Что такое H.265 и когда его использовать в камерах безопасности?
Обновлено 22 июня 2024 - 3 месяца назад
Экономия на хранении данных с помощью H.265
Преимущества H.265 перед H.264
- Низкая скорость интернета и требования к передаче данных
- Требуется большая вычислительная мощность
- Проблемы совместимости воспроизведения
Приобретая систему камер безопасности, покупатели обычно не задумываются о кодировании, но очень важно знать, как камеры и системы наблюдения записывают, хранят и воспроизводят видео. Камеры безопасности получают огромную выгоду от усовершенствования кодирования видео по мере развития новых технологий. H.265 или HEVC - это последняя инновация в области кодирования видео, и у нее есть как плюсы, так и минусы. H.264 - более старая технология кодирования, существующая с 2003 года, но это не значит, что она уже устарела.
Что такое H.265?
H.265 (также называемый HEVC, или "High Efficiency Video Codec") - это технология сжатия видео, разработанная в начале 2010-х годов экспертной группой ISO/IEC Moving Picture Experts Group и экспертной группой ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) и ставшая общепринятым стандартом кодирования в 2016 году. Большинство стандартов кодирования видео создаются с целью сделать кодирование как можно более эффективным. По сравнению с H.264, H.265 позволяет уменьшить размер файла видео на 50 % при сохранении прежнего качества. Но важно отметить, что даже если H.265 делает файлы меньше, кодирование и декодирование для воспроизведения требует больше вычислительной мощности.
Как работает H.265?
Повышение эффективности достигается за счет другой стратегии кодирования. Старая технология H.264 кодирует видео в блоки размером до 16x16 пикселей, называемые "макроблоками". В H.264 эти блоки имеют одинаковый размер по всему видео. H.265 может кодировать области видео в блоки различных размеров, от 4x4 пикселей до 64x64 пикселей, называемые "блоками дерева кодирования". Это означает, что H.265 способен кодировать блоки видео, которые в четыре раза больше. А поскольку видеоблоки могут быть разных размеров, в H.265 реализована более эффективная компенсация движения и улучшена технология предсказания. Все эти усовершенствования позволяют снизить битрейт, а битрейт определяет размер видеофайла и пропускную способность сети, необходимую для передачи и получения видеопотока.
Давайте подведем итоги: H.265 обеспечивает более низкие битрейты для кодирования, что позволяет:
- Более низкая пропускная способность для потокового видео означает, что вы можете передавать больше камер в потоке с пропускной способностью 10 Мбит/с.
- Меньший размер файла, что означает, что вы можете записать больше видео на тот же жесткий диск по сравнению с записью, закодированной в H.264.
Экономия на хранении данных с помощью H.265
Благодаря улучшенной стратегии кодирования H.265 требуется более низкий битрейт по сравнению с H.264. Возможность снизить битрейт может привести к экономии до 50 % дискового пространства! В прошлом, если пользователь системы видеонаблюдения хотел оптимизировать пространство для хранения данных, ему приходилось снижать разрешение и частоту кадров своих камер, чтобы установить более низкий битрейт. При снижении разрешения и частоты кадров качество изображения ухудшается, а видео становится не таким плавным. Когда настройки кодирования установлены на H.265, пользователь может рассчитывать на такое же количество деталей при вдвое меньшем битрейте.
Например, 4K-камера безопасности в режиме H.264 записывает видео со скоростью около 8 Мбит/с, а в режиме H.265 то же качество можно записать со скоростью 4 Мбит/с. Однако важно отметить, что это "до" 50 % экономии, и рекомендуется использовать битрейт 6 Мбит/с для H.265 4K, чтобы избежать появления видеоартефактов. Артефакты видео вызваны сбоями, которые могут возникнуть в процессе кодирования. Слишком низкий битрейт для данного разрешения и частоты кадров приведет к появлению видеоартефактов, независимо от того, H.264 это или H.265.
