انواع LED دید در شب برای دوربین مدار بسته / فشرده سازی H.265 در دوربین مداربسته

یکی از روش های مشاهده تصاویر دوربین مدار بسته در شب، استفاده از ال ای دی LED مادون قرمز است.

این LED ها می توانند در کنار لنز و داخل هوسینگ باشند و یا به صورت یک پروژکتور در نزدیکی دوربین مدار بسته نصب گردد. همانطور که می دانید، بعضی از دوربین مدار بسته دارای لنز ثابت هستند و زاویه دید آنها تغییر نمی کند. بنابراین LED مادون قرمزی که جهت این نوع دوربین مدار بسته در نظر گرفته می شود داخل کاور قرار دارد، می توانید به راحتی مکانی را که لنز روی آن تنظیم شده است، روشن کند.

در مدل های دیگری از دوربین مدار بسته، لنز متغیر است مثلا ۴ تا ۹ میلیمتر که در واقع ۳۰ تا ۶۰ درجه، زاویه دید دوربین تغییر می کند. اگر نور ال ای دی به صورت واید و با زاویه باز تابیده شود، فقط اجسامی در شب نشان داده می شوند که در نزدیکی دوربین مدار بسته هستند و اجسام دورتر، به دلیل اینکه نور ال ای دی به آنها نمی رسد، در تصویر نمایش داده نمی شود و تاریک و سیاه دیده می شود.

دو نوع کلی LED مادون قرمز در سیستم های نظارت تصویری وجود دارد

برخی دوربین های مدار بسته دارای LED های کمتری می باشند ولی معمولا می توانند فاصله بیشتری را تحت پوشش خود در آورند. همچنین LED های بزرگتر و گران قیمت تر دارای اطمینان و عمر بیشتری بوده و نسبت به LED های کوچکتر قیمت پاییینتری می باشند. در حال حاضر از دوربین های مدار بسته IR دار گران قیمت از ۳ تا ۵ عدد از LED های حرفه ای در داخل دوربین استفاده می کنند.

برد دید در شب مادون قرمز دوربین های مدار بسته به معنای بیشترین عمق دیدی است که به وسیله دوربین مدار بسته در تاریکی قابل دیدن است. این برد به دو اصل مهم وابسته است. اول میزان قدرت LED های موجود بر روی دوربین ها و دوم میزان حساسیت چیپ دوربین مدار بسته به امواج مادون قرمز.

میزان قدرت LED ها

باتوجه به تعداد و نوع آنها مشخص خواهد شد. این LED ها تشابه زیادی باLED های نوری معمولی دارند و دقیقا به همان نحوه عمل می کنند. توجه داشته باشید که برد نوشته شده بر روی کاتالوگ دوربین بیشترین برد پرتاب نور دوربین است و معمولا بیش از برد مفید دید در شب دوربین است.

حساسیت چیپ تصویر نسبت به نور مرئی و نا مرئی با هم متفاوت است. این به آن معناست که ممکن است یک چیپ دوربین مدار بسته حساسیت خوبی نسبت به نور مرئی داشته باشد اما حساسیت آن برای امواج مادون قرمز کم باشد. میزان این حساسیت در بازه های فرکانسی متفاوت توسط نمودارهای نوری چیپ تصویر مشخص می شود.

استفاده از دوربین های مدار بسته دید در شب بسیار کم هزینه و به صرفه است همچنین امکان دید در تاریکی های مطلق را نیز فراهم می کند زیرا تمامی نورهای مورد نیاز از طریق LED های درون دوربین تامین می شود. تمامی دوربین های دید در شب تک رنگ بوده و معمولا سبز تیره هستند، زیرا چشم انسان به این رنگ حساس تر خواهد بود.

