Proč Snow, Rain a Confetti zničí kvalitu streamovaného videa

Pokud jste někdy sledovali film na Netflixu, YouTube nebo nějaké jiné streamingové službě, možná si všimnete, že kdykoli je tam deštivá scéna, kvalita videa se zcela rozpadá. Dokonce i když streamujete přes nejlepší připojení k internetu, video vypadá jako kecy. K tomu dochází, protože všechny proudy videa jsou komprimované a částice jako déšť, sníh a konfety úplně zničují stlačené toky.

Jak je moderní video komprimováno pro omezení bitrate

Abychom pochopili, proč déšť a další částice mohou narušit kvalitu videa, musíme pochopit, jak funguje bitrate. Bitrate videa je, aby se zjednodušilo, množství dat, které může video procházet, měřeno v bitech za sekundu. Můžete si myslet na to, jako je to, jak široká vodní trubka je. Čím menší je potrubí, tím méně vody můžete současně tlačit. Čím je potrubí širší, tím více vody můžete projít. Videa jsou podobná: čím vyšší je bitrate, tím více dat může být video zobrazeno za sekundu, což znamená více detailů a lepší jasnost obrazu.

Ve světě HD a nyní 4K televize se toto omezení může stát problémem. Většina videí, která vidíte, je komprimována nějakým způsobem. Pokud byste měli sledovat zcela nekomprimované video ve vysokém rozlišení, mělo by to bitrate 2,98 gigabitů za sekundu. 4K video je ještě horší, s nekomprimovaným datovým tokem 1,67 terabajtů za sekundu. Ne bity. Byty. To je více dat než nejrychlejší připojení k internetu ve světě zvládne.

Naštěstí moderní komprese dělá slušnou práci zachování kvality videa, přinejmenším do určité míry. Standardní výstupy Blu-Ray s rychlostí až 40Mbps a 4k Blu-ray výstupy až do rychlosti 108Mbps. Kabely HDMI mezi přehrávačem Blu-Ray a televizorem mohou vysílat až 18 Gb / s, takže je zde víc než dostatek místa pro zpracování všech dat.

Rozdíl mezi nekomprimovaným datovým tokem videa a datovým tokem na vašem Blu-Ray discích je obrovský, ale pravděpodobně nebudete moci říct. Nekomprimované video obsahuje tónu detailů, které lidské oko zpravidla nezaznamená, takže hodně kusu to může být hodil. Navíc komprese mezi snímky může dramaticky zmenšit velikost souboru tím, že vybírá data, když části obrazu zůstávají stejné mezi snímky.

Tento snímek lze komprimovat hodně, protože mezi jednotlivými snímky je velmi malý pohyb nebo změna.

Vezměte klip nahoře od Luka Cagea Obránci. V tomto krátkém výstřelu Luke nakloní hlavu mírně doprava a policista stojí na boku, ale z větší části se rámeček nezmění. Tyče na zádech jsou téměř dokonale stažené a dokonce ani Lukeovo tělo se dramaticky nehýbe. Komprese mezi snímky může říkat, že video jednoduše udržuje stejný záběr na každém snímku nebo jen posune některé pixely v popředí, nikoli překreslovat každý pixel od třicetikrát za sekundu. Tento typ komprese může způsobit obrovské škrty v jinak masivní velikosti souboru videa. Bez této komprese by vše od připojení k počítači k základnímu kabelu HDMI nemělo schopnost přenášet tolik dat.

Tato komprese v rámci rámce narazí na problém s věcmi jako déšť a konfety. Namísto převážně statického pozadí padající dešť plní celý snímek malými detaily, které je třeba přemístit nebo překreslit každý snímek. Každé dešťové kapky zabírají cenné bity, které by mohly být vynakládány na obličej charakteru. Čím víc málo detailů se pohybuje ve scéně, tím méně bitů se má za všechno pohybovat a kvalita videa klesá.

