در زمان تماشای پلتفرم‌های پخش آنلاین، کانال‌های تلوزیونی، بررسی ویدئو دوربین‌های نظارتی، مشاهده فیلم و سریال و غیره با فایل‌های ویدئویی متعددی سر و کار داریم که توسط الگوریتم‌های مختلفی مانند فرمت HEVC یا H.264 رمزگذاری شده‌اند. شاید از خودتان بپرسید که کدک HEVC/H.265 چه کاری انجام می‌دهد و تفاوت آن با AVC/ H.264 چیست؟ اگر می‌خواهید با این مفاهیم آشنا شوید، در این مقاله با شهر سخت افزار همراه شوید.
فهرست مطالب این مقاله:
- کدک AVC چیست؟
- AVC چه کاری انجام می‌دهد؟
- بیت ریت (bitrate) چیست؟
- فرمت HEVC چیست؟
- فرق کدک های H.264 و H.265 چیست؟
- پشتیبانی تلویزیون‌ها از HEVC یا H.265
- جمع‌بندی و پاسخ به سوالات پر تکرار
در حالی که پیشرفت تکنولوژی تصویربرداری موجب شده تا فایل‌های ویدئویی با کیفیت‌تری در اختیار ما قرار بگیرند، فناوری رمزگذاری فایل‌های ویدئویی نیز در طول زمان پیشرفت کرده تا کمبود ظرفیت فضای ذخیره‌سازی یا محدودیت پهنای باند مانعی برای نگه‌داری و تماشای آنلاین این فایل‌ها ایجاد نکنند.
از آنجایی که در برخی از نقاط جهان پهنای باند اندکی برای دسترسی به شبکه اینترنت وجود دارد، فایل‌های ویدئویی حجیم برای پخش آنلاین مناسب نیستند. کدک‌های رمزگذاری، از تکنیک‌های پیشرفته‌ای استفاده می‌کنند تا با به حداقل رساندن افت کیفیت، حجم فایل ویدئویی را به طور قابل توجهی کاهش دهند.
امروزه فایل‌های ویدئویی مختلفی در شبکه اینترنت با استفاده از کدک‌های H.264 و H.265 رمزگذاری می‌شوند. ویدئوهای مبتنی بر کدک‌های H.264 و H.265 فضای ذخیره‌سازی کمتری را اشغال می‌کنند و علاوه بر کاهش مصرف پهنای باند، هزینه ذخیره‌سازی و نگه‌داری کمتری نیز دارند.
در این مقاله به بررسی کدک‌های H.264 و H.265 می‌پردازیم تا علاوه بر آشنایی با این تکنیک‌های رمزگذاری فایل‌های ویدئویی، با مزایا و معایب هر یک نیز آشنا شوید.
کدک AVC چیست؟
کدک ویدیوئی H.264 که با عنوان AVC یا MPEG-4 Part 10 نیز شناخته می‌شود، امروزه به پرکاربردترین استاندارد فشرده‌سازی ویدئو تبدیل شده که برای نخستین مرتبه در سال 2004 میلادی معرفی شده است.
کدک AVC می‌تواند با تاثیرگذاری جزئی و معمولاً نامحسوس بر کیفیت یک فایل ویدئویی، حجم فایل نهایی را به طور قابل توجهی کاهش دهد. فشرده‌سازی فایل ویدئویی بدون تاثیر محسوس بر کیفیت آن موجب شده تا استفاده از این کدک به سرعت گسترش یابد.
در همین رابطه بخوانید:
- دالبی ویژن چیست؟ تفاوت بین HDR10 و +HDR10 با Dolby Vision
- تلویزیون و مانیتورهای 120 هرتز در برابر 60 هرتز؛ خرید کدام‌یک به‌صرفه‌تر است؟
اغلب پروتکل‌های پخش ویدئو شامل Real Time Streaming Protocol، HLS Streaming، MPEG-DASH، HDS Streaming و غیره از AVC پشتیبانی می‌کنند.
