Kodėl „Snow“, „Rain“ ir „Confetti“ sunaikina vaizdo įrašų kokybę

Jei kada nors žiūrėjote filmą „Netflix“, „YouTube“ ar kitoje transliacijos paslaugoje, galite pastebėti, kad bet kuriuo metu yra lietaus scenos, vaizdo kokybė visiškai suskaidoma. Net jei transliuojate geriausius interneto ryšius, vaizdo įrašas atrodys kaip šūdas. Taip atsitinka todėl, kad visi vaizdo srautai yra suspausti, o dalelės, pvz., Lietus, sniegas ir konfeti, visiškai sunaikina suspaustus srautus.

Kaip šiuolaikiniai vaizdo įrašai yra suspausti, kad atitiktų Bitrate Limitations

Norėdami suprasti, kodėl lietus ir kitos dalelės gali sugadinti vaizdo kokybę, turime suprasti, kaip veikia bitrate. Vaizdo įrašo bitratas yra pernelyg supaprastintas, duomenų kiekis, kurį vaizdo įrašas gali praeiti, matuojamas bitais per sekundę. Galite galvoti apie tai, kaip platus vandens vamzdis. Kuo mažesnis vamzdis, tuo mažiau vandens vienu metu galite patekti. Kuo didesnis vamzdis, tuo daugiau vandens galite išleisti. Vaizdo įrašai yra panašūs: kuo didesnis bitratas, tuo daugiau vaizdo įrašų gali parodyti per sekundę, o tai reiškia daugiau detalių ir geresnio vaizdo aiškumo.

HD ir dabar 4K televizijos pasaulyje šis apribojimas gali tapti problema. Dauguma matomų vaizdo įrašų yra tam tikru būdu suspausti. Jei žiūrėtumėte visiškai nesuspaustą HD vaizdo įrašą, jo bitratas būtų 2,98 gigabitai per sekundę. 4K vaizdo įrašai dar blogesni, nesuspaustų bitratų 1,67 terabaitų per sekundę. Ne bitai. Bitai. Tai daugiau duomenų nei greičiausias interneto ryšys pasaulyje.

Laimei, šiuolaikinis suspaudimas daro tinkamą darbą išsaugant vaizdo kokybę, bent jau iki to laiko. Standartinė „Blu-Ray“ išvestis iki 40 Mbps ir 4K „Blu-ray“ išvestys iki 108 Mbps. „HDMI“ kabeliai tarp „Blu-Ray“ grotuvo ir televizoriaus gali perduoti iki 18Gbps, taigi yra daugiau nei pakankamai vietos tvarkyti visus šiuos duomenis.

Skirtumas tarp nesuspaustų vaizdo bitratų ir bitratų jūsų „Blu-Ray“ diskuose yra didžiulis, bet tikriausiai negalėsite pasakyti. Nesuspaustame vaizdo įraše yra daug detalių, kurių žmogaus akis paprastai nepastebės, todėl gali būti išmestas geras gabalas. Be to, tarpinių rėmų glaudinimas gali žymiai sumažinti failo dydį, išmesti duomenis, kai vaizdo dalys išlieka vienodos tarp kadrų.

Šį kadrą galima suspausti daug, nes tarp kiekvieno rėmelio yra labai mažai judėjimo ar pokyčių.

Paimkite virš Luke Cage klipą nuo Ginamieji. Šiame trumpame šūvyje Luke šiek tiek pakreipia galvą į dešinę, o policininkas atsistoja ant šono, tačiau didžioji dalis rėmo nepasikeičia. Grįžtamosios juostos yra beveik tobulai, ir netgi Luko kūnas nesikeičia dramatiškai. Tarpinių rėmų glaudinimas gali pasakyti, kad kiekvienas rėmelis tiesiog įrašo tą patį foną, arba tiesiog perkelia kai kuriuos pikselius į priekį aplink, o ne perrašo kiekvieną pikselį nuo nulio trisdešimt kartų per sekundę. Tokio tipo suspaudimas gali padaryti didžiulius gabalus, nes kitaip yra didžiulis vaizdo failo dydis. Be šio glaudinimo, viskas iš jūsų interneto ryšio su pagrindiniu HDMI kabeliu neturėtų galimybės perduoti tiek daug duomenų.

Tačiau tarpinė rėmų kompresija susiduria su problemomis, pvz., Lietaus ir konfeti. Vietoj daugiausia statinio fono lietaus kritimas užpildo visą rėmelį su mažomis detalėmis, kurias reikia perkelti arba perrašyti kiekvieną rėmelį. Kiekvienas lietaus kritimas užima vertingus bitus, kurie gali būti išleidžiami simbolio veidui. Kuo mažiau informacijos apie sceną juda, tuo mažiau bitų turi eiti aplink viską, o vaizdo kokybė sumažėja.

