H.264 im Vergleich zu H.265


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H.264 im Vergleich zu H.265

H.265 VS H.264

Eine der Hauptentscheidungen bei der Verwendung und dem Design von Videoüberwachungssystemen ist die Wahl des Codecs. Durch die richtige Auswahl und Einstellung des Codecs können Sie das optimale Gleichgewicht zwischen der Qualität des resultierenden Bildes und der Effizienz der Videoübertragung über das Netzwerk erzielen.

H.264 vs H.265

Der am häufigsten verwendete Videoüberwachungscodec ist H.264. Und obwohl es im rechnerischen Teil von CCTV anspruchsvoll ist, können Sie Videos mit einer Qualität komprimieren, die für die Übertragung über ein lokales Netzwerk oder das Internet ausreichend hoch ist. Der Fortschritt hört jedoch nicht auf, und 2012 wurde auf dem Mobile World Congress der erste Chip vorgestellt, der ein Videosignal im H.265-Format codieren kann. Dieser Codec kann laut den Erstellern die Größe der resultierenden Datei im Vergleich zu einer mit dem H.264-Codec komprimierten Datei halbieren. Solche Aussagen könnten das Interesse der Hersteller von Videoüberwachungssystemen wecken. Dies ist verständlich – das Endergebnis der Verwendung eines effizienteren Codecs sollte eine direkte Einsparung sein. Die weit verbreitete Verwendung dieses Codecs auf dem Markt wurde noch nicht beobachtet, aber die ersten mit H.265 kompatiblen Kameras sind bereits in Russland erhältlich.

Assistive Technologien wie Zipstream (erstellt von Axis Communications) und H.264 + (Hikvision) können auch die Anforderungen an die Netzwerkbandbreite und den Videospeicher reduzieren. Es gibt viele Artikel im Internet, die Tests beschreiben, Vergleiche der Qualität von Codecs miteinander, Hersteller geben viele Argumente für ihre Lösungen. Wir haben uns entschlossen, in der Praxis zu prüfen, ob all diese Technologien wirklich funktionieren und ob sie effektive Konkurrenten für den neuen H.265-Codec sein können.

H.265 Codec
Zunächst eine kleine Theorie.

H.265 oder HEVC (High Efficiency Video Coding in Englisch) ist ein Videokomprimierungsformat, das im Vergleich zu H.264 / MPEG-4 AVC effizientere Algorithmen verwendet. Die ITU-T-Empfehlung H.265 und ISO / IEC 23008-2 MPEG-H Teil 2 wurden gemeinsam von der ITU-T-Expertengruppe für Videokodierung (VCEG) und der MPEG-Expertengruppe für bewegte Bilder entwickelt. Die Standardempfehlung wurde als Reaktion auf die wachsende Nachfrage nach höheren Komprimierungsraten für bewegte Bilder für eine Vielzahl von Anwendungen wie Internet-Streaming, Daten-Streaming, Videokonferenzen, digitaler Speicher und TV-Streaming entwickelt.

Um ehrlich zu sein, gingen wir lange Zeit im Kreis um den H.265-Codec herum und wussten nicht, auf welche Seite wir uns nähern sollten. Es gab viele Schwierigkeiten. Das wichtigste ist, dass die Kameras, die es unterstützen, an einer Hand gezählt werden können. Wir haben BEWARD B2250 und ActiveCam genommen. Es stellte sich auch heraus, dass es nicht so einfach war, den mit dem neuen Codec komprimierten aufgezeichneten Videostream abzuspielen, da die Hersteller modifizierte Codecs verwenden und die Standard-Wiedergabetools sie aufgaben. Der einzige Player, der sich nicht geweigert hat, die empfangenen Dateien abzuspielen, ist der VLC-Player. Wir haben unter verschiedenen Bedingungen mit der Videoaufnahme begonnen, die Bitrate geändert und die Szene in Dunkelheit getaucht, aber die Größe des Videostreams blieb für H.264 und H.265 gleich. Sowie die Bildqualität, die mit bloßem Auge nicht zu erkennen war.

Bis die niedrigste Qualität des von den Kameras resultierenden Bildes festgestellt wurde, betrug die Bitrate 200 kbps. Dann wurde der grundlegende Unterschied zwischen den beiden Codecs sichtbar. Der neue Codec funktioniert anders als der alte. H.265 kann 64×64-Pixelblöcke codieren, was die Codierungseffizienz verbessert und die Decodierungszeit verkürzt. In der Praxis liefert ein mit dem H.265-Codec bei gleicher Bitrate codierter Videostream mehr Details als H.264. Bei der maximalen Einstellung (Bitrate 8000 kbps und höher) ist dies nicht zu bemerken, aber bei der minimalen Einstellung (200 kbps) ist der Unterschied offensichtlich.

