مقارنة برامج ترميز الفيديو
برنامج ترميز الفيديو هو برنامج أو جهاز يوفر ترميز وفك ترميز الفيديو الرقمي ، وقد يتضمن أو لا يتضمن استخدام ضغط الفيديو و/أو فك ضغطه. معظم برامج الترميز هي تطبيقات لتنسيقات ترميز الفيديو .
قد تستخدم عملية الضغط تقنيات ضغط البيانات مع فقدان البيانات ، مما يجعل مسائل قياس الجودة بالغة الأهمية. بعد فترة وجيزة من انتشار الأقراص المدمجة كبديل رقمي للصوت التناظري، أصبح من الممكن تخزين الفيديو واستخدامه بصيغة رقمية. وسرعان ما ظهرت تقنيات متنوعة لتحقيق ذلك. يتمثل الهدف الرئيسي لمعظم طرق ضغط الفيديو في إنتاج فيديو يُحاكي جودة المصدر الأصلي بأقرب ما يكون، مع الحفاظ على أصغر حجم ملف ممكن. ومع ذلك، توجد عوامل أخرى عديدة يمكن استخدامها كأساس للمقارنة.
مقدمة في المقارنة
تتم مقارنة الخصائص التالية في مقارنات برامج ترميز الفيديو :
- جودة الفيديو لكل معدل بت (أو نطاق معدلات البت ). تُعتبر جودة الفيديو عادةً السمة الرئيسية لمقارنات برامج الترميز. ويمكن أن تكون مقارنات جودة الفيديو ذاتية أو موضوعية .
- خصائص الأداء مثل سرعة الضغط/فك الضغط، والملفات الشخصية/الخيارات المدعومة، والدقة المدعومة، واستراتيجيات التحكم في المعدل المدعومة، وما إلى ذلك.
- الخصائص العامة للبرمجيات - على سبيل المثال:
- الشركة المصنعة
- أنظمة التشغيل المدعومة ( لينكس ، ماك أو إس ، ويندوز )
- رقم الإصدار
- تاريخ الإصدار
- نوع الترخيص (تجاري، مجاني، مفتوح المصدر )
- الواجهات المدعومة (VfW، DirectShow ، إلخ).
- السعر (القيمة مقابل المال، خصومات الكميات، إلخ)
جودة الفيديو
تعتمد جودة الترميز بشكل كبير على تنسيق الضغط المستخدم. فالترميز ليس تنسيقًا، وقد توجد عدة ترميزات تُطبّق نفس مواصفات الضغط ؛ فعلى سبيل المثال، لا تُحقق ترميزات MPEG-1 عادةً نسبة جودة إلى حجم تُضاهي تلك التي تُحققها الترميزات التي تُطبّق مواصفات H.264 الأحدث. كما أن نسبة الجودة إلى الحجم للمخرجات الناتجة عن تطبيقات مختلفة لنفس المواصفات قد تختلف أيضًا.
تحدد كل مواصفة ضغط آليات متنوعة لتقليل حجم الفيديو الخام (وهو في جوهره سلسلة من الصور الرقمية غير المضغوطة كاملة الدقة)، بدءًا من ضغط البتات البسيط (مثل خوارزمية ليمبل-زيف-ويلش ) وصولًا إلى التلخيص النفسي البصري وتلخيص الحركة، وكيفية تخزين الناتج كتدفق بتات. طالما أن مكون التشفير في برنامج الترميز يلتزم بالمواصفة، فإنه يستطيع اختيار أي مزيج من هذه الطرق لتطبيقها على أجزاء مختلفة من المحتوى. يتعرف مكون فك التشفير في برنامج الترميز المتوافق أيضًا مع المواصفة على كل آلية من الآليات المستخدمة، وبالتالي يفسر التدفق المضغوط لإعادة عرضه كفيديو خام (مع العلم أن هذا لن يكون مطابقًا تمامًا للفيديو الخام المدخل إلا إذا كان الضغط بدون فقدان للبيانات). يطبق كل مُشفِّر المواصفة وفقًا لخوارزمياته ومعاييره الخاصة، مما يعني أن الناتج المضغوط لبرامج الترميز المختلفة سيختلف، مما يؤدي إلى اختلافات في الجودة والكفاءة بينها.
قبل مقارنة جودة الفيديو باستخدام برامج الترميز المختلفة، من المهم فهم أن كل برنامج ترميز قد يُقدم درجات متفاوتة من الجودة لمجموعة معينة من الإطارات ضمن تسلسل الفيديو. وتلعب عوامل عديدة دورًا في هذا التباين. أولًا، تحتوي جميع برامج الترميز على آلية للتحكم في معدل البت، وهي المسؤولة عن تحديد معدل البت والجودة لكل إطار على حدة. ويُحدث الفرق بين معدل البت المتغير (VBR) ومعدل البت الثابت (CBR) مفاضلة بين جودة متسقة لجميع الإطارات، من جهة، ومعدل بت أكثر ثباتًا، وهو أمر ضروري لبعض التطبيقات، من جهة أخرى. ثانيًا، تُميز بعض برامج الترميز بين أنواع مختلفة من الإطارات، مثل الإطارات الرئيسية والإطارات غير الرئيسية، والتي تختلف في أهميتها للجودة المرئية الإجمالية ومدى إمكانية ضغطها. ثالثًا، تعتمد الجودة على عمليات الترشيح المسبق، المُضمنة في جميع برامج الترميز الحالية. وقد تلعب عوامل أخرى دورًا أيضًا.
