یکی از مسائل موجود در ارسال، ضبط، و ذخیره‌سازی تصاویر ویدیویی، حجم بالای فایل‌های ویدیویی است. این مشکل به وجود می‌آید زمانی که قصد دارید ویدیویی از مراسم جشن تولد را که با موبایل خود ضبط کرده‌اید، را کپی یا ارسال کنید، و به دلیل حجم بزرگ فایل، با مشکلاتی مواجه می‌شوید. در حال حاضر، برای ذخیره‌سازی فایل‌های ویدیویی از فرمت‌های مختلفی از جمله MPEG4، H.264، H.265 و غیره استفاده می‌شود. H.265 یا همان فرمت فشرده‌سازی H.265، یکی از زیرمجموعه‌های فرمت MPEG4 است و در واقع جزو خانواده MP4 محسوب می‌شود.
فرمت ضبط تصاویر در دوربین سانل به صورت H.265 است .
فرمت H.265 چیست ؟
فرمت H.265، که با نام HEVC (High Efficiency Video Coding) نیز شناخته می‌شود، یک استاندارد پیشرفته برای فشرده‌سازی ویدئو است. این فرمت در مقایسه با نسل قبلی خود، یعنی H.264 (AVC)، کارایی بیشتری دارد و می‌تواند حجم فایل‌های ویدئویی را بدون افت کیفیت چشمگیر تا حدود ۵۰ درصد کاهش دهد.
ویژگی‌های اصلی H.265:
1.بازدهی بالای فشرده‌سازی:
H.265 از الگوریتم‌های پیشرفته‌تری برای کاهش حجم داده‌های ویدئویی استفاده می‌کند. این بدان معناست که با همان کیفیت تصویر، حجم فایل تولید شده کمتر است.
در رزولوشن‌های بالاتر مانند 4K و 8K، عملکرد این فرمت حتی چشمگیرتر است.
2.پشتیبانی از رزولوشن‌های بالا:
فرمت H.265 برای ویدئوهای با کیفیت 4K و 8K طراحی شده است، در حالی که H.264 در این کیفیت‌ها به فضای ذخیره‌سازی بسیار بیشتری نیاز دارد.
3.کاهش پهنای باند مورد نیاز:
با استفاده از H.265، می‌توان ویدئوهای با کیفیت بالا را با سرعت اینترنت کمتر و تأخیر کمتری پخش یا منتقل کرد.
4.کاهش نویز و افزایش جزئیات تصویر:
H.265 در پردازش ویدئو از بلوک‌های کوچک‌تر و دقیق‌تری (به نام CTU – Coding Tree Units) نسبت به H.264 استفاده می‌کند، که باعث کاهش نویز و حفظ جزئیات بیشتر می‌شود.
نحوه عملکرد H.265:
استفاده از بلوک‌های بزرگ‌تر و قابل انعطاف:
در H.265، اندازه بلوک‌های کدگذاری از 16×16 به حداکثر 64×64 پیکسل افزایش یافته است. این انعطاف باعث می‌شود داده‌های تصویری بهتر فشرده شوند.
پیش‌بینی حرکتی پیشرفته:
تغییرات حرکتی در فریم‌های متوالی ویدئو به طور دقیق‌تری پیش‌بینی و ذخیره می‌شوند.
تقسیم تصاویر به واحدهای کدگذاری:
تصاویر به واحدهایی تقسیم می‌شوند که هر واحد به صورت مستقل فشرده‌سازی می‌شود.
چرا از فرمت H.265 در دوربین‌های مداربسته استفاده می‌شود؟
فرمت کدینگ H.265، یا به اسم دیگر HEVC که به عنوان X265 هم شناخته می‌شود، نمایانگر نسل جدید الگوریتم کدگذاری ویدئویی می‌باشد. این استاندارد فشرده‌سازی در دوربین‌های مداربسته به عنوان یک راهکار بسیار موثر برای کاهش حجم تصاویر ویدیویی به کار گرفته می‌شود و یک انقلاب قابل توجه در صنعت پخش ویدیو و دوربین‌های مداربسته، به ویژه دوربین‌های وایرلس، ایجاد کرده است.
استاندارد فشرده‌سازی H.265 به عنوان یک ارتقاء قابل توجه نسبت به کدینگ پیشین خود، یعنی کدک H.264، شناخته می‌شود. دوربین‌هایی که از قابلیت فشرده‌سازی H.265 برخوردارند، توانایی ضبط تصاویر با کیفیت بالا را بر روی مموری کارت یا هارد دیسک دارند، بدون اینکه حجم فایل‌ها به شدت افزایش یابد. در مقایسه با فرمت H.264، حجم ویدیوها با حفظ کیفیت یکسان تا ۵۰ درصد کاهش می‌یابد.