Wo sind die Einsparungen? Sie können Datenverkehr und Speicherplatz sparen, indem Sie die Bitrate des H.265-Codecs reduzieren und ein Bild erhalten, das mit dem des komprimierten H.264-Codecs vergleichbar ist. Ist die Dateigröße in H.265 50% kleiner als die von Dateien, die mit dem H.264-Codec komprimiert wurden? Das ist unwahrscheinlich.

Höchstwahrscheinlich funktioniert der H.265-Codec gut, wenn Videoüberwachungsfunktionen wie die Kennzeichenerkennung verwendet werden, da das Bild bei maximaler Einstellung detaillierter ist. Es ist jedoch nicht möglich, diese Theorie in der Praxis zu testen. Es gibt noch keine ähnlichen Lösungen auf dem Markt, die mit einem Videostream unter Verwendung eines komprimierten H.265-Codecs arbeiten. Und bis der neue Codec den Markt massiv eroberte, führen die Anbieter aktiv neue Technologien ein, die die Video-Bitrate senken, ohne dass sich die Bildqualität wesentlich unterscheidet. Sie alle funktionieren gut mit dem Standard-H.264-Codec.


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Videokodierungsmethoden

Videokodierungsmethoden

Codec

Der durchschnittliche Videokonverter sollte drei Codierungsmodi haben: CBR, VBR1 (1 Schritt), VBR2 (2 Schritte).

Video Codecs

CBR ist eine konstante Bitrate, die alle Szenen gleichermaßen komprimiert. Wenn der Film statische und dynamische Szenen enthält, ist die CBR-Dynamik möglicherweise von unzureichender Qualität und die statische von übermäßiger Qualität, was völlig unnötig ist.

→ CBR kann verwendet werden, wenn der Film klein ist und die höchste Codierungsqualität bietet: 8500-9000 kbps.

VBR: variable Bitrate. Wir setzen beispielsweise Grenzwerte zwischen 2000 und 9000 kbps. In statischen Szenen reduziert der Encoder automatisch die Bitrate und in dynamischen Szenen erhöht sie sich. VBR1 ist eine Single-Pass-Codierung mit variabler Bitrate. Der einzige Vorteil ist die Geschwindigkeit. Die Codierungszeit wird zweimal kürzer als bei VBR2 verbracht. Die Qualität bei durchschnittlichen Bitratenwerten (5000-7000 kbps) ist jedoch niedriger als die von VBR2.

Nachdem der Encoder das erste komplexe Fragment erreicht hat, hat er Angst, die maximale Bitrate einzustellen, da er nicht weiß, was als nächstes passieren wird. Was ist, wenn plötzlich dynamische Szenen, und dann werden wir uns nicht treffen! Und in einfachen, statischen Szenen hat der Encoder erneut Angst, die Bitrate erheblich zu reduzieren. Wenn es mehr Szenen derselben gibt, erhalten wir nicht die gewünschte Bitrate. Infolgedessen sind die Abweichungen von einer durchschnittlichen Bitrate gering. Die Qualität ist sicherlich besser als bei CBR, aber nicht genug.

→ Wenn der Film glatt genug ist oder über einen längeren Zeitraum gedrückt wird, verwenden Sie VBR1. Außerdem kann diese Methode als Bonus einen weniger wichtigen Teil der Disc codieren.

VBR2 ist eine zweistufige Codierung mit variabler Bitrate.
Im VBR2-Codierungsmodus führt der Codierer zwei Durchgänge durch, wodurch die Codierungszeit verlängert wird. Nach dem ersten Durchgang haben Sie jedoch alle Informationen über die Anzahl und Dauer der dynamischen und statischen Fragmente, sodass der Encoder die Bitrate sicher auf das Maximum erhöht oder auf das Minimum reduziert. Dadurch erhalten wir höchste Qualität.

→ Die VBR2-Codierungsmethode bietet die beste Qualität in einem Film mit Szenen unterschiedlicher Dynamik.

Was ist Videokodierung?

Was ist Videokodierung?

Video Codecs

Bei der Videokodierung werden digitale Videodateien von einem Format in ein anderes konvertiert.

