Εάν έχετε δει ποτέ μια ταινία στο Netflix, το YouTube ή κάποια άλλη υπηρεσία ροής, μπορεί να παρατηρήσετε ότι κάθε φορά που υπάρχει μια βροχερή σκηνή, η ποιότητα του βίντεο καταρρέει εντελώς. Ακόμα κι αν κάνετε ροή μέσω της καλύτερης σύνδεσης στο διαδίκτυο, το βίντεο θα μοιάζει με χάλια Αυτό συμβαίνει επειδή όλες οι ροές βίντεο είναι συμπιεσμένες και σωματίδια όπως βροχή, χιόνι και κομφετί καταστρέφουν πλήρως τις συμπιεσμένες ροές.
Πώς συμπιέζεται το σύγχρονο βίντεο για να ταιριάζει στους περιορισμούς των bit
Για να καταλάβουμε γιατί η βροχή και άλλα σωματίδια μπορούν να βλάψουν μια ποιότητα βίντεο, πρέπει να καταλάβουμε πώς λειτουργεί το bitrate . Ο ρυθμός bit ενός βίντεο είναι, για υπερβολική απλοποίηση, ο αριθμός των δεδομένων που μπορεί να περάσει ένα βίντεο, μετρούμενος σε bits ανά δευτερόλεπτο. Μπορείτε να το σκεφτείτε σαν το πλάτος ενός σωλήνα νερού. Όσο μικρότερος είναι ο σωλήνας, τόσο λιγότερο νερό μπορείτε να περάσετε κάθε φορά. Όσο ευρύτερος είναι ο σωλήνας, τόσο περισσότερο νερό μπορείτε να αφήσετε. Τα βίντεο είναι παρόμοια: όσο υψηλότερο είναι το bitrate, τόσο περισσότερα δεδομένα μπορεί να εμφανίζει ένα βίντεο ανά δευτερόλεπτο, πράγμα που σημαίνει περισσότερες λεπτομέρειες και καλύτερη σαφήνεια εικόνας.
Στον κόσμο των HD και τώρα τηλεόραση 4K , αυτός ο περιορισμός μπορεί να γίνει πρόβλημα. Τα περισσότερα βίντεο που βλέπετε είναι συμπιεσμένα με κάποιο τρόπο. Εάν παρακολουθούσατε ένα εντελώς ασυμπίεστο βίντεο HD, θα είχε ρυθμό bit 2,98 gigabits ανά δευτερόλεπτο. Το βίντεο 4K είναι ακόμη χειρότερο, με ασυμπίεστο ρυθμό bit 1,67 terabyte ανά δευτερόλεπτο. Όχι κομμάτια. Bytes. Αυτά είναι περισσότερα δεδομένα από η ταχύτερη σύνδεση στο Διαδίκτυο στον κόσμο μπορω να χειριστω.
Ευτυχώς, η σύγχρονη συμπίεση κάνει καλή δουλειά για τη διατήρηση της ποιότητας του βίντεο, τουλάχιστον σε ένα σημείο. Μια τυπική έξοδος Blu-Ray έως και 40Mbps και μια έξοδος Blu-ray 4K έως 108Mbps. Τα καλώδια HDMI μεταξύ της συσκευής αναπαραγωγής Blu-Ray και της τηλεόρασής σας μετάδοση έως και 18Gbps , οπότε υπάρχει αρκετός χώρος για τον χειρισμό όλων αυτών των δεδομένων.
Η διαφορά μεταξύ του μη συμπιεσμένου ρυθμού bit βίντεο και του bitrate στους δίσκους Blu-Ray είναι τεράστια, αλλά πιθανότατα δεν θα μπορείτε να το πείτε. Το μη συμπιεσμένο βίντεο περιέχει έναν τόνο λεπτομερειών που συνήθως δεν θα παρατηρήσει το ανθρώπινο μάτι, επομένως ένα καλό κομμάτι αυτού μπορεί να πεταχτεί. Επιπροσθέτως, συμπίεση μεταξύ πλαισίων μπορεί να μειώσει δραματικά το μέγεθος ενός αρχείου πετώντας δεδομένα όταν τμήματα μιας εικόνας παραμένουν ίδια μεταξύ των πλαισίων.
