قابلیت DNR چیست؟
تـــکنــولـــوژی DNR که مخفف عبـــــارت Digital Noise Reduction به معنای کاهش نویز دیجیتال می باشد، مکانیزمی است بر پایه ی کاهش نویزِ تصویر که در نور کم سبب بهبود کیفیت تصویر می شود.
یکی از دغدغه های همیشگی استفاده کنندگان از دوربین مداربسته، دیدن تصاویر مناسب در شب همانند روز و بدون استفاده از چراغ و روشنایی و ذخیره سازی آن تصاویر می باشد. با ورود پروژکتورهای مادون قرمز و یا دوربین های مداربسته ای که دارای LED مادون قرمز بودند، این نقص تا حد زیادی برطرف شد اما تصاویری که در شب توسط دوربین های مداربسته روی مانیتور نمایش داده می شد اغلب همراه با نویزهایی بود و دارای کیفیت و شفافیت مناسبی نبود.
نویز چیست؟
در اصطلاح فنی واژه نويز به هر شی که در زمان تولید یا انتقال سیگنالهای شامل صدا، تصویر و ویدئو از یک منبع ایجاد می شوند اشاره دارد. یکی از عواملی که باعث ایجاد نویز در تصاویر ارسالی می شود وجود شرایط نوری کم می باشد. ایجاد نویز می تواند به شدت توانایی تشخیص پلاک خودروها را در شب محدود نماید و یا نظارت مؤثر را در یک فضای تجاری یا اداری در نقاط کم نور محدود نماید. در نتیجه کاهش نویز یک قابلیت حیاتی برای دوربین های مداربسته نظارتی به منظور استفاده در شرایط کم نور می باشد.
در این هنگام تکنولوژی DNR به کمک دوربین های مداربسته می آید تا تصویر قابل قبولی توسط دوربین مداربسته تشکیل شود، این دوربین ها با استفاده از مکانیزم AGC، سیگنال تصویر را تقویت می کنند تا تصویر روشن تری فراهم کنند اما از آن جایی که تقویت سیگنال خود موجب تقویت نویز نیز می شود در نتیجه در هنگام تاریکی نویز تصاویر بیشتر خواهد شد. برای کاهش اثر سوء تكنولوژی AGC بر روی تصویر، تکنولوژی DNR به کار گرفته می شود.نویز دیجیتال بر روی تصویر به صورت نقاط کوچک سفید رنگ تاثیر خود را نشان می دهد، ولی نویز مغناطیسی به صورت موجی در تصاویر ظاهر شود اما تکنولوژی DNR همان طور که از نام آن مشخص است، تنها بر روی نویزهای دیجیتالی اثرگذار است و خنثی کننده نویزهای مغناطیسی نخواهدبود.
تکنولوژی DNR توسط قطعه ای فیزیکی بر روی تصویر پیاده سازی و اجرا نمی شود بلکه نویز تصویر در هنگام پردازش تصویر توسط پردازشگر یا همان چیپ اصلی شناسایی شده و جهت رفع آن، لكه های روشن تصویر با رنگ نقاط کناری خود همسان سازی می شوند. در حال حاضر دو نوع تکنولوژی به طور گسترده برای کاهش نویز در تصاویر ویدئویی استفاده می گردد که هر یک دارای نقاط ضعف و قوتی می باشند،
کاهش نویز دو بعدی چگونه عمل می کند؟
نوع 2D نسل اول این تکنولوژی به حساب می آید و در آن هر فریم (تصویر) جداگانه پردازش می شود و به صورت الگوریتمی پیکسل هایی که احتمال نويز را دارند اصلاح می نماید. در نوع 2D اگر حركت زیادی در تصویر صورت گیرد منجر به تاری خواهد شد، در محیطهایی که تردد در آنها زیاد است نوع 3D عملکرد قابل قبول تری برجای خواهد گذاشت، چرا که علاوه بر پردازش هر فریم به صورت جداگانه، در پایان هر سیکل نیز پردازشی بر روی دسته فریم های آن سیکل صورت می گیرد. از سوی دیگر 3DNR علاوه بر موارد فوق، تفاوت های بین فریم های متوالی به منظور تنظیم پیکسل ها و بهبود عملکرد صحیح آنها را آنالیز میکند و به طور کلی کاهش نویز بیشتری در مقایسه با 2DNR ایجاد می کند. در نهایت این امر ویدئویی بدون نویز و با کیفیتی قابل قبول ارائه می شود، اما اشکالی که دارد این است که باعث مات شدن تصویر اشیاء متحرک می گردد.
معایب 2DNR
DNR دو بعدی، میزان نویزهای موجود در تصاویری که در نور کم گرفته شده باشند را کاهش می دهد ولی در برخی موارد در صورت حرکت سوژه ها در این شرایط، عملکرد آن دچار مشکل می شود؛ به این صورت که با فعال کردن قابلیت DNR در تصاویر متحرک هاله ای تیره و تار در پشت جسم متحرک ایجاد می شود که این می تواند با غیر فعال کردن DNR از بین برود اما کیفیت تصویر نهایی مطلوب نخواهد بود.
یه نکته:
3DNR در مقایسه با 2DNR از مزایای بیشتری برخوردار بوده و در بهبود کیفیت تصویر ارائه شده ، تاثیر بیشتری دارد، فناوری 3DNR سیگنال های واضح تری نسبت به 2DNR تولید می کند. این قابلیت موجب می شود تا فضای کمتری از ذخیره ساز اشغال شده و مدت زمان بیشتری روی هارد دیسک ذخیره شود.
کاهش نویز سه بعدی چگونه عمل می کند؟
دوربینهای مداربسته مجهز به تکنولوژی 3DNR عکسهای شفاف و واضح تری ارائه می کنند و استفاده از آنها در موارد که تشخیص چهره اهمیت دارد، مناسب تر می باشد. تکنولوژی 3DNR با کاهش نویزها، حرکات اضافی ناشی از نویزها در تصویر را نیز کاهش می دهد. این موضوع باعث می شود دستگاه XVR بطور بسیار کارآمدتر عمل تشخیص حرکت (Motion Detection) را بخصوص در محیطهای نور کم است، انجام دهد. ترکیب تکنولوژی 2DNR و 3DNR نتایج بهتری برای اشیا متحرک در پی دارد. در واقع ادغام این دو نوع تکنولوژی باعث می شود که دوربین مداربسته در شرایط نوری پایین نیز بسیار فوق العاده عمل نماید. استفاده از این تکنولوژی در درازمدت باعث کاهش هزینه های برق مصرفی و یا استفاده از پروژکتورهای مادون قرمز خواهد شد.
کاهش نویز سه بعدی (3DNR) و کاهش نویز دو بعدی (2DNR)