بالنسبة لمقطع فيديو طويل بما فيه الكفاية، يُمكن اختيار مقاطع لم تتأثر كثيرًا بالضغط، ومقاطع أخرى تأثرت به بشدة، خاصةً عند استخدام معدل بت ثابت (CBR) ، حيث تتفاوت جودة الإطارات بشكل كبير نتيجةً لاختلاف كميات الضغط اللازمة لتحقيق معدل بت ثابت. لذا، في مقطع فيديو طويل، كفيلم روائي طويل مثلاً، قد يختلف أداء أي برنامجين ترميز اختلافًا كبيرًا في مقطع معين من المقطع، بينما قد يكون أداء برامج الترميز متقاربًا (أو العكس) في الجودة على امتداد مجموعة أوسع من الإطارات. وقد تُختار أحيانًا في المراجعات، من خلال البيانات الصحفية ومنتديات الهواة، مقاطع معروفة بتفضيلها لبرنامج ترميز معين أو أسلوب معين للتحكم في معدل البت.
جودة الفيديو الموضوعية
تُعدّ تقنيات التقييم الموضوعي للفيديو نماذج رياضية تسعى إلى التنبؤ بتقييمات البشر لجودة الصورة، كما يتضح غالبًا من نتائج تجارب التقييم الذاتي للجودة. وتعتمد هذه التقنيات على معايير ومقاييس يمكن قياسها بموضوعية وتقييمها تلقائيًا بواسطة برنامج حاسوبي. تُصنّف الطرق الموضوعية بناءً على توفر إشارة فيديو أصلية نقية، والتي تُعتبر ذات جودة عالية (غير مضغوطة عمومًا). ولذلك، يمكن تصنيفها على النحو التالي:
- طرق المرجعية الكاملة (FR)، حيث تكون إشارة الفيديو الأصلية بأكملها متاحة
- طرق المرجعية المختزلة (RR)، حيث لا تتوفر سوى معلومات جزئية من الفيديو الأصلي، و
- طرق بدون مرجع (NR)، حيث لا يتوفر الفيديو الأصلي على الإطلاق.
جودة الفيديو الذاتية
يتعلق هذا الأمر بكيفية استقبال المشاهد للفيديو، ويحدد رأيه في مقطع فيديو معين. وتُعدّ اختبارات جودة الفيديو الذاتية مكلفة للغاية من حيث الوقت (التحضير والتنفيذ) والموارد البشرية.
توجد طرق عديدة لعرض مقاطع الفيديو على الخبراء وتسجيل آرائهم. وقد تم توحيد بعض هذه الطرق، لا سيما في توصية ITU-R BT.500-13 وتوصية ITU-T P.910.
إن سبب قياس جودة الفيديو الذاتية هو نفسه سبب قياس متوسط تقييم الصوت. يمكن حساب متوسط آراء الخبراء، ويُذكر هذا المتوسط إما مع هامش ثقة محدد أو مصحوبًا به. ويمكن استخدام إجراءات إضافية لحساب المتوسط. على سبيل المثال، قد تُرفض آراء الخبراء الذين تُعتبر آراؤهم غير مستقرة (كأن يكون ارتباطها بمتوسط التقييم ضعيفًا).
في حالة برامج ترميز الفيديو ، يُعدّ هذا وضعًا شائعًا جدًا. فعندما تُظهر برامج الترميز ذات النتائج الموضوعية المتشابهة نتائج مختلفة من الناحية الذاتية، يمكن أن تكون الأسباب الرئيسية هي:
- تُستخدم المرشحات المسبقة واللاحقة على نطاق واسع في برامج الترميز. غالبًا ما تستخدم برامج الترميز مرشحات مسبقة مثل إزالة التشويش ، وإزالة الوميض، وتثبيت الصورة، وما إلى ذلك. تحافظ إزالة التشويش وإزالة الوميض عادةً على قيمة PSNR مع تحسين جودة الصورة (كما أن أفضل مرشحات إزالة التشويش البطيئة تزيد من PSNR عند معدلات البت المتوسطة والعالية). يُقلل تثبيت الصورة بشكل كبير من PSNR، ولكنه يُحسّن جودة الصورة. تُظهر المرشحات اللاحقة خصائص مماثلة - إذ تحافظ إزالة التشويش وإزالة الحلقات على PSNR، ولكنها تُحسّن الجودة؛ بينما يُحسّن التحبب (المُقترح في H.264 ) جودة الفيديو بشكل أساسي، خاصةً على شاشات البلازما الكبيرة، ولكنه يُقلل من PSNR. تُزيد جميع المرشحات من وقت الضغط/فك الضغط، لذا فهي تُحسّن جودة الصورة ولكنها تُقلل من سرعة الترميز وفك الترميز.
- قد تؤدي استراتيجية البحث عن تقدير الحركة (ME) إلى اختلاف جودة الصورة لنفس قيمة PSNR. عادةً، لا يصل ما يُسمى بالبحث عن الحركة الحقيقية إلى الحد الأدنى لقيم مجموع الفروق المطلقة (SAD) في تقدير الحركة في برامج الترميز، ولكنه قد يُحسّن جودة الصورة. كما تتطلب هذه الطرق وقتًا أطول للضغط.
- استراتيجية التحكم في معدل البت . عادةً ما ينتج عن معدل البت المتغير علامات جودة بصرية أفضل من معدل البت الثابت لنفس متوسط قيم PSNR للتسلسلات.
يصعب استخدام مقاطع طويلة للاختبارات الذاتية. عادةً ما تُستخدم ثلاثة أو أربعة مقاطع مدة كل منها عشر ثوانٍ، بينما تُستخدم الأفلام الكاملة للمقاييس الموضوعية. يُعد اختيار المقطع المناسب أمرًا بالغ الأهمية ، فالمقاطع المشابهة لتلك التي يستخدمها المطورون لضبط برامج الترميز الخاصة بهم تكون أكثر تنافسية.
مقارنة الأداء
مقارنة السرعات
عدد الإطارات في الثانية ( FPS ) المستخدمة بشكل شائع لقياس سرعة الضغط/فك الضغط.
