چهارشنبه ۱ آبان ۱۳۹۸
مقالاتنظارت تصویری

چگونه سیستم‌های H.265 را طراحی کنیم

در بسیاری از تکنولوژی‌های جدید، اغلب به سختی می‌توان فوراً اطمینان حاصل کرد که این فناوری از نظر حفاظتی مناسب‌ترین گزینه است. در مورد دوربین‌های جدید دارای فناوری H.265 نیز این مورد صادق است. اگر شما یکپارچه‌ساز هستید و می‌خواهید بدانید که چگونه به مشتریان مشاوره دهید تا بهترین رویکرد را برای بهره‌مندی از مزایای این فناوری جدید برگزینند، مسلماً تنها شما با این دغدغه مواجه نیستید. این مدل‌های تازه به بازار آمده می‌توانند اندازه فایلِ ذخیره شده را به نصف کاهش دهند بدون اینکه کیفیت ویدئو کاهش یابد، و نیز به کم شدن هزینه‌های مشتریان در تهیه‌ی زیرساخت‌های سخت‌افزاری و شبکه‌ای حافظه کمک می‌کند. در عین حال، نمایش و پردازش ویدئوی H.265 نیازمند نیروی بسیار بیشتری خواهد بود که می‌تواند در جای دیگر بر هزینه‌های سیستم بیفزاید. برای راهنمایی درست و دقیق مشتریان، باید میان دیدگاه‌های مختلف، تعـادل ایجاد کــرد. در ادامــه دستورالعمل‌های مربوطه ارائه شده است.

دیدگاه‌های جدید در مقابل دیدگاه‌های قدیمی

شاید بزرگ‌ترین عاملی که در هر پروژه‌ای سود خالص دوربین‌های H.265 را تعیین کند این باشد که آیا این دوربین‌ها بخشی از یک سیستم جدید خواهند بود یا اینکه قرار است در یک سیستم از قبل نصب شده گنجانده شوند.

برای نصب‌های جدید، تمامی سخت‌افزارها باید ملزومات پردازش H.265 را داشته باشند. تولیدکنندگان VMS،H.265 را با ارائه‌ی مشخصات سخت‌افزاری مجزا برای استاندارد جدید پشتیبانی می‌کنند. مشتریانی که چنین کارگاه‌ها و سرورهایی را خریداری می‌نمایند قبل از هرچیز با گذشت زمان برای آن‌ها هزینه‌های بیشتری پرداخت خواهند کرد، این مسئله را می‌توان با ذخیره‌سازی در پهنای باند حل کرد.

H.265 در آینده‌ای نزدیک به استاندارد پیش‌فرض تبدیل خواهد شد و برای مشتریانی که با هدف صرفه‌جویی در هزینه‌ها سخت‌افزارهای جدیدی خریداری می‌کنند که قادر به پشتیبانی از این قابلیت نیستند، راهکاری کوتاه‌مدت خواهد بود. چه این افراد برای چنین سخت‌افزارهایی فقط یک بار هزینه کرده‌اند و یا اینکه در آینده بابت به روزرسانی و ارتقای سخت‌افزار خود مجدداً مجبور به پرداخت هزینه خواهند شد.

علاوه بر این، به کمک سخت‌افزارهای فعلی، استفاده از دوربین‌های H.265 در حین نصب تنها می‌تواند عملکرد و ارزش خود سیستم را بهبود بخشد. برای مشتریانی که در حال حاضر یک شبکه‌ی VMS کاملاً کاربردی دارند و قصد دارند دوربین‌های H.265 جدید را به سیستم خود اضافه نمایند، یا اینکه دوربین‌های قدیمی‌تر خود را برای دستیابی به تکنولوژی H.265 تعویض کنند، این معادله تردید بیشتری را به همراه دارد. در این موارد، پروژه‌ای که بودجه‌ی کمی برای آن اختصاص داده شده و قرار است طی آن دوربین‌های جدیدی تهیه گردد، در صورتی که تعیین شود دوربین‌های جدید باید با عملکرد ایستگاه‌های نمایش قدیمی و سایر تجهیزات موجود نظیر جستجو و ویدئو آنالیتیک تطبیق داده شوند، تهیه‌ی دوربین‌های جدید تنها دروازه‌ای برای مواجهه با یک ریسک بسیار بزرگ برای مجموعه خواهد بود.

در برخی موارد بهتر است همان سیستم H.264 را برای مدت دیگری نیز نگاه داریم، به ویژه در سیستم‌هایی که کامپیوترهای قدیمی‌تر را برای مقاصد نظارتی استفاده می‌کنند.

