جمعه , ۲۴ آذر ۱۳۹۶
خانه / مقالات / مقالات نظارت تصویری / ضبط ویدیوی ۴کی با بالاترین کیفیت
4k resolution tv concept.

ضبط ویدیوی ۴کی با بالاترین کیفیت

با وجود سرمایه­ گذاری­های میلیارد دلاری برای تولید ویدیو­ با کیفیت ۴کی[۱]، هر دو گروه تولید‌کنندگان و مشتریان به این باور رسیده­اند که ضبط ویدیو با این کیفیت بهترین تجربه تماشای ویدیو را برای آنها به ارمغان می­آورد. اما فراهم کردن ملزومات این تجربه بی­نظیر برای مشتریان، چالش­های خاص خود را به دنبال دارد. نقطه قوت تکنولوژی ۴کی تولید ویدیو با جزییات و سرعت فریم بسیار بالاست که همین امر پتانسیل موجود در عرصه تولید تجهیزات ضبط ویدیوی ۴کی را نسبت به تجهیزات ضبط ویدیو­های معمولی بسیار افزایش می­دهد. برای اطمینان از ضبط ویدیو با بالاترین کیفیت ممکن، تولیدکنندگان محصولات ویدیویی باید راهکاری جامع و دقیق ارایه دهند که این موضوع نیازمند در اختیار داشتن پلتفورم­های ضبط و پردازش ویدیوی بسیار قدرتمند و همچنین دانش فنی بالا برای استفاده بهینه از این تجهیزات است.

در این مقاله به بررسی پنج چالش اساسی پیش روی تولیدکنندگان محصولات و محتوای ویدیویی می­پردازیم و همچنین با معرفی نشانه­ها و دلایل اصلی افت کیفیت تصویر برای حذف این مشکلات، بهبود کیفیت نهایی تصویر و در نهایت تولید محصولات ویدویی با کیفیت ۴کی راهکارهای عملی ارایه خواهیم داد.

—————————————————————————————–

چالش اول: ضبط ویدیو با کیفیت ۴کی قوانین و محدوده ­های موجود در فناوری اچ‌دی را پشت سر می‌گذارد.

با استفاده از فناوری ۴کی فرصتی برای پنهان کردن خطاهای معمول در ضبط ویدیو باقی نمی­ماند. هنگام ضبط ویدیو با کیفیت  ۴کی نقاط ضعف نیز نمایان­تر هستند و این امر یک دلیل ساده دارد: تعداد پیکسل و میزان بیت­ریت در ویدیو­های ۴کی نسبت به تصاویر اچ دی بسیار بیشتر است. همچنین محدوده­ی دید در ویدیو­های ۴کی گسترده­تر و همراه با جزییات بیشتر است. یکی از بارزترین نمونه­ها ضبط تصاویر ورزشی با کیفیت ۴کی است. فرایند تولید محتویات ویدیویی با استفاده از فناوری ۴کی نه تنها از نظر رمزنگاری بسیار پیچیده­تر از فناوری اچ‌دی است بلکه سرعت فریم بالاتر ویدویوهای ۴کی، میزان بروز خطا را در آن­ها افزایش می­دهد.

علل و نشانه ­ها

از آنجایی که ویدیو­های ۴کی معمولا بر روی نمایشگرهای بزرگتر پخش می­شوند خطاهای تصویری موجود در فناوری اچ‌دی نظیر پیکسل پیکسل شدن تصویر[۲]، ماکروبلاک شدن تصویر[۳] و تار شدن آن، در فناوری ۴کی به میزان بیشتری اتفاق می­افتد. هر چه اندازه صفحه نمایش بزرگتر باشد نقاط ضعف موجود در فرایند پردازش تصویر نیز نمایان­تر می­شوند. این امر با افزایش سرعت دریافت اطلاعات نیز اتفاق می‌افتد. مشکلاتی نظیر پیکسلیشن که به دلیل سرعت پردازش تصویر رخ می­دهند ممکن است در ویدیویی با کیفیت ۱۰۸۰ قابل قبول باشند اما میزان بروز آنها در ویدیوهای ۴کی دوازده برابر بیشتر است.