ينبغي مراعاة المسائل التالية عند تقدير الاختلافات المحتملة في أداء برامج الترميز:
- توحيد وقت الإطار الناتج عن فك الضغط (أو الضغط أحيانًا) - يمكن أن تتسبب الاختلافات الكبيرة في هذه القيمة في تشغيل متقطع مزعج.
- سيختلف دعم SIMD حسب المعالج وبرنامج الترميز - على سبيل المثال، MMX و SSE و SSE2 ، حيث يغير كل منها أداء وحدة المعالجة المركزية في بعض أنواع المهام (غالبًا ما تشمل تلك التي تتعلق ببرامج الترميز).
- يختلف دعم تعدد الخيوط بشكل كبير حسب المعالج (عدد أنوية وحدة المعالجة المركزية)، ولدى برامج الترميز استراتيجيات مختلفة لاستخدام تلك الأنوية - يؤثر وجود تقنية Hyper-threading على سرعة برنامج الترميز لأنه يغير تخصيص الموارد على مستوى منخفض على وحدة المعالجة المركزية.
- سرعة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) - مهمة بشكل عام لمعظم تطبيقات الترميز.
- حجم ذاكرة التخزين المؤقت للمعالج - القيم المنخفضة تسبب أحيانًا تدهورًا خطيرًا في السرعة، على سبيل المثال، بالنسبة لوحدات المعالجة المركزية ذات ذاكرة التخزين المؤقت المنخفضة مثل العديد من سلسلة Intel Celeron .
- استخدام وحدة معالجة الرسومات بواسطة برنامج الترميز - يمكن لبعض برامج الترميز أن تزيد من أدائها بشكل كبير من خلال الاستفادة من موارد وحدة معالجة الرسومات.
فعلى سبيل المثال، قد يؤدي برنامج الترميز A (المُحسَّن لاستخدام الذاكرة - أي أنه يستخدم ذاكرة أقل) على أجهزة الكمبيوتر الحديثة (التي لا تعاني عادةً من قيود في الذاكرة) إلى أداء أبطأ من برنامج الترميز B. وفي الوقت نفسه، قد يعطي نفس الزوج من برامج الترميز نتائج معاكسة إذا تم تشغيله على جهاز كمبيوتر قديم بموارد ذاكرة (أو ذاكرة تخزين مؤقت) منخفضة.
دعم الملفات الشخصية
تُحدد المعايير الحديثة نطاقًا واسعًا من الميزات، وتتطلب جهودًا وموارد برمجية أو مادية ضخمة لتنفيذها. وعادةً ما يتم دعم ملفات تعريف مُحددة فقط من المعيار في أي منتج معين. (وهذا شائع جدًا في تطبيقات H.264، على سبيل المثال).
يتضمن معيار H.264 المجموعات السبع التالية من القدرات، والتي يشار إليها باسم الملفات التعريفية ، والتي تستهدف فئات محددة من التطبيقات:
- الملف التعريفي الأساسي (BP) : يستخدم هذا الملف التعريفي على نطاق واسع في مؤتمرات الفيديو وتطبيقات الهاتف المحمول، وهو مخصص في المقام الأول للتطبيقات منخفضة التكلفة ذات موارد الحوسبة المحدودة.
- الملف الشخصي الرئيسي (MP) : كان المقصود منه في الأصل أن يكون الملف الشخصي الرئيسي للمستهلك لتطبيقات البث والتخزين، لكن أهمية هذا الملف الشخصي تلاشت عندما تم تطوير الملف الشخصي العالي (HiP) لتلك التطبيقات.
- الملف التعريفي الموسع (XP) : تم تصميم هذا الملف التعريفي ليكون ملف تعريف لبث الفيديو، ويتميز بقدرة ضغط عالية نسبيًا وبعض الحيل الإضافية لضمان المتانة في مواجهة فقدان البيانات وتبديل بث الخادم.
- الملف التعريفي عالي الدقة (HiP) : الملف التعريفي الأساسي لتطبيقات البث وتخزين الأقراص، وخاصةً لتطبيقات التلفزيون عالي الوضوح. (هذا هو الملف التعريفي المعتمد في أقراص HD DVD و Blu-ray ، على سبيل المثال).
- ملف تعريف عالي 10 (Hi10P) : يتجاوز هذا الملف التعريفي إمكانيات منتجات المستهلك السائدة اليوم، ويعتمد على ملف التعريف العالي، ويضيف دعمًا لما يصل إلى 10 بتات لكل عينة من دقة الصورة التي تم فك تشفيرها.
- ملف تعريف عالي 4:2:2 (Hi422P) : يستهدف هذا الملف التعريفي بشكل أساسي التطبيقات الاحترافية التي تستخدم الفيديو المتداخل، ويعتمد على ملف تعريف High 10، ويضيف دعمًا لتنسيق أخذ عينات اللون 4:2:2 مع استخدام ما يصل إلى 10 بتات لكل عينة من دقة الصورة التي تم فك تشفيرها.
- ملف تعريف التنبؤ عالي 4:4:4 (Hi444PP) : يعتمد هذا الملف التعريفي على ملف تعريف عالي 4:2:2، ويدعم أخذ عينات اللون حتى 4:4:4، وما يصل إلى 14 بت لكل عينة، بالإضافة إلى دعم ترميز المنطقة الفعال بدون فقدان وترميز كل صورة كثلاثة مستويات لونية منفصلة.
- ملف تعريف متعدد العرض عالي المستوى : يدعم هذا الملف التعريفي عرضين أو أكثر باستخدام كل من التنبؤ بين الصور (الزمني) والتنبؤ بين العرض MVC، ولكنه لا يدعم صور الحقل وتشفير الإطار-الحقل التكيفي مع الكتلة الكبيرة.
