استاندارد H.264 و H.265 چیست و چه تفاوتی باهم دارند و کدام یک بهتر است ؟

فرمت H.264 و H.265 (یا به عبارت دیگر، AVC و HEVC) دو استاندارد فشرده‌سازی ویدئویی هستند که توسط سازمان (Joint Collaborative Team on Video Coding – JCT-VC) توسعه داده شده‌اند. (وظیفه این شرکت تولید و توسعه استاندارد های ویدیویی جهت بهینه و فشرده سازی فایل های صوتی و تصویری می باشد).

به طور کلی این دو استاندارد برای کاهش حجم فایل‌های ویدئویی و افزایش کیفیت تصویر در مقایسه با استانداردهای قبلی طراحی شده‌اند. بله درست است هردو این استاندارد ها برای انکدینگ مورد استفاده قرار میگرند ولی تفاوت هایی نیز با یک دیگر دارند که در این مقاله نگاوید به بررسی دو استاندراد H.264 و H.265 خواهیم پرداخت و مزایا , معایت و موارد استفاده هرکدام را توضیح خواهیم داد. با ما همراه باشید.

هر دو فرمت H.264 و H.265 توسط گروه متخصصان تصویر متحرک (MPEG) توسعه یافته اند. استاندارد فشرده سازی H264 نسبت به H265 قدمت بیشتری دارد و در تاریخ (May 2003) به عنوان یک استاندارد شناخته شد و از طرفی کدک H265 در تاریخ April 13, 2013 به صورت جهانی به تصویب رسید.

استاندارد h265  با توجه به پیشرفته بودن و جدید بودن فناوری آن میتواند کیفیت تصویر بالاتری در بیت ریت پایین ارائه دهد و برای بسیاری از سرویس های استریم نیز مناسب است و از طرفی امروزه همچنان بسیاری از فیلم ها و سرویس های ویدیویی از استاندارد H264 استفاده میکنند در واقع میتوان گفت بهترین انتخاب بسته به نیاز و سخت افزار شما متفاوت است.

یک نکته بسیاری مهمی که وجود دارد تفاوت و مفهوم استاندارد (Standard/Format) و کدک (Codec) است که گاها به اشتباه گرفته میشود و لازم میدونیم که در ابتدا این مورد را توضیح دهیم که H264 و H265 به تنهایی کدک نیستند.

تفاوت کدک و استاندارد های H.264 و H.265

کلمه Codec ترکیبی از دو کلمه “encoder” و“decoder” یا (“compressor” و  “decompressor”) می باشد و به نرم افزار و سخت افزاری گفته می شود که جریان ورودی را انکد یا دیکد میکند. بالاتر گفتیم که H265  و H264 یک استاندراد هستند نه کدک . به زبانی دیگر کدک ها از استاندارد H264 و یا H265 برای encode و decode کردن ویدیو ها استفاده میکنند. پس وقتی جایی میشنویم کدک h265 یا h264 منظور استاندارد کد گذاری و کد گشایی است و میتوان به آن به چشم فرمت کدینگ نگاه کرد.

با گسترش سرویس های استریم ویدیو و جا بازکردن محتوای ویدیویی در زندگی روزمره ما کدک های ویدیویی نیز پیشرفت کرده اند با این که چندین استاندارد دیگر نیز وجود دارد مانند VP9 که توسط گوگل توسعه داده شده است و یا AV1 توسط openMedia محبوب ترین و پراستفاده ترین فرمت کدک H264 است.

خوب با فرض این که متوجه این موضوع شده ایم به ادامه مقاله میپردازیم.

فرمت کدک ها در چند موضوع باهم متفاوت هستد

• Compression ratio (میزان فشرده سازی)
• Video quality (کیفیت)
• File size (حجم)
• Compatibility (سازگاری)
• Performance (کارایی)

اگر به عنوان این مقاله علاقه مند هستید پیشنهاد میکنیم این مقاله رو هم مطالعه کنید با انواع پروتکل های استریم ویدیو آشنا شوید

H.264 (AVC) چیست ؟

H.264 (AVC) یک استاندارد فشرده سازی ویدئویی است که برای کاهش حجم فایل های ویدئویی و گاها افزایش کیفیت تصویر استفاده می شود. این استاندارد توسط گروه کاری MPEG (Motion Picture Experts Group) توسعه داده شده است و در بسیاری از دستگاه های پخش ویدئویی و نرم افزارهای ویرایش ویدئویی استفاده می شود. H.264 (AVC) برای فشرده سازی فایل های ویدئویی با کیفیت HD (1080p) و UHD (4K) بسیار مناسب است و در بسیاری از سرویس های ویدیویی و پخش زنده مورد استفاده قرار میگرد.

وضوح: ااین استاندارد به طور فنی قابلیت پشتیبانی از رزولوشن های بالاتر از 4k را نیز دارد ولی پیشنهاد میشه اگر مثلا ویدیو 8k دارید با استاندارد h265 انکد کنید. (ویدیو هایی با استاندارد H264 با رزولوشن 8k نیز در سطح وب وجود دارد)

کاربرد:  از استاندارد H.264 سرویس های لایو استریم، سرویس های Vod، تلویزیون اینترنتی (IPTV)، دیسک‌های Blu-ray و…. استفاده میشود.

