• +98 2636543236
Font size: +

H.265 در برابر H.264؛ نگاهی به برتری‌های استاندارد جدید فشرده‌سازی ویدئو

 

H.265 در برابر H.264؛ نگاهی به برتری‌های استاندارد جدید فشرده‌سازی ویدئو (قسمت اول)

 استاندارد فشرده‌سازی ویدئویی H.264 سال‌ها است که به عنوان بهترین روش برای فشرده‌سازی فایل‌های ویدئویی استفاده می‌شود. اما استاندارد جدید H.265 یا HEVC آمده است تا با یک دوم حجم در همان کیفیت، H.264 را منسوخ کند. در ادامه با ما همراه باشید تا علاوه بر آشنایی کامل با این دو استاندارد و نحوه‌ی استفاده از آن‌ها، با اصطلاحات مربوط به فشرده‌سازی ویدئو آشنا شویم. 

 

هر موقع که فیلم یا سریالی را دانلود می‌کنید، به تماشای یک فیلم بلو-ری می‌نشینید و یا ویدئوهای اینترنتی را مشاهده می‌کنید، به احتمال زیاد ویدئویی که می‌بینید با استاندارد H.264 کدگذاری شده است.

به طور کلی تمام ویدئوهایی که با آن‌ها سروکار داریم، از قبل به نحوی فشرده شده‌اند تا برای مصارف معمول حجم معقولی داشته باشند. از ویدئوهای بدون افت کیفیت ( Lossless ) تنها در مصارف خاصی مانند ساخت فیلم در استودیو‌های فیلم‌سازی استفاده می‌شود. جالب است بدانید هر دقیقه از یک ویدئوی فشرده‌ نشده‌ی فول اچ‌دی، ۷ گیگابایت فضا اشغال خواهد کرد و بنابراین یک فیلم دو ساعته در صورتی که فشرده نشده باشد ۸۴۰ گیگابایت حجم خواهد داشت.

تمام ویدئوهایی که با آن‌ها سروکار داریم، از قبل به نحوی فشرده شده‌اند

قبل از اینکه به معرفی استاندارد جدید و مقایسه‌ی آن با استاندارد قدیمی بپردازیم، بهتر است ابتدا ببینیم کدگذاری ویدئویی به چه معنا است و با اصطلاحات مربوط به استانداردهای فشرده‌سازی ویدئو بهتر آشنا شویم.

 

فرمت‌های کدگذاری ویدئو

فرمت‌های کدگذاری بر روی ویدئو ( video coding format ) که با نام «استانداردهای فشرده‌سازی ویدئویی» نیز شناخته می‌شوند، قالب‌هایی برای ارائه، ذخیره‌سازی و یا انتقال محتوای دیجیتال هستند. مثال‌هایی از فرمت‌های کدگذاری عبارتند از MPEG-2 Part 2MPEG-4 Part 2H.264  (MPEG-4 Part 10),  HEVCTheoraDirac , RealVideo  RV40,  VP8 , و  VP9 . باید به این نکته توجه داشت که این فرمت‌های کدگذاری تنها برای ویدئو هستند و فایل‌های صوتی را نمی‌توان به وسیله‌ی آن‌ها فشرده کرد. ویدئویی که توسط یکی از این استاندارد‌ها کدگذاری شود، باید همراه با یک فایل صوتی که با استاندارد مربوط به خودش کدگذاری شده است، در یک «ظرف حمل محتوای دیجیتال» یا کانتِینر بسته‌بندی شود. در ادامه راجع به کانتینرها بیشتر توضیح خواهیم داد.

 

کُدِک های ویدئویی

نباید فرمت‌های کدگذاری ویدئویی را با کدک‌های ویدئویی اشتباه گرفت. نرم‌افزار یا سخت‌افزار خاصی که قادر به فشرده‌سازی و یا غیر فشرده‌سازی با استفاده از یک استاندارد کدگذاری ویدئویی خاص باشد، کُدِک ویدئویی (Video Codec) نامیده می‌شود. برای مثال می‌توان به کدک Xvid اشاره کرد که با استفاده از استاندارد MPEG-4 Part 2 ویدئوها را فشرده می‌کند. برای مقایسه‌ی دو اصلاح مطرح شده می‌توان از این مثال استفاده کرد: نسبت «فرمت کدگذاری» به یک «کدک ویدئویی» مانند نسبت «زبان برنامه نویسی C» به یک «کامپایلر» مثل GCC است.

 پس این میان تکلیف پسوند فایل‌ها، مانند پسوند معروف mkv چه می‌شود؟

 

ظروف حمل محتوای دیجیتال یا کانتِینرها

 

کانتینرها

 

یکی از اشتباهات رایج دیگر، اشتباه گرفتن «ظروف حمل محتوای دیجیتال» با استانداردهای کدگذاری و یا کدک‌های ویدئویی است. حتماً تا به حال تعریف و تمجید از «فرمت mkv» و کیفیت برتر آن نسبت به دیگر «فرمت‌ها و یا کدک‌های ویدئویی» را شنیده‌اید. حال آنکه چنین جملاتی از پایه غلط هستند. یک ظرف حمل محتوای دیجیتال (digital container format) ، تنها قالبی برای در بر گرفتن ویدئو، صدا، منو، زیرنویس و موارد اینچنینی است. از جمله ظروف حمل محتوای دیجیتال می‌توان به نمونه‌های زیر اشاره کرد:

(mkv) Matroska ، (flv) Flash Video ، (avi) AVI ، (mov) QuickTime File Format ، (mp4) MPEG-4 ، (wmv) Windows Media Video ، (3gp) 3GPP و (vob) Vob

 

این ظروف یا کانتینرها، تنها می‌توانند اطلاعات محدودی درباره‌ی اینکه ویدئو و صدای موجود در فایل به چه فرمتی ممکن است باشند به ما ارائه دهند. برای مثال ظرف flv تنها قادر به نگهداری از چند نوع فرمت‌ کدگذاری مانند H.264 است. همچنین فرمت‌های صوتی که این ظرف از آن‌ها پشتیبانی می‌کند نیز انگشت‌شمار هستند.

mkv اساساً یک ظرف حمل محتوا است، نه یک استاندارد فشرده سازی و یا کدک ویدئویی

این درحالی است که ظرف mkv می‌تواند تقریباً هر فرمت ویدئویی و یا صوتی را در بر بگیرد و در عین حال قابلیت‌هایی مانند منو، داشتن چندین فایل صوتی و داشتن چند زیرنویس را نیز ارائه می‌دهد. پس دلیل محبوبیت mkv ربطی به کیفیت و یا میزان فشرده‌سازی آن ندارد؛ چرا که mkv اساساً یک ظرف حمل محتوا است، نه یک استاندارد فشرده‌سازی و یا کدک ویدئویی.

 

نرخ بیت یا بیت‌رِیت

به طور کلی، نرخ بیت یا بیت رِیت (Bit rate) یکی از مهمترین عوامل تعیین‌کننده‌ی کیفیت فایل‌های صوتی و تصویری است. حجم فایل‌های ویدئویی با واحد بیت بر ثانیه بیان می‌شود. نرخ بیت می‌تواند در طول ویدئو ثابت (Constant BitRate) یا متغیر (Variable BitRate) باشد. حتماً از قبل می‌دانید که هر بایت از ۸ بیت تشکیل شده است؛ پس ویدئویی که هر ثانیه از آن ۱ مگابایت فضا اشغال کند، بیت ریتی برابر با ۸ مگابیت بر ثانیه (8 mbps) خواهد داشت. برای مثال نرخ بیت ویدئوهای بلو-ری برابر با 20 mbps، DVD استاندارد برابر با 6 mbps و ویدئوهای 720p یوتیوب برابر با 2.5 mbps است. همانطور که متوجه شده‌اید، نرخ بیت یا به بیان بهتر «حجم فایل ویدئو» تنها عامل تعیین‌کننده‌ی کیفیت آن نیست؛ چرا که به صورت تجربی می‌دانیم ویدئوهای HD یوتیوب کیفیت بهتری نسبت به DVD دارند.