هر ویدئو از تعداد زیادی عکس تشکیل شده است که با سرعت پشت سر هم به نمایش در می‌آیند و نمایش پیوسته‌ی آن‌ها حس یکپارچگی ویدئویی را ایجاد می‌کند. این تصاویر در اصطلاح به عنوان “فریم” شناخته می‌شوند. استاندارد مرسوم تصویربرداری دوربین‌های دیجیتال ۳۰ فریم بر ثانیه است، اما با افزایش تعداد فریم‌ها، حس پیوستگی در تصویر افزایش می‌یابد. هرچه تعداد فریم‌ها بیشتر باشد، حس پیوستگی بیشتری در ویدئو ایجاد می‌شود، در حالی که کاهش تعداد فریم‌ها ممکن است باعث احساس جدا بودن تصاویر از یکدیگر شود، مانند فیلم‌های قدیمی.
ویدئوهای با فریم ریت‌های بالاتر، به عنوان مثال از ۱۲۰ فریم بر ثانیه به بالا، قادرند افکت‌های اسلوموشن را به وجود بیاورند و تجربه تماشایی را با این افکت‌ها غنی‌تر کنند.
+H.265 چطور حجم فایل‌ها را کمتر می‌کند؟
الگوریتم‌های فشرده‌سازی کدک تصویری HEVC/H.265 و نسخه قدیمی‌تر آن، یعنی کدک AVC/H.264، با انجام کاری هوشمندانه، توانمند به کاهش حجم فایل‌های ویدئویی می‌پردازند. در این فرآیند، دو فریم متوالی مورد بررسی قرار می‌گیرند تا قسمت‌هایی که کاملاً یکسان بین دو فریم را شناسایی کنند. سپس فقط قسمت‌هایی که در فریم جدید تغییر کرده‌اند حفظ می‌شوند، و بخش‌های ثابت از فریم قبلی به فریم جدید منتقل می‌شوند. این روش هوشمندانه جلوی ذخیره سازی اطلاعات تکراری پیکسلی تک تک فریم‌ها را می‌گیرد.
با این اقدام، نیازی به حفظ اطلاعات پیکسلی تک تک فریم نیست و اطلاعات تکراری در فریم‌های متوالی نادیده گرفته می‌شوند. این منجر به کاهش قابل توجه حجم فایل می‌شود. این روش نه تنها باعث کاهش حجم ویدئو می‌شود، بلکه امکاناتی همچون آپلود و دانلود آسان‌تر فایل‌های ویدئویی را فراهم می‌کند و همچنین ذخیره‌سازی طولانی‌مدت بر روی کارت حافظه دوربین‌ها را بهبود می‌بخشد.
مزایای استفاده از فرمت فشرده‌سازی +H.265
۱. فشرده‌سازی بهتر و کاهش حجم فایل:
فرمت H.265 نسبت به H.264 قابلیت فشرده‌سازی فایل‌ها را به میزان دو برابر بیشتر با کیفیت یکسان ارائه می‌دهد. به عبارت دیگر، حجم یک فایل با فرمت H.265 با کیفیت یکسان نصف حجم یک فایل H.264 است.
۲. استفاده از پهنای باند کمتر:
با توجه به اینکه در استاندارد H.265، تغییرات جزئی در هر فریم باعث تکرار کمتری می‌شود و بخش‌های بدون تغییر به فریم بعدی منتقل می‌شوند، استفاده از پهنای باند کمتری در شبکه را نیازمند می‌کند. این مورد به ویژه در دوربین‌های تحت شبکه یا IP اهمیت دارد.
۳. تقسیم‌بندی دقیق‌تر پیکسل‌ها:
در فرمت H.265، این امکان وجود دارد که اندازه بلوک‌های تعریف‌شده برای تصویر از ۸X تا ۶۴X تغییر کند. این باعث می‌شود تصاویر با دقت بالاتر و حجم اطلاعات انتقالی کمتری انتقال یابند.
۴. بازپخش با سرعت بالاتر (Playback):
به دلیل پردازش همزمان بخش‌های مختلف تصویر در H.265، پخش تصاویر با تاخیر کمتر و پیوستگی بیشتر انجام می‌شود نسبت به روش H.264. این ویژگی باعث امکان بازپخش با سرعت بالاتر می‌شود.