يتضمن المعيار أيضاً أربعة ملفات تعريف إضافية خاصة بتقنية Intra ، وهي عبارة عن مجموعات فرعية بسيطة من ملفات تعريف أخرى مماثلة. وتُستخدم هذه الملفات في الغالب للتطبيقات الاحترافية (مثل الكاميرات وأنظمة التحرير).
- ملف تعريف High 10 الداخلي : يقتصر ملف تعريف High 10 على الاستخدام الداخلي فقط.
- ملف تعريف عالي 4:2:2 داخلي : يقتصر ملف التعريف عالي 4:2:2 على الاستخدام الداخلي بالكامل.
- ملف تعريف عالي 4:4:4 داخلي : يقتصر ملف التعريف العالي 4:4:4 على الاستخدام الداخلي بالكامل.
- ملف تعريف CAVLC 4:4:4 الداخلي : ملف تعريف 4:4:4 العالي مقيد بالاستخدام الداخلي بالكامل وبترميز إنتروبيا CAVLC (أي لا يدعم CABAC ).
علاوة على ذلك، يحتوي المعيار الآن أيضًا على ثلاثة ملفات تعريف لترميز الفيديو القابل للتطوير .
- ملف تعريف أساسي قابل للتطوير : امتداد قابل للتطوير لملف التعريف الأساسي.
- ملف تعريف عالي قابل للتطوير : امتداد قابل للتطوير لملف التعريف العالي.
- ملف تعريف داخلي عالي قابل للتطوير : ملف التعريف العالي القابل للتطوير مقيد بالاستخدام الداخلي بالكامل.
يجب أن تأخذ المقارنة الدقيقة بين برامج الترميز في الاعتبار اختلافات الملفات الشخصية داخل كل برنامج ترميز.
انظر أيضًا إلى ملفات تعريف ومستويات MPEG-2 .
استراتيجيات التحكم في المعدل المدعومة
يمكن تصنيف استراتيجيات التحكم في معدل نقل البيانات لبرامج ترميز الفيديو على النحو التالي:
- معدل البت المتغير ( VBR ) و
- معدل بت ثابت ( CBR ).
معدل البت المتغير (VBR) هو استراتيجية تهدف إلى تحقيق أقصى جودة مرئية للفيديو مع تقليل معدل البت. في المشاهد سريعة الحركة، يستخدم معدل البت المتغير عددًا أكبر من البتات مقارنةً بالمشاهد بطيئة الحركة ذات المدة المماثلة، مع الحفاظ على جودة مرئية ثابتة. أما في بث الفيديو المباشر وغير المخزن مؤقتًا، عندما يكون عرض النطاق الترددي المتاح ثابتًا - كما هو الحال في مؤتمرات الفيديو التي تُبث عبر قنوات ذات عرض نطاق ترددي ثابت - فيجب استخدام معدل بت ثابت (CBR).
يُستخدم معدل البت الثابت (CBR) عادةً في مؤتمرات الفيديو والبث عبر الأقمار الصناعية والكابلات. بينما يُستخدم معدل البت المتغير (VBR) عادةً في إنشاء أقراص الفيديو الرقمية (CD/DVD) وإضافة الفيديو إلى البرامج.
يُعدّ التحكم في معدل البت مناسبًا لبث الفيديو. أما للتخزين والمشاهدة دون اتصال بالإنترنت، فيُفضّل عادةً التشفير بجودة ثابتة (تُحدّد عادةً بالتكميم ) بدلاً من استخدام التحكم في معدل البت. [ 1 ] [ 2 ]
خصائص البرمجيات
قائمة برامج الترميز
| برنامج الترميز | المُنشئ/المُشرف | تاريخ الإصدار العام الأول | أحدث إصدار مستقر | رخصة | تنسيقات ضغط حاصلة على براءات اختراع | طريقة الضغط | الخوارزمية الأساسية | دعم OpenCL | دعم nVidia CUDA | دعم Intel SSE | دعم Intel AVX | دعم تقنية Intel Quick Sync Video |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| فيديو AOM 1 ( AV1 ) | تحالف الإعلام المفتوح | 2018-06-25 | 1.0.0 Errata 1 (2019) [ 3 ] | BSD ذو البندين | حاصل على براءة اختراع، ولكن يمكن ترخيصه مجاناً | مع فقدان البيانات / بدون فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | نعم | نعم | نعم |
| libtheora ( Theora ) | Xiph.org | 2002-09-25 | 1.1.1 (2009) [ 4 ] | نمط BSD [ 5 ] | حاصل على براءة اختراع، ولكن يمكن ترخيصه بحرية [*] | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | نعم | لا | مجهول |
| أبحاث ديراك ( ديراك ) | قسم الأبحاث في بي بي سي | 2008-09-17 | 1.0.2 (2009) [ 6 ] | MPL 1.1 ، جنو جي بي إل 2، جنو إل جي بي إل 2.1 | لا أحد | مع فقدان البيانات / بدون فقدان البيانات | DWT | مجهول | مجهول | مجهول | لا | مجهول |
| سينيفورم | كاميرا جو برو | 2001 | 10.0.2 (2019) [ 7 ] | رخصة أباتشي 2.0 ، رخصة MIT | لا أحد | فقدان البيانات | DWT | لا | لا | نعم | لا | لا |
| شرودنغر ( ديراك ) | ديفيد شليف | 2008-02-22 | 1.0.11 (2012) [ 6 ] | MPL 1.1 ، GNU GPL 2، GNU LGPL 2، ترخيص MIT | لا أحد | مع فقدان البيانات / بدون فقدان البيانات | DWT | نعم | نعم | مجهول | مجهول | مجهول |
| x264 | فريق x264 | 2003 | r3079 (2021) [ 8 ] | رخصة جنو العمومية العامة | MPEG-4 AVC/H.264 | مع فقدان البيانات / بدون فقدان البيانات | DCT | نعم | لا | نعم | نعم | نعم |
| x265 | فريق x265 | 2013 | 3.5 (2021) [ 9 ] | رخصة جنو العمومية العامة | HEVC/H.265 | مع فقدان البيانات / بدون فقدان البيانات | DCT | لا | لا | نعم | نعم | نعم |
