Prečo Snow, Rain a Confetti zničia kvalitu streamovaného videa

Ak ste niekedy sledovali film na Netflix, YouTube alebo na nejakej inej streamingovej službe, môžete si všimnúť, že kedykoľvek sa vyskytne daždivá scéna, kvalita videa sa úplne rozpadne. Dokonca aj vtedy, keď streamujete cez najlepšie internetové pripojenie, video bude vyzerať ako kecy. Stáva sa to preto, že sú všetky toky videa komprimované a častice ako dážď, sneh a konfety úplne zničia stlačené prúdy.

Ako moderné video je komprimované na prispôsobenie obmedzenia bitrate

Aby sme pochopili, prečo dážď a iné častice môžu narušiť kvalitu videa, musíme pochopiť, ako funguje bitová rýchlosť. Bitový tok videa je, aby sa zjednodušilo, množstvo dát, cez ktoré môže video prechádzať, merané v bitoch za sekundu. Môžete si to myslieť, ako je to, aké je široké vodné potrubie. Čím je potrubie menšie, tým menej vody môžete naraz pritiahnuť. Čím je potrubie širšie, tým viac vody môžete preniesť. Videá sú podobné: čím vyššia je bitová rýchlosť, tým viac údajov sa dá video zobraziť za sekundu, čo znamená viac detailov a lepšiu jasnosť obrazu.

Vo svete HD a teraz v televízii 4K sa toto obmedzenie môže stať problémom. Väčšina videí, ktoré vidíte, je komprimovaná nejakým spôsobom. Ak by ste mali sledovať úplne nekomprimované video vo vysokom rozlíšení, malo by to bitrate 2,98 gigabitov za sekundu. 4K video je ešte horšie, s nekomprimovaným dátovým tokom 1,67 terabajtov za sekundu. Nie bity. Bajtov. To je viac dát, ako rýchlejšie internetové pripojenie na svete zvládne.

Našťastie moderné kompresie robia slušnú prácu zachovania kvality videa, aspoň do určitej miery. Štandardné výstupy Blu-Ray s rýchlosťou až 40Mbps a 4K Blu-ray výstupy až do 108Mbps. Káble HDMI medzi prehrávačom Blu-Ray a televízorom môžu prenášať rýchlosť až 18 Gb / s, takže je tu viac ako dostatok miesta na spracovanie všetkých údajov.

Rozdiel medzi nekomprimovaným bitovým tokom videa a dátovým tokom na vašom Blu-ray diskoch je obrovský, ale pravdepodobne nebudete môcť povedať. Nekomprimované video obsahuje tú časť detailov, ktoré ľudské oko zvyčajne nevšimne, a preto sa môže hodiť veľký kus. Okrem toho kompresia medzi rámcami môže dramaticky zmenšiť veľkosť súborov tým, že vyhodí dáta, keď časti obrázka zostanú rovnaké medzi rámcami.

Tento záber môže byť značne komprimovaný, pretože medzi jednotlivými snímkami je veľmi malý pohyb alebo zmena.

Vezmite si klip nad Luke Cage z Obhajcovia. V tomto krátkom výstrele Lukáš nakloní hlavu mierne doprava a policajt stojí na boku, ale väčšinou sa rám nezmení. Tyče na zadnej strane sú takmer úplne stále a dokonca ani Lukášovo telo sa dramaticky nezmení. Kompresia medzi rámcami môže znamenať, že video jednoducho udržuje rovnaké pozadie na každom snímku alebo len posúva niektoré pixely v popredí okolo, namiesto toho, aby prekopíroval každý pixel od začiatku tridsaťkrát za sekundu. Tento typ kompresie môže spôsobiť obrovské škrty v inak masívnej veľkosti video súborov. Bez tejto kompresie by všetko od vášho pripojenia k internetu k základnému káblu HDMI nemalo schopnosť prenášať toľko dát.

Táto kompresia medzi rámcami narazí na problém s vecami ako dážď a konfety. Namiesto prevažne statického prostredia padá dážď celý rám s malými detailami, ktoré je potrebné presunúť alebo prekresliť každý snímok. Každé dažďové kvapky zaberajú cenné kúsky, ktoré by mohli byť použité na tvár tváre. Čím viac málo detailov sa pohybuje v scéne, tým menej bitov sa má zaoberať všetkým a kvalita videa klesá.

Streamovanie online prináša masívny prenos vášho dátového toku

Ak je dážď taký problém, prečo si to nevšimnete pri sledovaní disku Blu-Ray? Odpoveď spočíva v dostupnom dátovom toku. Zatiaľ čo disky Blu-Ray môžu podstúpiť obrovské množstvo kompresie, stále majú dostatočne vysoký dátový tok na vykresľovanie všetkých dažďových kvapiek a kusov konfety. V skutočnosti, ak bola scéna obzvlášť zaneprázdnená alebo chaotická, môžete si všimnúť určitú degradáciu v kvalite obrazu, ale budete musieť pre ňu mrštnúť.

Streaming cez internet, na druhej strane, jednoducho nemôže udržať krok. Priemerná rýchlosť internetu v Spojených štátoch je približne 18 Mb / s, čo je menej ako polovica šírky pásma požadovaného pre disk Blu-Ray - a že šírka pásma musí byť zdieľaná všetkými zariadeniami v sieti. Ešte horšie je, že spoločnosť ako Netflix môže slúžiť len toľko údajov naraz, aj keď máte dostatočne rýchle pripojenie k internetu, aby ste to zvládli. Netflix už tvorí obrovský podiel internetovej prevádzky na internete. Streamovanie plnohodnotných HD streamov Blu-Ray s rovnakou kvalitou obrazu disku by nebolo možné.

Podľa stránky pomoci spoločnosti Netflix spoločnosť odporúča minimálne 5Mbps pre HD video a 25Mbps pre streaming 4K. Je to samozrejme oveľa nižšia rýchlosť, než je schopný zvládnuť Blu-Ray prehrávač. A pamätajte, že Blu-Ray video je už dosť komprimované. Keď sa spoločnosť Netflix rozhodne obmedziť prenos dát streamu ešte viac, začne strácať kvalitu obrazu.

Pri základných konverzačných scénach to nie je tak veľká dohoda, ak nie ste takým človekom, ktorý sa naozaj posadzuje kvalitou obrazu. Avšak, daždivé scény dávajú väčší dopyt na už napäté bitrate. Je to ako snažiť sa pripojiť záhradnú hadicu k požiarnemu hydrantu. Kapacita jednoducho neexistuje.

Pozrite sa na túto scénu z amerických bohov. Stretli som túto show cez pripojenie Google Fiber, ktoré bolo pripojené priamo na pracovnú plochu. Napriek tomu, že medzi mnou a Starzom je veľa šírky pásma, môžete vidieť, že dažďová scéna je pixelová ako 8-bitová videohra. V skutočnosti sa problém ešte zhoršuje, keď sa zhorí Shadow na začiatku klipu na široký záber na konci, pretože tam je viac dažďa, čo znamená viac detailov, čo znamená menej šírky pásma pre čokoľvek iné.

Teraz tu je tá istá scéna. Tentoraz sme však vytvorili GIF z lokálnej kópie tejto epizódy namiesto toho, aby sme ju streamovali. Samozrejme, to, čo prezeráte, je video s rozlíšením 4K širokouhlého formátu 650 pixelov, takže nebudete môcť vidieť celý efekt, ale aj tu môžete vidieť viac podrobností. Keďže miestne video nemusí byť komprimované rovnako ako pri streamingu online, je oveľa vyššia dátová rýchlosť na prácu s.

V tejto druhej verzii môžete vidieť viac dažďových kvapiek, vidíte ľudí jasnejšie a farby sú ešte živšie s lepším kontrastom. Čím vyšší je dátový tok videa, tým menší je problém, keď začne pršať, alebo keď niekto hodí konfety. Na technickej úrovni bude dážď a konfety vždy spôsobiť problém s kompresiou, ale nebudete si toho všimnúť skoro rovnako, ak ju prehráte z disku alebo súboru v počítači, namiesto toho, aby ste to streamovali online.

Samozrejme, kompromis môže za vás za to stáť. Stránky ako Netflix, HBO a Starz majú obrovskú knižnicu obsahu HD a obsahu 4K, ktoré môžu byť drahé získať niekde inde (za predpokladu, že dokonca dokážete). okrem, väčšina scény nie sú v daždi. Zatiaľ čo film nebude z Netflixu tak dobrý, ako to bude na Blu-Ray, môže to vyzerať dobre dosť. Ak ste stezka pre pekné videá, pravdepodobne budete chcieť držať sa fyzických médií alebo vášho domáceho mediálneho servera.