چکیده ای از دستگاه DVR

این مقاله انواع فناوری های فشرده سازی و فن آوری نظارت تصویری را که امروزه استفاده می شود. و نقاط قوت ذاتی برخی استانداردهای فشرده سازی فیلم را معرفی می کند. که شامل نحوه استفاده دستگاه DVR ضبط تصاویر دیجیتال با ورودیهای دوربین مداربسته آنالوگ و دوربین مداربسته  IP است. آنها از استاندارد فشرده سازی فیلم H.264 برای فشرده سازی سیگنال ها استفاده می کنند. این امکان را برای ذخیره سازی داده ها و انتقال با کیفیت بالاتر حتی با نرخ بیت پایینتر از طریق شبکه فراهم میکند.

بررسی اجمالی دستگاه DVR

سیستم های امنیتی دوربین مدار بسته آنالوگ در حال حرکت به سمت فناوری دیجیتال هستند. ضبط ویدئو و فضای مورد نیاز منجر به این انتقال می شود. دستگاه ضبط ویدئو دیجیتال (DVR) در سیستمهای امنیتی که به نظارت و ضبط نیاز دارند، جایگزین VCR آنالوگ میشوند. در حال حاضر DVR ها مزایای چشمگیری نسبت به VCR های آنالوگ در برنامه های امنیتی دارند. فیلم های ویدئویی میتوانند در هر سطح از کیفیت تصویر، از جمله کیفیت بالا (HD)، بصورت دیجیتالی ضبط، پردازش و پخش شوند. اکنون کاربران از فناوری های فقط دیجیتال مانند تجزیه و تحلیل در زمان واقعی. انواع سناریو، هشدارهای تشخیص حرکت و فعالیت و دسترسی از راه دور از طریق شبکه های IP استفاده می کنند.

هزینه ظرفیت ذخیره سازی در رسانه های فیزیکی مانند درایوهای دیسک سخت “هارد” (HDD). دیسک های همه کاره دیجیتال (DVD) یا فضای ذخیره سازی متصل به شبکه (NAS) کاهش کم هزینه نسبت به ضبط مبتنی بر نوار آنالوگ است. استفاده از ضبط و بایگانی فیلم دیجیتال همچنین ذخیره دائمی فیلم های ویدئویی را با کاهش کیفیت تصویر در طول زمان فراهم می کند. همه این عوامل صنعت امنیت را به سمت پذیرفتن DVR به عنوان استاندارد ضبط فیلم سوق داده است.

انواع دستگاه DVR

بازار امنیت به دو بخش DVR های ادغام شده و ترکیبی(هیبرید) برای سیستم DVR تبدیل شده است. PCb هر دو به عناصر اساسی ضبط ویدئو و صدا احتیاج دارند: تبدیل آنالوگ به دیجیتال، فشرده سازی، ضبط، پخش و انتقال تحت شبکه. DVR ادغام شده یک دستگاه مستقل است. که ورودی های دوربین مداربسته آنالوگ را برای فشرده سازی و ذخیره سازی روی یک هارد HDD محلی می پذیرد. DVR های ترکیبی ورودی دوربین مدار بسته آنالوگ و دوربین IP را به عنوان ورودی می پذیرند.

DVR های مبتنی بر کامپیوتر با کارتهای جانبی فشرده سازی سخت افزاری یا فشرده سازی نرم افزار که در رایانه اجرا می شوند. در ایستگاه های نظارتی ادغام می شوند. از ویژگی های متمایز در بین مدل های مختلف تعداد کانال های ورودی ویدئو است. استانداردهای فشرده سازی با توجه به کیفیت ویدئو در حالت ضبط،  انتقال و نمایش پشتیبانی میشود . همچنین ذخیره در هارد و چند عملکرد سیستم را می تواند همزمان انجام دهد.

دستگاه ضبط تصاویر دیجیتال ، دستگاه DVR

نمودار بلوکی عملکردی یک سیستم DVR امنیتی.

فن آوری های فشرده سازی ویدئو

H.264 استاندارد جدید صنعت برای فشرده سازی فیلم در DVR های امنیتی است. نسل های قبلی از MPEG-4 و حتی MJPEG برای ضبط فیلم استفاده می کردند. H.264 دارای مزیت ارائه بالاترین نسبت فشرده سازی است. ضمن اینکه کیفیت فیلمبرداری عالی را برای برنامه های امنیتی حفظ می کند. نسبت فشرده سازی بالاتر H.264 (تا دو برابر بهتر از فناوری نسل قبل) به طور موثری ظرفیت ذخیره سازی را 100٪ افزایش می دهد. فایلهایی با اندازه  کوچکتر را تولید می کند و بنابراین، زمان ضبط طولانی تر روی دستگاه ذخیره سازی با ظرفیت ثابت را فراهم میکند. علاوه بر این، استفاده از H.264 امکان انتقال تصاویر با کیفیت بالا از طریق شبکه با نرخ بیت بسیار کم را فراهم می کند.

