Codec در پخش آنلاین ویدیو به چه معناست؟

از آنجایی که فرمت فایل‌های ویدئویی در حجم نهایی آنها موثر است، برای انتقال سریع‌تر ویدئو و فایل های صوتی باید آنها را تا جای ممکن فشرده کرد. یکی از روش های کاهش حجم اینگونه فایل ها استفاده از کدک‌ است.

کدک‌ها برای فشرده‌سازی داده‌های ویدئویی و صوتی از روش‌های مختلفی استفاده می کنند؛ از جمله حذف اطلاعات بی‌معنا، کاهش کیفیت، کاهش رزولوشن، تغییر ساختار فایل و غیره.

اگر بخواهیم codec را به چند بخش تقسیم کنیم می توانیم به H.264/AVC، H.265/HEVC، VP9، AV1، MPEG-4 و غیره اشاره کنیم که هر یک نسبت به دیگری مزایا و معایب خود را دارند.

برای جلوگیری از اختلال در انتقال ویدئوها، کدک‌ها باید به درستی کدگشایی شوند. بنابراین با توجه به نوع ویدئو، سرعت اینترنت و دستگاه پخش کننده، انتخاب نوع کدک صحیح بسیار مهم است.

به طور خلاصه استفاده از کدک می تواند سرعت انتقال داده های ویدیویی را افزایش داده و در نهایت رضایت کاربری بیشتری را برای ارائه دهندگان اینگونه محتوا به ارمغان آرود.

تفاوت فرمت و Codec

کدک (Codec) و فرمت (Format) دو واژه متفاوت هستند که در زمینه‌ی فایل‌های صوتی و تصویری مورد استفاده قرار می‌گیرند. فرمت به "شکلِ فیزیکی" فایل صوتی یا تصویری اشاره دارد، یعنی ساختاری که تعیین می‌کند اطلاعات صوتی یا تصویری در چه شکلی درون فایل قرار می‌گیرند و از چه پسوندی استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، فرمت‌هایی مانند MP3، WAV، MKV و MP4 از جمله‌ی فرمت‌های معروف در زمینه‌ی فایل‌های صوتی و تصویری هستند.

از سوی دیگر، کدک به فرآیند فشرده‌سازی و رمزگشایی اطلاعات صوتی و تصویری مرتبط است. به عبارتی، کدک الگوریتمی است که داده‌های صوتی و تصویری را در قالب فرمت مشخصی فشرده می‌کند تا حجم کمتری اشغال کنند. برای نمونه، کدک‌هایی مانند H.264، HEVC و AV1 از جمله‌ی کدک‌های معروف در زمینه‌ی فشرده‌سازی و رمزگشایی ویدیو هستند.

آشنایی بیشتر با انواع Codec

همانطور که گفته شد کدک (Codec)، ابزاری برای رمزنگاری و فشرده‌سازی داده‌های ویدیویی یا صوتی است. با استفاده از کدک، می‌توان حجم فایل ویدیویی را کاهش داده و آن را برای پخش سریع و انتقال آنلاین مناسب تر آماده کرد. در اصل، کدک تعیین‌کننده کیفیت و حجم فایل‌های ویدیویی و صوتی است.

انواع بسیاری از codec وجود داشته و مورد استفاده قرار می گیرد که در این میان کدک‌هایی مثل H.264/AVC، HEVC (H.265)، VP9 و AV1 رایج تر از سایرین هستند.

به طور خلاصه...

• H.264/AVC یکی از قدیمی‌ترین و پرکاربردترین کدک‌های ویدیویی است که توسط بسیاری از دستگاه‌های پخش ویدیویی و مرورگرهای وب پشتیبانی می‌شود.
• HEVC یا H.265 کدکی پیشرفته‌تر است که حجم فایل‌های ویدیویی را بسیار کاهش می‌دهد و در عین حال کیفیت تصویری بهتری را نیز ارائه می‌دهد.
• VP9 و AV1 هم در حال حاضر توسط بعضی از مرورگرهای وب و دستگاه‌های پخش پشتیبانی می‌شوند، اما نه در همه!

هر کدام از این کدک‌ها، ویژگی‌ها و مزایای خاص خود را دارند. اما برای انتخاب بهترین کدک باید به نیازهای خاص پروژه توجه کنید.

به عنوان مثال، اگر هدف کاهش حجم فایل است، می‌توان از کدک‌های پیشرفته‌تری مانند HEVC استفاده کرد. البته حتما به پشتیبانی پخش کننده هم توجه داشته باشید.