در واقع تمام هنر استانداردهای کدگذاری ویدئویی هم در این است که در یک نرخ بیت خاص، کیفیت بهتری ارائه کنند. به همین دلیل هنگام مقایسه‌ی کیفیت دو فرمت کدگذاری، آن‌ها را در بیت رِیت برابر با هم مقایسه می‌کنند.

حالا که با اصطلاحات مقدماتی مبحث فشرده‌سازی ویدئو آشنا شدیم، بهتر است به موضوع اصلی بازگردیم؛ استاندارد جدید H.265.

 

هر آنچه درباره‌ی HEVC/H.265 باید بدانید

 

HEVC high efficiency video coding

 

از جمله دلایل موفقیت و محبوبیت استاندارد پیشین (H.264) در سال‌های اخیر می‌توان به کیفیت بالای آن در نرخ بیت پایین و پشتیبانی گسترده‌ی دستگاه‌های پخش از آن اشاره کرد؛ بطوری که تقریباً تمامی دستگاه‌هایی که ظرف ۵ تا ده سال گذشته ساخته شده‌اند قادرند فایل‌های ویدئویی که با این استاندارد کدگذاری شده‌ باشند را پخش کنند. این استاندارد همچنین بسیار منعطف است و علاوه بر استفاده در ویدئوهای با نرخ بیت پایین، در ویدئوهای با کیفیت و دارای نرخ بیت بالا مانند بلو-ری هم استفاده می‌شود.

در حالی که استاندارد H.264 همچنان کارایی بسیار خوبی از خود نشان می‌دهد، استاندارد جدیدی آمده است تا مرزهای کارآمدی و بهینه بودن کدگذاری ویدئویی را بار دیگر جابجا کند. این استاندارد که اولین بار در سال ۲۰۱۳ معرفی شد، HEVC یا «کدگذاری ویدئویی پربازده» (High Efficiency Video Coding) نام دارد و ازآنجایی که آمده است تا جانشین شایسته‌ای برای H.264 باشد، با نام H.265 نیز شناخته می‌شود. (در این متن برای جلوگیری از بروز اشتباه، هنگام اشاره به استاندارد جدید از HEVC استفاده خواهیم کرد.)

 

مقایسه فشرده سازی فرمت های ویدئویی

 

برتری اصلی HEVC نسبت به H.264 در این است که در کیفیت‌های یکسان، نرخ فشرده‌سازی دوبرابری ارائه می‌کند. این یعنی ویدئویی که با استفاده از HEVC فشرده شود، حجمی برابر با نصف ویدئوی مشابهی که با استفاده از استاندارد H.264 فشرده شده است اشغال خواهد کرد و این در حالی است که کیفیت هر دو ویدئو تقریباً یکسان خواهد بود.

HEVC بسیاری از ویژگی‌های خود را از H.264 وام گرفته است؛ برای مثال در هر دو این استانداردها از تکنیکی با نام «پیش‌بینی جبرانی حرکت» (motion compensated prediction) برای پیدا کردن نواحی زائد در یک فریم استفاده می‌شود. منظور از نواحی زائد، قسمت‌هایی از تصویر است که در چندین فریم تغییری نمی‌کنند و می‌توان به جای تکرار آن‌ها در هر فریم و اختصاص حجم اضافه به این قسمت‌ها، تنها یک نسخه از آن‌ها را نگه داشته و در فریم‌های مختلف از همان یک نسخه استفاده کرد. در استاندارد H.264 اندازه‌ی این قسمت‌ها به قطعات مربعی شکل ۱۶ در ۱۶ پیکسل محدود می‌شد؛ اما با افزایش این اندازه به ۶۴ در ۶۴ پیکسل در استاندارد HEVC، مقدار فشرده‌سازی ویدئو افزایش چشمگیری خواهد داشت.

HEVC vs H264

دیگر بهبودهای HEVC نسبت به استاندارد قبلی که اجازه‌ی فشرده‌سازی بیش از پیش را به آن می‌دهند عبارتند از تقسیم‌بندی بلوک‌ها با سایز متغییر (ariable-block-size segmentation)، فیلتر‌های جبران حرکت (motion compensation filters)، فیلترینگ تطبیقی آفست (adaptive offset filtering) و پیش‌بینی برداری حرکتِ بهبود یافته (motion vector prediction).

اگر دوست دارید با جزئیات فنی هر کدام از عبارات بالا آشنا شوید، می‌توانید به این صفحه از وبسایت گروه x265 که مسئولیت توسعه‌ی استاندارد جدید را بر عهده دارند مراجعه کنید.

 

 

از آنجایی که HEVC استاندارد نسبتاً جدیدی به شمار می‌رود، هنوز به اندازه‌ی H.264 با دستگاه‌های پخش‌کننده سازگار نیست. بسیاری از دستگاه‌ها، «سخت افزار» مخصوص برای کدگشایی از ویدئوهای H.264 دارند، در حالی که سخت‌افزارهایی که قادر به کدگشایی از HEVC باشند بسیار کمتر متداول هستند. البته این به معنای عدم توانایی پخش HEVC بر روی دستگاه‌های امروزی نیست؛ چرا که علاوه بر روش سخت‌افزاری، به صورت نرم‌افزاری نیز می‌توان ویدئوهای HEVC را کدگشایی و پخش کرد. اما نکته‌ی اصلی اینجاست که کدگشایی نرم‌افزاری از ویدئو هیچگاه به اندازه‌ی کدگشایی سخت‌افزاری بهینه نخواهد بود و اگر می‌خواهید پخش روان و بدون مشکل فایل‌های ویدئویی HEVC را تجربه کنید، بهتر از سخت‌افزار شما از آن پشتیبانی کند.

در اینجا به لیستی از سخت‌افزارهایی که قسمت خاصی برای کدگشایی از HEVC در آنها در نظر گرفته شده است اشاره می‌کنیم:

  • پردازنده‌های نسل ۶ «اسکای‌لیک» اینتل و یا مدل‌های جدیدتر
  • APUهای نسل ۶ «کاریزو» AMD و یا مدل‌های جدیدتر
  • کارت‌های گرافیک سری «فیجی» AMD (Radeon R9 Fury/Fury X/Nano) و یا مدل‌های جدیدتر
  • کارت‌های گرافیک سری GM206 (GeForce GTX 960/950) و یا مدل‌های جدیدتر
  • پردازنده‌های اسنپدراگون 805/615/410/208 کوالکام و یا مدل‌های جدیدتر
  • چیپ‌های انویدیا تگرا X1 و یا مدل‌های جدیدتر
  • پردازنده‌ی اکسینوس 5 Octa 5430 سامسونگ یا مدل‌های جدیدتر
  • پردازنده‌ی A8 اپل یا مدل‌های جدیدتر

همانطور که ملاحظه می‌کنید، اکثر سخت‌افزارهای کامپیوترهای دسکتاپ که در سال ۲۰۱۵ معرفی شده‌اند و همینطور بیشتر سخت‌افزارهای موبایل که از اواخر سال ۲۰۱۴ عرضه شده‌اند از پخش سخت‌افزاری HEVC پشتیبانی می‌کنند. دلیل اینکه تولیدکنندگان تمرکز خود را ابتدا بر روی پشتیبانی از HEVC در پردازنده‌های موبایلی معطوف کرده‌اند، قدرت کمتر این پردازنده‌ها نسبت به نمونه‌های مشابه دسکتاپ است. پردازنده‌های دسکتاپ حتی اگر به صورت سخت‌افزاری هم از HEVC پشتیبانی نکنند، با توجه به قدرت بالای خود می‌توانند ناکارآمدی ناشی از کدگشایی را به روش نرم‌افزاری را جبران کنند.