Πάρτε το παραπάνω κλιπ του Luke Cage από Οι υπερασπιστές . Σε αυτό το σύντομο πλάνο, ο Luke γέρνει το κεφάλι του ελαφρώς προς τα δεξιά και ένας μπάτσος στέκεται στο πλάι, αλλά ως επί το πλείστον το πλαίσιο δεν αλλάζει. Οι ράβδοι στο πίσω μέρος είναι σχεδόν τέλεια ακίνητοι και ακόμη και το σώμα του Λουκά δεν μετατοπίζεται δραματικά. Η συμπίεση μεταξύ πλαισίων μπορεί να πει ένα βίντεο να απλώς συνεχίζει να σχεδιάζει το ίδιο φόντο σε κάθε πλαίσιο ή απλά να μετατοπίζει μερικά από τα εικονοστοιχεία στο προσκήνιο γύρω, αντί να σχεδιάζει κάθε pixel από το μηδέν τριάντα φορές ανά δευτερόλεπτο. Αυτός ο τύπος συμπίεσης μπορεί να κάνει τεράστιες περικοπές σε ένα κατά τα άλλα τεράστιο μέγεθος αρχείου βίντεο. Χωρίς αυτήν τη συμπίεση, τα πάντα, από τη σύνδεσή σας στο διαδίκτυο έως ένα βασικό καλώδιο HDMI δεν θα έχουν τη δυνατότητα να μεταφέρουν τόσο πολλά δεδομένα.
Ωστόσο, αυτή η συμπίεση μεταξύ πλαισίων αντιμετωπίζει προβλήματα όπως βροχή και κομφετί. Αντί για ένα κυρίως στατικό υπόβαθρο, η πτώση της βροχής γεμίζει ολόκληρο το πλαίσιο με μικροσκοπικές λεπτομέρειες που πρέπει να μετακινηθούν ή να επανασχεδιαστούν σε κάθε πλαίσιο. Κάθε σταγόνα βροχής καταλαμβάνει πολύτιμα κομμάτια που θα μπορούσαν να δαπανηθούν στο πρόσωπο ενός χαρακτήρα. Όσο λιγότερες λεπτομέρειες κινούνται σε μια σκηνή, τόσο λιγότερα κομμάτια υπάρχουν για τα πάντα και η ποιότητα του βίντεο μειώνεται.
Η ροή στο Διαδίκτυο βάζει ένα τεράστιο σύρσιμο στο ρυθμό σας
Εάν η βροχή είναι ένα τέτοιο πρόβλημα, γιατί να μην το παρατηρήσετε όταν παρακολουθείτε δίσκο Blu-Ray; Η απάντηση βρίσκεται στο διαθέσιμο bitrate. Ενώ οι δίσκοι Blu-Ray ενδέχεται να υποστούν τεράστια συμπίεση, εξακολουθούν να έχουν αρκετά υψηλό ρυθμό bit για να κάνουν όλες αυτές τις σταγόνες βροχής και κομμάτια κομφετί. Στην πραγματικότητα, εάν μια σκηνή ήταν ιδιαίτερα απασχολημένη ή αρκετά χαοτική, μπορεί να παρατηρήσετε κάποια υποβάθμιση της ποιότητας της εικόνας, αλλά θα πρέπει να στραφείτε για αυτήν.
Η ροή μέσω Διαδικτύου, από την άλλη πλευρά, απλώς δεν μπορεί να συμβαδίσει. Η μέση ταχύτητα του Διαδικτύου στις Ηνωμένες Πολιτείες είναι περίπου 18Mbps , το οποίο είναι μικρότερο από το μισό εύρος ζώνης που απαιτείται για έναν δίσκο Blu-Ray - συν το εύρος ζώνης πρέπει να κοινοποιείται από όλες τις συσκευές στο δίκτυό σας. Ακόμα χειρότερα, μια εταιρεία όπως το Netflix μπορεί να εξυπηρετήσει μόνο τόσα πολλά δεδομένα ταυτόχρονα, ακόμη και αν έχετε αρκετά γρήγορη σύνδεση στο Διαδίκτυο για να το χειριστείτε. Το Netflix έχει ήδη λογαριασμό ένα τεράστιο κομμάτι της διαδικτυακής κίνησης στο Ιντερνετ. Η ροή πλήρους ροής HD ποιότητας Blu-Ray με την ίδια ποιότητα εικόνας ενός δίσκου δεν θα ήταν εφικτή.