Srautinės transliacijos internete suteikia didelį tempą ant jūsų bitų

Jei lietus yra tokia problema, kodėl nepastebi to, kai žiūrite „Blu-Ray“ diską? Atsakymas yra turimas bitratas. Nors „Blu-Ray“ diskai gali patirti didžiulį suspaudimo kiekį, jie vis dar turi pakankamai aukštą bitų kiekį, kad visi lietaus lašai ir konfeti gabalai taptų. Tiesą sakant, jei scena buvo pakankamai užimta ar chaotiška, galite pastebėti, kad vaizdo kokybė blogėja, tačiau jums reikės užkliūti.

Kita vertus, tiesioginis transliavimas internetu negali tęstis. Vidutinis interneto greitis Jungtinėse Amerikos Valstijose yra apie 18Mbps, o tai yra mažiau nei pusė dažnių juostos pločio, reikalingo „Blu-Ray“ diskui plius, kad pralaidumas turi būti paskirstytas visiems jūsų tinklo įrenginiams. Dar blogiau, pavyzdžiui, „Netflix“ kompanija vienu metu gali teikti tik tiek daug duomenų, net jei turite pakankamai greitą interneto ryšį, kad jį tvarkytumėte. „Netflix“ jau užima didžiulį interneto srautą internete. Visų „Blu-Ray“ kokybės HD srautų, turinčių tą patį vaizdo kokybę, transliacija būtų neįmanoma.

Pagal „Netflix“ pagalbos svetainę, bendrovė rekomenduoja mažiausiai 5 Mbps HD vaizdo įrašui ir 25 Mbps 4K transliacijai. Akivaizdu, kad tai yra daug mažesnis bitratas nei jūsų gyvenamajame „Blu-Ray“ grotuve. Ir nepamirškite, kad „Blu-Ray“ vaizdo įrašas jau yra gana suspaustas. Taigi, kai „Netflix“ nusprendžia dar labiau apriboti srauto bitratą, pradėsite prarasti vaizdo kokybę.

Pagrindinių, pokalbių scenų atveju tai nėra toks didelis dalykas, nebent jūs esate toks asmuo, kuris tikrai fiksuoja vaizdo kokybę. Tačiau lietaus scenos pakėlė daugiau paklausos jau įtemptam bitrate. Tai tarsi bando sukabinti sodo žarną iki gaisrinio hidranto. Pajėgumas tiesiog nėra.

Pažvelkite į šią sceną iš Amerikos dievų. Šį laidą transliavau „Google Fiber“ ryšiu, tiesiogiai prijungtu prie mano darbalaukio. Nepaisant to, kad tarp manęs ir „Starz“ yra daug pralaidumo, galite pamatyti, kad lietaus scenos pikselis yra toks pat kaip 8 bitų vaizdo žaidimas. Tiesą sakant, problema pablogėja, kai klipo pradžioje nukirpta nuo „Shadow“ uždarymo iki plataus smūgio pabaigoje, nes ten yra daugiau lietaus, o tai reiškia daugiau detalių, o tai reiškia, kad mažesnis pralaidumas nieko kitam.

Dabar čia yra ta pati scena. Tačiau šį kartą sukūrėme GIF iš vietinės šio epizodo kopijos, o ne ją transliuoti. Žinoma, tai, ką žiūrite, yra 650 pikselių pločio 4K vaizdo įrašo GIF, todėl jūs negalėsite matyti viso efekto, bet net čia galite pamatyti daugiau informacijos. Kadangi vietinis vaizdo įrašas nebūtinai turi būti suspaustas tiek, kiek būtų, jei jis transliuojamas internete, yra daug didesnis bitratas, kad galėtumėte dirbti su.

Šioje antrojoje versijoje galite pamatyti daugiau lietaus lašų, ​​jūs galite pamatyti žmones aiškiau, o spalvos yra dar ryškesnės ir geriau kontrastas. Kuo didesnis bitrate yra vaizdo įrašas, tuo mažesnė problema yra tada, kai pradeda lietus arba kai kas nors meta konfeti. Techniniu lygiu lietus ir konfeti visuomet sukels suspaudimo problemą, bet jūs to nepastebėsite beveik taip pat, jei žaidžiate iš disko ar failo kompiuteryje, o ne transliacijos internete.

Žinoma, kompromisas jums gali būti verta. Tokios svetainės kaip „Netflix“, „HBO“ ir „Starz“ turi didžiulę HD ir 4K turinio biblioteką, kuri gali būti brangi kažkur kitur (darant prielaidą, kad netgi galite). Be to, labiausiai scenos vis dar nėra lietaus. Nors filmas „Netflix“ niekada nebus toks pat geras, kaip ir „Blu-Ray“, jis gali atrodyti gerai pakankamai. Jei esate geros išvaizdos vaizdo klipai, jūs tikriausiai norėsite prilipti prie fizinės medijos ar savo namų medijos serverio.