پشتیبانی سخت‌افزاری از HEVC برای تلفن‌های هوشمند و تبلت‌ها بسیار مهم است؛ چرا که آن‌ها به آسانی نمی‌توانند فقط توسط نرم‌افزار HEVC را پخش کنند. همانطور که در قسمت پایین سمت راست تصویر زیر می‌بینید، کوالکام در پوستر معرفی اسنپدراگون 810 به قابلیت پشتیبانی از HEVC اشاره کرده است.

 

پوستر اسنپدراگون 810

 

اگر کامپیوتر یا لپ‌تاپ شما به صورت سخت‌افزاری از HEVC پشتیبانی نمی‌کند، به معنای عدم توانایی شما در پخش فایل‌های ویدئویی نیست. حتی کامپیوترهایی با سخت‌افزار سال ۲۰۱۱ و پردازنده‌ی سلرون (Celeron) اینتل هم قادر به پخش فایل‌های HEVC هستند. در صورت کلی اگر کامپیوتر شما «خیلی قدیمی» نباشد، در پخش ویدئوهای استاندارد جدید به مشکلی بر نخواهید خورد.

چیزی که بیشتر باید نگرانش باشید، پشتیبانی نکردن دستگاه‌های پخش و تلویزیون‌ها (منظور پخش از طریق حافظه‌ی جانبی توسط خود تلویزیون است) از استاندارد جدید است. مشکل چنین دستگاه‌هایی اغلب پردازنده‌ی ضعیف، عدم وجود نرم‌افزار مناسب برای کدگشایی به صورت نرم‌افزاری یا ترکیبی از این دو دلیل است.

لیست دستگاه‌هایی که از HEVC پشتیبانی نمی‌کنند :

  • کروم کست گوگل (نسل یک و دو)
  • اپل TV (هرچند بنا به برخی گزارش‌ها با استفاده از اپلیکیشن VLC بر روی نسل چهار این دستگاه امکان پخش HEVC وجود دارد)
  • رکو (Roku) نسل سه به قبل
  • فایر TV آمازون (مدل ۲۰۱۴)
  • تمامی محصولات تلویزیونی وسترن دیجیتال
  • تمامی کنسول‌های پلی‌استیشن
  • ایکس‌باکس ۳۶۰

لیست دستگاه‌هایی که از HEVC پشتیبانی می‌کنند :

  • Roku 4
  • فایر TV آمازون (مدل ۲۰۱۵)
  • ایکس‌باکس وان

لیست بالا شاید کامل نباشد، اما نشان می‌دهد که تعداد دستگاه‌هایی که از HEVC پشتیبانی می‌کنند انگشت شمار هستند. ایکس‌باکس وان تنها کنسولی است که قادر به پخش ویدئوی HEVC است؛ که البته آن هم با یک آپدیت و به صورت نرم‌افزاری در اختیار دارندگان این کنسول قرار گرفته است.

در حالی که HEVC مزایای فراوانی دارد، در حال حاضر تنها کامپیوترها، تلفن‌های هوشمند بالارده و طیف کمی از پخش‌کننده‌ها و کنسول‌ها قادر به پخش آن هستند و این یکی از معایب استاندارد جدید نسبت به استاندارد قدیمی به شمار می‌رود.

از سخت‌افزار که بگذریم، هر نرم‌افزاری نیز قادر به پخش فایل های کدگذاری شده به روش HEVC نست. ویندوز ۱۰ به صورت پیش‌فرض قادر به پخش فایل‌های HEVC از طریق اپلیکیشن Films & TV و یا نرم‌افزار Windows Media Player است. همچنین در نسخه‌های قدیمی‌تر ویندوز نیز می‌توانید از نرم‌افزارهای VLC و یا MPC-HC (مدیا پلیر کلاسیک) برای پخش این فایل‌ها استفاده کنید.

اگر از Mac OS X یا iOS استفاده می‌کنید، VLC  بهترین انتخاب برای شما است. در اندروید نیز اگر سخت‌افزار دستگاه شما به نسبت قوی است، می‌توان از MX Player برای پخش HEVC به صورت نرم‌افزاری استفاده کرد.

 

H.265 در برابر H.264؛ نگاهی به برتری‌های استاندارد جدید فشرده‌ سازی ویدئو (قسمت دوم)

 

همانطور که دیدیم، استاندارد H.265 یا HEVC با بهبودهایی که در الگوریتم‌های کدگذاری ویدئو داشته است، می‌تواند در حجم‌های یکسان، کیفیتی دوبرابری در اختیارمان قرار دهد؛ هرچند این جهش بزرگ در تکنولوژی فشرده سازی ویدئو، به قیمت ناسازگاری بسیاری از دستگاه‌ها با ویدئوهای تولید شده به این روش تمام می‌شود. در قسمت قبل لیست کاملی از سخت‌افزارها و نرم‌افزارهایی که از استاندارد جدید پشتیبانی می‌کنند را نیز ارائه دادیم.

اما با فرض اینکه دستگاه شما قادر به پخش HEVC باشد، عملکرد آن هنگام پخش ویدئوهایی که با این استاندارد فشرده شده‌اند تا چه حد نسبت به H.264 بهینه خواهد بود؟

 

HEVC در مقابل H.264؛ بازده پخش

در مبحث فشرده‌سازی فایل‌ها، هر چقدر الگوریتم شما پیشرفته‌تر باشد و حجم فایل‌ها را بیشتر کاهش دهد، هنگام کدگشایی به قدرت پردازشی بیشتری نیاز است. این موضوع فارغ از نوع محتوایی است که آن را فشرده می‌کنید و HEVC هم از این قاعده مستثنی نیست.

از آنجا که هنوز در ابتدای راه معرفی سخت‌افزارهای سازگار با پخش HEVC هستیم، ویدئوهایی که به این روش کدگذاری شده اند در اکثر مواقع به صورت نرم‌افزاری کدگشایی می‌شوند. تفاوت بازده پخش «سخت‌افزاری» H.264 با بازده پخش «نرم‌افزاری» HEVC بسیار چشمگیر است.

در دستگاه‌های موبایل، این کاهش بازده اثر خود را به صورت مصرف بالای باتری نشان می‌دهد. احتمالاً یکی دو سال تا متداول شدن سخت‌افزارهایی که قابلیت کدگشایی از ویدئوهای HEVC را داشته باشند فاصله داریم و تا آن زمان، بازده کمتر هنگام پخش و مصرف بالای باتری، بهایی است که برای داشتن ویدئوهایی با حجم کمتر باید بپردازید.