AVC چه کاری انجام می‌دهد؟
کدک H.264، هر فریم از فایل ویدئویی را به بلوک‌های کوچک‌تری با عنوان ماکروبلوک (Macroblocks) تقسیم می‌کند که از نظر اندازه با یکدیگر تفاوتی ندارند و ابعاد هر یک حداکثر به 16*16 پیکسل می‌رسد.
الگوریتم H.264 در مقایسه با کدک‌های قدیمی، می‌تواند به طور کارآمدتری بیت‌ریت (Bitrate) یک فایل ویدئویی را کاهش دهد.
کاهش بیت‌ریت موجب می‌شود تا بخشی از جزئیات هر فریم از دست برود و این اتفاق معمولاً به معنی کاهش کیفیت فایل ویدئویی است. H.264 بیت‌ریت ویدئو را طوری کاهش می‌دهد که کیفیت ویدئو پس از بازسازی مجدد از دید ما تفاوت چندانی نداشته باشد.
بیت ریت (bitrate) چیست؟
هر فایل ویدئویی از مجموعه‌ای از داده‌ها تشکیل می‌شود که به صورت 0 و 1 یا مجموعه‌ای از بیت‌ها روی تجهیزات ذخیره‌سازی ثبت می‌شوند. بیت ریت مشخص می‌کند که در یک زمان مشخص (معمولاً بر حسب ثانیه) چه حجمی از داده‌ها ارسال یا پردازش می‌شوند.
هرچه یک فایل ویدئویی بیت‌ریت بیشتری داشته باشد، می‌تواند جزئیات بیشتری را در هر فریم به ما نشان دهد اما افزایش بیت ریت به معنی افزایش حجم یک فایل ویدئویی است که ظرفیت بیشتری از تجهیزات ذخیره‌سازی را اشغال می‌کند.
فرمت HEVC چیست؟
فرمت H.265 که با عناوین HEVC و MPEG-H Part 2 نیز شناخته می‌شود، استاندارد فشرده‌سازی جدیدتری در مقایسه با کدک H264 است و عملکرد بهتری نیز دارد. فایل‌های ویدئویی که توسط این کدک رمزگذاری می‌شوند، حجم کمتر و کیفیت بهتری در مقایسه با کدک AVC دارند.
فرق کدک های H.264 و H.265 چیست؟
کدک‌ها به دو دسته Lossless و Lossy تقسیم می‌شوند. کدک‌های Lossless داده‌های فشرده شده را در زمان بازخوانی به طور کامل بازسازی می‌کنند اما کدک‌های Lossy بخشی از جزئیات را از دست می‌دهند.
با وجود عملکرد خوب کدک‌های H.264 و H.265 در کاهش حجم فایل ویدئویی و حفظ کیفیت تصویر، هر دو در دسته‌بندی کدک‌های Lossy قرار می‌گیرند.
از آنجایی که فرمت HEVC روش پیشرفته‌تری نسبت به کدک AVC محسوب می‌شود، به منابع سخت افزاری قدرتمندتری نیز برای رمزگذاری و رمزگشایی یک فایل ویدئویی نیاز دارد. نیاز به سخت افزار قدرتمندتر موجب شده تا هنوز هم استفاده از فرمت AVC رواج بیشتری در میان مردم عادی داشته باشد.
در همین رابطه بخوانید:
- DVI ،DisplayPort ،HDMI یا VGA؛ کدام یک برای شما مناسب‌تر است؟
- فرمت تصویری RAW چیست و چه برتری‌هایی نسبت به JPEG دارد
کدک HEVC/H.265 از ماکروبلوک‌ها استفاده نمی‌کند و به جای آن از روش Coding Tree Units یا CTUs بهره می‌گیرد که در آن بلوک‌ها اندازه یا شکل یکسانی ندارند. اندازه CTU ها از 4*4 تا 16*16 پیکسل متغیر است و این ویژگی امکان فشرده‌سازی بیشتر داده‌ها را فراهم می‌کند.