Codecs

Die Codierung wird auch als “Transcodierung” oder “Videokonvertierung” bezeichnet. Während der Aufnahme stellt das Gerät eine Videodatei in einem bestimmten Format und anderen Spezifikationen bereit. Wenn ein Videobesitzer ein Video veröffentlichen möchte, muss er die verschiedenen Geräte berücksichtigen, auf denen das Video abgespielt werden kann. Alle Videos, die wir auf unseren Computern, Tablets und Mobiltelefonen ansehen, haben einen Codierungsprozess durchlaufen, bei dem das Originalvideo so konvertiert wird, dass es in verschiedenen Ausgabeformaten angezeigt werden kann. Dies liegt daran, dass viele Arten von Geräten und Browsern nur bestimmte Videoformate unterstützen. Oft ist es das Ziel eines Video-Editors, die Kompatibilität mit verschiedenen Formaten sicherzustellen. Digitales Video kann in vielen verschiedenen Formaten mit jeweils bestimmten Variablen wie Videocontainern (.MOV, .FLV, .MP4, .OGG, .WMV, WebM), Codecs (H264, VP6, ProRes) und Bitraten (in Megabit) vorliegen oder Kilobit pro Sekunde).

Unterschiedliche Geräte und Browser haben unterschiedliche Spezifikationen, von denen die meisten einer oder mehreren dieser Variablen und anderen Variablen zugeordnet sind. Beim Codieren von Videos sollten Sie (a) das ursprüngliche Quellformat und die Videoaufnahmemethode, (b) alle nachfolgenden Codierungsvorgänge, die an der Videoquelle ausgeführt wurden, und (c) die erforderlichen Ausgabeformate berücksichtigen.

Es gibt viele Gründe, warum Sie Ihre Videos konvertieren möchten. Wenn wir über DVDs sprechen, haben sie eine große Dateigröße und sind unpraktisch aufgeteilt. Ehrlich gesagt, der einzige Grund, warum wir dieses Format immer noch verwenden, ist, dass viele Leute heute noch DVD-Player verwenden. Dieses Format ist unglaublich veraltet und liegt seit mehreren Jahren hinter den aktuellen Codierungsentwicklungen zurück. Wie bei anderen Videodateien entwickelt sich die Zeit weiter.

Mit derselben Dateigröße, mit der wir in der Vergangenheit mittelmäßige AVI-Videos ansehen konnten, können wir jetzt 720p HD-Videos im MP4-Format speichern. Technologie bewegt sich und wir auch. Das Konvertieren von Videodateien ist ein langer und komplizierter Prozess. Zwar gibt es kostenlose Apps, mit denen die Arbeit erledigt werden kann, aber es gibt immer noch viel technischen Kauderwelsch. Wenn Sie wissen möchten, was während dieses Vorgangs passiert, lesen Sie diesen Artikel bis zum Ende.

Videocontainer Videocontainer werden von den meisten Menschen verwendet, um zwischen verschiedenen Videodateien zu unterscheiden. Sie sollten die meisten von ihnen mit Namen kennen. Die beliebtesten sind: AVI MPEG / MPEG-4 MKV RM / RMV MOV WMV Der Container dient zum Speichern verschiedener Datentypen.

Dies umfasst Audio, Video und manchmal Untertitel. Sie sind wie die Kisten, in die wir unsere Süßigkeiten legen. Beachten Sie, dass der größte Unterschied zwischen diesen Containern in der Unterstützung der grundlegenden Informationen besteht. Verschiedene Container unterstützen unterschiedliche Audio- und Videokomprimierungen. Einige erlauben das Einfügen mehrerer Audiospuren oder Untertitel, während andere nur eine oder keine zulassen. Wenn Sie einer AVI- oder WMV-Datei Untertitel hinzufügen möchten, müssen Sie diese möglicherweise in das Bild brennen. Video- / Audio-Codecs Der tatsächliche Unterschied zwischen den meisten Videodateien hängt weniger vom verwendeten Container als vielmehr vom Video- oder Audio-Codec im Container ab. Der Video-Codec bestimmt, wie die Informationen verarbeitet werden. Einige der beliebtesten Video-Codecs sind DivX / XviD h264 / x264 FFMPEG Theora. Sie müssen bedenken, dass der Inhalt oder die Art und Weise, wie der Inhalt gespeichert wird, nicht immer vom Container bestimmt wird, obwohl er häufig begrenzt ist (z. B. unterstützen einige Container mehrere Streams Audio, während AVI nur eines unterstützt). Infolgedessen stehen verschiedene Kombinationen zwischen Containern und Codecs zur Verfügung. Unterschiedliche Codecs bieten je nach Dateigröße unterschiedliche Bild- oder Tonqualität. Die bekanntesten und am häufigsten verwendeten sind AVI-Container mit DivX oder dem (kostenlosen) XviD-Codec (aber sie sind etwas veraltet und haben ein schreckliches Verhältnis von Qualität zu Dateigröße). Es gibt auch einen neueren x264-Codec (der ein ausgezeichnetes Verhältnis von Qualität zu Dateigröße aufweist). Sie können es mit dem MKV-Container verwenden, wenn Sie mehrere Audiospuren und Untertitel verwenden möchten, sowie mit dem MP4-Container. Der MP4-Container unterstützt nur einen Videostream und eine Audiospur, hat jedoch eine höhere Unterstützungsgeschwindigkeit und kann auf iPod, PSP und den meisten neueren Mobiltelefonen abgespielt werden. Bitrate Die Bitrate bestimmt die Datenübertragungsrate. Für Video bedeutet dies, dass mehr Daten in einem kürzeren Audio- / Videobereich enthalten sind. des

Warum brauchen wir Codecs und warum gibt es unterschiedliche Codierungsqualitäten?