برای مقایسه‌ی بازده پخش HEVC در مقابل H.264، می‌توان نتایج بنچمارک روی تعدادی از سخت‌افزارهای جدید را با هم مقایسه کرد.

در نمودارهای زیر، درصد استفاده از پردازنده و مقدار میانگین سرعت کلاک اختصاص داده شده به پخش فایل‌های ویدئویی در پردازنده‌های سری « اسکای‌یک »، « برادول » و « آیوی بریج » اینتل نشان داده شده است. در تمامی این نمودارها اعداد کمتر نشان دهنده‌ی بازده بالاتر است.

بنچمارک پخش HEVC

 

همانطور که نتایج مقایسه‌ی پخش ویدئو روی چهار سیستم فوق نشان می‌دهد، به طور کلی H.264 هنگام پخش بازده بالاتری نسبت به HEVC دارد. پردازنده‌های نسل ۶ اینتل با نام اسکای‌لیک (Skylake) تنها پردازنده‌های اینتل هستند که می‌توانند به صورت سخت‌افزاری ویدئوهای HEVC را کدگشایی کنند. این موضوع در نمودارهای بالا کاملاً مشخص است؛ بطوری که تفاوت قابل ملاحظه‌ای در سرعت متوسط کلاک پردازنده‌ی اسکای‌لیک هنگام پخش فایل‌های هر کدام از دو استاندارد دیده نمی‌شود. همچنین این پردازنده برای کدگشایی HEVC، به سرعت کلاک بسیار کمتری نسبت به سری آیوی بریج نیاز دارد.

البته این اختلاف بازده به معنای پخش ضعیف و همراه با مشکل فایل‌های ویدئویی در هیچ کدام از پردازنده‌های بالا نیست. در واقع باید گفت که پردازنده‌های دسکتاپ به لطف قدرت بالای پردازشی خود، حتی در مدل‌های نسبتاً قدیمی و ضعیف مانند سلرون هم ویدئوهای HEVC را بدون کوچک‌ترین مشکلی پخش می‌کنند. باوجود نیاز به ۴۵ تا ۶۵ درصد توان پردازنده برای پخش ویدئوهای فشرده شده توسط استاندارد جدید، هنگام پخش HEVC توسط این پردازنده‌ها هیچگونه لگ یا تاخیری را تجربه نخواهید کرد.

در نمودار زیر نیز تاثیر پخش ویدئوهای HEVC و H.264 روی عمر باتری را مشاهده می‌کنید.

دوام باتری هنگام پخش HEVC

 

 بدون اینکه از قبل اطلاعاتی راجع به دستگاه‌های فوق داشته باشیم، به راحتی می‌توان حدس زد که کدام یک از آن‌ها به صورت سخت‌افزاری از HEVC پشتیبانی می‌کنند. پردازنده‌ی اسکای‌لیک در لپ‌تاپ دل XPS 13 ، اکسینوس 7420 در گلکسی اس 6 سامسونگ و اسنپدراگون 810 در اکسپریا زد 5 ، هر سه قادر به کدگشایی سخت‌افزاری از HEVC هستند و در نتیجه مدت‌زمان دوام باتری در آن‌ها هنگام پخش ویدئوهای HEVC در مقایسه با H.264 تقریباً یکسان است.

از طرف دیگر نسخه‌ای از لپ‌تاپ دل که از پردازنده‌ی سری برادول اینتل استفاده می‌کند، به دلیل عدم توانایی کدگشایی سخت‌افزاری از HEVC با افت چهار ساعته‌ی عمر باتری هنگام پخش ویدئوهای استاندارد جدید در مقایسه با H.264 مواجه است. این میزان افت عمر باتری بسیار چشمگیر بوده و به خوبی تفاوت کدگشایی سخت‌افزاری و نرم‌افزاری از فایل‌های فشرده‌ی ویدئویی را نشان می‌دهد.

 

چگونه ویدئوهای خود را با استفاده از HEVC فشرده کنیم؟

حالا که با مزایا، معایب و بازده پخش HEVC آشنا شده‌ایم و می‌دانیم چه سخت‌افزارهایی از آن پشتیبانی می‌کنند، زمان آن رسیده است تا با نحوه‌ی فشرده‌سازی ویدئوها با استفاده از استاندارد جدید آشنا شویم. ابزارهای زیادی برای کدگذاری به روش HEVC وجود دارد، اما در این مطلب تمرکز ما روی آسان‌ترین و باکیفیت‌ترین آن‌ها است.

فایل‌های تست ما در اینجا دو قسمت از سریال‌های تلویزیونی است که قبلاً با استاندارد H.264 از بلو-ری Rip شده‌اند و بیت‌رِیت آن‌ها به حدی بالا است که کیفیتی در حد محتوای اصلی ارائه می‌دهند. باید به این نکته توجه داشت که در این آزمایش، استفاده از فایل اصلی بلو-ری (با حجم ۱۰ گیگابایت برای یک قسمت سریال) یا فایل H.264 ریپ شده (با حجم ۲.۵ گیگابایت) تفاوتی با یکدیگر نخواهد داشت؛ چرا که فایل HEVC نهایی قرار است ۷۰۰ مگابایت بیشتر حجم نداشته باشد. هم بلو-ری و هم فایل H.264 کیفیت به مراتب بالاتری از فایل نهایی ما دارند و استفاده از هرکدام از آن‌ها به عنوان فایل سورس، تغییری در کیفیت نهایی ایجاد نخواهد کرد.

 

گیم آو ترونز

 

بر خلاف باور بعضی افراد، استفاده از فایل‌های H.264 برای فشرده سازی به روش HEVC مشکلی نداشته و کار چندان غلطی نیست؛ اما باید توجه داشت که نباید یک فایل بی کیفیت را با استفاده از HEVC فشرده کنید. اگر فایل سورس شما قبلاً با استفاده از H.264 فشرده شده است، بیت‌ریت آن باید حداقل دوبرابر بیشتر از بیت‌ریت فایل HEVC مورد نظر شما برای تبدیل باشد.

فایل‌های استفاده شده در آزمایش ما عبارتند از:

  • Game of Thrones, Season 2, Episode 1: 1920 x 1080, approximately 5,000 kbps H.264 with 1,500 kbps DTS 5.1 channel audio, encoded using x264
  • The Big Bang Theory, Season 8, Episode 11: 1920 x 1080, approximately 9,000 Kbps H.264 with 1,500 kbps DTS 5.1 channel audio, encoded using x264

همانطور که می‌بینید بیت‌ریت فایل‌های سورس در اینجا به ترتیب برابر با 5,000 و 9,000 کیلوبیت بر ثانیه است.

اپیزود سریال بازی تاج و تخت باوجود بیت‌ریت پایین‌تر، با توجه به نوع دوربین‌های استفاده شده و نحوه‌ی فیلم‌برداری و تولید این سریال، از کیفیت بالاتری برخوردار است. بازی تاج و تخت همه‌ی فاکتورهای یک فیلم یا سریال که برای فشرده‌سازی آن باید بسیار هوشمندانه عمل شود را در خود دارد. از جمله این فاکتورها می‌توان به محیط‌های تاریک و تحرک بالا اشاره کرد. حتماً تا به حال متوجه شده‌اید که وقتی ویدئویی را فشرده می‌کنیم، صحنه‌های روشن و با تحرک کمتر همواره کیفیت بالاتری نسبت به صحنه‌های تاریک یا اکشن دارند. با توجه به آنچه گفته شد، این اپیزود از بازی تاج و تخت را می‌توان به عنوان نمونه‌ی خوبی از فیلم‌های تاریک یا اکشن در نظر گرفت.