به علاوه، HEVC عملکرد بهتری در پیش‌بینی حرکت دارد که آن را به گزینه مناسب‌تری برای رمزگذاری فیلم‌های اکشن یا ویدئوهای مربوط به مسابقات ورزشی تبدیل می‌کند.
جدول زیر تفاوت‌های کدک H.264 در مقابل H.265 را نشان می‌دهد.
| کدک/تفاوت | H.265 (HEVC) | H.264 (AVC) | ||
| فرمت‌هایی که از کدک مورد نظر پشتیبانی می‌کنند | mkv, mp4, qtff, asf, avi, mxf, ps, ts, 3gp | mkv, mp4, qtff, asf, avi, mxf, ps, ts, m2ts, evo, 3gp, f4v | ||
| پهنای باند پیشنهادی برای مشاهده ویدئو | 15 Mbps | 4K | 32 Mbps | 4K |
| 4 Mbps | 1080p | 6 Mbps | 1080p | |
| 1.5 Mbps | 720p | 3 Mbps | 720p | |
| 0.75 Mbps | 480p | 1.5 Mbps | 480p | |
| تعداد حالت‌های Intraframe Motion Prediction | 35 حالت | 9 حالت | ||
| عمق رنگ | 10 بیتی | 8 بیتی | ||
| فناوری Motion Compensation | Advanced Vector Prediction | Vector Prediction | ||
زمانی که فایل ویدئویی را با استفاده از تکنیک مشخصی مانند HEVC رمزگذاری می‌کنید، در زمان بازخوانی آن فایل نیز به نرم افزار پخش فرمت HEVC نیاز خواهید داشت.
پشتیبانی تلویزیون‌ها از HEVC یا H.265
کدک HEVC/H.265 امروزه به طور گسترده برای رمزگذاری ویدئوهای 4K و 8K مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگر این سوال برای شما هم پیش آمده که از کجا بفهمیم تلویزیون HEVC دارد (یا از آن پشتیبانی می‌کند)، باید بگوییم که اغلب تلویزیون‌های جدید (معمولاً ساخت جدیدتر از 2010) از برندهای شناخته شده شامل سونی، ال جی، سامسونگ و غیره از ویدئوهای HEVC پشتیبانی می‌کنند اما تلویزیون‌های قدیمی معمولاً از این فرمت پشتیبانی نمیکنند.
در همین رابطه بخوانید:
- کیفیت 1080p (فول اچ دی) چیست؟ 1080p بهتر است یا 1080i؟
- کیفیت 720p (اچ دی) چیست؟ 720p بهتر است یا 720i؟
برای اطمینان از این‌که تلویزیون شما از کدک HEVC پشتیبانی می‌کند، می‌توانید مشخصات تلوزیون را بررسی کنید. اگر تلوزیون از HEVC پشتیبانی کند، این موضوع توسط شرکت سازنده به خریداران اعلام می‌شود.
به علاوه می‌توانید ویدئو تست HEVC را روی تلوزیون اجرا کنید. اگر تلوزیون شما از این فرمت پشتیبانی کند، قادر خواهید بود تا ویدئو را روی تلوزیون مشاهده کنید. برای دانلود فرمت HEVC می‌توانید از آدرس x265.com/hevc-video-files استفاده کنید.
با این تکنیک می‌توانید عملکرد بسیاری از دستگاه‌های مولتی مدیا و گیرنده‌های دیجیتالی شامل رسیور HEVC را نیز آزمایش کنید.
جمع‌بندی و پاسخ به سوالات پر تکرار
در حالی که هر دو فرمت HEVC و AVC عملکرد خوبی در بازسازی فایل‌های ویدئویی با کیفیت مطلوب دارند، الگوریتم HEVC عملکرد بهتری در کاهش بیت‌ریت و حجم فایل نهایی دارد.