بگذارید ابتدا MPEG-4 را بررسی کنیم، بعد با جزئیات HEVC بیشتر آشنا خواهیم شد.

فرمت پرطرفدار MPEG4

MP4 یا MPEG-4 Part 14 یکی از فرمت های محبوب برای فایل های ویدیویی و صوتی است. این فرمت از استاندارد MPEG-4 برای فشرده سازی ویدیو استفاده کرده و بیشتر برای ارائه اطلاعات اضافی مانند زیرنویس، فصل بندی، فایل های جانبی و کاور نمایشی در کنار ویدیو طراحی شده است.

MP4 فرمتی است که توسط دستگاه های مختلف مانند موبایل، تبلت، لپتاپ و تمام مرورگرهای وب پشتیبانی می شود.

با این حال، یکی از نقاط ضعف MP4 این است که فشرده سازی از طریق آن باعث کاهش کیفیت تصویر می شود. به همین دلیل در برخی موارد، فرمت های دیگری مانند HEVC (High Efficiency Video Coding) یا H.265 ، برای فشرده سازی تصویر با کیفیت بالاتر مورد استفاده قرار می گیرند.

فرمت HEVC

HEVC که تحت عنوان High Efficiency Video Coding نیز شناخته می شود، یک فرمت فشرده سازی ویدئویی است که توسط MPEG و ITU-T توسعه داده شده است. این فرمت در مقایسه با فرمت های قدیمی مانند H.264، به طور میانگین 50٪ حجم را بیشتر کاهش می دهد. این بدان معناست که با استفاده از HEVC می توانید کیفیت بالاتری را با حجم کمتری بدست آورید.

HEVC بیشتر برای انتقال تصاویر با وضوح بالا مانند 4k و 8k به کار می رود، برای مثال از این فرمت در برخی برنامه های تلویزیونی و استریمینگ های ویدئویی مانند Netflix و Amazon Prime Video استفاده می شود؛ اما با این وجود استفاده از آن برای فایل های با وضوح پایین نیز می تواند کارآمد باشد.

با تمام این اوصاف، باید توجه داشت که فشرده سازی با HEVC برای فایل های با وضوح بالا باعث لود و پخش کندتری نسبت به فایل های با فرمت های دیگر می شود.

فرمت AV1

AV1 یک فرمت کدک متن باز است که برای فشرده سازی ویدیوها به کار می رود. این فرمت توسط انجمن کدک اتحادیه رسانه ها (AOMedia) توسعه داده شده وهدف اصلی آن، فشرده سازی بهتر در مقایسه با فرمت های قدیمی مانند H.264 است.

از مزایای AV1 می توان به کاهش حجم فایل ها، کیفیت تصویر بالا، حفظ جزئیات تصویر و دوام بیشتر در برابر خطاهای شبکه ای اشاره کرد. با توجه به این مزایا، بسیاری از شرکت های بزرگ همچون Google، Mozilla و Amazon از این فرمت برای فشرده سازی ویدیوهای خود استفاده می کنند.

تغییر Codec از طریق نرم افزار

برای تغییر codec ویدیو، می‌توان از هر نرم‌افزار ویرایشگر ویدیویی استفاده کرد. در این نرم‌افزارها، معمولاً گزینه تغییر کدک وجود دارد که با استفاده از آن می‌توان کدک فعلی ویدیو را به یک کدک دیگر تغییر داد.

از جمله نرم‌افزارهای ویرایشگر ویدیو که امکان تغییر کدک را فراهم می‌کنند، می‌توان به Adobe Premiere، Final Cut Pro، DaVinci Resolve و Handbrake اشاره کرد. در این نرم‌افزارها، با انتخاب ویدیو و انتخاب کدک جدید، می‌توان به راحتی کدک ویدیو را تغییر داد.

همچنین برای تغییر کدک ویدیو، می‌توان از سرویس‌های آنلاین نیز استفاده کرد. برخی از این سرویس‌ها شامل CloudConvert، Online-Convert و Convertio هستند که به راحتی قابلیت تبدیل فرمت و تغییر کدک را برای ویدیو‌ها فراهم می‌کنند.

Codec در پخش آنلاین ویدیو

پخش آنلاین یا استریمینگ ویدیو، فرآیند پخش از طریق اینترنت به صورت لایو یا غیرزنده است. با رشد تکنولوژی اینترنت، استریمینگ ویدیوها بسیار محبوب شده و طرفداران زیادی بخصوص در حوزه گیمینگ و آموزش آنلاین پیدا کرده است (ایده های جذاب برای پخش زنده).