 

بیگ بنگ تئوری

 

اپیزود بیگ بنگ تئوری اما از تحرک کمتری برخوردار بوده و غالب صحنه‌های آن روشن‌تر از بازی تاج و تخت است.

قبل از ادامه‌ی متن، اگر با اصطلاحاتی مانند اینکودر، کُدک یا کانتینر آشنایی ندارید، ابتدای قسمت قبلی همین مجموعه را نگاهی بیندازید.

با توجه به تعریفی که از این اصطلاحات ارائه داده‌ایم، قرار است یک فایل MKV ایجاد کنیم که در داخل آن یک ویدئوی HEVC وجود داشته باشد که با استفاده از اینکودر x265 فشرده شده است.

در اینجا برای کدگذاری به روش H.264 و HEVC از نرم‌افزار Handbrake نسخه 0.10.0 استفاده شده است. همچنین CPU تنها منبع تامین قدرت پردازشی فرآیند فشرده‌سازی است. (در قسمت آینده از توان پردازشی کارت گرافیک برای این منظور استفاده خواهیم کرد.)

برای مقایسه‌ی بهتر کیفیت ویدئوهای فشرده شده با این دو روش، از تنظیمات یکسانی برای فشرده سازی H.264 و HEVC در نرم‌افزار هندبریک استفاده کرده‌ایم. تنظیمات مورد استفاده را در سه تصویر زیر می‌توانید مشاهده کنید.

همچنین برای تبدیل صدا، چه در H.264 و چه HEVC از فرمت HE-AAC با تعداد ۵.۱ کانال (5.1 channel) و بیت‌ریت 256 استفاده کردیم. اگر به کیفیت صدای ویدئوهای خود بیش از حد اهمیت می‌دهید و به اصطلاح آدیوفایل (audiophile) هستید، شاید ترجیح بدهید که از یک کُدک متفاوت یا بیت‌ریت بالاتر برای فشرده سازی صدا استفاده کنید. هرچند تنظیماتی که در اینجا به آن‌ها اشاره کردیم، برای اکثر سریال‌های تلویزیونی مناسب و کافی است.

 

تنظیمات هندبریک

در ادامه نحوه‌ی فشرده سازی فایل‌های ویدئویی با استفاده نرم‌افزار هندبریک را به صورت کامل توضیح خواهیم داد.

هندبریک

  • قبل از هرچیز، به زبانه‌ی Video رفته و در قسمت Video Codec، کُدک ویدئویی را به H.265 تغییر دهید.
  • همچنین در قسمت Output Settings کانتِینر فایل را به MKV تغییر دهید تا در صورت نیاز بتوانید فایل‌های زیرنویس را در ویدئو ادغام کنید.

هندبریک

  • با کلیک روی دکمه‌ی Source در قسمت بالا سمت چپ پنجره‌ی هندبریک، فایل‌های ویدئویی که قصد فشرده‌سازی آن‌ها را دارید انتخاب کنید. در این قسمت می‌توانید به جای انتخاب یک فایل خاص، یک فولدر را انتخاب کنید تا تمام فایل‌های موجود در آن انتخاب شوند.
  • پس از این کار با کلیک روی دکمه‌ی Browse، مکانی که قصد دارید ویدئوهای فشرده شده در آن ذخیره شوند را انتخاب کنید.

هندبریک

  • به زبانه‌ی Picture رفته و گزینه‌ی Anamorphic را بر روی Strict قرار دهید. همچنین مطمئن شوید که در قسمت Cropping، نرم‌افزار به صورت خودکار چند پیکسل از اطراف ویدئوی شما را حذف نکند. برای این کار بهتر است تنظیمات Cropping را از روی حالت Automatic به Custom تغییر داده و هر چهار عدد مربوطه را بر روی 0 تنظیم کنید. البته اگر قصد تبدیل یک ویدئو با نسبت ابعاد 12:9 به 16:9 را دارید، استفاده از تنظیمات Cropping اتوماتیک، نوار سیاه بالا و پایین ویدئو را به صورت خودکار برای شما حذف خواهد کرد.

تنظیمات هندبریک

  • در زبانه‌ی Filters بهتر است بگذارید تمامی تنظیمات بر روی Off باقی بمانند، مگر اینکه قصد داشته باشید فیلتر خاصی را به ویدئوی خود اضافه کنید. برای مثال اگر ویدئوی شما نویز دارد، می‌توانید با تنظیم فیلتر Denoise بر روی hqdn3d  و انتخاب تنظیم 1:1:4:4، نویز را تا حد زیادی از ویدئو حذف کنید.

هندبریک

  • بار دیگر به زبانه‌ی Video بازگشته و گزینه‌ی Framerate را به Same as source تغییر دهید تا نرخ فریم ویدئوی فشرده شده با فایل اصلی برابر باشد. همچنین تیک جلوی گزینه‌ی Use advanced video tab instead را بردارید.
  • سپس در قسمت x265 Preset با حرکت دادن اسلایدر به سمت راست، سرعت و کیفیت فشرده‌سازی را بر روی Medium قرار دهید. در قسمت بعد به صورت کامل توضیح خواهیم داد که این تنظیمات دقیقاً به چه معنا هستند. به طور خلاصه، گزینه‌ی Medium توازن خوبی بین مدت زمان فشرده‌سازی و حجم فایل برقرار می‌کند. تنظیم این گزینه بر روی مقادیر کمتر، مدت زمان فشرده‌سازی را کاهش داده و باعث افزایش حجم فایل می‌شود، در حالی که تنظیم آن بر روی گزینه‌های بالاتر فایل‌های کم حجم‌تری را تولید کرده و مدت زمان فشرده سازی را به شدت افزایش می‌دهد.
  • در قسمت Quality گزینه‌ی Constant را انتخاب کرده و اگر رزولوشن ویدئوی‌تان 1080p است مقدار آن را بر روی ۲۳ و اگر 720p است، مقدار آن را بر روی ۲۲ قرار دهید. این قسمت، مهمترین بخش در تنظیمات نرم‌افزار هندبریک است. با انتخاب مقادیر کم و نزدیک به صفر، ویدئوی شما حجم و کیفیت بالاتری خواهد داشت و هرچه این مقدار بیشتر باشد، حجم و کیفیت ویدئو بیشتر افت خواهد کرد. برای کشف کردن عدد ایده آل خودتان، بهتر است چندین بار با استفاده از مقادیر مختلف فایل‌های ویدئویی خود را فشرده کرده و نتایج به دست آمده را با هم مقایسه کنید. در حالت کلی توصیه نمی‌شود که این مقدار از ۱۵ کمتر و یا از ۳۰ زیادتر باشد.

هندبریک

  • همانطور که قبلاً اشاره کردیم، در زبانه‌ی Audio بهتر است کُدک صوتی خود را به HE-AAC تغییر داده و Bitrate و Mixdown را به ترتیب بر روی 256 و 5.1 Channels تنظیم کنید. اگر فایل اصلی شما صدای استریو (۲ کانال) دارد، تنظیم mixdown  بر روی ۵.۱ کانال کیفیت صدای شما را افزایش نخواهد داد. پس بهتر است تعداد کانال فایل صوتی را به اندازه‌ی فایل اصلی انتخاب کنید. در این قسمت هم بهتر است با چند بار تبدیل و مقایسه، تنظیمات ایده‌آل صوتی خود را پیدا کنید؛ هرچند بیت‌ریت ۲۵۶ کیفیت مناسبی برای صدای سریال‌های تلویزیونی است.
  • در انتها، اگر بالاخره تنظیمات طلایی و ایده‌آل خود در نرم‌افزار هندبریک را کشف کردید، می‌توانید آن‌ها را به عنوان یک Preset ذخیره کنید تا در دفعات نیازی به تنظیم مجدد آن‌ها نداشته باشید.

