Jeśli kiedykolwiek oglądałeś film w serwisie Netflix, YouTube lub innej usłudze przesyłania strumieniowego, możesz zauważyć, że za każdym razem, gdy pojawia się deszczowa scena, jakość wideo całkowicie się rozpada. Nawet jeśli przesyłasz strumieniowo przez najlepsze połączenie internetowe, film będzie wyglądał jak gówno. Dzieje się tak, ponieważ wszystkie strumienie wideo są skompresowane, a cząsteczki, takie jak deszcz, śnieg i konfetti, całkowicie niszczą skompresowane strumienie.
Jak nowoczesne wideo jest kompresowane w celu dopasowania do ograniczeń szybkości transmisji
Aby zrozumieć, dlaczego deszcz i inne cząsteczki mogą zepsuć jakość wideo, musimy to zrozumieć jak działa szybkość transmisji . Szybkość transmisji wideo to, w uproszczeniu, ilość danych, przez które może przejść wideo, mierzona w bitach na sekundę. Możesz myśleć o tym jak o szerokiej fajce wodnej. Im mniejsza rura, tym mniej wody możesz przepchnąć na raz. Im szersza rura, tym więcej wody możesz przepuścić. Filmy są podobne: im wyższy bitrate, tym więcej danych wideo może wyświetlić na sekundę, co oznacza więcej szczegółów i lepszą klarowność obrazu.
W świecie HD i teraz telewizja 4K , to ograniczenie może stać się problemem. Większość wyświetlanych filmów jest w jakiś sposób skompresowana. Gdybyś miał oglądać całkowicie nieskompresowany film HD, miałby bitrate 2,98 gigabity na sekundę. Wideo 4K jest jeszcze gorsze, z nieskompresowanym bitrate 1,67 terabajty na sekundę. Nie bity. Bajty. To więcej danych niż najszybsze połączenie internetowe na świecie może obsługiwać.
Na szczęście nowoczesna kompresja całkiem nieźle radzi sobie z zachowaniem jakości wideo, przynajmniej do pewnego stopnia. Standardowe wyjście Blu-Ray z prędkością do 40 Mb / s, a wyjście Blu-ray 4K z szybkością do 108 Mb / s. Kable HDMI między odtwarzaczem Blu-Ray a telewizorem mogą przesyłać do 18 Gb / s , więc jest wystarczająco dużo miejsca, aby obsłużyć wszystkie te dane.
Różnica między szybkością transmisji nieskompresowanego wideo a szybkością transmisji na płytach Blu-Ray jest ogromna, ale prawdopodobnie nie będziesz w stanie tego stwierdzić. Nieskompresowane wideo zawiera mnóstwo szczegółów, których ludzkie oko zwykle nie zauważa, więc spora ich część może zostać odrzucona. Dodatkowo, kompresja między klatkami może radykalnie zmniejszyć rozmiar pliku, wyrzucając dane, gdy części obrazu pozostają takie same między klatkami.
Weź klip powyżej Luke Cage z Obrońcy . W tym krótkim ujęciu Luke przechyla lekko głowę w prawo, a policjant staje z boku, ale w przeważającej części kadr się nie zmienia. Pręty z tyłu są prawie idealnie nieruchome, a nawet ciało Luke'a nie przesuwa się dramatycznie. Kompresja międzyklatkowa może nakazać wideo, aby po prostu rysował to samo tło w każdej klatce lub po prostu przesuwał niektóre piksele na pierwszym planie, zamiast przerysowywać każdy piksel od zera trzydzieści razy na sekundę. Ten typ kompresji może spowodować ogromne cięcia w ogromnym rozmiarze pliku wideo. Bez tej kompresji wszystko, od połączenia internetowego po zwykły kabel HDMI, nie byłoby w stanie przesłać tak dużej ilości danych.
Ta kompresja między klatkami powoduje jednak problem z takimi rzeczami jak deszcz i konfetti. Zamiast w większości statycznego tła, deszcz wypełnia całą klatkę drobnymi szczegółami, które należy przesuwać lub przerysowywać w każdej klatce. Każda kropla deszczu pochłania cenne cząstki, które można wydać na twarz postaci. Im więcej szczegółów porusza się w scenie, tym mniej bitów jest do obejrzenia, a jakość wideo spada.