تقریباً تمام دوربین‌های H.265 می‌توانند استاندارد H.264 را نیز پشتیبانی کنند، بنابراین مشتریان آینده‌نگر ممکن است همچنان سرمایه‌گذاری در مدل‌های H.265 و افزودن به شبکه‌های خود را منطقی و معقول بپندارند، حتی اگر قابلیت‌های رمزگذاری برتر دوربین‌ها تا مدتی بعد به کار نرود.

تأثیر اندازه‌ی فایل

از نظر بهره‌وری کلی، هر دو استاندارد H.265 و H.264 همانند هم هستند؛ زیرا در شرایطی که حرکت زیادی در محیط نیست نظیر راهروها یا پارکینگ‌ها، هر دو بهترین عملکرد را از خود نشان می‌دهند. این سناریوها موتور رمزگذاری را قادر می‌سازند تا حداکثر بهره را از شباهت‌های بین هر یک از فریم‌های ویدئویی ببرند که برای هر دو استاندارد H.264 و H.265 اصلی اساسی به شمار می‌رود.

استفاده از H.265 در مقایسه با H.264 به دلیل داشتن قابلیت یادگیری الگوهای قابل پیش‌بینی حرکات نظیر یک آزادراه یا پله برقی شلوغ، دارای برتری‌هایی می‌باشد. در این موارد، افزایش بهره‌وری در فشرده‌سازی می‌تواند تا 60 درصد و یا بیشتر برسد. کاهش اندازه فایل‌ها منجر به کاهش نیازهای مربوط به پهنای باند سیستم خواهد شد و میزان تأثیری که بر هزینه‌ی کلی می‌گذارد به ابعاد نصب، قدرت زیرساخت موجود آن و وضعیت جغرافیایی و مکانی سیستم بستگی دارد. نصب‌های بزرگ‌تر با دوربین‌های بیشتر، مزایای بیشتری را نیز در پی خواهند داشت، همان‌گونه که تسهیلات فاقد زیرساخت شبکه‌ی مدرن و قدرتمند نیز از این مزایا بی بهره نخواهند بود، مانند استحکام یک فیبر بصری برای پشتیبانی از نوع ترافیک سنگین یا با سرعت بالا توسط سیستم‌های VMS.

طراحی سیستم نیز می‌تواند تمایز ایجاد کند. به خصوص در شرایط نصب در مجموعه‌ها یا مکان‌های چند سایتی، تصمیماتی در مورد اینکه ویدئو کجا ضبط می‌شود و نیز چگونه پایگاه‌های مشاهده مورد پشتیبانی قرار می‌گیرند، همگی بر مقدار عبور داده‌های ویدئویی از شبکه در هر واحد زمانی تأثیر می‌گذارند. مشتریانی که قبلاً مجبور بودند با تنظیمات کیفیت ویدئو سازگار شوند تا ترافیک شبکه را بررسی کنند، خواهند دید که با H.265 اکنون این اختیار را دارند که یا کیفیت ویدئو را افزایش دهند یا دوربین‌های بیشتری را به سیستم بیفزایند.

مزایای مربوط به ذخیره‌سازی واضح و مشخص هستند. فایل‌های کوچکتر یعنی سیستم‌های ضبط اکنون می‌توانند ویدئو را در تعداد دوربین‌های دوبرابر قبل در دوره زمانی یکسان ذخیره سازی نمایند یا اینکه ویدئو می‌تواند در زمانی دوبرابر قبل ذخیره شود. بنابراین زمانی که یک سخت‌افزار جدید خریداری می‌کنید، می‌توانید پول کمتری را به بخش حافظه اختصاص دهید.

چالش نمایش ویدئو

استاندارد H.265 می‌تواند حداکثر هشت برابر H.264 نیازمند قدرت پردازش در رمزگذاری بیشتری باشد و برای رمزگشایی نیز به دو برابر نیروی H.264 نیاز دارد. خوشبختانه فرآیند رمزگذاری تقریباً به صورت انحصاری در دوربین‌ها مدیریت می‌شود و هزینه‌ی دوربین‌های جدید H.265 با دوربین‌های H.264 تفاوت زیادی ندارد.

اما از سوی دیگر رمزگشایی باید در موقعیت‌هایی اتفاق بیفتد که ویدئو در یک سیستم VMS نمایش داده می‌شود. از آنجا که این فرآیند نیازمند قدرت دوبرابر بیشتر از رمزگشایی در H.264 است، سخت‌افزاری که به تازگی برای نمایش ویدئوی H.264 به کار می‌رود تنها قادر خواهد بود حدود نیمی از ویدئوی H.265 را نمایش دهد. در اینجا است که چالش‌های مربوط به سیستم‌های قدیمی‌تر مطرح می‌شوند. به طور مثال، اگر یک پایگاه نمایش (مانند اتاق کنترل) چیدمانی داشته باشد که تصاویر هشت دوربین دو مگاپیکسلی را نمایش دهد و CPU با حداکثر گنجایش خود از H.264 استفاده کند تنها قادر خواهد بود چهار دوربین را در H.265 نمایش دهد.