| Xvid | فرق Xvid | 2001 | 1.3.7 (2019) [ 10 ] | رخصة جنو العمومية العامة | MPEG-4 ASP | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| FFmpeg ( libavcodec ) | فريق FFmpeg | 2000 | 4.4.1 (2021) [ 11 ] | رخصة جنو العمومية العامة المحدودة | MPEG-1 ، MPEG-2 ، MPEG-4 ASP، H.261 ، H.263 ، VC-3 ، WMV7 ، WMV8 ، MJPEG ، MS-MPEG-4v3، DV ، برنامج ترميز Sorenson ، إلخ. | مع فقدان البيانات / بدون فقدان البيانات | DCT | نعم | نعم | نعم | نعم | نعم |
| FFavs ( libavcodec ) | فريق FFavs | 2009 | 0.0.3 (2009) [ 12 ] | رخصة جنو العمومية العامة المحدودة | MPEG-1، MPEG-2، MPEG-4 ASP، إلخ. | مع فقدان البيانات / بدون فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| OpenH264 | أنظمة سيسكو | 2014-05 | 2.1.1 (2020) [ 13 ] | BSD ذو البندين | MPEG-4 AVC/ H.264 | فقدان البيانات | DCT | لا | لا | نعم | لا | لا |
| شحرور | شركة فوربيدن تكنولوجيز بي إل سي | 2006-01 | 9 (2017) [ 14 ] | ملكية خاصة | شحرور | فقدان البيانات | الترميز التكيفي | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| DivX | شركة DivX | 2001 | برنامج DivX 11 (2024) [ 15 ] | ملكية خاصة | MPEG-4 ASP ، H.264 | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | نعم [ 16 ] |
| DivX ;-) | اختراق برنامج ترميز MPEG-4v3 الخاص بمايكروسوفت [ 17 ] [ 18 ] | 1998 | 3.20 ألفا [ 19 ] (2000) | ملكية خاصة | برنامج MPEG-4v3 من مايكروسوفت (غير متوافق مع معيار MPEG-4) | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| 3ivx | شركة 3ivx Technologies Pty. Ltd. | 2001 | 5.0.5 (2012) [ 20 ] | ملكية خاصة | MPEG-4 ASP | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| نيرو ديجيتال | نيرو إيه جي | 2003 | 1.5.4.0 (2010) | ملكية خاصة | MPEG-4 ASP ، H.264 [ 21 ] | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| ProRes 422 / ProRes 4444 | شركة آبل | 2007 | مجهول | ملكية خاصة | ProRes | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| فيديو سورنسون | سورنسون ميديا | 1998 | مجهول | ملكية خاصة | فيديو سورنسون | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| سورنسون سبارك | سورنسون ميديا | 2002 | مجهول | ملكية خاصة | سورنسون سبارك | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| VP3 | شركة أون تو تكنولوجيز | 2000 | مجهول | نمط BSD [ 5 ] | حاصل على براءة اختراع، ولكن يمكن ترخيصه بحرية [*] | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| VP4 | شركة أون تو تكنولوجيز | 2001 | مجهول | ملكية خاصة | VP4 | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| VP5 | شركة أون تو تكنولوجيز | 2002 | مجهول | ملكية خاصة | VP5 | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| VP6 | شركة أون تو تكنولوجيز | 2003 | مجهول | ملكية خاصة | VP6 | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| VP7 | شركة أون تو تكنولوجيز | 2005 | مجهول | ملكية خاصة | VP7 | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| libvpx ( VP8 ) | شركة On2 Technologies (التي تملكها الآن شركة جوجل ) | 2008 | 1.11.0 (2021) [ 22 ] | على غرار نظام BSD | حاصل على براءة اختراع، ولكن يمكن ترخيصه مجاناً | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| libvpx ( VP9 ) | جوجل | 2013 | 1.11.0 (2021) [ 22 ] | على غرار نظام BSD | حاصل على براءة اختراع، ولكن يمكن ترخيصه مجاناً | مع فقدان البيانات / بدون فقدان البيانات | DCT | نعم، ليس في مكتبة libvpx ولكن في برامج ترميز VP9 OpenCL الخاصة بشركتي Luxoft و Ittiam | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| DNxHD | تقنية أفيد | 2004 | مجهول | ملكية خاصة | VC-3 | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| برنامج ترميز سينما كرافت SP2 | شركة التكنولوجيا المخصصة | 2000 | 1.00.01.09 (2009) [ 23 ] | ملكية خاصة | MPEG-1، MPEG-2 | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| النسخة المجانية من TMPGEnc | شركة بيغاسيس | 2001 | 2.525.64.184 (2008) [ 24 ] | ملكية خاصة | MPEG-1، MPEG-2 | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| برنامج ترميز الوسائط في ويندوز | مايكروسوفت | 1999 | 9 (2003) (WMV3 in FourCC ) | ملكية خاصة | WMV ، VC-1 ، (في الإصدارات المبكرة MPEG-4 الجزء 2 وليس متوافقًا مع MPEG-4 MPEG-4v3، MPEG-4v2) | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| سينيباك | تم ابتكاره بواسطة شركة SuperMac، وتم الاستحواذ عليه وتسجيل براءة اختراعه بواسطة شركة Radius. تتم صيانته حاليًا بواسطة شركة Compression Technologies, Inc. [ 25 ] | 1991 | 1.10.0.26 (1999) | ملكية خاصة | سينيباك | فقدان البيانات | VQ | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| فيديو إنديو | شركة إنتل ، التي تُقدمها حاليًا شركة ليغوس | 1992 | 5.11 | ملكية خاصة | فيديو إنديو | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| ترو موشن إس | شركة أون تو تكنولوجيز | 1995 | مجهول | ملكية خاصة | ترو موشن إس | فقدان البيانات | الترميز داخل الإطار | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| فيديو حقيقي | RealNetworks | 1997 | RealVideo 10 [ 26 ] | ملكية خاصة | H.263 ، RealVideo | فقدان البيانات | DCT | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| هافيوف | بن رودياك-جولد | 2000 | 2.1.1 (2003) [ 27 ] | رخصة جنو العمومية العامة 2 | لا أحد | بدون فقدان للجودة | هوفمان | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| لاغاريث | بن غرينوود | 2004-10-04 | 1.3.27 (2011-12-08) [ 28 ] | رخصة جنو العمومية العامة 2 | لا أحد | بدون فقدان للجودة | هوفمان | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| مفاهيم المؤتمر الرئيسي | شركة MainConcept GmbH | 1993 | 8.8.0 (2011) | ملكية خاصة | MPEG-1، MPEG-2، H.264/AVC، H.263، VC-3، MPEG-4 الجزء 2، DV، MJPEG إلخ. | فقدان البيانات | DCT | نعم [ 29 ] | نعم [ 30 ] [ 31 ] | مجهول | مجهول | نعم [ 32 ] |
| ترميز فيديو CellB | صن مايكروسيستمز | 1992 [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] | [ 37 ] | على غرار نظام BSD | لا أحد | فقدان البيانات | VQ | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول | مجهول |
| إيليكارد | إيليكارد | 2008 | G4 (2010) [ 38 ] | ملكية خاصة | MPEG-1، MPEG-2، MPEG-4، AVC | فقدان البيانات | DCT | لا | نعم [ 38 ] | لا | نعم [ 38 ] | نعم [ 38 ] |
| برنامج الترميز | المُنشئ/المُشرف | تاريخ الإصدار العام الأول | أحدث إصدار مستقر | رخصة | تنسيقات ضغط حاصلة على براءات اختراع | طريقة الضغط | الخوارزمية الأساسية | دعم OpenCL | دعم nVidia CUDA | دعم Intel SSE | دعم Intel AVX | دعم تقنية Intel Quick Sync Video |
* تفاوضت مؤسسةXiph.Orgعلى ترخيص مجاني غير قابل للإلغاء لبرنامج Theora وبرامج الترميز الأخرى المشتقة من VP3، متاح للجميع ولأي غرض. [ 39 ] * يُعرف DivX Plus أيضًا باسم DivX 8. أحدث إصدار مستقر لنظام Mac هو DivX 7 لنظام Mac.
دعم نظام التشغيل الأصلي
لاحظ أن دعم نظام التشغيل لا يعني ما إذا كان يمكن تشغيل الفيديو المشفر باستخدام برنامج الترميز على نظام التشغيل المحدد - على سبيل المثال، يمكن تشغيل الفيديو المشفر باستخدام برنامج الترميز DivX على أنظمة شبيهة بنظام Unix باستخدام برامج فك تشفير MPEG-4 ASP المجانية (FFmpeg MPEG-4 أو Xvid)، ولكن برنامج الترميز DivX (وهو منتج برمجي) متاح فقط لنظامي التشغيل Windows و macOS.
| برنامج الترميز | نظام التشغيل macOS | أنظمة يونكس الأخرى والأنظمة الشبيهة بيونكس | ويندوز |
|---|---|---|---|
| 3ivx | نعم | نعم | نعم |
| شحرور | نعم | نعم | نعم |
| سينيباك | نعم | لا | نعم |
| DivX | نعم | لا | نعم |
| FFmpeg | نعم | نعم | نعم |
| فيديو حقيقي | نعم | نعم | نعم |
| شرودنغر ( ديراك ) | نعم | نعم | نعم |
| فيديو سورنسون 3 | نعم | لا | نعم |
| ثيورا | نعم | نعم | نعم |
| x264 | نعم | نعم | نعم |
| Xvid | نعم | نعم | نعم |
| إيليكارد | نعم | لا | نعم |
التفاصيل الفنية
| برنامج الترميز | نوع الضغط | الخوارزمية الأساسية | أعلى معدل بت مدعوم | أعلى دقة مدعومة | معدل الإطارات المتغير |
|---|---|---|---|---|---|
| شحرور | ضغط البيانات مع فقدان البيانات | مجهول | مجهول | 384×288 (PAL)، 320×240 (NTSC) | نعم |
| سينيباك | ضغط البيانات مع فقدان البيانات | التكميم المتجهي [ 40 ] | مجهول | مجهول | مجهول |
| ديراك | الضغط مع فقدان البيانات / الضغط بدون فقدان البيانات | ضغط الموجات | غير محدود [ 41 ] | غير محدود [ 41 ] | نعم |
| سورنسون 3 | ضغط البيانات مع فقدان البيانات | تحويل جيب التمام المنفصل | مجهول | مجهول | مجهول |