راه حل

کیفیت تصویر در ویدیوهای ۴کی باید بسیار بالا باشد تا برای تماشاگران تجربه‌ای مشابه تماشای ویدیوهای اچ دی به همراه داشته باشد. این امر با اعمال تنظیمات دقیق و مختص ویدیوهای  ۴کی  امکان پذیر است.

چالش دوم: فشرده‌سازی بیش از حد

تضمین کیفیت بالای ویدیوهای ۴کی نیازمند توانایی پردازش بالاتر و میزان پهنای باند بیشتر نسبت به ویدیوهای اچ­دی است. فشرده­ سازی منابع تصویری به منظور بالا بردن ظرفیت پردازش تصویر و همچنین استفاده از ظرفیت شبکه بیش از توانایی منابع، باعث بروز مشکلاتی در کیفیت نهایی ویدیو می­شود. استفاده از کدک­های تصویری پیشرفته­تر نظیر اچ‌ای‌وی‌سی[۴] به میزان زیادی این ایرادات را برطرف می­کند اما این راه حل نیز هنگام ضبط ویدیو­های ۴کی با کیفیت و سرعت فریم بالا به میزان محدود در رفع مشکلات موثر است.

علل و نشانه ­ها

استفاده از تجهیزات و منابع شبکه محدود کیفیت ویدیو را به میزان زیادی تحت تاثیر قرار می­دهد. مشکلاتی که در این زمینه وجود دارند عبارتند از: تجهیزات ضعیف پردازش تصویر و همچنین منابع شبکه ضعیف. این مشکلات در مورد تولید محتوای ویدیویی با کیفیت ۴کی تشدید می­شوند که در نتیجه منجر به بروز خطاهای تصویری مانند پیکسلیشن، ماکروبلاک و تار شدن تصویر می­شود.

راه حل

 محاسبه و طراحی صحیح ظرفیت شبکه، به گونه­ای که ویدیوهای ۴کی را با بالاترین کیفیت ممکن دریافت کنیم. این امر به ویژه در مورد تصاویر ورزشی کاربرد دارد.

چالش سوم: تنوع زیاد بیت‌ریت خروجی

در پردازش محتویات ویدیویی در مورد هر فریم از تصویر، پیچیدگی رمزنگاری و میزان استفاده از ظرفیت پردازنده تنوع زیادی، به ویژه در هنگام تغییر صحنه­ها دارد. این امر در مورد ویدیوهای۴کی  به ویژه در سرعت­های فریم بالا مانند ۱۰۰fps یا ۱۲۰fps نیز صادق است. رمزنگاری فریم­های پیچیده باعث ایجاد ترافیک خروجی بالاتر می­شود در حالیکه رمزنگاری فریم­های ساده­تر میزان ترافیک خروجی را کاهش می­دهد.

علل و نشانه ­ها

ارسال نامتعارف و بیش از حد داده­ها به سوی تجهیزات دریافت و پردازش ویدیو تاثیر منفی بر کیفیت تصویر دارد که در نتیجه آن گیرنده­ها قادر به نمایش ویدیو به صورت شفاف نخواهند بود. این امر منجر به محو شدن لبه­های تیز در ویدیو، عدم شفافیت تصویر و ایجاد وقفه هنگام پخش ویدیو خواهد شد.

راه حل

 بالاترین میزان تغییر بیت‌ریت را در هنگام رمزنگاری بررسی کنید. اپراتورها باید با در نظر داشتن ظرفیت شبکه در ذهن، تغییرات بیشینه و کمینه بیت‌ریت را در فرایند رمزنگاری کنترل کنند، اگرچه این کار ممکن است بر کیفیت نهایی ویدیو به ویژه در سرعت­های فریم بالا تاثیر منفی بگذارد. اپراتورها همچنین می­توانند برای استفاده بهینه از ظرفیت شبکه به ویژه در مواقع تغییرات لحظه­ای از استتیستیکال مالتی‌پلکسر[۵] استفاده کنند.

چالش چهارم: کیفیت­های مختلف ویدیوهای خروجی با بیت‌ریت قابل تنظیم

فناوری ضبط ویدیو با بیت­ریت‌های قابل تنظیم به ویژه برای ارسال محتوای ویدویی روی چند صفحه نمایش و مطابق با سرعت شبکه دستگاه گیرنده محبوبیت فراوانی کسب کرده­اند. این امر به افراد اجازه می­دهد بر اساس سرعت اینترنت خود کیفیت­های متفاوت ویدیو با رزولوشن­های پایین­تر را انتخاب کنند تا از پخش سریع‌تر ویدیو اطمینان حاصل کنند و همچنین در پخش ویدیو وقفه­ای ایجاد نشود.

