همه چيز درباره كدك دوربين مدار بسته

تقريبا تمام كدكهاي دوربين مدار بسته براي پشتيباني از يك رزولوشن ثابت برنامه نويسي شده اند. براي مثال تغيير جريان تصوير از رزولوشن 2 مگاپيكسل به يك جريان 1 مگاپيكسلي توسط كدكهاي MJPEG يا H.264 نياز دارد تا يا يك جريان تصويري جديد بطور كامل انكد شود يا مجددا روي جريان 2 مگاپيكسلي براي تبديل به 1 مگاپيكسل پردازشي مجدد انجام شود.البته در بعضي موارد شما مي توانيد رزولوشن جريان تصويري را بدون ايجاد يك جريان تصويري جديد تغيير دهيد. براي نمونه وقتي شما تصويري را با استفاده از ارتباطي با پهناي باند كم ارسال مي كنيد يا مي خواهيد حجم حافظه ذخيره سازي را براي تصاوير ويدئويي طولاني مدت كاهش دهيد كه اين راهكار را پيش مي گيريد.

يك دسته از كدكها به نام كدكهاي توسعه پذير مي توانند اين پروسه را بصورت خودكار بدون نياز به درخواست براي جريان تصويري جديد يا بدون پردازش مجدد جريان تصويري فعلي انجام دهند. يك كدك توسعه پذير مي تواند ميزان فريم تصوير يا ميزان رزولوشني را كه جريان جديد نياز دارد تعيين نمايد. اينكار امكان تصحيح و كاهش ميزان فريمهاي تصوير يا رزولوشن را در طول زمان بصورت ديناميكي و پويا بر اساس نسبت رزولوشن به سرعت ضبط فريمهاي تصوير براي تصاوير موبايل يا ريموت تغيير دهد.

دو دسته معروف از كدكهاي توسعه پذير براي دوربينهاي مداربسته وجود دارند:

SVC كدك H.264 ايست كه قابل توسعه و تغيير است . جنبه مثبت اين است كه مي تواند توسعه پذيري را با مزيت صرفه جويي پهناي باند كدك H.264 تركيب نمايد. متاسفانه شركتهاي سازنده دوربين مدار بسته بسيار معدودي از آن پشتيباني مي كنند. اغلب هم از اين قابليت در حالت چند جريانه بودن دوربين مدار بسته كه نياز است جريانهاي مختلفي همزمان در اختيار دستگاههايي با رزولوشن يا فريم متفاوت قرار گيرد، بهره مي برند.
JPEG2000 هم اساسا بر مبناي MJPEG بعنوان كدكي توسعه پذير ساخته شده است. كدكي كه شركت اويجيلون معمولا از آن استفاده مي كرد اما در دوربينهاي مدار بسته جديدش ديگر خبري از اين كدك نيست. جنبه منفي بزرگ كدك JPEG2000 هم چيزي است كه ايراد اصلي MJPEG بود و آنهم مصرف بسيار بالاي پهناي باند و حافظه ذخيره سازي در مقايسه با كدك H.264 است و تنها قابليت تغيير كمي دارد.

توسعه SVC بسيار كند پيش رفته است و سازگاريهاي كمي هم نسبت به كدكهاي ديگر در دوربينهاي مدار بسته براي اين سالها داشته است. با توجه به مزيتي كه ميزان bitrate كدكهاي هوشمند H.264 داشتند (كه نيازي هم به تغييرات روي VMS ها ندارد) و پس از آن H.265 هم در اولويت است، عملا SVC كمتر ممكن است به عنوان اصلي ترين كدك تصويري در دوربينهاي مداربسته شناخته شود.

ظهور كدك H.265 اما با محدوديت

كدك H.265 در سالهاي اخير به عنوان بزرگترين كدك بعدي مورد استفاده بجاي كدكهاي H.264 شناخته مي شود و ميزان نرخ انقال بيتها را 50 درصد ديگر كاهش مي دهد. اما نكاتي وجود دارد كه جلوي همه گير شدن آنرا كمي مي گيرد :