| ثيورا | ضغط البيانات مع فقدان البيانات | تحويل جيب التمام المنفصل | 2 جيجابت/ثانية | 1,048,560×1,048,560 [ 42 ] [ 43 ] | عبر التسلسل [*] |
| فيديو حقيقي | ضغط البيانات مع فقدان البيانات | تحويل جيب التمام المنفصل | مجهول | مجهول | نعم |
| إيليكارد | ضغط البيانات مع فقدان البيانات | مجهول | غير محدود | 16 ألف | نعم |
* يمكن ربط تدفقات ثيورا ذات معدلات الإطارات المختلفة في نفس الملف، ولكن لكل تدفق معدل إطارات ثابت. [ 42 ]
مقارنات بين برامج الترميز المتاحة مجاناً
قائمة بالمقارنات المتاحة مجاناً ووصف محتواها:
| اسم المقارنة | نوع المقارنة | تاريخ (تواريخ) النشر | قائمة برامج الترميز المُقارنة | تعليقات |
|---|---|---|---|---|
| سلسلة من مقارنات ترميز Doom9 | سلسلة من المقارنات الذاتية لبرامج الترميز الشائعة |
|
| مقارنة ذاتية مع عرض مرئي ملائم |
| سلسلة من المقارنات السنوية لبرامج ترميز الفيديو في جامعة ولاية ميشيغان | سلسلة من المقارنات الموضوعية بين برامج الترميز HEVC/AV1 |
|
| مقارنات موضوعية مفصلة |
| سلسلة من المقارنات السنوية لبرامج الترميز H.264 التي تجريها جامعة ولاية ميشيغان | سلسلة من المقارنات الموضوعية بين ترميز H.264 ومرجع MPEG-4 ASP |
|
| مقارنات موضوعية مفصلة |
| مقارنة بين سلسلة من برامج ترميز الفيديو بدون فقدان الجودة | مقارنتان من حيث الحجم والوقت لبرامج الترميز غير المضغوطة (مع التحقق من عدم فقدان البيانات) |
|
| في عام 2007 – تقرير أكثر تفصيلاً يتضمن برامج ترميز جديدة بما في ذلك أول معيار H.264 (x264). |
| مقارنة برامج ترميز MPEG-4 من جامعة ولاية ميشيغان | مقارنة موضوعية لبرامج ترميز MPEG-4 |
| DivX 5.2.1، DivX 4.12، DivX 3.22، MS MPEG-4 3688 v3، XviD 1.0.3، 3ivx D4 4.5.1، OpenDivX 0.3 | تمت مقارنة إصدارات مختلفة من DivX أيضًا. قد تكون نتائج Xvid غير دقيقة، حيث تم تعطيل خاصية إزالة التشويش فيه أثناء استخدامه مع DivX. |
| مقارنة ذاتية لبرامج ترميز الفيديو الحديثة | مقارنة ذاتية دقيقة علميًا باستخدام 50 خبيرًا ومنهجية SAMVIQ |
| DivX 6.0، Xvid 1.1.0، x264، WMV 9.0 (معدلا بت لكل برنامج ترميز) | تمت أيضًا مقارنة PSNR عبر VQM عبر SSIM |
| مقارنة بين أجهزة فك تشفير الفيديو MPEG-2 | مقارنة موضوعية لأجهزة فك تشفير MPEG-2 |
| مُفكِّك ترميز الفيديو MPEG-2 من bitcontrol، مُفكِّك ترميز الفيديو MPEG-2 من DScaler، مُفكِّك ترميز الفيديو MPEG-2 من Elecard، مُفكِّك ترميز الفيديو MPEG-4 من ffdshow (libavcodec)، مُفكِّك ترميز الفيديو من InterVideo، مُفكِّك ترميز الفيديو MPEG من Ligos، مُفكِّك ترميز الفيديو MPEG من MainConcept، مُفكِّك ترميز الفيديو MPEG-2 من Pinnacle | تم اختبار أجهزة فك التشفير بشكل موضوعي (100 مرة لكل بث) "اختبار التصادم" (الاختبار على بث تالف - مثل أقراص DVD مخدوشة أو عينات الأقمار الصناعية). |
| مقارنة برامج الترميز | رأي شخصي ذاتي |
| 3ivx، Avid AVI 2.02، Cinepak، DivX 3.11، DivX 4.12، DivX 5.0.2، DV، Huffyuv، Indeo 3.2، Indeo 4.4، Indeo 5.10، Microsoft MPEG-4 v1، Microsoft MPEG-4 v2، Microsoft RLE، Microsoft Video 1، XviD، 3ivx، Animation، Blackmagic 10-bit، Blackmagic 8-bit، Cinepak، DV، H.261، H.263، Motion-JPEG، فيديو MPEG-4، PNG، Sorenson Video، Sorenson Video 3 | أحيانًا تكون المقارنة قصيرة (تصل إلى سطر نصي واحد لكل برنامج ترميز) |
| تقييم ديراك ونظرية ثيورا | ورقة علمية |
| Dirac، Dirac Pro، Theora I، H.264، Motion JPEG2000 (برامج الترميز المختبرة من الربع الثاني من عام 2008) | مقارنة مفصلة إلى حد ما للبرامج المتاحة في الربع الثاني من عام 2008؛ ومع ذلك، تم استخدام نسخة بها أخطاء من برنامج ffmpeg2Theora |
| مقارنة بين VP8 و x264 | مقارنة موضوعية وذاتية لجودة VP8 و x264 |
| VP8، x264 | VQM وSSIM وPSNR لـ 19 مقطع فيديو CIF بمعدلات بت 100 و200 و500 و1000 كيلوبت/ثانية |
انظر أيضاً
ملاحظات ومراجع
- ↑ جوجل - أوضاع معدل بت VP9 بالتفصيل
- ↑ فيرنر روبيتزا - دليل CRF
- ↑ "مواصفات عملية فك تشفير وتدفق بيانات AV1" (ملف PDF) . تحالف الوسائط المفتوحة. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 2 مايو 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 مارس 2019 .
- ↑ مؤسسة Xiph.Org (2009) موقع تطوير ثيورا - الأخبار ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 أكتوبر 2009
- 1 2 "إعادة التوجيه" . تم الاسترجاع في 22 نوفمبر 2016 .