استریمینگ ویدیو در سایت های زیادی نظیر یوتیوب، نتفلیکس، آمازون پرایم، آپارات، نماوا، فیلیمو و ... مورد استفاده قرار می گیرد. معمولاً ویدیوها (فیلم و سریال، استریم گیم و ...) از منبع سرور های مجازی در دسترس کاربران قرار گرفته و مخاطب می تواند آن در هر زمان و مکانی مشاهده کند.

برای مشاهده ویدیویی با کیفیت بالا، به اینترنت پرسرعت و بدون قطعی نیاز است. همچنین، فشرده سازی ویدیو و بکارگیری پروتکل های شبکه ای مناسب برای ارائه بهترین تجربه کاربری از اهمیت بسزایی برخوردار است.

ویدیو استریمینگ از پروتکل هایی مانند RTMP، HLS و DASH استفاده می کند. این پروتکل ها برای ارسال فایل های ویدیویی از طریق اینترنت مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین، برای تولید ویدیوهای با کیفیت بالا، از تکنولوژی های فشرده سازی فوق الذکر مانند H.264، HEVC و AV1 نیز کمک گرفته می شود.

استفاده از کدک‌های مختلف در استریمینگ ویدیو، باعث بهبود کیفیت ویدیو و کاهش حجم فایل می‌شود. انتخاب کدک مناسب، تأثیر بسیاری بر روی سرعت پخش و کیفیت ویدیویی دارد، پس در انتخاب آنها حساس باشید.

در این مبحث باید با دو مفهوم VOD و Live Streaming آشنا باشید.

Codec در VOD و Live Streaming

به زبان ساده VOD یا Video on Demand به معنای ویدیویی است که کاربر می‌تواند آن را در هر زمانی از طریق اینترنت ببیند. این فرآیند شامل ارائه محتوای ویدیویی توسط سرویس‌هایی مانند Netflix، Amazon Prime و Hulu یا ارائه دهندگانی مانند آپارات می‌شود که کاربران می‌توانند به صورت آنلاین ویدیوی مورد نظر را تماشا کنند.

VOD اغلب با توجه به پهنای باند اینترنت کاربر تنظیم می‌شود که به آن Adaptive Bitrate گویند تا پخشی بدون نقص و با کیفیت صورت پذیرد.

برای پخش VOD، فایل ویدیویی باید در یک کدک (codec) قرار داشته باشد که بتواند توسط player های وب پشتیبانی شود. همچنین برای پخش بهتر و سریع‌تر، پلتفرم هایی مانند میزبان کلود می‌توانند برای ارائه VOD به صورت اختصاصی به کمک شما آیند.

در پروسه پخش زنده (Live Streaming) نیز کدک از اهمیت بسزایی برخوردار است. در واقع، codec هنگام پخش زنده، تلاش می‌کند حجم داده‌های صوتی یا تصویری را کاهش داده و با فشرده‌سازی داده‌ها سرعت پخش را افزایش دهد. (چطور یک لایو استریم داشته باشیم؟)

استفاده از کدک مناسب در پخش زنده از ضروریات اصلی برای ارائه تجربه کاربری مطلوب است. برای مثال، استفاده از کدکی با قابلیت فشرده‌سازی مناسب در پخش زنده می‌تواند باعث کاهش هزینه پهنای باند شده و از طرفی تجربه باکیفیت‌تری برای کاربران بهمراه داشته باشد.

در نتیجه، انتخاب کدک مناسب در جریان زنده باید با توجه به شرایط مختلفی از جمله سرعت اینترنت کاربر، پهنای باند موجود و نوع محتوا انجام شود. در واقع، با توجه به مشخصات محتوای ویدیویی مورد استفاده، کدک مناسب انتخاب می‌شود تا بهترین تجربه کاربری فراهم شود.

جمع بندی

در این مطلب به بررسی کدک ها و کاربرد آن‌ها در ویدیو استریمینگ پرداختیم. کدک ها برای فشرده سازی داده های ویدئویی مورد استفاده قرار گرفته و بسته به سرعت اینترنت، پخشی با کیفیت تر را برای کاربران رقم خواهند زد. در این میان محبوب‌ترین کدک ها عبارتند از H.264، HEVC و AV1 که مزایا و معایب هر کدام در این مطلب مورد بررسی قرار گرفت.

استفاده از کدک های مناسب و بهینه برای حوزه VOD و لایو استریمینگ نیز می تواند باعث بهبود تجربه کاربری در تماشای ویدئوهای آنلاین شود.