کاهش افت فریم تصویر در انتقال تصویر
راهکار حدف افت فریمهای تصاویر
بهترین راهکار برای جلوگیری از حذف فریمهای تصاویر و در اصطلاح افت فریم تصویر در
انتقال تصویر دوربین مدار بسته و سیستم های نطارت تصویری چیست؟
بطور خلاصه بهترین کار استفاده از سیستم عامل و دستگاهی است که متناسب با هر
بخش بصورت اختصاصی کار ذخیره سازی را انجام دهد. اما چطور و یعنی چه؟
وجود گپ بین فریم های تصویر ویدئویی سیستم نظارت تصویری یکی از رایجترین
مشکلات انتقال تصویر دوربین های مدار بسته است. با جستجوی عبارت لاتین
Dropped Video Frames در گوگل خواهید دید که افراد فراوانی درگیر آن شده اند و در
کلیپهای یوتیوپ و حتی در بخش سیستم های نظارت تصویری هم افراد زیادی در مورد
وقوع و توصیه هایی برای پیشگیری از آن بحث کرده اند. در کامپیوترهایی با سیستم
عامل ویندوز این افت فریم تصویر تقریبا عادی شده است.
علت از بین رفتن فریم های تصویر
البته دستگاه هایی هم هستند که این افت فریم های تصویر را کم کنند اما به هیچ وجه
۱۰۰ درصد قابل حل نیست. اگر بعنوان فیلم ساز آماتور به این مشکل برخورد کنید که
فریمهای اصلی یا اصطلاحا Key Frame از ریتم خارج شوند می توانید فیلم برداری را تکرار
کنید. اما در سیستم های امنیتی و نظارت تصویری که نیاز به داشتن تمام لحظات شبانه
روز و هفت روز هفته وجود دارد چه باید کرد؟ شما نمی دانید کدام یک از لحظات و
فریمهای تصویر دوربین مدار بسته بخش حیاتی یا تصمیم ساز اتفاقات آینده خواهد بود
و چه کسی مسئول واقعی این مشکل است و اصلا چه پیش می آید؟ دیگر سناریویی
برای تکرار وجود ندارد و همه چیز یونیک و یکبار خواهد بود. علت از بین رفتن برخی از
فریمهای تصویر سیستم نظارت تصویری (افت فریم دوربین مدار بسته) برای شروع
توضیح در این باره، بهتر است با مشکل اصلی در افت فریم ویدئو در سیستم های نظارت
تصویری آشنا شویم.
نرم افزار مدیریت ویدئویی
بسیاری از سیستم های نظارت تصویری، جریان خروجی از دوربین مدار بسته را با شبکه به
کامپیوتر که مثلا روی میز فروشنده قرار دارد می رساند. این کامپیوتر نقش سرور ضبط
تصاویر یاVMS (نرم افزار مدیریت ویدئویی) را بازی می کند. ویدئو سرور، تمام فایلهای
ویدئویی دریافتی را در هارد دیسک هایی با حجم های متفاوت ذخیره می کند.
حالا باید بر روی این مراحل و عوامل اصلی افت فریم های تصویر تمرکز داشته باشیم:
ویدئو سرورها فریمهای تصویر ورودی را گاهی بدلیل رقابت منابع مختلف برای بدست
آوردن نوبت پردازش سی پی یو، از دست می دهند. هد ذخیره سازی هارد دیسک گاهی
نمی تواند به همان سرعتی که تصاویر ویدئویی به هارد دیسک می رسند حرکت کرده آنها
را ذخیره کند و جریان تصویری نمی تواند روان ضبط شود.
سربار پردازش ویدئویی
بیشتر محصولات الکترونیکی و فناورانه مثل کامپیوترهای تحت ویندوز از معماری رویداد
محور و اشتراک زمانی برای استفاده از منابع حیاتی سیستم استفاده می کنند. یعنی برای
ایجاد عدالت زمانی/ پردازشی به گونه ای طزاحی شده اند که از اجرای مداوم تنها یک
پردازش و عدم دسترسی دیگر منابع به پردازنده جلوگیری کنند. به همین دلیل تمام کارها
از ظرفیت پردازشی کمی استفاده میکنند. در این بین رویدادهای لحظه ای و یا شروع به
کار خودکار یک پردازش پس زمینه Background یا سرویس سیستمی هم هستند که
میتواند باعث ایجاد اختلال یا تاخیر در امور در حال انجام میشوند. یعنی ویدئوها در حین
ضبط با همه این رویدادها به شکلی روبرو شده و به صورت نامتوازن جریان تصویری
ورودی دچار افت و خیز سرعت خواهد شد.
پردازنده
اگر پردازنده، حافظه یا هارد دیسک در برنامه یا سرویس درخواستی برای استفاده تصمیم
گیری کند، باید هر دو کار را با وقفه هایی انجام دهد و این یعنی باید پردازش لحظه ای
بین پردازش ویدئو و درخواست منابع جدید تقسیم شود. در نتیجه از این سر بار عملیاتی
به افت داده ها در اتصالات شبکه و منابع کامپیوتری خواهیم رسید. البته در شبکه هم
برای کاهش مشکل افت داده ها یا از بین رفتن پکیجها از پروتکل های خاصی استفاده
میشود که تاخیر را بسیار کم می کنند. اما این روشها برای تصاویر ویدئویی راهگشا نیست
و تاثیری ندارد. زیرا دوربین مدار بسته در لحظه در حال ارسال تصاویر ویدئویی است و در
واقع مداوم فریم های جدیدی میفرستد و نمی تواند فریمهای از دست رفته را مجددا
ارسال کرد.