هندبریک

  • حالا زمان آن است که بر روی دکمه‌ی Start کلیک کنید تا فرآیند فشرده‌سازی آغاز شود. این فرآیند بسته به سخت‌افزار شما ممکن است زمان بسیار زیادی طول بکشد. پس از اینکه فایل‌های ویدئویی شما با استفاده از HEVC کدگذاری شدند، در گوشه‌ی سمت چپ پایین نرم‌افزار عبارت Finished به نمایش در خواهد آمد.

 

H.265 در برابر H.264؛ نگاهی به برتری‌ های استاندارد جدید فشرده‌ سازی ویدئو (قسمت سوم)

 

اگر از جمله افراد خوش شانسی باشید که کارت گرافیکی بر مبنای معماری مکسول انویدیا از سری جی‌فورس ۹۰۰ (GeForce 900) یا مدل‌های بالاتر در اختیار دارند، می‌توانید با استفاده از قدرت پردازشی کارت گرافیک فایل‌های ویدئویی خود را توسط استاندارد HEVC فشرده کنید. فشرده سازی به این روش، به مراتب سریع‌تر از فشرده سازی با استفاده از CPU توسط نرم‌افزار هندبریک (Handbrake) است.

در حالی که بازده فشرده سازی با استفاده از کارت گرافیک به طرز چشمگیری بهتر از روش‌های متداول است، اما کیفیت فایل‌های تبدیل شده به این روش در مقایسه با هندبریک اندکی پایین‌تر خواهد بود. به طور خلاصه می‌توان گفت در بیت‌ریت‌های برابر، انکودر انویدیا با نام NVENC کیفیت پایین‌تری از هندبریک ارائه می‌کند. در ادامه به مقایسه‌ی کیفیت ویدئوهای فشرده شده به این دو روش خواهیم پرداخت. این مقایسه‌ها نشان می‌دهند که زمان فشرده‌سازی توسط انکودر انویدیا به شدت کمتر خواهد بود.

در هر صورت، اگر قصد فشرده‌سازی ویدئوهای خود با استفاده از انکودر انویدیا را دارید، باید برنامه‌ای با نام StaxRip را دانلود و نصب کنید. در این مقاله از نسخه‌ی 1.3.1.7 beta این نرم‌افزار استفاده شده است.

انکودر انویدیا

  • رابط کاربری استکس‌ریپ نسبت به نرم‌افزار هندبریک بسیار متفاوت است. قبل از هرچیز باید فایل مورد نظر خود را درون نرم‌افزار بکِشید (دِرَگ کنید) و سپس در پنجره‌ای که باز می‌شود روی گزینه‌ی اتوماتیک کلیک کنید.
  • حال در قسمت Target مکانی که قصد ذخیره‌ی فایل فشرده شده را دارید انتخاب کنید. بقیه‌ی تنظیمات بهتر است روی پیش‌فرض باقی بمانند.
  • تنظیمات انکودر انویدیا

    یکی از مواردی که نیاز به تغییر دارد، انکودر مورد استفاده است. روی x264 کلیک کرده و آن را به Nvidia H.265 تغییر دهید.

تنظیمات انکودر انویدیا

  • سپس روی Encoder Options در زیر قسمت Nvidia H.265 کلیک کرده و Mode را به CQP تغییر دهید. بقیه‌ی مقادیر را بدون تغییر باقی بگذارید.

نرم افزار فشرده سازی ویدئو انویدیا

  • اگر دوست دارید آزادی عمل بیشتری در تنظیمات داشته باشید، به جای CQP گزینه‌ی VBR را انتخاب کنید. با انتخاب این گزینه می‌توانید بیت‌ریت دلخواه خود را برای ویدئو انتخاب کرده و سپس با چندین بار فشرده سازی با مقادیر مختلف، از روش آزمون و خطا به تنظیمات ایده‌آل خود دست پیدا کنید.

 

تنظیمات صدا در فشرده سازی ویدئو

  • برای تنظیمات مرتبط با صدا به صفحه‌ی اصلی نرم‌افزار بازگشته و روی گزینه‌ی Edit در انتهای سمت راست تنظیمات Audio کلیک کنید. مقدار پیش‌فرض باید روی «AAC VBR 2.0 ~115 Kbps» باشد. برای داشتن صدا با بهترین کیفیت کدک AC3 با ۶ کانال و بیت‌ریت 256 kbps را انتخاب کنید. همچنین تیک جلوی گزینه‌ی Normalize را بردارید. در این قسمت هم می‌توانید با چند بار آزمون و خطا و فشرده سازی چند فایل به صورت آزمایشی، به تنظیمات ایده‌آل خود دست پیدا کنید.
  • بر روی Next کلیک کنید تا فرآیند فشرده‌سازی آغاز شود. پس از پایان عملیات، نرم‌افزار شما را از اتمام فرآیند مطلع خواهد کرد.

 

مقایسه‌ی بازده فشرده سازی توسط استانداردهای H.264 و HEVC

در ادامه خواهیم دید «اِنکود کردن» یا کدگذاری ویدئویی با استفاده از استاندارهای H.264 و HEVC از لحاظ بازده چه تفاوت‌هایی با یکدیگر دارند. تمامی کدگذاری‌هایی که در ادامه به آن‌ها اشاره خواهد شد با استفاده از نرم‌افزار هندبریک و تنظیماتی که در قسمت قبل به آن‌ها اشاره کردیم انجام شده‌اند. در مواردی که از انکودر انویدیا برای کدگذاری استفاده شده، نرم افزار مورد استفاده StaxRip است. سخت‌افزاری که فایل‌های ویدئویی توسط آن فشرده شده‌اند نیز از این قرار است:

  • پردازنده: Intel Core i5-3570 quad-core CPU at 3.4 GHz
  • حافظه‌ی رم: 16 GB of DDR3
  • پردازنده‌ی گرافیکی: Nvidia GeForce GTX 980 Ti

تنظیمات مورد استفاده نیز به این صورت است:

  • تنظیمات H.264 اشاره شده در قسمت قبل
  • تنظیمات پیش‌فرض H.264 نرم‌افزار Handbreak بر روی حالت Very Fast, Main Profile, Level 4.0, QF 23
  • تنظیمات HEVC Medium: QF 23، بقیه‌ی تنظیمات بر روی حالت پیش‌فرض
  • تنظیمات HEVC Faster: QF 23، بقیه‌ی تنظیمات بر روی حالت پیش‌فرض
  • تنظیمات HEVC Medium: QF 15، بقیه‌ی تنظیمات بر روی حالت پیش‌فرض
  • تنظیمات HEVC Slow: QF 23، بقیه‌ی تنظیمات بر روی حالت پیش‌فرض
  • تنظیمات Nvidia HEVC: حالت CQP، بقیه‌ی تنظیمات بر روی حالت پیش‌فرض

مقایسه بازده h264 و h265

مقایسه بازده h264 و h265

مقایسه بازده h264 و h265

با توجه به نمودارهای فوق، اطلاعات جالبی را می‌توان درباره‌ی فشرده‌ کردن یک اپیزود سریال «بازی تاج و تخت» به دست آورد. اول از همه اینکه کدگذاری x265 با استفاده از تنظیمات بر روی حالت Faster بسیار کندتر از حالت Ultrafast است؛ و این در حالی است که در کمال تعجب حالت Faster فشرده‌سازی کمتری را نیز باعث می‌شود. دومین نکته‌ی مهمی که می‌توان متوجه شد این است که کدگذاری x265 بر روی حالت Slow به شدت از حالت Medium کندتر است؛ در حالی که حجم فایل فشرده شده توسط این دو حالت از تنظیمات، تقریباً یکسان است. اگرچه این اعداد و ارقام چیزی درباره‌ی کیفیت فایل‌های تبدیل شده نمی‌گویند، اما با توجه به نتایج به دست آمده متوجه می‌شویم که می‌توان به راحتی از حالت‌های Faster و Slow صرف نظر کنیم.

