اصول ضبط دیجیتال

در ضبط ديجيتال هر تصوير به تعدادي از پيکسل‌ها يا نقاط تقسيم مي‌شود. براي هر يک از اين پيکسل‌ها مبدل انالوگ به ديجيتال خصوصيات مختلف آن پيکسل مثل رنگ و روشنايي را به اعداد ديجيتال تبديل مي‌کند. و مجموع اطلاعات اين پيکسل‌ها با هم يک تصوير را تشکيل مي‌دهد و مجموع تصاوير با هم و به ترتيب يک تصوير متحرک را تشکيل مي‌دهند. اطلاعات ديجيتال مربوط به هر پيکسل مي‌تواند بر روي يک حافظه ديجيتال ضبط شود. يک تصوير عادي از يک دوربين تک فام (سياه و سفيد) مي‌تواند 450 کيلوبايت فضا را اشغال کند و در يک تصوير رنگي اين ضرفيت به 650 کيلوبايت مي‌رشد. از اين سو بايد به دنبال راهي براي کاهش ظرفيت تصاوير بود. چنين ضرورتي موجب به وجود آمدن روش‌هاي مختلف کمپرس تصوير شد (نصب دوربين مدار بسته).
يک فريم تصوير داراي حجم زيادي از اطلاعات زائد است. در سيستم‌هاي انالوگ تصوير با تمامي اطلاعات آن به صورت ساده‌اي ضبط مي‌شود اما در يک سيستم ديجيتال اين کار ظرفيت زيادي را اشغال خواهد کرد پس بايد اطلاعات زائد را از هر فريم جدا کرد. جدا کردن تغيير محسوسي را در کيفيت تصوير ضبط شده نخواهد داشت اما ظرفيت آن را به شدت کاهش خواهد داد. بيشتر روش‌هاي فشرده سازي تصوير داراي محدوديتي در فشرده سازي هستند و در صورت فشرده کردن تصوير بيش از آن کيفيت تصوير به شدت کاهش خواهد يافتو به نقطه‌اي که پس از آن کيفيت تصوير به شدت افت مي‌کند Knee مي‌گويند.
روش‌هاي مختلف فشرده سازي تصوير
معروف‌ترين روش فشرده سازي تصاوير استاندارد JPEG نام خود را از گروه به وجود آورنده اين استاندارد يعني Joint Photographic Expert Group گرفته است. در اين روش فشرده سازي Knee در 1:8 (يک به هشت) صورت مي‌گيرد. در تصاوير متحرک از استاندارد Motion JPEG يا M-JPEG استفاده مي‌شود. در اين استاندارد Knee در 1:15 اتفاق مي‌افتد. بنابراين با استفاده از استاندارد M-JPEG در بيشترين ميزان فشرده سازي ظرفيت يک تصوير 450 کيلوبايتي به 30 کيلوبايت تقليل مي‌يابد. اما اين ضرفيت هنوز هم ضرفيت خيلي زيادي است چرا که در صورتي که حتي 2 فريم در ثانيه هم ضبط داشته باشيد در طول 24 ساعت به فضايي بالغ بر 6 گيگا بايت نياز خواهيد داشت.
روش نسبتا جديدتر (نسبت به M-JPEG) روش MPEG است که به وسيله گروه Motion Picture Expert Group طراحي و ايجاد شد. اين استاندارد اين قابليت را دارد که قسمت‌هاي اضافي يا مشابه رانه تنها در هر تصوير بلکه در بين تصاوير مختلف و مجاوور نيز شناسايي و حذف کند.
در روش MPEG I از هر تصوير سه فريم متفاوت ساخته مي‌شود. فريم اول (I-frame) همه خصوصيات و اطلاعات مربوط به ساخت تصوير مورد نظر را دارد. فريم بعدي فريم پيش‌بيني (P-frame) نام دارد و از I-frame تصوير قبلي ايجاد شده است و از آن براي ايجاد تصوير بعدي استفاده مي‌شود. فريم آخر يا فريم پيشبيني دوتايي (B-frames) از دو فريم قبلي و بعدي ساخته مي‌شود. در اين روش فشرده سازي قسمت‌هاي تکراري و زائد نه تنها در هر تصوير بلکه بين تصاوير مختلف با استفاده از مقايسه فريم‌ها با هم حذف مي‌شوند و به اين ترتيب ظرفيت تصاوير ضبط شده در اين روش بسيار کتر از روش JPEG است.
با توجه به اصل مقايسه تصاوير در صورتي که تصوير گرفته شده از يک مکان داراي حرکت کمتر و عوامل ثابت بيشتري باشد (مثل تصاوير گرفته شده با دوربين‌هاي مداربسته ثابت) ظرفيت تصاوير خيلي کمتر از حالت‌هاي ديگر خواهد بود و به همين صورت اين روش فشرده سازي امکان فشرده کردن تصاوير را تا نسبت ?:??? نيز فراهم مي‌کند.
فرمت MPEG-2 نوع پيشرفته‌تري از فشرده‌سازي به روش MPEG است با استفاده از اين روش فشرده سازي مي‌توان 90 دقيقه از يک فيلم با کيفيت VHS را در فضايي به بزرگي 650 مگابايت ذخيره کرد. در
از طرفي قابليت استفاده از interframe يا حذف قسمت‌هاي تکراري در تصاوير مجاور داراي محدوديت‌هايي نيز هست. در صورتي که تصاوير فشرده شده داراي تغييرات دائمي و ناگهاني باشد ميزان فشرده سازي تصاوير به شدن کاهش مي‌يابد بنابراين ضرفيت تصاوير ضبط شده در فرمت‌هايي که داراي قابليت interframe هستند تا حد زيادي به تغييرات در تصاوير نيز وابسته است. 

خدمات و محصولات صنعتی

 الکتروپمپ

 

 

 

تولید و ساخت صنعتی