Вы можете провести дополнительные сравнения экономии на хранении данных, которую можно получить при различных настройках кодирования в системах камер безопасности, используя наш калькулятор хранения данных для NVR и DVR. Он позволяет сравнить общую пропускную способность и объем памяти, необходимые при кодировании H.265 и H.264. Вы можете выбрать различные разрешения камер, количество кадров в секунду и методы кодирования, чтобы определить битрейт для каждой и всех ваших камер. Указав общее количество времени записи, вы также получите информацию об общем объеме памяти жесткого диска DVR, который вам необходим.
Качество видео
Если сравнить два одинаковых видеофайла, один из которых закодирован с помощью H.264, а другой - с помощью H.265 без каких-либо других существенных изменений в частоте кадров и разрешении, то заметной разницы в качестве не будет. Разница в качестве между ними проявляется только тогда, когда вы пытаетесь сэкономить место на диске или передать видео через Интернет, снизив битрейт.
Если использовать пример с битрейтом, приведенный выше, и применить его к нашим камерам безопасности, то видеопоток 4K длиной 60 секунд, закодированный с помощью H.264, будет иметь размер около 491 Мб (8192 Кбит/с x 60 секунд). Такое же 4K-видео, закодированное с помощью H.265, будет иметь размер около 246 Мб (4096 Кбит/с x 60 секунд), что демонстрирует возможную 50-процентную экономию. Но, как уже говорилось в примере, использование H.265 на скорости 4 Мбит/с приведет к падению качества и появлению видеоглюков. При использовании предлагаемых 6 Мбит/с для кодирования 4K H.265 размер файла составит около 368 Мб (6144 x 60 секунд).
Помните, что эти размеры файлов указаны в мегабитах с маленькой буквы b (Mb), а не в мегабайтах с большой буквы B (MB). Для мегабайтных значений можно разделить число мегабит на 8, чтобы получить мегабайт.
Важным моментом здесь является то, что существенной разницы в качестве видео между H.264 и H.265 нет. Качество видео зависит от его битрейта. Установка слишком низкого битрейта для любой из технологий кодирования приведет к снижению качества и появлению видеоартефактов. Хотя H.265 позволяет использовать гораздо более низкие битрейты, H.264 позволяет записывать высококачественное 4K-видео, просто с большим размером файла.
Преимущества H.265 перед H.264
Мы уже говорили о двух наиболее важных технических преимуществах технологии кодирования видео H.265 - экономии пространства и пропускной способности. Возможно, вам интересно, как все эти технические детали влияют на реальное использование наших систем камер безопасности. Ниже мы объясним некоторые причины, по которым вам стоит переключить настройки кодирования вашей камеры на H.265:
Увеличенное время записи
Мы уже несколько раз рассказывали об этом в данной статье, но это главная привлекательная сторона использования H.265. Экономия до 50 % дискового пространства при использовании камер безопасности - это очень много! Многие системы камер ведут запись непрерывно, 24 часа в сутки. Со временем 50-процентная экономия места для хранения данных станет огромной.
Допустим, при использовании H.264 система способна вести запись в течение 7 дней до перезаписи старого материала. Если в этой же системе камеры настроены на кодирование H.265, можно ожидать, что запись будет длиться до 14 дней! К сожалению, как уже говорилось, экономия не всегда составляет полные 50 %, но разумно ожидать как минимум 25 % экономии при переходе от 7 дней к 10 или около того. Размер экономии зависит от того, насколько низкий битрейт вы можете установить на каждом канале, прежде чем начнете замечать потерю качества.
Низкая скорость интернета и требования к передаче данных
Еще одно преимущество низкого битрейта - возможность передачи видеопотока по медленным интернет-соединениям. Большинство приложений по умолчанию используют субпоток низкого разрешения для экономии данных и работы в условиях низкой скорости интернета. Более низкий битрейт для H.265 означает, что пользователи могут переключиться на основной поток высокого разрешения без использования большого количества данных и на более медленных соединениях. Подробнее о том, как битрейт влияет на удаленный просмотр, читайте в нашем руководстве по просмотру камер наблюдения при медленном интернет-соединении.