- 1 2 ضغط فيديو ديراك
- ↑ الإصدارات · gopro/cineform-sdk
- ↑ تحميل برنامج ترميز x264 164 r3079 مجاناً - VideoHelp ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 ديسمبر 2021
- ↑ "ملاحظات الإصدار - وثائق x265" . x265.readthedocs.io . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 ديسمبر 2021 .
- ↑ "Xvid.com" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14-12-2021 .
- ↑ FFmpeg.org ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 ديسمبر 2021
- ↑ FFavs مؤرشف بتاريخ 16-12-2009 في Wayback Machine
- ↑ إصدارات OpenH264
- ↑ "الجيل التالي من برنامج ترميز الفيديو بلاكبيرد - بلاكبيرد" . شركة بلاكبيرد بي إل سي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 ديسمبر 2021 .
- ↑ "تاريخ إصدارات برنامج DivX - DivX" . DivX, LLC . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 ديسمبر 2021 .
- ↑ "HEVC - DivX Labs" . مؤرشف من الأصل في 11 يناير 2017. تم الاطلاع عليه في 22 نوفمبر 2016 .
- ↑ وثائق VirtualDub، تم الاطلاع عليها بتاريخ 2009-08-08
- ↑ FOURCC.org برامج ترميز الفيديو - تنسيقات مضغوطة ، مؤرشفة بتاريخ 23 مايو 2009 في Wayback Machine ، تم الاطلاع عليها بتاريخ 8 أغسطس 2009
- ↑ موقع Tom's Hardware (22 أكتوبر 2001) : خيار صعب: برنامج الترميز DivX 3.20a لا يزال أفضل من برنامج الترميز DivX 4.01 ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أغسطس 2009
- ↑ 3ivx ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 27-12-2014
- ↑ شركة نيرو إيه جي: ما هي نيرو ديجيتال ؟، تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أغسطس 2009
- 1 2 refs/tags/v1.11.0 - webm/libvpx - Git at Google ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 ديسمبر 2021
- ↑ شركة تكنولوجيا التخصيص CINEMA CRAFT - تنزيل ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 أغسطس 2009
- ↑ شركة بيغاسيس، ما الجديد ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 أغسطس 2009
- ↑ شركة تقنيات الضغط، وهي الشركة الحالية المسؤولة عن صيانة Cinepak
- ↑ منتجات RealNetworks - برامج الترميز (مؤرشفة بتاريخ 4 أغسطس 2004 في Wayback Machine)
- ↑ Huffyuv الإصدار 2.1.1 ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 أغسطس 2009
- ↑ برنامج ترميز الفيديو لاغاريث بدون فقدان الجودة ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 فبراير 2018
- ↑ شركة MainConcept GmbH. "مجموعات تطوير البرمجيات - SDKs: MainConcept" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2016 .
{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link ) - ↑ «ستعرض شركة MainConcept أحدث تقنيات ترميز CUDA لوحدات معالجة الرسومات في مؤتمر NVIDIA التقني!» (MainConcept) . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2010-10-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2010-10-26 .
- ↑ شركة MainConcept GmbH. "مجموعات تطوير البرمجيات - SDKs: MainConcept" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2016 .
{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link ) - ↑ شركة MainConcept GmbH. "مجموعات تطوير البرامج - إضافات Adobe - برامج تحويل الترميز - منتجات MainConcept: MainConcept" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2016 .
{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link ) - ↑ سبير، مايكل ف.؛ دون، هوفمان (21 أغسطس 1995). "تنسيق حمولة RTP لترميز فيديو CellB من صن" . cs.columbia.edu . مؤرشف من الأصل في 10 أغسطس 2021.
- ↑ "Holiday_greeting_1992" . GitHub . 11 فبراير 2020.
- ↑ هوفمان، دون؛ سبير، مايكل ف. (أكتوبر 1996). "تنسيق حمولة RTP لترميز فيديو CellB من صن" . Ietf Datatracker .
- ↑ "دليل مبرمج XIL" (ملف PDF) . docs.oracle.com . شركة صن مايكروسيستمز. 1997. مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 17 أكتوبر 2022.
- ↑ "أداة فيديو الشبكة" . جيت هاب . 14 أكتوبر 2021.
- ١ ٢ ٣ ٤ "مجموعة إليكارد - حزمة تطوير برامج الترميز G4 - برنامج ترميز h.264، حزمة تطوير برامج الترميز، مجموعة تطوير البرامج، برنامج فك ترميز mpeg2، برنامج فك ترميز mpeg-2، برنامج ترميز avc، برنامج فك ترميز MPEG، برنامج ترميز MPEG، برنامج تجميع MPEG، برنامج فك ترميز صوت MPEG، عارض الرسوم البيانية، برنامج ترميز AVC، برنامج فك ترميز AAC، برنامج ترميز AAC، mpeg-4، واجهة برمجة التطبيقات، تطبيق نموذجي، شفرة المصدر" . تم الاطلاع عليه بتاريخ ١٠ فبراير ٢٠١٨ .
- ↑ الأسئلة الشائعة على موقع Theora.org: أليست تقنية VP3 تقنية حاصلة على براءة اختراع؟
- ↑ وصف تقني لبرنامج ترميز Cinepak، مؤرشف بتاريخ 5 فبراير 2007 في Wayback Machine
- 1 2 يتم ترميز معدل الإطارات والدقة وما إلى ذلك كبيانات ذات طول متغير.
- 1 2 "مواصفات تنسيق ثيورا" (PDF) . (827 كيلوبايت)
- ↑ يتطلب حوالي 3 تيرابايت لكل إطار غير مضغوط بأقصى دقة (صفحة 37، مواصفات Theora I. 7 مارس 2006)
روابط خارجية
- مقارنات برامج الوسائط المتعددة
- برامج ترميز الفيديو
- ضغط البيانات