Ασκορδινγ το Ο ιστότοπος βοήθειας του Netflix , η εταιρεία προτείνει τουλάχιστον 5Mbps για βίντεο HD και 25Mbps για ροή 4K. Αυτό είναι προφανώς πολύ χαμηλότερο ρυθμό bit από ό, τι μπορεί να χειριστεί η συσκευή αναπαραγωγής Blu-Ray. Και θυμηθείτε, ότι το βίντεο Blu-Ray είναι ήδη αρκετά συμπιεσμένο. Έτσι, όταν το Netflix αποφασίζει να περιορίσει το bitrate μιας ροής ακόμη περισσότερο, θα αρχίσετε να χάνετε την ποιότητα της εικόνας.
Για βασικές, συνομιλητικές σκηνές, αυτό δεν είναι τόσο μεγάλο, εκτός αν είστε το είδος του ατόμου που παίρνει πραγματικά εμμονή με την ποιότητα της εικόνας . Ωστόσο, οι βροχερές σκηνές θέτουν περισσότερη ζήτηση σε ένα ήδη τεταμένο bitrate. Είναι σαν να προσπαθείτε να συνδέσετε έναν εύκαμπτο σωλήνα κήπου με ένα πυροσβεστικό κρουνό. Η χωρητικότητα δεν είναι εκεί.
Ρίξτε μια ματιά σε αυτή τη σκηνή από τους American Gods. Έκανα ροή αυτής της εκπομπής μέσω σύνδεσης Google Fiber, που συνδέθηκε απευθείας με τον υπολογιστή μου. Παρά το μεγάλο εύρος ζώνης μεταξύ εμένα και του Starz, μπορείτε να δείτε ότι η βροχερή σκηνή είναι τόσο pixelated όσο ένα βιντεοπαιχνίδι 8 bit. Στην πραγματικότητα, το πρόβλημα επιδεινώνεται όταν περνά από το κλείσιμο του Shadow στην αρχή του κλιπ έως το ευρύ πλάνο στο τέλος, επειδή υπάρχει περισσότερη βροχή, που σημαίνει περισσότερες λεπτομέρειες, που σημαίνει μικρότερο εύρος ζώνης για οτιδήποτε άλλο.
Τώρα, εδώ είναι η ίδια σκηνή. Ωστόσο, αυτή τη φορά δημιουργήσαμε ένα GIF από ένα τοπικό αντίγραφο αυτού του επεισοδίου, αντί να το συνεχίσουμε. Φυσικά, αυτό που βλέπετε είναι ένα GIF πλάτους 650 pixel ενός βίντεο 4K, οπότε δεν θα μπορείτε να δείτε το πλήρες εφέ, αλλά ακόμα και εδώ μπορείτε να δείτε περισσότερες λεπτομέρειες. Δεδομένου ότι το τοπικό βίντεο δεν χρειάζεται να συμπιεστεί όσο θα ήταν σε ροή στο διαδίκτυο, υπάρχει πολύ υψηλότερο ρυθμό bit για εργασία.
Σε αυτήν τη δεύτερη έκδοση, μπορείτε να δείτε περισσότερες σταγόνες βροχής, μπορείτε να δείτε τους ανθρώπους πιο καθαρά και τα χρώματα είναι ακόμα πιο ζωντανά με καλύτερη αντίθεση. Όσο υψηλότερο είναι το bitrate ενός βίντεο, τόσο μικρότερο είναι το πρόβλημα όταν αρχίζει να βρέχει ή όταν κάποιος ρίχνει κομφετί. Σε τεχνικό επίπεδο, η βροχή και το κομφετί θα προκαλούν πάντα πρόβλημα συμπίεσης, αλλά δεν θα το παρατηρήσετε σχεδόν αν το παίζετε από ένα δίσκο ή ένα αρχείο στον υπολογιστή σας, αντί να το μεταδίδετε στο διαδίκτυο.
Φυσικά, η ανταλλαγή μπορεί να αξίζει τον κόπο για εσάς. Ιστότοποι όπως το Netflix, το HBO και το Starz έχουν μια τεράστια βιβλιοθήκη περιεχομένου HD και 4K που μπορεί να είναι ακριβό για να φτάσει κάπου αλλού (υποθέτοντας ότι μπορείτε ακόμα). Εκτός, πλέον οι σκηνές δεν είναι στη βροχή ούτως ή άλλως. Ενώ μια ταινία δεν θα φανεί ποτέ τόσο καλή από το Netflix όσο και στο Blu-Ray, μπορεί να φαίνεται καλή αρκετά . Αν είστε όμως αυτοκόλλητοι για όμορφα βίντεο, πιθανότατα θα θέλετε να κολλήσετε με φυσικά μέσα ή τον δικό σας διακομιστή οικιακών πολυμέσων.