یک دستگاه رمزنگار از هر ویدیوی ورودی بین پنج تا ده نسخه تولید می­کند تا پروفایل­هایی با بیت­ریت­های قابل تنظیم بسازد. یک ویدیوی ورودی ممکن است دو پروفایل با رزولوشن ۱۰۸۰، دو پروفایل با رزولوشن ۷۲۰ و دو یا تعداد بیشتری پروفایل با رزولوشن اس ­دی[۶] که هر کدام دارای بیت ریت­های متفاوتی هستند در اختیار ما قرار دهد. این امر تضمین می­کند که اگر دستگاه دریافت کننده ویدیو به دلیل سرعت متغیر اینترنت بیت­ریت پایین­تری را درخواست کرد در پخش ویدیو وقفه­ای ایجاد نشود، یا در حالت معکوس با افزایش سرعت اینترنت، ممکن است رزولوشن بالاتر و کیفیت بهتری از ویدیو مطلوب فرد باشد. ممکن است در میان ویدیوهایی با بیت­­ریت­های تطبیقی مختلف اختلاف کیفیت نیز وجود داشته باشد که خود می­تواند به عنوان چالش ثانویه مطرح شود.

علل و نشانه ­ها

هنگامی که یک دستگاه پخش از بیت­ریت­های متفاوت استفاده می­کند تنظیمات رمزنگاری نادرست موجب افت محسوس در کیفیت ویدیو می­شود. عدم پیوستگی ویدیو­های دریافتی ممکن است موجب جهش یا ایجاد وقفه در پخش ویدیو شود.

راه حل

 خوشبختانه این مشکل زیاد متداول نیست. مانیتور کردن کیفیت هر کدام از ویدیوها و هم تراز کردن تصاویر برای تشخیص خطاها و مشکلات موجود در هر کدام از پروفایل­های خروجی با بیت­ریت قابل تنظیم از میزان افت کیفیت می­کاهد و همینطور وقفه­های موجود در پخش ویدیو را نیز از بین می­رود.

چالش پنجم: نا ­هم­ترازی تصاویر در ویدیو­هایی با بیت­ریت قابل تنظیم

رمزنگاری ویدیو­های ۴کی نیازمند منابع و توانایی­های پردازشی قوی است. حتی با استفاده از قوی­ترین تجهیزات رمزنگاری تعداد ویدیو­های خروجی که دستگاه قادر به پردازش آنهاست در ویدیو­های ۴کی  بسیار کمتر از ویدیوهای اچ­دی یا اس­دی است. به عنوان مثال برای تولید یک پکیج ویدیویی با کیفیت با بیت­ریت‌های قابل تنظیم شامل دو پروفایل ۴کی، دو پروفایل ۱۰۸۰، دو پروفایل ۷۲۰ و دو یا چهار پروفایل اس­دی، اپراتور مجبور است میزان بار پردازش محتوای ویدیویی را بین چند دستگاه تقسیم کند تا کار به درستی انجام شود. در این مثال هر کدام از دستگاه­ها وظیفه پردازش یکی از پروفایل­های ۴کی، ۱۰۸۰، ۷۲۰ و یک یا دو پروفایل اس­دی را بر عهده می­گیرد. این کار میزان حجم کار را به طور مساوی روی دو دستگاه تقسیم می­کند و اگر یکی از دستگاه‌ها از کار بیفتد دستگاه دیگر قادر خواهد بود در هر کدام از رزولوشن­ها حداقل یک ویدیوی خروجی ارایه دهد. با این حال تقسیم کار پردازش ویدیو روی دو دستگاه ممکن است به طور بالقوه خطر عدم هماهنگی زمانی ویدیوهای خروجی را به دنبال داشته باشد.

علل و نشانه­ ها

وقتی دستگاه گیرنده ویدیو از یک پروفایل با بیت ­ریت قابل تنظیم به پروفایلی دیگر تغییر می­کند، حتی در یک رزولوشن ثابت ممکن است عدم هماهنگی تصاویر به شکل­های پرش تصویر به جلو یا عقب اتفاق بیفتد. دلیل این امر عدم هماهنگی زمانی تجهیزات رمزنگاری است که به صورت اشتراکی وظیفه رمزنگاری ویدیو را بر عهده گرفته­اند.