Przesyłanie strumieniowe online znacznie zmniejsza szybkość transmisji
Jeśli deszcz jest takim problemem, dlaczego nie zauważysz tego podczas oglądania płyty Blu-Ray? Odpowiedź leży w dostępnej przepływności. Chociaż dyski Blu-Ray mogą podlegać ogromnej kompresji, nadal mają wystarczająco wysoki bitrate, aby renderować wszystkie te krople deszczu i kawałki konfetti. W rzeczywistości, jeśli scena byłaby szczególnie zajęta lub wystarczająco chaotyczna, możesz zauważyć pewne pogorszenie jakości obrazu, ale będziesz musiał mrużyć oczy.
Z drugiej strony przesyłanie strumieniowe przez Internet po prostu nie nadąża. Średnia prędkość internetu w Stanach Zjednoczonych wynosi około 18 Mb / s , co stanowi mniej niż połowę przepustowości wymaganej dla płyty Blu-Ray - a ponadto przepustowość ta musi być współdzielona przez wszystkie urządzenia w sieci. Co gorsza, firma taka jak Netflix może obsługiwać tylko tyle danych naraz, nawet jeśli masz wystarczająco szybkie połączenie internetowe, aby to obsłużyć. Netflix już się rozlicza ogromna część ruchu internetowego w Internecie. Strumieniowe przesyłanie strumieniowe w pełnej jakości Blu-Ray HD z tą samą jakością obrazu na płycie byłoby niewykonalne.
Według Witryna pomocy Netflix firma zaleca co najmniej 5 Mb / s dla wideo HD i 25 Mb / s dla przesyłania strumieniowego 4K. Jest to oczywiście znacznie niższy bitrate, niż może obsłużyć odtwarzacz Blu-Ray w twoim życiu. I pamiętaj, że wideo Blu-Ray jest już dość skompresowane. Tak więc, gdy Netflix zdecyduje się jeszcze bardziej ograniczyć szybkość transmisji strumienia, zaczniesz tracić jakość obrazu.
W przypadku prostych scen konwersacyjnych nie jest to taka wielka sprawa, chyba że jesteś osobą, która to robi mam obsesję na punkcie jakości obrazu . Jednak sceny deszczowe stawiają większe zapotrzebowanie na już napięty bitrate. To tak, jakby próbować podłączyć wąż ogrodowy do hydrantu przeciwpożarowego. Po prostu nie ma takiej pojemności.
Spójrz na tę scenę z filmu American Gods. Przesyłałem strumieniowo ten program przez połączenie Google Fiber, podłączone bezpośrednio do mojego komputera. Pomimo dużej przepustowości między mną a Starzem, widać, że deszczowa scena jest tak pikselowana, jak 8-bitowa gra wideo. W rzeczywistości problem pogarsza się, gdy przycina się od zbliżenia Shadow na początku klipu do szerokiego ujęcia na końcu, ponieważ jest więcej deszczu, co oznacza więcej szczegółów, co oznacza mniejszą przepustowość dla czegokolwiek innego.
Oto ta sama scena. Jednak tym razem utworzyliśmy GIF z lokalnej kopii tego odcinka, zamiast go przesyłać strumieniowo. Oczywiście to, co oglądasz, to GIF o szerokości 650 pikseli z wideo 4K, więc nie będziesz w stanie zobaczyć pełnego efektu, ale nawet tutaj możesz zobaczyć więcej szczegółów. Ponieważ lokalne wideo nie musi być kompresowane tak bardzo, jak gdyby było przesyłane strumieniowo online, istnieje znacznie wyższa szybkość transmisji.
W tej drugiej wersji widać więcej kropel deszczu, wyraźniej widać ludzi, a kolory są jeszcze bardziej żywe i mają lepszy kontrast. Im wyższy bitrate wideo, tym mniejszy problem, gdy zaczyna padać lub gdy ktoś rzuca konfetti. Z technicznego punktu widzenia deszcz i konfetti zawsze powodują problemy z kompresją, ale nie zauważysz tego prawie tak bardzo, jeśli odtwarzasz je z dysku lub pliku na komputerze, zamiast przesyłać je strumieniowo online.
Oczywiście taka kompromis może być dla Ciebie tego warta. Witryny takie jak Netflix, HBO i Starz mają ogromną bibliotekę treści HD i 4K, których zdobycie gdzie indziej może być kosztowne (zakładając, że nawet możesz). Oprócz, większość sceny i tak nie są w deszczu. Chociaż film nigdy nie będzie wyglądał tak dobrze z Netflix, jak na Blu-Ray, może wyglądać dobrze dość . Jeśli jednak jesteś zwolennikiem dobrze wyglądających filmów, prawdopodobnie będziesz chciał pozostać przy fizycznych nośnikach lub własny domowy serwer multimedialny.