فشرده‌سازی تصاویر در دوربین‌های مداربسته
بطور کلی، تصاویر در سیستم‌های کامپیوتری به دو صورت JPEG و PNG فشرده‌سازی و ذخیره می‌شوند، در حالی که فرمت اولیه تصاویر از نوع BMP است. در فرمت BMP، اطلاعات مرتبط با تصویر از جمله میزان رنگ و روشنایی به صورت پیکسل به پیکسل ذخیره می‌شوند و این پیکسل‌ها در کنار یکدیگر قرار گرفته و تصویر نهایی را تشکیل می‌دهند.
این روش باعث افزایش حجم تصاویر می‌شود و به همین دلیل روش‌های JPEG و PNG ایجاد شده‌اند. در روش JPEG، پیکسل‌هایی که از نظر خصوصیات به یکدیگر شباهت دارند، با یکدیگر ادغام می‌شوند، که این کار منجر به کاهش حجم تصاویر می‌شود.
در روش PNG نیز حجم تصاویر بر اساس فرمول‌های تعریف شده کاهش می‌یابد، اما میزان فشرده‌سازی در فرمت JPEG بیشتر است. روش MPEG نیز یک روش پیچیده‌تر از دو روش فوق است و با ادغام پیکسل‌ها و همچنین ادغام پیکسل‌های مشابه در فریم‌های متوالی، نرخ فشرده‌سازی را افزایش می‌دهد.
استفاده از فرمت‌های فشرده‌سازی تصاویر در دوربین‌های مداربسته امری ضروری است و در صورت عدم استفاده از آن، هزینه‌های زیادی به سیستم تحمیل می‌شود. تمام این روش‌ها با کارآمد بودن، به کاهش حجم تصاویر منجر می‌شوند و عملکرد نهایی آن‌ها به کاهش کیفیت تصاویر نخواهد انجامید.
فرمت H.265 یا HEVC (High Efficiency Video Coding) یکی از کدک‌های ویدئویی پیشرفته است که به دلیل فشرده‌سازی بالاتر و کیفیت تصویری بهتر نسبت به H.264، در بسیاری از کاربردهای مختلف دیگر نیز استفاده می‌شود. به جز دوربین‌های مداربسته، H.265 در دوربین‌های زیر نیز کاربرد دارد:
1. دوربین‌های فیلم‌برداری حرفه‌ای
- دوربین‌های سینمایی: برای ضبط فیلم‌های سینمایی با کیفیت بالا.
- دوربین‌های تلویزیونی: برای تولید محتواهای تلویزیونی با وضوح بالا مانند 4K و 8K.
2. دوربین‌های گوشی‌های هوشمند
- بیشتر گوشی‌های هوشمند جدید از H.265 برای ضبط ویدئو با کیفیت بالا و صرفه‌جویی در فضای ذخیره‌سازی استفاده می‌کنند.
3. دوربین‌های ورزشی و اکشن
- دوربین‌های GoPro و دیگر دوربین‌های ورزشی به دلیل نیاز به ضبط ویدئو با کیفیت بالا و فشرده‌سازی موثر از H.265 استفاده می‌کنند.
4. دوربین‌های پهپاد (Drone Cameras)
- دوربین‌های نصب شده روی پهپادها برای ضبط ویدئوهای هوایی با کیفیت بالا از H.265 بهره می‌برند.
5. دوربین‌های وبکم (Webcams)
- برخی از وبکم‌های پیشرفته برای استریم ویدئو با کیفیت بالا و فشرده‌سازی موثر از H.265 استفاده می‌کنند.
6. دوربین‌های داشبوردی (Dash Cameras)
- دوربین‌های داشبوردی خودروها برای ضبط ویدئوهای رانندگی و صرفه‌جویی در فضای ذخیره‌سازی از H.265 استفاده می‌کنند.
7. دوربین‌های مانیتورینگ صنعتی
- در صنایع مختلف برای نظارت و مانیتورینگ خطوط تولید و فرآیندهای صنعتی از دوربین‌های با فرمت H.265 استفاده می‌شود.
8. دوربین‌های امنیتی خانگی (Home Security Cameras)
- بسیاری از دوربین‌های امنیتی خانگی که به صورت بی‌سیم یا سیمی کار می‌کنند، از H.265 برای ضبط ویدئو با کیفیت بالا و ارسال آن به سیستم‌های ذخیره‌سازی یا فضای ابری استفاده می‌کنند.
استفاده از H.265 در این دستگاه‌ها به دلیل کاهش حجم فایل‌های ویدئویی و افزایش کیفیت تصویر، محبوبیت زیادی پیدا کرده است. این مزیت‌ها موجب شده تا این فرمت در بسیاری از دستگاه‌های ضبط ویدئو با وضوح بالا به کار گرفته شود.
با دوربین نیوز همراه باشید تا با 0 تا 100 سیستم های امنیتی آشنا شوید