فشرده سازی H.265 در دوربین مداربسته چیست

یکی از مشکلات موجود در ارسال، ضبط و ذخیره سازی تصاویر ویدئویی حجم بالای این اطلاعات است که فضای بسیار زیادی از هارد دیسک را اشغال می کند. برای ذخیره سازی تصاویر با کیفیت بالا و حجم کم از فرمت های ذخیره سازی متفاوتی از جمله MPEG4، H.264، H.265 و... استفاده می گردد. فرمت فشرده سازی H.265 یکی از زیر مجموعه های فرمت MPEG4 است که توسط تیم JCT-VC ابداع گردید. H.265 یا HEVC (HIGH EFFICIENCY VIDEO CODING) یک استاندارد فشرده سازی ویدئویی است که استفاده از آن در کاهش حجم تصاویر ویدئویی دوربین های مداربسته رایج است. استاندارد H.265 در واقع ورژن ارتقا یافته فرمت H.264 است. دوربین های با قابلیت فشرده سازی H.265 می توانند تصاویری با کیفیت بالا ارائه داده بدون آنکه مصرف پهنای باند افزایش یافته و یا اختلالی در عملکرد سایر دستگاه های داخل شبکه رخ دهد.

نحوه فشرده سازی در H.265

نحوه فشرده سازی در H.265 بدین گونه است، شرایطی را در نظر بگیرید در اکثریت قریب به اتفاق فریم ها تغییری رخ نداده است، برای مثال تصویری از فردی را در نظر بگیرید که در یک فریم در حال صحبت کردن است و هیچگونه تغییری در سایر اجزای تصویر و پس زمینه نیز مشاهده نمی گردد و تنها قسمت تغییر یافته، تکان خوردن لب ها و اجزای صورت است. در این حالت اکثر پیکسل های موجود در تصویر به غیر از قسمت صورت تغییری نمی کنند پس به جای کدگذاری مجدد هر پیکسل از هر فریم تنها قسمت تغییر یافته تشخیص و کدگذاری می گردد.
همانطور که میدانیم نرخ BITRATE در دوربین های مدار بسته میزان حجم اطلاعات را مشخص نموده و رابطه مستقیمی نیز با کیفیت تصاویر دارد. مکانیسم فشرده سازی H.265 بدین صورت است که با کاهش نرخ BITRATE حجم تصاویر نیز کاهش می یابد بدون آنکه تغییری در کیفیتشان رخ دهد. اساس استاندارد فشرده سازی تصاویر بر پایه تکنیک جبرانی حرکت یا Motion Compensated Prediction است. بلوک های پیکسلی با ارجاع به فضایی دیگر از همان فریم و یا فریم دیگر کدگذاری می گردند. HEVC می تواند بردارهای حرکتی را با دقت بسیار بیشتری ترسیم کرده و بلوک های پیکسلی را با خطای باقی مانده کمتری کدگذاری کند.

مقایسه H.265 با H.264

مکانیسم فشرده سازی H.265 از چندین نظر پیشرفته تر از H.264 می باشد که در زیر به آنها اشاره می کنیم:
1. توانایی فشرده سازی: H.265 نسبت به H.264 دارای قابلیت فشرده سازی تا ۲ برابر بیشتر در همان سطح کیفیت می باشد.
2. استفاده از پهنای باند: به دلیل اینکه در استاندارد H.265 در صورت تغییرات جزئی در هر فریم بخش کمتری از آن تکرار و باقی بخش ها بدون تغییر به فریم بعدی منتقل می شوند. بدین ترتیب پهنای باند کمتری نیز مورد استفاده قرار می گیرد که بویژه در استفاده از دوربین های تحت شبکه یا IP بسیار مهم است.
3. تقسیم بندی پیکسل ها: در حالیکه H.264 قابلیت تعریف ماکروبلوک هایی با ابعاد 16*16 پیکسل را دارد اما HEVC می تواند طیف وسیعتری از اندازه های بلوک را تا 64*64 پیکسل توصیف کند. به زبان ساده با توجه به عکس سمت چپ متوجه می شوید در فرمت HH.264 تصویر به 256 پیکسل تقسیم بندی می گردد و در صورت تغییر در هر کدام از پیکسل ها فقط و فقط این تغییرات ذخیره می گردند. اما در تصویر سمت راست با فرمت H.265 تصویر به 4096 پیکسل تقسیم بندی شده و در صورت حرکت یا تغییر در تصویر تغییرات به صورت جزئی تری به فریم بعدی انتقال می یابد در نتیجه حجم اطلاعات انتقالی نیز کاهش می یابند.
4.امکان PLAYBACK تصاویر با سرعت بالا: به دلیل پردازش همزمان بخش های مختلف تصاویر در H.265 PLAYBACK تصاویر با تاخیر کمتری نسبت به روش H.264 انجام می گردد.