همچنین به وضوح مشخص است که انکودر Nvidia HEVC با توجه به کدگذاری سخت‌افزاری به طرز چشمگیری از دیگر روش‌های فشرده‌سازی سریع‌تر است. حجم فایل‌های به دست آمده توسط کدگذاری HEVC اندکی از حجم فایل‌های H.264 تبدیل شده توسط تنظیمات پیش‌فرض نرم‌افزار هندبریک بیشتر است و این در حالی است که زمان فشرده‌سازی با استفاده از انکودر Nvidia HEVC به نصف کاهش پیدا می‌کند.

در اینجا قصد داریم معیاری با نام «امتیاز بازده» معرفی کنیم. این معیار به صورت «حجم فایل نهایی ضرب در زمان فشرده‌سازی» تعریف می‌شود. طبق این تعریف هرچه «امتیاز بازده» پایین‌تر باشد، روش فشرده‌سازی استفاده شده بهره‌وری بالاتری خواهد داشت.

اگر به دنبال کم‌حجم‌ترین فایل ممکن هستید، HEVC Medium به راحتی دیگر رقبای H.264 خود را پشت سر می‌گذارد. در وقع باید گفت این روش در مقایسه با بهترین حالت استاندارد H.264، فایل‌هایی ۵۶ درصد کم‌حجم‌تر تولید می‌کند، و این در حالی است که زمان تبدیل تنها ۳۸ درصد طولانی‌تر خواهد شد. تنظیمات HEVC Medium همچنین از HEVC Slow هم بهینه‌تر است، اما نسبت به تنظیمات Ultrafast ۶۳ درصد بیشتری زمان می‌برد.

با تمام این تفاسیر، برنده‌ی نهایی را نمی‌توان تنها با توجه به بهینه بودن فرآیند فشرده‌سازی مشخص کرد؛ بلکه این کیفیت فایل ویدئویی فشرده شده است که معیار اصلی در انتخاب روش کدگذاری خواهد بود.

انکودر Nvidia HEVC با تنظیمات HEVC Medium پربازده‌ترین روش فشرده‌سازی است. با توجه به نتایج به دست آمده، کدگذاری H.264 کار عاقلانه‌ای نخواهد بود؛ مگر اینکه سازگاری فایل تبدیل شده با دستگاه‌های پخش نگرانی اصلی شما باشد، نه حجمِ فایلِ تبدیل شده.

مقایسه بازده فشرده سازی h264 و h265

مقایسه بازده فشرده سازی h264 و h265

مقایسه بازده فشرده سازی h264 و h265

آزمایش بر روی اپیزود سریال «بیگ بنگ تئوری» نیز نتایج مشابهی را به دست می‌دهد. انکودر Nvidia’s HEVC  در عرض تنها ۴ دقیقه فایل‌هایی با سایز قابل قبول تولید کرد. این به معنای سرعت کدگذاری خیره‌کننده‌ی ۱۵۸.۶ فریم بر ثانیه است. در اینجا هم با توجه به نتایج به دست آمده، تنظیمات Medium بهترین بهره‌وری را دارد.

 

مقایسه‌ی کیفیت

با توجه به حالات مختلفی که برای فشرده‌سازی و مقایسه‌ی بازده کدگذاری از آن‌ها استفاده کردیم، مقایسه‌ی تصاویر تک تک این تنظیمات کار دشواری خواهد بود. به همین دلیل، با حذف تصاویری که کیفیت آن‌ها به وضوح پایین‌تر است، تنها تصاویری که ارزش مقایسه کردن از لحاظ کیفیت را دارند در ادامه آورده‌ایم. (اگر علاقه دارید اسکرین شات‌های فایل‌های اصلی و بدون افت کیفیت (lossless) را ببینید و آن‌ها را با تصاویر تمامی تنظیمات مقایسه کنید، می‌توانید فایل ۱۲۳ مگابایتی حاوی این تصاویر را از اینجا دانلود کنید .)

برای مقایسه‌ی بهتر می‌توانید به جزئیات بهتر بر روی صورت و بافت لباس‌ها دقت کنید. همچنین از ویژگی‌های یک فشرده‌سازی خوب می‌توان به پس‌زمینه‌ی یک دست و تار (طوری که پیکسل‌ها قابل تشخیص نباشند) اشاره کرد.

فریم‌هایی که در ادامه آمده‌اند، قسمت‌های بریده شده‌ی ۱۱۰۰ در ۶۰۰ پیکسلی از فریم‌های اصلی ۱۹۲۰ در ۱۰۸۰ پیکسلی هستند. به منظور مقایسه‌ی کیفیت، ابعاد و کیفیت این فریم‌ها تغییر داده نشده‌اند.

 اول از همه بیایید تنظیمات پیش‌فرض H.264 هندبریک (x264 Very Fast) را با تنظیمات شخصی سازی شده که در قسمت قبل به آن اشاره کردیم را با هم مقایسه کنیم. تصویر اول مربوط به تنظیمات پیش‌فرض هندبریک و تصویر دوم مربوط به تنظیمات شخصی سازی شده است.

(از آنجایی که فایل‌هایی که قصد مقایسه‌ی آن‌ها را داریم بسیار به هم شباهت دارند، مقایسه‌ی کیفیت آن‌ها نیازمند دقت بسیار بالایی است. به همین منظور توصیه می‌شود با کلیک بر روی تصاویر، آن‌ها را در اندازه‌ی اصلی مشاهده کنید.)

 

1-H264Default

1-H264Custom

 

همانطور که مشخص است تنظیمات شخصی سازی شده جزئیات بسیار بهتری را به نمایش می‌گذارد. فایل فشرده شده به این روش و با تنظیماتی که به آن اشاره کردیم، کیفیتی تقریباً یکسان با فایل اصلی فشرده نشده دارد، در حالی که حجم آن تقریباً یک سوم فایل اصلی است.

حالا بیایید به مقایسه‌ی تنظیمات H.264 شخصی سازی شده و HEVC Medium بپردازیم. تصویر اول مربوط به تنظیمات H.264 شخصی سازی شده و دومی مربوط به HEVC Medium است.

 

2-H264Custom

2-HEVCMedium

مقایسه‌ی کیفیت این تصاویر در مرورگر تقریباً غیر ممکن است، اما اگر آن‌ها را در سایز اصلی دانلود کرده و با دقت به مقایسه‌ی آن‌ها بپردازید، متوجه اختلاف و برتری بسیار ناچیز H.264 در مقایسه با HEVC خواهید شد. اما برنده‌ی نهایی در اینجا HEVC است؛ چرا که حجم فایل فشرده شده توسط این استاندارد تنها یک دوم حجم فایل H.264 بوده و این در حالی است که تفاوت کیفیت آن با H.264 (در صورتی که فایل‌های ویدئویی در حال پخش را مقایسه کنید) تقریباً غیر قابل تشخیص است.