Streamování online přináší masivní přetahování vašeho datového toku

Pokud je déšť takový problém, proč si to nevšimnete, když sledujete disk Blu-Ray? Odpověď spočívá v dostupném datovém toku. Zatímco disky Blu-Ray mohou podstoupit obrovské množství komprese, stále mají dostatečně vysoký datový tok, aby vynesly všechny déšťové kapky a kusy konfety. Ve skutečnosti, jestliže scéna byla obzvláště zaneprázdněná nebo chaotická dost, můžete si všimnout nějaké degradace v kvalitě obrazu, ale budete muset pro ni švihnout.

Streamování přes internet, na druhé straně, prostě nedokáže udržet krok. Průměrná rychlost internetu ve Spojených státech činí přibližně 18 Mb / s, což je méně než polovina šířky pásma potřebná pro disky Blu-Ray a tato šířka pásma musí být sdílena všemi zařízeními v síti. Ještě horší je, že společnost jako Netflix může obsluhovat jen tolik dat najednou, i když máte dostatečně rychlé připojení k internetu, abyste to zvládli. Netflix již účtuje obrovskou část internetového provozu na internetu. Streamování plných HD streamů Blu-Ray s vysokou kvalitou obrazu na disku by bylo neuskutečnitelné.

Podle internetových stránek společnosti Netflix společnost doporučuje nejméně 5Mbps pro HD video a 25Mbps pro streaming 4K. Je to samozřejmě mnohem nižší bitrate, než je schopen zvládnout Blu-Ray přehrávač. A nezapomeňte, že video Blu-Ray je již docela komprimované. Když se tedy Netflix rozhodne omezit datový tok ještě víc, začne ztrácet kvalitu obrazu.

Pro základní, konverzační scény to není tak velká dohoda, pokud nejste druh člověka, který skutečně posedlý obrazovou kvalitou. Nicméně, deštivé scény dávají větší poptávku na již napjatý datový tok. Je to jako snaha zavěsit zahradní hadici až k požáru. Kapacita prostě neexistuje.

Podívejte se na tuto scénu z amerických bohů. Přehrával jsem tuto přehlídku přes připojení Google Fibre, propojené přímo na mé pracovní ploše. Navzdory tomu, že mezi mnou a Starzem je dostatek propustnosti, můžete vidět, že deštivá scéna je pixelová jako 8bitová videohra. Ve skutečnosti se tento problém zhoršuje, když se od začátku klipu odděluje od stínu Shadowu k širokému záběru na konci, protože je zde více deště, což znamená více detailů, což znamená méně šířky pásma pro cokoli jiného.

Nyní je tu stejná scéna. Tentokrát však jsme vytvořili GIF z lokální kopie této epizody namísto streamování. Samozřejmě, to, co prohlížíte, je širokoúhlý GIF s rozlišením 4 000 pixelů ve formátu 4K, takže nebudete moci vidět plný efekt, ale i zde můžete vidět více detailů. Vzhledem k tomu, že místní video nemusí být komprimované stejně, jako kdyby bylo streamováno online, existuje mnohem vyšší bitrate,.

V této druhé verzi můžete vidět více dešťových kapek, lidi vidíte jasněji a barvy jsou ještě živější a mají lepší kontrast. Čím vyšší je bitrate video, tím menší je problém, když začne pršet, nebo když někdo hodí konfety. Na technické úrovni bude déšť a konfety vždy způsobovat problém s kompresí, ale nebudete si toho všimnete skoro stejně, pokud jej přehrajete z disku nebo ze souboru v počítači, místo toho, že budete streamovat online.

Samozřejmě, kompromis může být za to pro vás. Místa jako Netflix, HBO a Starz mají obrovskou knihovnu obsahu HD a obsahu 4K, který může být drahý získat někde jinde (za předpokladu, že dokonce dokážete). kromě, většina scény nejsou ani v dešti. Zatímco filmy z Netflixu nikdy nebude vypadat tak dobře, jak to bude na Blu-Ray, může vypadat dobře dost. Pokud jste slepý pro kvalitní videa, pravděpodobně budete chtít držet fyzická média nebo vlastní server domácího media.