Cải thiện việc giảm tiếng ồn cho camera quan sát với công nghệ 3D DNR ( Digital Noise Reduction)
Improving Noise Reduction Technology with 3D DNR
Giải thích các tính năng mới của Camera quan sát,phần 3.
Vi mạch hình ảnh của các camera thường bị nhiễu với tiếng ồn từ các hoạt động củathành phần điện tử bên trong vi mạch,và các sản phẩm phụ từ các mạch điện liên quan khác có kết nối. Những tác động liên quan đến tiếng ồn có thể trở thành nhiễu với trạng thái tĩnh của hình ảnh video ví dụ cụ thể như tuyết rơi làm hình ảnh mờ có khi rung nhẹ .
Giảm nhiễu tiếng ồn bằng kỹ thuật số (DNR-Digital Noise Reduction) là mộtphương pháp loại bỏ tiếng ồn từ hình ảnh trên màn hinh của camera kỹ thuật số . công nghệ 3D DNR là một tiến bộ kỹ thuật mà qua đó cho phép lọc bỏ được tiếng ồn , nâng cao hiệu quả trên hình ảnh, tác động cả trong điều kiện ánh sáng rất thấp.
Các loại tiếng ồn.
Có hai loại tiếng ồn ảnh hưởng đến camera quan sát , tiếng ồn dạng hạt muối và hạt tiêu (cách gọi theo Anh-ngữ) ,còn lại là tiếng ồn Gaussian, hiểu đơn giản là tiếng ồn hoặc nhiễu dạng nền trắng.
Tiếng ồn dạng hạt muối và hạt tiêu xuất hiện khi một vi mạch hình ảnh CCD bị nóng quá hoặc có thể nhìn thấy được bởi các hạt bụi bên trong camera. Các tiếng ồn từ vật thể ngẫu nhiên xảy ra và không có liên quan về màu sắc với các độ phân giải của điểm ảnh xung quanh. Do đó, tiếng ồn này xuất hiện như những chấm đen và trắng trong đoạn video khi ghi-hình lại trên DVR hoặc PC.
Tiếng ồn Gaussian được sinh ra bởi các nhiễu ngẫu nhiên ,chúng được tạo ra bởisự chuyển động của điện-thế thông qua các thành phần điện-tử bên trong camera. Các tiếng ồn trắng này làm độ phân giải điểm ảnh này hơi bị giảm sút so với màu sắc ban đầu của các đối tượng trong toàn cảnh. Tiếng ồn trắng xuất hiện ngẫu nhiên làm cho tất cả mọi chi tiết trong toàn cảnh khi ghi-hình xem lại có vẻ mềm mại hơn và hơi mờ hơn.Do vậy , chất lượng của mạch điện tử là yếu tố phát sinh tiếng ồn Gaussian nhiều hoặc ít , còn lại là môi trường camera làm việc có bị quá nóng hay không.
( gaussian là tên gọi kỹ thuật chuyên dụng-xin miễn giải thích)
Công nghệ DNR truyền thống
Theo truyền thống Công nghệ DNR sử dụng chu kỳ thời gian để làm giảm tiếng ồn. Kỹ thuật này về cơ bản sẽ so sánh một khung hình chính với khung hình kế tiếp và loại bỏ bất kỳ thông số kỹ thuật nhỏ nào có trong mỗi khung hình mà DNR xác định không phù hợp. Ý tưởng này thực hiện bằng cách kết hợp các khung hình , so sánh nội dung tổng thể các khung hình với tiếng ồn có từ mỗi khung hình để cho ra kết quả là khung hình đã được giảm thiểu tiếng ồn nhiều nhất.
Nói chung, công nghệ DNR theo truyền thống chỉ loại bỏ tiếng ồn và các dữ liệu không mong muốn được tìm thấy từ "phía trước mặt" của một hình toàn cảnh.Điều này có nghĩa là : chỉ có các đối tượng ở phía mặt trước của khung hình toàn cảnh được xử lý để làm giảm tiếng ồn một cách trực quan nhất, còn lại thì bất cứ điều gì trong hình nền vẫn giữ y nguyên chưa được xử lý .