راه حل

اپراتورها باید از وجود گزینه قفل تصاویر در تجهیزات رمرنگاری اطمینان حاصل کنند تا ویدیوی خروجی بدون وقفه و قطعی قابل پخش باشد.

خلاصه

از سال ۲۰۱۴ که ویدیو ۴کی به عنوان مهم­ترین رویداد در نمایشگاه کانسیومر الکترانیکس[۷] معرفی شد این فناوری به عنوان طلایه‌دار نوآوری در این صنعت شناخته می­شود. با این حال مانند هر فناوری جدیدی برای درک کامل پتانسیل­های موجود در این عرصه و فراهم کردن تجربه آن چه در ابتدا به مشتریان وعده داده شده زمان بیشتری مورد نیاز است. فناوری ویدیو ۴کی در یک مرحله پالایشی قرار دارد که در آن شرکت­های فعال در عرصه محصولات ویدیویی فرصت­های بسیاری پیش رو دارند تا تجربه مشتریان از تماشای ویدیو را بهبود بخشند.

به دلیل رزولوشن بالاتر ویدیوهای ۴کی، صفحه­ های نمایش بزرگتر و همچنین سرعت فریم بالاتر در این ویدیوها مشکلات و خطاهای تصویری نیز واضح­تر هستند. برای خلق تجربه تماشای ویدیویی بی‌عیب و نقص، اپراتورها باید روش صحیح تنظیم تجهیزات رمزنگاری را به خوبی بشناسند و همچنین تنظیمات خاص مربوط به هر شبکه را با توجه به ظرفیت­های آن اعمال کنند. این فرایند بهترین راهکار جهت کاستن از میزان مشکلات و حذف خطاهای تصویری است که در این مقاله به آنها اشاره کردیم. علاوه بر این­ها یک لایه ایمنی ضروری برای اطمینان از کیفیت ویدیوی نهایی استفاده از تجهیزات کنترل کیفیت ویدیو است که خطاها را در لحظه شناسایی می­کنند. امکان انجام اصلاحات در لحظه، تجربه تماشای ویدیوی ۴کی با بالاترین کیفیت را تضمین می­کند.

شرکت­های خدماتی و صاحبان محتوای ویدیویی همواره به دنبال ویدیویی با کیفیت بالاتر هستند تا تجربه تماشای ویدیو با کیفیت ۴کی را برای مشتریان خود خوشایندتر کنند و همچنین در بازار رقابت تجهیزات ویدیویی با ارایه محصولات متنوع بتوانند از سوددهی و بازگشت سرمایه خود اطمینان داشته باشند.

[۱] ۴k

[۲] pixelation

[۳] Macroblock: ایجاد صفحات رنگی و خطوط در تصویر

[۴] HEVC

[۵] statistical multiplexer مالتی پلکسرهایی که قابلیت تنظیم پهنای باند شبکه را دارد :

[۶] SD

[۷] Consumer Electronics Show

با وجود سرمایه­ گذاری­های میلیارد دلاری برای تولید ویدیو­ با کیفیت ۴کی[۱]، هر دو گروه تولید‌کنندگان و مشتریان به این باور رسیده­اند که ضبط ویدیو با این کیفیت بهترین تجربه تماشای ویدیو را برای آنها به ارمغان می­آورد. اما فراهم کردن ملزومات این تجربه بی­نظیر برای مشتریان، چالش­های خاص خود را به دنبال دارد. نقطه قوت تکنولوژی ۴کی تولید ویدیو با جزییات و سرعت فریم بسیار بالاست که همین امر پتانسیل موجود در عرصه تولید تجهیزات ضبط ویدیوی ۴کی را نسبت به تجهیزات ضبط ویدیو­های معمولی بسیار افزایش می­دهد. برای اطمینان از ضبط ویدیو با بالاترین کیفیت ممکن، تولیدکنندگان محصولات…

User Rating: Be the first one !

پیشنهاد برای مطالعه:

lens_shutterstock_398047129

لنز

یک دوربین خوب همواره نیازمند یک لنز خوب می‌باشد. اکنون که دوربین‌ها قادر به ایجاد …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *