Tìm hiểu các chuẩn nén hình ảnh cho camera quan sát (codec)

Khi video được tạo bởi camera quan sát, cần phải nén nó để tiết kiệm băng thông và không gian lưu trữ . Việc nén được thực hiện bởi thuật toán codec camera như MJPEG, MPEG-4, H.264 hoặc H.265. Trong bài viết này tôi sẽ giải thích cách hoạt động của thuật toán nén hình ảnh cho camera quan sát. Chỉ cần tiếp tục đọc …

Chuẩn nén hình ảnh cho camera quan sát (codec) hoạt động giống như codec tiêu chuẩn được tạo ra để giảm kích thước video bằng cách tìm kiếm thông tin dư thừa để loại bỏ nó. Chúng ta có thể chia từ CODEC thành hai phần:

CO = Nén

DEC = Giải nén

Bên tạo video sẽ nén video trước khi gửi, trong khi bên kia nhận video sẽ giải nén để hiển thị video chính xác trong máy tính, điện thoại di động, máy tính bảng hoặc thiết bị khác.

Trong một hệ thống camera analog , đầu ghi hình DVR (Digital Video Recorder) chuyển đổi tín hiệu từ analog sang kỹ thuật số và sử dụng một thuật toán để nén video trước khi ghi lại trên Đĩa cứng (HD) hoặc truyền trực tiếp đến máy tính hoặc thiết bị khác,

Nén trong hệ thống với camera Analog và DVR

Nén trong hệ thống với camera IP và NVR

Trong hệ thống camera quan sát IP , camera phụ trách số hóa và nén video, do đó, nó sẽ gửi video trực tiếp đến NVR (Network Video Recorder) để được ghi vào Ổ cứng lưu trữ (HDD),

Nhưng nếu một số thông tin từ video số hóa bị loại bỏ, một phần chất lượng sẽ bị mất, phải không?

Có, nhưng ý tưởng là loại bỏ càng nhiều thông tin càng tốt, với tác động tối thiểu đến chất lượng cuối cùng và mỗi thuật toán codec hoạt động theo một cách khác nhau để hoàn thành nhiệm vụ này.

Nhìn chung chuẩn nén cho camera là:

Đầu tiên hãy nói về MJPEG , không gì khác hơn là một tập hợp các hình ảnh hoàn chỉnh được gửi theo một chuỗi nhanh để tạo ấn tượng về chuyển động liên tục.

Trong ví dụ này, chúng ta có 5 hình ảnh được phát theo một chuỗi nhanh để tạo cho chúng ta ấn tượng về chuyển động.

Nếu Camera tiếp tục quá trình chụp nhiều ảnh hơn thì có thể có nhiều chuyển động phức tạp hơn, chẳng hạn như ảnh động bên dưới:

Đây là nguyên lý của thuật toán MJPEG gửi chuỗi hình ảnh đầy đủ của camera này đến đầu ghi sẽ phát lại các hình ảnh.

Càng nhiều khung hình được gửi mỗi giây, ” hiệu ứng robot hóa ” sẽ càng ít xảy ra trên video, hầu hết các dự án CCTV được tính toán với việc sử dụng 1 5 FPS đủ để hiển thị video với chất lượng chuyển động tốt mà không tốn nhiều tài nguyên truyền tải và lưu trữ,

Cách thức hoạt động của MPEG-4 CODEC

Với cách chụp và gửi video thông minh từ camera đến đầu ghi, MPEG-4 CODEC được thiết kế để chụp và gửi kết hợp các hình ảnh hoàn chỉnh và từng phần.

Ý tưởng là tiết kiệm tài nguyên bằng cách hãm video trong các khung hình hoàn chỉnh và một phần (hình ảnh) và gửi chúng đến đầu thu (NVR hoặc máy tính) chịu trách nhiệm tổ chức và lắp ráp video lại.

Camera sẽ gửi khung hình hoàn chỉnh đầu tiên (hình ảnh 1) và sau đó bắt đầu chỉ gửi các phần chuyển động của hình ảnh, nghĩa là, cánh tay ở các vị trí khác nhau mà bạn có thể thấy từ hình ảnh 2 đến 5.