Чому сніг, дощ і конфетті знищують якість потокового відео

Якщо ви коли-небудь дивилися фільм на Netflix, YouTube або іншому сервісі потокової передачі, ви можете помітити, що в будь-який час дощової сцени, якість відео повністю розвалюється. Навіть якщо ви переглядаєте найкраще підключення до Інтернету, відео виглядатиме як дерьмо. Це відбувається тому, що всі відеопотоки стискаються, а частинки, як дощ, сніг і конфетті, повністю знищують стислі потоки.

Як сучасний відео стискається до Fit обмеження швидкості

Щоб зрозуміти, чому дощ та інші частинки можуть зіпсувати якість відео, нам потрібно зрозуміти, як працює бітрейт. Бітрейт відео, для спрощення, обсяг даних, через який відео може проходити, вимірюється в бітах в секунду. Ви можете подумати про це, як широкий водопровід. Чим менше труба, тим менше води можна проштовхувати за один раз. Чим ширше труба, тим більше води можна пропустити. Відео є подібним: чим вище бітрейт, тим більше даних може відображатися відео в секунду, що означає більш детальну і чіткість зображення.

У світі HD і тепер 4K телебачення, це обмеження може стати проблемою. Більшість відео, які ви бачите, стискаються певним чином. Якби ви дивилися абсолютно нестиснене відео високої чіткості, то він мав битрейт 2,98 гігабіти за секунду. 4K відео ще гірше, з нестисненим бітрейтом 1,67 терабайт за секунду. Не біти. Байти. Це більше даних, ніж найшвидше підключення до Інтернету в світі.

На щастя, сучасне стиснення робить пристойну роботу із збереження якості відео, принаймні до точки. Стандартні виходи Blu-Ray досягають 40 Мбіт / с, а 4K Blu-ray - до 108 Мбіт / с. Кабелі HDMI між програвачем Blu-Ray і телевізором можуть передавати до 18 Гбіт / с, тому більше, ніж достатньо місця для обробки всіх цих даних.

Різниця між нестисненим бітрейтом відео і бітрейтом на дисках Blu-Ray величезна, але ви, напевно, не зможете сказати. Нестиснене відео містить тонну деталей, які людське око зазвичай не помітить, так що хороший шматок цього може бути кинутий. Крім того, компресія між кадрами може значно зменшити розмір файлу, викидаючи дані, коли частини зображення залишаються однаковими між кадрами.

Цей знімок може бути стиснутий багато, тому що між ними дуже мало руху або зміни.

Візьміть кліп вище від Luke Cage Захисники. У цьому короткому пострілі, Лука трохи нахиляє голову вправо, і поліцейський стоїть на боці, але здебільшого кадр не змінюється. Бруски в спині майже ідеально, і навіть тіло Люка не змінюється різко. Компресія між кадрами може сказати відео просто продовжувати малювати той же фон кожного кадру, або просто зміщувати деякі пікселі на передньому плані, а не перемальовувати кожний піксель з нуля тридцять разів на секунду. Цей тип стиснення може зробити величезні скорочення в іншому масивному розмірі відеофайлу. Без цього стиснення все, від підключення до Інтернету до основного кабелю HDMI, не матиме можливості передавати стільки даних.

Таке стиснення між кадрами нагадує проблему з такими речами, як дощ і конфетті. Замість статичного фону, падіння дощу заповнює весь кадр дрібними деталями, які потрібно переміщати або перемальовувати кожний кадр. Кожна крапля дощу займає цінні біти, які можна було б витратити на обличчя персонажа. Чим більше дрібних деталей пересувається в сцені, тим меншою є кількість бітів, щоб об'їхати все, а якість відео знижується.