Другие камеры WiFi
Поскольку H.265 требует меньшей пропускной способности для передачи данных, это также означает, что WiFi камеры не требуют такой большой пропускной способности для передачи видео по беспроводной сети. Это дает возможность подключать больше WiFi камер к точке доступа или беспроводному маршрутизатору. В прошлом мы рекомендовали подключать к одной точке доступа не более четырех WiFi камер безопасности, использующих H.264. Вы можете подключить от 6 до 8 WiFi камер к точке доступа, установив на камерах кодировку H.265.
Недостатки H.265
Получается, что H.265 должен использоваться всегда, верно? К сожалению, ответ на этот вопрос отрицательный. У H.265 действительно много преимуществ, но есть и недостатки, которые могут сделать его скорее обузой, чем преимуществом.
Требуется большая вычислительная мощность
Повышение эффективности H.265 не обходится без затрат. Этой платой является количество вычислительной мощности, необходимой для кодирования и декодирования видео. Такие затраты на вычислительную мощность создают нагрузку на видеокамеры безопасности и означают, что пользователи не смогут настроить все свои каналы на H.265 без замедления работы DVR или NVR. Поскольку декодирование видео H.265 требует значительной вычислительной мощности, для одновременного воспроизведения одной камеры потребуется ПК с мощным процессором, например с 4 или 6 ядрами.
Проблемы совместимости воспроизведения
Еще одна распространенная проблема H.265 - совместимость с компьютерами и некоторыми смартфонами. H.265 не так универсален, как H.264, поэтому на некоторых устройствах может потребоваться сторонний плагин, называемый кодеком. Хотя бесплатные медиаплееры, такие как VLC и кодек K-Lite, существуют для облегчения воспроизведения различных медиафайлов, они не всегда поддерживают H.265 на всех компьютерах. В 2018 году из-за стоимости лицензирования Microsoft начала взимать 99 центов за поддержку H.265 на компьютерах под управлением Windows. К счастью, большинство iPhone и Androids включают поддержку воспроизведения видео H.265 бесплатно.
Совместимость с фотоаппаратами и видеокамерами
Несмотря на то что большинство современных IP-камер и видеорегистраторов или сетевых видеорегистраторов поддерживают кодирование H.265, не все из них это делают. Это особенно актуально при смешении брендов, вендоров или производителей. Для того чтобы H.265 работал, и камера, и регистратор должны иметь возможность кодировать и декодировать видео H.265. Если вы хотите воспользоваться преимуществами технологии H.265, обязательно ознакомьтесь с техническими характеристиками камер и рекордеров, чтобы убедиться, что они ее поддерживают. Наше тестирование показало, что кодирование H.265 через соединения ONVIF не всегда хорошо работает при смешивании камер и NVR разных производителей.
Что такое H.265+/H.264+?
H.265+ и H.264+ - это фирменные усовершенствования технологии кодирования, внесенные производителями оборудования для видеонаблюдения. Эти усовершенствования иногда называют "интеллектуальными кодеками". Эти технологии интеллектуальных кодеков позволяют экономить больше места и полосы пропускания, чем обычные H.265 или H.264, благодаря предиктивной регулировке битрейта на лету, основанной на анализе фона и переднего плана записываемой сцены. Чтобы воспользоваться преимуществами смарт-кодеков H.264+ или H.265+, необходимо использовать камеры с поддержкой PoE и сетевые видеорегистраторы одного производителя, поскольку эти технологии являются запатентованными.
Интеллектуальные кодеки обеспечивают экономию полосы пропускания, анализируя захватываемую сцену. Если сцена в основном стабильна или статична, она используется в качестве фонового кадра или изображения. Если в стабильной сцене появляются движущиеся объекты или прерывания, они фокусируются и захватываются в новые опорные кадры. Если объект продолжает двигаться, добавляются только данные о движущемся объекте.
ВНИМАНИЕ!
Ваше имущество находится под защитой! 👍
Это напоминание для владельцев хорошей системы видеонаблюдения!