Warum brauchen wir Codecs und warum gibt es unterschiedliche Codierungsqualitäten?

What Are Codecs

Moderne Realitäten, nämlich die weite Verbreitung von Videos im Internet, erfordern eine schnelle und qualitativ hochwertige Datenkomprimierung und vorzugsweise mit minimalen Anforderungen an den Hardwareteil sowohl während der Codierung als auch während der Decodierung bereits auf dem Clientgerät.

How to Understand Codecs

Um diese Idee umzusetzen, werden spezielle Algorithmen (Programme) eingeführt, die als Codecs bezeichnet werden und zum Komprimieren von Daten verwendet werden. Leider tritt die Komprimierung mit Informationsverlust auf, dh nach der Dekomprimierung wird das Video von geringerer Qualität, wobei verschiedene Probleme auftreten, darunter:

Abnehmende Farben (dickere Farbverläufe)
Durchschnitt der angrenzenden Gebiete (Detailverlust und Klarheit)
Verschlechterung der Qualität sich bewegender Objekte (Lücken in Objekten, Artefakte, Verstöße gegen Objektgrenzen, Vermischung von Objekten mit dem Hintergrund)

Standbild mit Videodefekten
Derzeit weit verbreitete Codecs sind jedoch in der Lage, Videos praktisch verlustfrei in eine sehr kleine Datenmenge zu komprimieren. Dies wird jedoch erreicht, indem die Anforderungen für Berechnungen erheblich erhöht werden. Mit anderen Worten, die Komprimierung dauert lange.

Bei der Videokomprimierung im Voraus, dh nicht auf der Echtzeitwiedergabeskala, ist dieses Problem nicht so groß. Wenn das Streamen eines komprimierten Streams in Echtzeit nicht wichtig ist, können Sie den Stream entweder erweitern, dh eine höhere Videobitrate für die Komprimierung zuweisen oder das Video so lange wie möglich komprimieren. Und auf jeden Fall hohe Qualität erhalten, wenn auch mit unterschiedlicher Datenkomprimierung.

Dieses Szenario ist jedoch nicht immer verfügbar. Wenn Sie einen Stream in Echtzeit streamen möchten, muss die Codierungsrate gleich oder größer als die Videowiedergaberate sein. In diesem Fall können Sie die Bitrate hypothetisch erhöhen und daher vereinfachte Komprimierungsmethoden verwenden, wodurch während der Komprimierung weniger Details verloren gehen. Dies wäre der Fall, wenn moderne Streaming-Sites die für einen Videostream verfügbare Bitrate nicht einschränken würden.

Mit anderen Worten, um beim Streaming von Videos weniger Qualität zu verlieren, müssen Sie zwangsläufig Datenkomprimierungsalgorithmen verwenden, die mehr Ressourcen verbrauchen.

Was sind die Konfigurationsvoreinstellungen?
Sowohl für den x.264-Codec als auch für den neueren x.265-Codec gibt es viele Parameter, die die Qualität der Codierung beeinflussen. Dutzende von Optionen mit der Möglichkeit, viele Parameter zu ändern und Zehntausende von Kombinationen von Einstellungen zu bilden. Damit der Benutzer keine Zeit mit der Auswahl optimaler Einstellungen verschwenden muss, wurden sofort einsatzbereite Konfigurationsvoreinstellungen eingeführt. Und für den x.264-Codec und für den x.265-Codec gibt es 10 Voreinstellungen.

Ultraschnell
Super schnell
Sehr schnell
Schneller
Schnell
Mittel, mittel
Schleppend
Langsamer
Sehr langsam
Placebo
Die Standardnamen vermitteln ihre Essenz. Genauer gesagt charakterisieren sie die Videokodierungsrate. Das heißt, mit der Voreinstellung “Ultra Fast” können Sie ultraschnelle Videos codieren, “Slow” – langsam codieren, und das “unersättlichste” – “Placebo” wurde nur “so wie es war” erfunden, um diese Qualität zu beweisen ist auch möglich, aber die Möglichkeit seiner realen Anwendung ist mehr Selbsthypnose als Realität.

Wir haben die Presets entdeckt. Jetzt müssen wir die Testmethode sowie die Qualitätskriterien und Bewertungen verstehen.