اما HEVC Medium در مقایسه با HEVC Slow چه عملکردی از خود به نمایش می‌گذارد؟ آیا تفاوت کیفیت به قدری است که ارزش زمان اضافه‌ی فشرده‌سازی را داشته باشد؟ تصویر اول مربوط به تنظیمات HEVC Slow و تصویر دوم مربوط به تنظیمات HEVC Medium است.

 

4-HEVCSlow

4-HEVCMedium

 

همانطور که مشاهده می‌کنید، اختلاف کیفیت Medium و Slow نیز تقریباً غیر قابل تشخیص است. از طرفی تنظیم حالت فشرده‌سازی بر روی Slow نه تنها حجم فایل را به مقدار قابل توجهی کاهش نمی‌دهد، بلکه زمان فشرده را نیز بسیار افزایش خواهد داد. با توجه به آنچه گفته شد، انتخاب حالت Slow کار عاقلانه‌ای نخواهد بود.

حالا که مشخص شد HEVC Medium علاوه بر داشتن بهترین بهره‌وری در فرآیند فشرده‌سازی، تقریباً بهترین کیفیت را نیز ارائه می‌دهد، احتمالاً این سوال برایتان پیش می‌آید که کیفیت آن در مقایسه با فایل اصلی فشرده نشده چگونه است؟

تصاویر زیر به ترتیب مربوط به فایل فشرده شده توسط تنظیمات HEVC Medium و فایل اصلی است.

 

3-HEVCMedium

3-H264Original

اگر قضاوت ما را قبول دارید، باید بگویم تفاوت کیفیت این دو فایل، مخصوصاً در هنگام پخش، تقریباً غیر قابل تشخیص است. اما اگر کنجکاوید تا خودتان کیفیت‌ها را با هم مقایسه کنید، می‌توانید آرشیوی که شامل همه‌ی اسکرین‌شات‌ها در تمامی کیفیت‌ها و تنظیمات اشاره شده در این متن است را از اینجا دانلود کنید.

لازم به یادآوری است که حجم فایل بلو-ری اصلی هر اپیزود حدود ۲.۵ گیگابایت است، در حالی که حجم فایل فشرده شده توسط تنظیمات HEVC Medium به تنها ۵۲۵ مگابایت کاهش پیدا کرده است.

 

نتیجه‌گیری

با توجه به تمامی آزمایش‌هایی که در این مقاله به آن‌ها اشاره شد، مشخص است که HEVC بهترین کیفیت را در اختیار ما می‌گذارد؛ در حالی که تنها عیب آن سازگار نبودن با برخی دستگاه‌های پخش است.

تنظیمات استفاده شده به ترتیب کیفیت (از بهترین به بدترین) عبارتند از:

  • H.264  شخصی سازی شده
  • x265 HEVC Medium/x265 HEVC Slow
  • x265 HEVC Faster
  • Nvidia HEVC CQP
  • x264 H.264 Very Fast
  • x265 HEVC Ultrafast
  • Nvidia HEVC VBR Low Bitrate

از آنجایی که HEVC Medium کمترین حجم را اشغال می‌کند و یکی از بهترین کیفیت‌ها را ارائه می‌دهد، بدون شک برنده‌ی عنوان بهترین انکودر/تنظیمات است. هرچند کیفیت H.264 اندکی بهتر از HEVC Medium است، اما نباید فراموش کرد که حجم فایل نهایی فشرده شده به این روش تقریباً ۲ برابر HEVC Medium است.

اگر از لحاظ حجم و فضا نگرانی ندارید و دغدغه‌ی اصلی شما بازده فرآیند فشرده‌سازی است، توصیه می‌کنیم از انکودر Nvidia’s HEVC بر روی تنظیمات default CQP استفاده کنید. هرچند فایل‌های تولید شده به این روش دو برابر فایل‌های HEVC Medium فضا اشغال می‌کنند، اما به طرز قابل توجهی از تمامی روش‌های فشرده‌سازی سریع‌تر کدگذاری می‌شوند.

اگر کارت گرافیک نسل جدید انویدیا در اختیار ندارید، توصیه می‌کنیم از Ultrafast HEVC یا x264 Very High استفاده کنید. توجه داشته باشید که فشرده سازی با استفاده از Ultrafast HEVC دو برابر x264 Very High زمان خواهد برد، اما فایل‌های کم حجم‌تری را تولید خواهد کرد.

توصیه‌ی ما به استفاده از HEVC Medium (x265 Medium) در نرم‌افزار هندبریک بر روی QF23 تنها یک پیشنهاد است که با توجه به نتایج آزمایش‌ها به دست آمده است. ممکن است بتوانید با تغییر تنظیمات و استفاده از آن‌ها بر روی فایل‌های ویدئویی خاص به نتایج بهتری دست پیدا کنید. اگر قصد فشرده سازی انیمیشن‌های تلویزیونی مانند «ساوث پارک» یا «فمیلی گای» را دارید، با توجه به تفاوت ماهیتی محتوای این مجموعه‌ها با سریال‌ها و فیلم‌های سینمایی، تغییر دادن تنظیمات در نتیجه‌ی نهایی بسیار تاثیرگذار خواهد بود.

از این بحث‌ها که بگذریم، همچنان این سوال مطرح است که آیا فشرده‌سازی با استفاده از HEVC  گزینه‌ی بهتری نسبت به خرید یک هارد درایو و ذخیره‌ی فایل‌های حجیم است؟ در زمان نگارش این مقاله، قیمت هاردهای اکسترنال ۲ ترابایتی کمتر از ۳۰۰ هزار تومان است و هاردهای ۳ ترابایتی دسکتاپ هم حدود ۳۵۰ هزار تومان قیمت دارند. برای بسیاری از افراد تهیه‌ی فضای ذخیره‌سازی بیشتر، گزینه‌ی معقول‌تری نسبت به فشرده‌سازی فایل‌های ویدئویی است. نباید از یاد برد که کدگذاری HEVC انرژی و وقت بسیاری از شما خواهد گرفت و در نهایت اگر خوش شانس باشید و دستگاه شما با آن سازگار باشد، پخش آن بهینه نخواهد بود و عمر باتری دستگاه را تحت تاثیر قرار خواهد داد. 

اما اگر آرشیو عظیمی از فیلم‌ها و سریال‌ها در اختیار دارید و از پس مخارج تهیه‌ی فضای ذخیره‌سازی اضافه بر نمی‌آیید، HEVC با کیفیت‌ترین و کم‌حجم‌ترین فایل‌های ویدئویی ممکن را در اختیار شما قرار می‌دهد.

حتی اگر در سال جاری یا حتی سال آینده شاهد متداول شدن این استاندارد جدید نباشیم، شکی در آن وجود ندارد که HEVC دیر یا زود جایگزین H.264 شده و آن را منسوخ خواهد کرد.

نویسنده: مسعود توکلی
 

Comments ( )

اولین نفر باشید که پیام می‌گذارد

Leave your comments

Posting comment as a guest. Sign up or login to your account.
Attachments ( / 3)
Share Your Location
  • Kish Island, Spiral Tower Unit 66
  • +98(26)36543236
  • This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Community Images