Защо снег, дъжд и конфетки унищожават качеството на поточното видео

Ако някога сте гледали филм на Netflix, YouTube или друга услуга за стрийминг, може да забележите, че всеки път, когато има дъждовна сцена, качеството на видеото напълно се разпада. Дори ако предавате по най-добрата интернет връзка, видеоклипът ще изглежда като глупост. Това се случва, защото всички видео потоци са компресирани, а частици като дъжд, сняг и конфети напълно унищожават компресираните потоци.

Как съвременни видео е компресиран да Fit лимит

За да разберем защо дъжд и други частици могат да объркат качеството на видеото, трябва да разберем как работи битрейта. Битрейтът на видеото е, за да се опрости, количеството на данните, през които видеото може да премине, измерено в битове в секунда. Можеш да мислиш за това колко широк е водопроводът. Колкото по-малка е тръбата, толкова по-малко вода може да се прокара в даден момент. Колкото по-широка е тръбата, толкова повече вода може да проникне. Видеоклиповете са сходни: колкото по-висок е битрейтът, толкова повече данни може да се показва в секунда, което означава повече подробности и по-добра яснота на картината.

В света на HD и сега 4K телевизията това ограничение може да се превърне в проблем. Повечето видеоклипове, които виждате, са компресирани по някакъв начин. Ако гледате напълно некомпресиран HD видео, той ще има битрейт от 2.98 гигабита за секунда. 4K видеото е още по-лошо, с некомпресиран битрейт от 1.67 терабайта за секунда. Не бита. Байта. Това е повече данни, отколкото най-бързата интернет връзка в света.

За щастие, съвременната компресия прави прилична работа за запазване на качеството на видеото, поне до известна степен. Стандартният Blu-Ray извежда до 40Mbps, а 4K Blu-ray излъчва до 108Mbps. HDMI кабелите между вашия Blu-Ray плейър и вашия телевизор могат да предават до 18Gbps, така че има повече от достатъчно място за обработка на всички тези данни..

Разликата между некомпресирания видео битрейт и битрейта на Blu-Ray дисковете е огромен, но вероятно няма да можете да разберете. Некомпресираното видео съдържа тон от детайлите, които човешкото око обикновено няма да забележи, така че може да бъде хвърлен добър парче от това. Освен това компресията между кадрите може значително да намали размера на файла чрез изхвърляне на данни, когато части от изображението остават еднакви между кадрите.

Този изстрел може да бъде компресиран много, тъй като има много малко движение или промяна между всеки кадър.

Вземете клипа над Люк Кейдж от Защитниците. В този кратък изстрел Люк накланя главата си леко надясно и полицай се изправя настрани, но в по-голямата си част рамката не се променя. Баровете на гърба са почти съвършено неподвижни и дори тялото на Лука не се променя драстично. Комбинацията между кадрите може да каже на видеоклипа, че просто продължава да рисува същия фон на всеки кадър, или просто да измести някои от пикселите на преден план наоколо, вместо да преначертава всеки пиксел от нулата тридесет пъти в секунда. Този тип компресия може да направи огромни съкращения в иначе масивен видео файл. Без тази компресия, всичко от интернет връзката до основен HDMI кабел няма да има капацитета да прехвърли толкова много данни.

Тази компресия между кадрите се сблъсква с проблем с неща като дъжд и конфети. Вместо предимно статичен фон, падането на дъжд запълва цялата рамка с малки детайли, които трябва да бъдат преместени или пренаредени всеки кадър. Всяка капка дъжд заема ценни парченца, които могат да бъдат похарчени за лицето на героя. Колкото повече малки детайли се движат в една сцена, толкова по-малко бита трябва да се въртят за всичко, а качеството на видеото намалява.

Стрийминг онлайн поставя масивно плъзгане по бита

Ако дъждът е такъв проблем, защо не забележите това, когато гледате Blu-Ray диск? Отговорът се крие в наличния битрейт. Докато Blu-Ray дисковете могат да претърпят огромно количество компресия, те все още имат достатъчно висок битрейт, за да направят всички тези дъждовни капки и парчета от конфети. Всъщност, ако една сцена е била особено заета или достатъчно хаотична, може да забележите някакво влошаване на качеството на картината, но ще трябва да приспивате.

Предаването по интернет, от друга страна, просто не може да се поддържа. Средната скорост на интернет в Съединените щати е около 18Mbps, което е по-малко от половината от честотната лента, необходима за Blu-Ray диск плюс тази пропускателна способност трябва да бъде споделена от всички устройства във вашата мрежа. Още по-лошо е, че компания като Netflix може да обслужва толкова много данни наведнъж, дори ако имате достатъчно бърза интернет връзка, за да се справите с нея. Netflix вече отчита огромно количество интернет трафик в интернет. Потокът на пълни Blu-Ray качествени HD потоци със същото качество на изображението на диска би бил невъзможен.

Според сайта за помощ на Netflix, компанията препоръчва поне 5Mbps за HD видео и 25Mbps за 4K стрийминг. Това е много очевидно по-нисък битрейт, отколкото Blu-Ray плейърът в живота ви може да се справи. И помнете, че Blu-Ray видеото вече е доста компресирано. Така че, когато Netflix реши да ограничи още повече скоростта на потока, ще започнете да губите качество на картината.

За основни, разговорни сцени, това не е толкова голямо нещо, освен ако не сте човек, който наистина е обсебен от качеството на картината. Въпреки това, дъждовни сцени поставят повече търсене на вече напрегнат битрейт. Това е като да се опитвате да закачите градински маркуч до пожарен кран. Капацитетът просто не е там.

Разгледайте тази сцена от американските богове. Предавах това предаване чрез връзка с Google Fiber, свързана директно в работния ми плот. Въпреки наличието на много честотна лента между мен и Starz, можете да видите, че дъждовната сцена е толкова пикселирана, колкото 8-битова видео игра. Всъщност, проблемът се влошава, когато се прекъсва от затварянето на Shadow в началото на клипа до широкия изстрел в края, защото има повече дъжд, което означава повече детайли, което означава по-малко трафик за нещо друго.

Ето същата сцена. Този път обаче създадохме GIF от местно копие на този епизод, вместо да го излъчваме. Разбира се, това, което гледате, е GIF формат от 4 пиксела с ширина 650 пиксела, така че няма да можете да видите пълния ефект, но дори и тук можете да видите повече подробности. Тъй като местното видео не трябва да се компресира толкова, колкото би било, ако се пуска онлайн, има много по-висок битрейт за работа с.

В тази втора версия, можете да видите повече капки от дъжд, можете да видите хората по-ясно, а цветовете са още по-ярки с по-добър контраст. Колкото по-висока е скоростта на предаване на видео, толкова по-малък е проблемът, когато започне да вали, или когато някой хвърля конфети. На техническо ниво дъждът и конфетите винаги ще предизвикат проблем със компресирането, но няма да го забележите почти толкова, ако го играете от диск или файл на компютъра си, вместо да го пускате онлайн.

Разбира се, компромисът може да ви струва. Сайтове като Netflix, HBO и Starz имат огромна библиотека от HD и 4K съдържание, които могат да бъдат скъпи, за да получите някъде другаде (ако приемете, че дори можете). Освен това, най-много сцените все още не са в дъжд. Докато филмът никога няма да изглежда толкова добър от Netflix, колкото в Blu-Ray, той може да изглежда добре достатъчно. Ако сте привърженик на добре изглеждащи видеоклипове, вероятно ще искате да се придържате към физически носител или собствен домашен медиен сървър.