Als je ooit een film op Netflix, YouTube of een andere streamingdienst hebt bekeken, zou je kunnen opmerken dat de videokwaliteit op elk moment in een regenachtige scène volledig uit elkaar valt. Zelfs als je streamt via de beste internetverbinding, ziet de video er onzin uit. Dit gebeurt omdat alle videostreams gecomprimeerd zijn en deeltjes zoals regen, sneeuw en confetti gecomprimeerde streams volledig vernietigen.
Hoe moderne video wordt gecomprimeerd om aan bitrate-beperkingen te voldoen
Om te begrijpen waarom regen en andere deeltjes een videokwaliteit kunnen verknoeien, moeten we het begrijpen hoe bitrate werkt . De bitsnelheid van een video is, om het eenvoudig te vereenvoudigen, de hoeveelheid gegevens die een video kan passeren, gemeten in bits per seconde. Je kunt het zien als hoe breed een waterpijp is. Hoe kleiner de pijp, hoe minder water je er per keer doorheen kunt persen. Hoe breder de buis, hoe meer water je kunt doorlaten. Video's lijken op elkaar: hoe hoger de bitrate, hoe meer gegevens een video per seconde kan weergeven, wat meer details en een betere beeldhelderheid betekent.
In de wereld van HD en nu 4K televisie kan die beperking een probleem worden. De meeste video's die u ziet, zijn op de een of andere manier gecomprimeerd. Als je een volledig niet-gecomprimeerde HD-video zou bekijken, zou deze een bitrate van 2,98 hebben gigabits per seconde. 4K-video is nog erger, met een niet-gecomprimeerde bitsnelheid van 1,67 terabytes per seconde. Geen stukjes. Bytes. Dat zijn meer gegevens dan de snelste internetverbinding ter wereld kan omgaan.
Gelukkig doet moderne compressie goed werk om de videokwaliteit te behouden, in ieder geval tot op zekere hoogte. Een standaard Blu-Ray-uitgang tot 40 Mbps en een 4K Blu-ray-uitgang tot 108 Mbps. De HDMI-kabels tussen uw Blu-Ray-speler en uw tv kunnen verzenden tot 18 Gbps , dus er is meer dan genoeg ruimte om al die gegevens te verwerken.
Het verschil tussen de ongecomprimeerde videobitsnelheid en de bitsnelheid op uw Blu-Ray-schijven is enorm, maar u zult het waarschijnlijk niet kunnen zien. Ongecomprimeerde video bevat een hoop details die het menselijk oog meestal niet opmerkt, dus daar kan een flink deel van worden weggegooid. Bovendien, inter-frame compressie kan een bestandsgrootte drastisch verkleinen door gegevens weg te gooien wanneer delen van een afbeelding tussen frames hetzelfde blijven.
Neem de clip hierboven van Luke Cage uit De verdedigers . In dit korte shot kantelt Luke zijn hoofd iets naar rechts en staat een agent opzij, maar voor het grootste deel verandert het frame niet. De tralies achterin zijn bijna perfect stil en zelfs Luke's lichaam verschuift niet dramatisch. Interframecompressie kan een video vertellen om gewoon elk frame dezelfde achtergrond te blijven tekenen, of om enkele pixels op de voorgrond te verschuiven, in plaats van elke pixel dertig keer per seconde opnieuw te tekenen. Dit type compressie kan enorme besparingen opleveren in een anders enorme videobestandsgrootte. Zonder deze compressie zou alles, van uw internetverbinding tot een standaard HDMI-kabel, niet de capaciteit hebben om zoveel gegevens over te dragen.
Die compressie tussen frames stuit echter op een probleem met zaken als regen en confetti. In plaats van een voornamelijk statische achtergrond, vult regenval het hele frame met kleine details die elk frame moeten worden verplaatst of opnieuw getekend. Elke regendruppel neemt waardevolle stukjes op die kunnen worden besteed aan het gezicht van een personage. Hoe meer kleine details er in een scène bewegen, hoe minder bits er voor alles rond moeten en de videokwaliteit neemt af.
Online streamen zorgt voor een enorme rem op uw bitrate
Als regen zo'n probleem is, waarom merkt u dit dan niet als u naar een Blu-Ray-schijf kijkt? Het antwoord ligt in de beschikbare bitrate. Hoewel Blu-Ray-schijven een enorme hoeveelheid compressie kunnen ondergaan, hebben ze nog steeds een voldoende hoge bitsnelheid om al die regendruppels en stukjes confetti weer te geven. In feite, als een scène bijzonder druk of chaotisch genoeg was, zou je een verslechtering van de beeldkwaliteit kunnen opmerken, maar je zult ernaar moeten kijken.
Streamen via internet kan het daarentegen gewoon niet bijhouden. De gemiddelde internetsnelheid in de Verenigde Staten is rond 18 Mbps , wat minder is dan de helft van de bandbreedte die nodig is voor een Blu-Ray-schijf, plus die bandbreedte moet worden gedeeld door alle apparaten in uw netwerk. Erger nog, een bedrijf als Netflix kan maar een beperkt aantal gegevens tegelijk leveren, zelfs als je een internetverbinding hebt die snel genoeg is om ermee om te gaan. Netflix is al goed voor een enorme brok internetverkeer op het internet. Het streamen van volledige HD-streams van Blu-Ray-kwaliteit met dezelfde beeldkwaliteit als een schijf zou niet haalbaar zijn.
Volgens De helpsite van Netflix adviseert het bedrijf ten minste 5 Mbps voor HD-video en 25 Mbps voor 4K-streaming. Dit is overduidelijk een veel lagere bitrate dan de Blu-Ray-speler in uw woonkamer aankan. En vergeet niet dat die Blu-Ray-video al behoorlijk gecomprimeerd is. Dus als Netflix besluit de bitsnelheid van een stream nog verder te beperken, gaat de beeldkwaliteit achteruit.
Voor eenvoudige conversatiescènes is dit niet zo belangrijk, tenzij je het soort persoon bent dat het kan krijgen echt geobsedeerd door beeldkwaliteit . Regenachtige scènes stellen echter meer eisen aan een toch al gespannen bitsnelheid. Het is alsof je een tuinslang aan een brandkraan probeert te haken. De capaciteit is er gewoon niet.
Bekijk deze scène van American Gods eens. Ik heb deze show gestreamd via een Google Fiber-verbinding, rechtstreeks op mijn desktop aangesloten. Ondanks dat er veel bandbreedte is tussen mij en Starz, kun je zien dat de regenachtige scène net zo korrelig is als een 8-bits videogame. Het probleem wordt zelfs erger wanneer het van de close-up van Shadow aan het begin van de clip naar de brede opname aan het einde snijdt, omdat er meer regen is, wat meer details betekent, wat betekent dat er minder bandbreedte is voor iets anders.
Nu, hier is diezelfde scène. Deze keer hebben we echter een GIF gemaakt van een lokale kopie van deze aflevering, in plaats van deze te streamen. Wat je bekijkt, is natuurlijk een 650 pixel brede GIF van een 4K-video, dus je zult niet het volledige effect kunnen zien, maar zelfs hier kun je meer details zien. Omdat de lokale video niet zo veel hoeft te worden gecomprimeerd als wanneer deze online zou worden gestreamd, is er een veel hogere bitsnelheid om mee te werken.
In deze tweede versie zie je meer regendruppels, zie je de mensen duidelijker en zijn de kleuren nog levendiger met een beter contrast. Hoe hoger de bitrate van een video, hoe minder een probleem het is als het begint te regenen of als iemand confetti gooit. Op technisch niveau zullen regen en confetti altijd een compressieprobleem veroorzaken, maar je merkt het bijna niet zo vaak als je het afspeelt vanaf een schijf of een bestand op je computer, in plaats van het online te streamen.
De afweging is natuurlijk de moeite waard voor u. Sites zoals Netflix, HBO en Starz hebben een enorme bibliotheek met HD- en 4K-inhoud die duur kan zijn om ergens anders te krijgen (ervan uitgaande dat je dat zelfs kunt). Trouwens, meest scènes zijn sowieso niet in de regen. Hoewel een film er op Netflix nooit zo goed uit zal zien als op Blu-Ray, kan hij er goed uitzien genoeg . Als je echter een voorstander bent van mooie video's, wil je waarschijnlijk bij fysieke media of uw eigen thuismediaserver.