Có thể ví dụ tốt về điều này được xem từ 2 hình ảnh , DNR ON và 3-DNR với ảnh các chú lùn và ảnh một cây xăng vào ban đêm với các trụ trạm . Các đối tượng gần nhất với camera, như các trụ và biển hiệu chữ số được xử lý DNR tốt do nhận biết các hạt tuyết lớn hoặc những đối tượng tĩnh tiếp cận gần nhất như chữ số , so sánh với khung hình kế tiếp sẽ khác biệt rõ nhất là điểm rơi của các hạt tuyết ,từ sự so sánh này hình ảnh được công nghệ DNR "3D" loại bỏ tiếng ồn( gọi chung các dạng nhiễu) không mong muốn.Với camera khộng có DNR xử lý thì các hạt tuyết rơi (chuyển động) xuất hiện trên mỗi khung hình vị trí khác nhau sẽ làm mờ và rung hình ảnh.
Công nghệ 3D-DNR xử lý hình ảnh toàn cảnh với chiều sâu-antoanvn.com
Có gì khác nhau DNR so với 3D-DNR
3D DNR là công nghệ DNR truyền thống với một bước cải tiến xa hơn. 3D DNR Không chỉ xử lý tiếng ồn làm giảm nhiễu kiểu khung hình so sánh khung hình (frame to frame) như truyền thống, mà thêm vào là sự kết hợp làm giảm tiếng ồn trong không gian xung quanh camera.
Kỹ thuật giảm thiểu tiếng ồn trong không gian thực hiện theo cách so sánh độ phân giải của một điểm ảnh với độ phân giải của các điểm ảnh lân cận để phát hiện nhiễu khác biệt và loại bỏ tiếng ồn không mong muốn được tìm thấy trong khung hình. 3D-DNR xử lý toàn bộ hình ảnh để loại bỏ các nhiễu ngẫu nhiên dạng kỹ thuật số và các hạt-nổi xuất hiện trong khi duy trì hình ảnh được rõ nét và có được mức độ sắc nét tốt hơn.
Vì vậy, trong ví dụ với hình ảnh cây xăng 3D-DNR hoặc hình ảnh DNR ON/OFF chỉ xử lý phía trước của hình ảnh ,với 3D-DNR toàn bộ khung cảnh với chiều sâu đều được xử lý để mỗi phần của hình ảnh rõ ràng và giảm tối đa tiếng ồn gần như không còn.
Lợi ích của 3D DNR
Công nghệ 3D DNR được xây dựng dựa trên các cải tiến kỹ thuật mới hơn tạo ra thêm những lợi ích toàn cãnh đã được cung cấp theo tiêu chuẩn DNR.
Đầu tiên, 3D DNR cung cấp một tín hiệu sạch-sẽ toàn diện hơn DNR, kết quả cho ra có dung lượng thấp khi dùng sẽ tiết kiệm không gian đĩa cứng lưu trữ tốt hơn .Đồng thời, camera được trang bị với công nghệ 3D DNR sẽ cung cấp hình ảnh cóchiều sâu cao ,sắc nét hơn, chính xác hơn, làm cho khi ghi hình xem lại dễ dàng hơn ,hiệu quả cao hơn như yêu cầu về an ninh ,bảo mật để xác định kẻ tình nghi.
Cuối cùng, công nghệ 3D DNR làm cho camera dễ dàng phân biệt giữa các chuyển động và tiếng ồn trong một hình ảnh , 3D-DNR cho phép thiết bị ghi hìnhDVR có hiệu quả hơn trong việc phát hiện chuyển động - đặc biệt là trong điều kiện ánh sáng rất yếu mà không dùng đến kỹ thuật chiếu sáng bằng led hồng ngoại hoặc bằng kỹ thuật Smart IR như đã được áp dụng trước đây.