مزایا: پشتیبانی گسترده به همراه بهینه سازی قابل قبول بدون افت کیفیت.

H.265 (HEVC) چیست ؟

H.265 یا همان High Efficiency Video Coding (HEVC) یک استاندارد فشرده سازی ویدئویی است که به عنوان جایگزین H.264 توسعه داده شده است. HEVC برای فشرده سازی فایل های ویدئویی با کیفیت بسیار بالا ( UHD) مناسب است و توانایی کاهش حجم فایل های ویدئویی تا 50 درصد را دارد. و در بسیاری از دستگاه های پخش ویدئویی، نرم افزارهای ویرایش ویدئویی، دوربین های دیجیتال و سایر دستگاه های مرتبط با ویدئو استفاده می شود. HEVC در مقایسه با H.264، کیفیت تصویر بهتری را با حجم کمتر فایل های ویدئویی ارائه می دهد.

کاربرد: HEVC عمدتاً برای فایل‌های ویدئویی با وضوح بسیار بالا و استفاده در دستگاه‌های با پهنای باند محدود یا دستگاه‌های با منابع محدود مناسب است. همچنین در استفاده از ویدئوهای 360 درجه و واقعیت مجازی (VR) نیز مؤثر است.

مزایا: کاهش حجم خروجی و ساده سازی انتقال

تفاوت عمده بین H.264 و H.265

Compression ratio (نرخ فشرده سازی)

Compression ratio عامل اصلی تمایز استاندارد های H.264 و H.265 است. H.265 با نام مستعار HEVC در مقایسه با AVC کارایی انکدینگ را دو برابر می کند. این بدین معنی است که با کاهش 50 درصد بیت ریت میتواند همچنان یک ویدیو یا حجم کم تر و کیفیت یکسان با اورجینال را ارائه دهد  به عبارت دقیق تر، میانگین کاهش بیت ریت H.265 در 4K UHD 65٪، در 1080p 60٪، در 720p 58٪ و در 480p 50٪ است.

Video quality (کیفیت)

تفاوت زیادی بین کدک های H.264 و H.265 در مورد کیفیت ویدیو با نرخ بیت یکسان وجود دارد. در صورت بیت ریت یکسان h265 خروجی با کیفیت تری خواهد داشت.

File size (حجم)

نرخ فشرده سازی رابطه مستقیمی با حجم فایل خروجی دارد. بر اساس نتایج به دست آمده، کدک فرمت H.264 ویدیوهایی که با استاندارد H265 انکد شده اند (با بیت ریت یکسان) را 1 تا 3 برابر بزرگتر  می کند. بنابراین، از نظر حجم فایل , فضای ذخیره سازی محدود و برای ذخیره فایل های حجیم، H.265 بر H.264 برتری دارد.

Compatibility (سازگاری)

از نظر سازگاری، AVC بر HEVC برتری دارد و HEVC از نظر محبوبیت نسبت به AVC بسیار عقب است. اگر 100 دستگاه و پلتفرم از کدک H.264 پشتیبانی کنند، تنها 30 دستگاه و پلتفرم مربوطه را خواهید دید که از H.265 پشتیبانی می کنند. منکر این نیستیم که H.265 کدک آینده است ولی مطمئناً در آینده به آرامی  تعداد بیشتری از پلتفرم‌ها و دستگاه‌ها با H.265 سازگار خواهند شد.

Performance (کارایی)

اجازه دهید این موضوع را با عکس شرح دهیم که بیشتر قابلی فهم باشد.

سوالات اصلی در مورد H.264 و H.265

برای پخش و استریم ویدیو کدام استاندارد مناسب تر است ؟

H.265 به طور کلی برای پخش ویدئو بهتر از H.264 است، زیرا می تواند ویدیوی با کیفیت بهتری را با نرخ بیت کمتر ارائه دهد. همچنین در مصرف پهنای باند نیز بهینه تر است.

آیا H.265 سریعتر از H.264 است؟

از نظر سرعت رمزگذاری، H.265 در مقایسه با H.264 کندتر است.

آیا YouTube  استاندارد H.264 را ترجیح می دهد یا H.265؟

YouTube استاندارد H.264، فرمت پرکاربردتر و سازگارتر را به H.265 ترجیح می دهد. فرمت H.265 جدیدتر و کارآمدتر است. با این حال، هنوز به اندازه H.264 پشتیبانی نمی شود.

نتیجه گیری

در این مقاله در مورد تفاوت های فرمت کدک های H264 و H265 صحبت کردیم انتخاب بهترین استاندارد بر اساس نیاز و سخت افزار شما متفاوت است ابتدا مخاطبان و دستگاه های خود را بشناسید اگر ویدیو شما قرار است در چند ملیون دستگاه پخش شود  و سرعت پردازش برای شما مهم است پس بهترین انتخاب H264  می باشد ولی اگر بهینه سازی و فضا برای شما مهم تر است و کیفیت ویدیو شما بیشتر از 4K است میتوانید H265  را انتخاب کنید.