کاهش افت فریم تصویر در انتقال تصویر
راهکار حدف افت فریمهای تصاویر
بهترین راهکار برای جلوگیری از حذف فریمهای تصاویر و در اصطلاح افت فریم تصویر در
انتقال تصویر دوربین مدار بسته و سیستم های نطارت تصویری چیست؟
بطور خلاصه بهترین کار استفاده از سیستم عامل و دستگاهی است که متناسب با هر
بخش بصورت اختصاصی کار ذخیره سازی را انجام دهد. اما چطور و یعنی چه؟
وجود گپ بین فریم های تصویر ویدئویی سیستم نظارت تصویری یکی از رایجترین
مشکلات انتقال تصویر دوربین های مدار بسته است. با جستجوی عبارت لاتین
Dropped Video Frames در گوگل خواهید دید که افراد فراوانی درگیر آن شده اند و در
کلیپهای یوتیوپ و حتی در بخش سیستم های نظارت تصویری هم افراد زیادی در مورد
وقوع و توصیه هایی برای پیشگیری از آن بحث کرده اند. در کامپیوترهایی با سیستم
عامل ویندوز این افت فریم تصویر تقریبا عادی شده است.
علت از بین رفتن فریم های تصویر
البته دستگاه هایی هم هستند که این افت فریم های تصویر را کم کنند اما به هیچ وجه
۱۰۰ درصد قابل حل نیست. اگر بعنوان فیلم ساز آماتور به این مشکل برخورد کنید که
فریمهای اصلی یا اصطلاحا Key Frame از ریتم خارج شوند می توانید فیلم برداری را تکرار
کنید. اما در سیستم های امنیتی و نظارت تصویری که نیاز به داشتن تمام لحظات شبانه
روز و هفت روز هفته وجود دارد چه باید کرد؟ شما نمی دانید کدام یک از لحظات و
فریمهای تصویر دوربین مدار بسته بخش حیاتی یا تصمیم ساز اتفاقات آینده خواهد بود
و چه کسی مسئول واقعی این مشکل است و اصلا چه پیش می آید؟ دیگر سناریویی
برای تکرار وجود ندارد و همه چیز یونیک و یکبار خواهد بود. علت از بین رفتن برخی از
فریمهای تصویر سیستم نظارت تصویری (افت فریم دوربین مدار بسته) برای شروع
توضیح در این باره، بهتر است با مشکل اصلی در افت فریم ویدئو در سیستم های نظارت
تصویری آشنا شویم.
نرم افزار مدیریت ویدئویی
بسیاری از سیستم های نظارت تصویری، جریان خروجی از دوربین مدار بسته را با شبکه به
کامپیوتر که مثلا روی میز فروشنده قرار دارد می رساند. این کامپیوتر نقش سرور ضبط
تصاویر یاVMS (نرم افزار مدیریت ویدئویی) را بازی می کند. ویدئو سرور، تمام فایلهای
ویدئویی دریافتی را در هارد دیسک هایی با حجم های متفاوت ذخیره می کند.
حالا باید بر روی این مراحل و عوامل اصلی افت فریم های تصویر تمرکز داشته باشیم:
ویدئو سرورها فریمهای تصویر ورودی را گاهی بدلیل رقابت منابع مختلف برای بدست
آوردن نوبت پردازش سی پی یو، از دست می دهند. هد ذخیره سازی هارد دیسک گاهی
نمی تواند به همان سرعتی که تصاویر ویدئویی به هارد دیسک می رسند حرکت کرده آنها
را ذخیره کند و جریان تصویری نمی تواند روان ضبط شود.
سربار پردازش ویدئویی
بیشتر محصولات الکترونیکی و فناورانه مثل کامپیوترهای تحت ویندوز از معماری رویداد
محور و اشتراک زمانی برای استفاده از منابع حیاتی سیستم استفاده می کنند. یعنی برای
ایجاد عدالت زمانی/ پردازشی به گونه ای طزاحی شده اند که از اجرای مداوم تنها یک
پردازش و عدم دسترسی دیگر منابع به پردازنده جلوگیری کنند. به همین دلیل تمام کارها
از ظرفیت پردازشی کمی استفاده میکنند. در این بین رویدادهای لحظه ای و یا شروع به
کار خودکار یک پردازش پس زمینه Background یا سرویس سیستمی هم هستند که
میتواند باعث ایجاد اختلال یا تاخیر در امور در حال انجام میشوند. یعنی ویدئوها در حین
ضبط با همه این رویدادها به شکلی روبرو شده و به صورت نامتوازن جریان تصویری
ورودی دچار افت و خیز سرعت خواهد شد.
پردازنده
اگر پردازنده، حافظه یا هارد دیسک در برنامه یا سرویس درخواستی برای استفاده تصمیم
گیری کند، باید هر دو کار را با وقفه هایی انجام دهد و این یعنی باید پردازش لحظه ای
بین پردازش ویدئو و درخواست منابع جدید تقسیم شود. در نتیجه از این سر بار عملیاتی
به افت داده ها در اتصالات شبکه و منابع کامپیوتری خواهیم رسید. البته در شبکه هم
برای کاهش مشکل افت داده ها یا از بین رفتن پکیجها از پروتکل های خاصی استفاده
میشود که تاخیر را بسیار کم می کنند. اما این روشها برای تصاویر ویدئویی راهگشا نیست
و تاثیری ندارد. زیرا دوربین مدار بسته در لحظه در حال ارسال تصاویر ویدئویی است و در
واقع مداوم فریم های جدیدی میفرستد و نمی تواند فریمهای از دست رفته را مجددا
ارسال کرد.
توصیه هایی ساده برای افزایش امنیت شبکه دوربینهای مداربسته IP