سیستم های امنیتی که شامل چندین دوربین هستند بدون فشرده سازی کارآمد می توانند به سرعت از پهنای باند شبکه موجود فراتر روند. طراحی سیستم DVR بدون H.264 اغلب به تکنیک های ضبط با کاهش فریم یا وضوح پایین متکی هستند. که کیفیت تصویر را کاهش می دهد تا زمان ضبط را کاهش دهد و نرخ بیت فیلم را کاهش دهد. فرمت های رمزگذار قدیمی (MPEG-4 و MJPEG) اغلب هنوز برای پشتیبانی قدیمی مورد نیاز هستند، اما روند صنعت برای استفاده از H.264 به عنوان رمزگذار اصلی در DVR به خوبی در حال انجام است. خانواده پردازنده های H.264 ماکسیم از ضبط و پخش MJPEG برای سازگاری با نسل قبل برای تجهیزات پیش تولید پشتیبانی می کنند.

سیستم مورد نیاز DVR

برنامه های ویدئویی امنیتی در حال انتقال به وضوح بالاتر ضبط و نمایش هستند. وضوح ضبط CIF (NTSC 360 x 240) در تولید DVR های اولیه برای تولید کیفیت فیلم دیجیتال در مقایسه با VCR آنالوگ جایگزین شده، بسیار مورد توجه قرار گرفت. CIF با وضوح پایین نیز به خوبی از فناوری نسل اول (MJPEG/MPEG-4) بهتر بود که نمی توانستند نسبتهای فشرده سازی قابل قبول را در رزولوشن های بالاتر تولید کند.

نیاز بازار امروز و حرکت به جلو ضبط فیلم با کیفیت استاندارد (D1 NTSC 720 x 480) یا “با کیفیت DVD” است. تعریف استاندارد (SD) نشان دهنده افزایش چهار برابری عملکرد پردازش سیستم در هر کانال در مقایسه با CIF است. برای اطمینان از نسبتهای فشرده سازی کارآمد، از فناوری پیشرفته H.264 در وضوح D1 و بالاتر استفاده میشود. پردازنده های H.264 ماکسیم برای ضبط با هر کیفیت مورد نیاز، میتوانند وضوح تصویری قابل برنامه ریزی را ضبط کنند.

روند دیگر در فیلمهای امنیتی و نظارتی، نیاز به ضبط و ذخیره فیلم با نرخ فریم کامل است. نرخ فریم کامل برای دوربین مداربسته آنالوگ 30فریم در ثانیه برای NTSC و 25فریم در ثانیه برای PAL است. ضبط ویدئو با زمان واقعی نشان دهنده افزایش دو و چهار برابری قدرت پردازش مورد نیاز در هر کانال در مقابل طرحهای DVR است. که با کاهش نرخ فریم مانند 7.5fps (25٪ در NTSC) یا 15fps (50٪ در NTSC) ضبط می کنند.

برای تأمین نیازهای پردازش طرحهای جدید DVR، یک ساختار قدرتمند و مقیاس پذیر مورد نیاز است.

امروزه بسیاری از سیستم های امنیتی ویدئویی از طرح های ترکیبی تجهیزات دوربین مدار بسته آنالوگ و فناوری های شبکه دیجیتال هستند که با گذشت زمان ساخته شده اند. وجود تجهیزات دیجیتال از قبل مبتنی بر فناوری های قدیمی (MJPEG / MPEG-4) نیاز به کدگذاری بین قالب ها را در تجهیزات جدید ایجاد می کند. به عنوان مثال، فیلم از یک دوربین IP موجود با فشرده سازی MJPEG باید برای ذخیره سازی کارآمد و استفاده از پهنای باند شبکه، مجدداً در H.264 در DVR کدگذاری شود. طرحهای DVR امروز باید ورودی ویدیوی دیجیتال چند فرمت (MJPEG/MPEG-4/H.264) را در خود جای دهد. تا سرمایه گذاری های انجام شده در تجهیزات نسل قبل حفظ شود. خانواده پردازنده های H.264 ماکسیم از رمزگشایی ویدئو در MJPEG و MPEG2. قبل از رمزگذاری مجدد در H.264، برای ضبط و پخش مستقیم پشتیبانی می کنند.