ميزان جذب مشتري : با توجه به اينكه با تغيير كدكها و زيرساختها از MJPEG به H.264، ميزان زيادي در نرخ جابجايي بيتها صرفه جويي مي شود كه اغلب بين 50 تا 70 درصد و گاهي بيشتر است اما كدك H.265 در بررسيهاي عملي چيزي در حدود 15 تا 30 درصد نسبت به كدك H.264 صرفه جويي بيشتر دارد كه اين تغيير عميقي به حساب نمي آيد. بنابراين با توجه به اين موضوع و افزايش سريع سايز داده ها و كاهش هزينه هاردديسكها، منافع استفاده از كدكهاي H.265 خيلي هم كاربر را مثل سابق تحت تاثير قرار نمي دهد.
نياز به توسعه تجهيزات : دومين مورد اين است كه بر روي VMS ها بايد امكان ديكد كردن كدك H.265 بدون هزينه اضافي ممكن شود تا منافع محدودي كه با استفاده از دوربينهاي مداربسته محدود با اين كدك بدست مي آيد با صرفه جويي حافظه و پهناي باند براي كاربر جذابتر شود.

تا سال 2018 خبري از پشتيباني ONVIF نيست! : آخر اينكه حركت به سمت دوربينهاي مدار بسته H.265 به اين معناست كه پروفايل ONVIF را حداقل تا سال 2018 كه زمان تكميل پروفايل بعديست كنار بگذاريد! شركتهاي سازنده دوربين مدار بسته هم احتمالا از نسخه 2.4 براي پشتيباني H.265 در ONVIF استفاده مي كنند اما تا زمان تكميل و انتشار اين نسخه نمي تواند درباره آن اظهار نظر كرد.

انتظار مي رود كدك H.265 همچنان تا رسيدن به بلوغ كامل توسعه يابد اما اين دلايل دست به دست هم مي دهند تا آنرا براي حداقل 12 تا 18 ماه آينده محبوب ترين كدك تصويري دوربينهاي مداربسته نبينيم.

كدكهاي آينده

درحالي كه كدكهاي جايگزين بسياري يا از رده خارج شدند يا شكست خورده اند بعيد است كه كدك استاندارد ديگري بتواند بطور گسترده نظر كاربران سيستمهاي نظارت تصويري را بدست آورد.

براي مثال بعضي توسعه دهندگان نرم افزاري ادعا مي كنند كه نسبت به كدكهاي پيشين يا حال حاضر، Digital Barriers TVI يا EdgeVisصرفه جويي عظيمي در پهناي باند بدست مي آيد. اما اين كدكها بايد بتوانند هم نظر توليدكنندگان دوربين مداربسته و هم توسعه دهندگان VMS ها را براي استفاده از آن در محصولاتشان جلب كنند. بعلاوه با توجه به كاهش زياد ميزان انتقال بيتها توسط كدكهاي هوشمند كه با اغلب ركوردرها و VMS هاي H.264 سازگاردند، سرمايه گذاري در توسعه كدكهاي جديد در كنار كدكهاي رايج بعيد بنظر مي رسد.

برخي هم امكان حضور كدكهاي VP8 و VP9 گوگل را در سيستمهاي نظارت تصويري خصوصا بعنوان جايگزيني رايگان (حق امتياز آزاد) براي H.265 ممكن مي دانند(بمحض ظهورش باعث كاهش هزينه حق تصاحب H.265 شد). اين كدكها در بين شركتهاي سازنده سيستمهاي نظارت تصويري محبوبيت كم يا حتي فاقد محبوبيت هستند و هيچ چيپستي هم در دنياي دوربينهاي مداربسته براي سازگاري با آنها اقدامي نكرده است و عملا جذابيتي ندارد.

كدام كدك تصويري را براي دوربينهاي مدار بسته انتخاب كنيم؟

براي سال 2016 كه گذشت و سال 2017 كه در ابتداي آن هستيم، بهترين تركيب كدك براي استفاده عموم اغلب H.264 و كدكهاي هوشمند بر مبناي آن است. زيرا كدكهاي هوشمند بطرز چشم گيري قابليتهاي H.264 را با كمترين معايب ممكن افزايش داده اند. كدك H.265 هم مي تواند جزو گزينه هاي بعدي باشد اما درصورتي منطقي است كه محدوديتهاي متعدد آنرا سبك سنگين كرده باشيد. MJPEG هم هنوز بطور محدود و ناچيز استفاده مي شود كه هنوز نمي دانيم چرا برخي از آن دل نمي كنند.