یکی از روش‌هایی که طراحان سیستم VMS می‌‌توانند با کمک آن نیاز به سخت‌افزارهای به روز رسانی شده را به حداقل برسانند تا H.265 را پشتیبانی کند، استفاده از برخی قابلیت‌های دوربین است که می‌تواند بخشی از بارگذاری‌ها را بر روی کارگاه‌ها و پایگاه‌های نمایش VMS کاهش داده و دستگاه‌ها را نمایش دهد.

دوربین‌هایی که کدک‌های سه‌گانه (رمزگذاری به M-JPEG، H.264 و H.265) به همراه نمایش چندگانه را ارائه می‌دهند، ارسال ویدئوی H.265 با رزولوشن بالا به یک دستگاه ضبط را امکان‌پذیر خواهند کرد، در حالی که ویدئوی با رزولوشن استاندارد (VGA) در تنظیمات M-JPEG یا H.264 به پایگاه نمایش ارسال می‌شود تا در نمایش چند دوربینه گنجانده شود. 16 نمایش با رزولوشن 16 VGA و تنظیمات M-JPEG می‌تواند با یک نیروی پردازش پشتیبانی شود مانند نمایش تنها دو ویدئوی H.265. بنابراین زمانی که یک دوربین به‌خصوص را انتخاب و روی آن کلیک می‌کنید تا تصویر آن به صورت کامل روی نمایشگر نشان داده شود، VMS می‌تواند تعویض گردد تا ویدئوی با رزولوشن بالای H.265 را برای آن یک دوربین نمایش دهد.

این استراتژی نمایش تقریباً هیچ ایراد و نواقصی ندارد، با توجه به اینکه دوربین‌های در حال کار امکان نمایش چندگانه‌ی تصاویر را دارند و نرم‌افزار VMS می‌تواند همان‌گونه که تشریح داده شد، طراحی شود. برتری ظاهری ویدئو با رزولوشن بالا هنگامی که بسط داده شود بیشتر مشهود است و تنها در این شرایط رزولوشن‌های مگاپیکسل قابل مشاهده خواهند بود.

با این رویکرد، تنها لازم است یک ویدئوی H.265 در پایگاه نمایش قابل پشتیبانی باشد، تا رمزگشایی ویدئو فرآیندی معنادار شود. همزمان، ویدئوی با رزولوشن بالا از تمامی دوربین‌ها در فرمت H.265 با فشرده سازی بالا، بر روی هارد دیسک ذخیره می‌گردد که آن ویدئو را برای استفاده‌ی قانونی در دسترس قرار می‌دهد.

جستجو و آنالیز تصویر

صحبت کلی درباره‌ی تأثیری که H.265 بر روی نیروی پردازش لازم برای جستجو و آنالیز تصویر دارد کار سختی است، چرا که موتورهای VMS این نقش‌ها را به شکلی متفاوت مدیریت می‌نمایند. به عنوان مثال، بسیاری از دوربین‌های IP به تشخیص حرکت مجهزند و سایر قابلیت‌های آنالیتیک می‌توانند این اطلاعات را در راستای سرور VMS به عنوان اَبرداده انتقال دهند. اَبَرداده به داده‌های توصیفی گفته می‌شود که در کنار پخش ویدئو ثبت و ضبط می‌شود. اگر یک VMS بتواند در میان ابرداده به جستجو بپردازد تا حوادث را بدون رمزگذاری ویدئو بیابد، H.265 بودن ویدئو کاملاً بی ربط خواهد شد.

متغیر دیگر آن است که آیا موتورهای آنالیتیک در پلتفرم VMS یکپارچه‌سازی می‌شوند یا توسط یک سرور اختصاصی و مجزا مدیریت می‌گردند. اگر در حال طراحی یا ارتقای سیستمی هستید که از آنالیتیک استفاده می‌کند، با تیم پشتیبانی فنی تولیدکنندگان VMS خود صحبت کنید تا اطمینان یابید قابلیت‌های آنالیتیک مطابق با انتظار شما بر روی دوربین‌های جدیدتان نیز اجرا خواهد

شد.

تیم پشتیبانی تولیدکنندگان VMS شما در حقیقت بهترین نقطه‌ی آغاز برای اطمینان از برآورده شدن انتظارات در تمامی جوانب پروژه و نیز بهترین تمرینات برای دستیابی به حداکثر بهره‌وری و مزایایی که دوربین‌ها می‌توانند ارائه نمایند، به شمار می‌رود. مشتریان می‌توانند انتظار فشرده‌سازی بالاتر و مزایای مربوط به آن را داشته باشند اما ارزش دوربین‌ها باید با توجه به سیستم کلی VMS بررسی شود.

ثبت یک پاسخ