Потокове онлайн розміщує масове перетягування на вашому бітрейті

Якщо дощ є такою проблемою, чому ви не помітите цього, коли ви дивитеся Blu-Ray диск? Відповідь полягає в доступному бітрейті. Хоча Blu-Ray диски можуть зазнати величезної кількості стиснення, вони все ще мають достатньо високий бітрейт для передачі всіх тих дощових крапель і шматочків конфетті. Насправді, якщо сцена була особливо зайнята або хаотичною, ви могли б помітити деяку деградацію якості зображення, але вам доведеться прищурити його.

Передача через Інтернет, з іншого боку, просто не може йти в ногу. Середня швидкість Інтернету в Сполучених Штатах становить близько 18 Мбіт / с, що менше, ніж половина пропускної здатності, необхідної для диска Blu-Ray, плюс ця пропускна здатність має бути спільною для всіх пристроїв у вашій мережі. Ще гірше, компанія, як Netflix, може обслуговувати стільки даних одночасно, навіть якщо ви маєте достатньо швидке підключення до Інтернету. Netflix вже припадає на величезний шматок інтернет-трафіку в Інтернеті. Потокове передавання потоків HD в форматі Blu-Ray з однаковою якістю зображення з диска буде неможливим.

Згідно з довідковим сайтом Netflix, компанія рекомендує щонайменше 5 Мбіт / с для HD-відео та 25 Мбіт / с для потокового передавання 4K. Це, очевидно, набагато нижчий бітрейт, ніж може працювати плеєр Blu-Ray у вашому житті. І пам'ятайте, що відео Blu-Ray вже досить стиснене. Тому, коли Netflix вирішує обмежити бітрейт потоку ще більше, ви почнете втрачати якість зображення.

Для основних, розмовних сцен, це не така велика угода, якщо ви не людина, яка дійсно одержима якістю зображення. Проте, дощові сцени підвищують попит на вже напружений бітрейт. Це все одно, що намагається підключити садовий шланг до пожежного гідранта. Ємності просто немає.

Погляньте на цю сцену з американських богів. Я передавав цей показ через підключення Google Fiber, підключене безпосередньо до робочого столу. Незважаючи на велику пропускну спроможність між мною і Starz, ви можете бачити, що дощова сцена настільки ж нерівна, як 8-бітна відеоігра. Насправді, проблема погіршується, коли вона скорочується від закриття Shadow на початку кліпу до широкого знімка в кінці, тому що більше дощу, а це означає більше деталей, що означає меншу пропускну здатність для всього іншого.

Тепер, це та сама сцена. Проте, цього разу ми створили GIF з локальної копії цього епізоду, замість потокового. Звичайно, те, що ви переглядаєте, - це GIF у форматі 650 пікселів у форматі 4K відео, тому ви не зможете побачити повний ефект, але навіть тут ви можете побачити більше деталей. Оскільки локальне відео не потрібно стискати стільки, скільки було б, якщо б воно було потокове в Інтернеті, для роботи з.

У цій другій версії, ви можете побачити більше крапель дощу, ви можете побачити людей більш чітко, і кольори ще більш яскравими з кращою контрастністю. Чим вище швидкість передачі відео, тим меншою є проблема, коли вона починає дощ або коли хтось кидає конфетті. На технічному рівні дощ і конфетті завжди будуть викликати проблему стиснення, але ви не помітите його майже так само, якщо ви граєте з диска або файлу на вашому комп'ютері, замість потокового перегляду його в Інтернеті..

Звичайно, компроміс може бути вартим для вас. Сайти, такі як Netflix, HBO і Starz, мають величезну бібліотеку вмісту HD і 4K, що може бути дорогою, щоб дістатися куди-небудь ще (якщо ви навіть можете). Крім того, більшість Сцени все одно не під дощем. Хоча фільм ніколи не буде виглядати так добре з Netflix, як це буде на Blu-Ray, він може добре виглядати достатньо. Проте, якщо ви прихильник хороших відеороликів, ви, мабуть, захочете дотримуватися фізичних носіїв або власного домашнього медіа-сервера.