با وجود برتری فرمت H265 در مقایسه با کدک H.264، همچنان کدک قدیمی‌تر به طور گسترده‌ای برای رمزگذاری فایل‌های ویدئویی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انتظار می‌رود که به طور همگام با توسعه سخت افزار‌های قدرتمند برای رمزگذاری و رمزگشایی فایل‌های ویدئویی، استفاده از کدک HEVC/H.265 نیز در آینده رواج بیشتری داشته باشد.
فرمت AVC یا HEVC؛ کدام بهتر است؟
فرمت فشرده سازی H.265 یا HEVC در مقایسه با AVC عملکرد بهتری در حفظ کیفیت، کاهش حجم و پهنای باند مورد نیاز برای پخش فایل‌های ویدئویی دارد. در مقابل به سخت افزار قدرتمندتری نیز برای رمزگذاری یا رمزگشایی فایل‌های ویدئویی HEVC نیاز است.
آیا HEVC بهتر از HD است؟
کدک HEVC/H.265 و کیفیت HD دو مفهوم کاملاً مجزا هستند و نباید این دو را با یکدیگر اشتباه بگیریم. فرمت HEVC روش کارآمدی برای رمزگذاری فایل‌های ویدئویی است که با تاثیرگذاری اندک بر کیفیت، حجم فایل را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.
در مقابل، ویدئوهای HD یا وضوح بالا حداقل رزولوشن 1280*720 پیکسل دارند؛ بنابراین می‌توانیم ویدئوهای HD را با فرمت H.265 رمزگذاری کنیم تا حجم فایل و پهنای باند مورد نیاز برای پخش مجدد آن کاهش یابد.
آیا HEVC همان 4K است؟
ویدئوهای 4K را می‌توانیم با استفاده از کدک‌های مختلفی مانند HEVC و AVC رمزگذاری کنیم. HEVC به کدک مورد استفاده برای رمزگذاری فایل ویدئویی اشاره دارد، در حالی که 4K رزولوشن یک فایل ویدئویی را نشان می‌دهد.
می‌توانیم یک فایل ویدئویی با کیفیت 4K را با استفاده از کدک HEVC رمزگذاری کنیم تا حجم کمتری داشته باشد و در زمان پخش آنلاین نیز پهنای باند کمتری را اشغال کند.
چه تلویزیون هایی قابلیت HEVC دارند؟
اغلب تلوزیون‌های هوشمند جدید از کدک HEVC/H.265 پشتیبانی می‌کنند اما تلویزیون‌های قدیمی این امکان را ندارند.
کدک HEVC 10bit چیست؟
کدک HEVC از 10 بیت داده برای نمایش هر پیکسل استفاده می‌کند و در نتیجه رنگ‌ها و روشنایی، به طور دقیق و واقعی نمایش داده می‌شوند.
برای مقایسه، کدک AVC عمق رنگ 8 بیتی دارد و می‌تواند 2^8 رنگ (256 رنگ) را در هر پیکسل نمایش دهد اما کدک HEVC عمق رنگ 10 بیتی دارد و می‌تواند 2^10 رنگ (1024 رنگ) را در هر پیکسل نشان دهد.
چرا H.265 از H.264 بهتر است؟
فرمت H.265 در حقیقت نسخه ارتقاء یافته از کدک H.264 محسوب می‌شود و یک فایل ویدئویی را نیز به طور کارآمدتری رمزگذاری می‌کند. در حالی که فایل‌های ویدئویی مبتنی بر کدک H.265 حجم بسیار کمتری در مقایسه با کدک H.264 دارند، تفاوت کیفیت تصویر بین این دو کدک چندان مشهود نیست.
تفاوت +H.265 با H.264 چیست؟
شرکت Hikvision کدک +H.265 را بر پایه HEVC/H.265 برای به کارگیری در دوربین‌های نظارتی توسعه داده است. بر اساس ادعای این شرکت، کدک +H.265 کارآمدتر از کدک H.265 عمل می‌کند؛ بنابراین ویدئوهایی حاصل می‌شوند که کیفیت تقریباً یکسان و حجم کمتری در مقایسه با کدک H.264 و حتی H.265 دارند.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت