرض کنید شما می دانید که چگونه CODEC ها کار می‌کنند، حال بیایید H.264 را با H.265 مقایسه کنیم. درست مانند استاندارد فشرده سازی H.264 CODEC،H.265 با تصاویر کامل و جزئی کار می‌کند، بدین معنی که تصاویر کامل گرفته شده و از دوربین به ضبط کننده یا ایستگاه نظارت فرستاده می‌شوند و تفاوت بین تصاویر نیز برای “جمع آوری ویدئو ” برای گیرنده ارسال می‌گردند.
یکی از تفاوت‌های بزرگ بین استاندارد فشرده سازی H.265 و H.264 اینست که فقط با بلوک‌های ماکرو ثابت ۱۶ × ۱۶ پیکسل کار می‌کند، در حالی که استاندارد فشرده سازی H.265 می‌تواند متفاوت باشد و از بلوک‌های ماکرو از X 8 تا X 64 پیکسل استفاده کرده تا ارسال تفاوت از مناطق تصویری صورت گیرد که در آنها جابجایی وجود داشته است.
این کار با بلوک‌های ماکرو از اندازه‌های مختلف استاندارد فشرده سازی H.265 کارآمدتر است، زیرا می‌تواند از اطلاعات کمتری برای ساخت تصویر استفاده کند، به خصوص در مناطقی که پیکسل‌هایی با رنگ مشابه وجود دارند.بنابراین استاندارد فشرده سازی H.265 می‌تواند همان کیفیت H.264 را با استفاده از بیت کمتری حفظ کند، که باعث کاهش چشمگیر حجم ویدیو می‌شود.

تفاوت ذخیره تصاوی بین دو استاندارد h.264 و h.265

سیستم عامل بدون ارتقاء برای دوربین های H.265 IP

اگر استاندارد H.265 کارآمدتر از H.264 باشد، یک ارتقاء سیستم عامل برای تغییر از یک CODEC به دیگری جالب خواهد بود. اما پاسخ به این سوال: “آیا می توانیم دوربین H.264 خود را به استاندارد فشرده سازی H.265 از طریق سیستم عامل ارتقاء دهم؟ پاسخ خیراست. H.265 CODEC نیاز به سخت افزار جدیدی برای کار دارد، بنابراین هیچ راهی برای ارتقاء دوربین های قدیمی H.264 IP با استفاده از یک سیستم عامل وجود ندارد.

اشکالات استاندارد H.265

آیا تا کنون همه چیزهایی که خوانده‌اید منجر به این نشده که در نظرتان CODEC H.265 بهترین چیز در جهان است. اجازه دهید برخی از اشکالات استفاده از دوربین‌های H.265 IP را نیز نشان دهیم. شما متوجه شده‌اید که CODEC با فشرده سازی تصویر در دوربین و رفع فشرده سازی آن بر روی کامپیوتر کار می‌کند و همچنین متوجه شد که H.265 کارایی بیشتری دارد. حقیقت این است، اما کارآیی روندی پر هزینه دارد.
هر چه الگوریتم فشرده سازی کارآمدتر باشد، نیاز به محاسبات و تجزیه و تحلیل بیشتری دارد و بنابراین دوربین IP با استاندارد فشرده سازی H.265 و پردازنده‌های کامپیوتری باید این پردازش اضافی را انجام دهند. هنگامی که نمونه‌ای از آزمایش‌های انجام شده توسط TechSpot در مورد مقایسه پخش ویدئو با H.264 نسبت به H.265 را می‌بینید، متوجه می‌شوید که باید از پردازشگر بسیار بالاتر با H.265 استفاده کنید.

دوربین‌های IP با قابلیت پشتیبانی از فشرده سازی H.265 دارای پردازنده‌های مدرن و قدرتمندتر هستند که برای این نوع شرایط مقاومت می‌کنند. با این حال در کامپیوتر وضعیت بسیار حیاتی است، زیرا باید با بسیاری از دوربین‌های IP روبرو شود که همزمان جریان ویدئو فشرده را پخش می‌کنند. به طور خلاصه، با استفاده از دوربین‌های H.265 IP، سرمایه گذاری در رایانه‌های قدرتمندتر برای انجام نمایش تصاویر نیاز بوده و این شامل خرید ایستگاه‌های کنترل با پردازنده‌های سریع و با کارت‌های ویدئویی مدرن است.