Aumentare il framerate senza modificare il bitrate comporta una perdita di qualità?


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AFAIK, il bitrate è il numero di bit al secondo . Diciamo quindi che ho due video, entrambi con lo stesso codec, impostazioni di bitrate e risoluzione. Se il primo ha un framerate di 25fps, ma il secondo funziona a 50fps, significa che il secondo avrà una qualità drasticamente più bassa poiché i bit disponibili per ogni secondo del video devono essere divisi tra il doppio dei frame ?

O questo effetto è diminuito dalla compensazione del movimento (ad es. Avendo più P-frame e meno I-frame) o qualcosa del genere?

Risposte:


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Se il risultato dell'aumento della frequenza dei fotogrammi è che vengono visualizzati più pixel al secondo, quindi sì, mantenendo lo stesso bit rate significherà quasi sicuramente una perdita di qualità complessiva. Non tutte queste perdite sono discutibili o addirittura necessariamente evidenti. Ad esempio, se la velocità in bit è 30 Mb / se la riduci a 15 Mb / s, probabilmente non molte persone lo noterebbero.


Cosa intendi con "se"? Non sai esattamente se questo è un dato di fatto o ci sono scenari in cui questa regola non si applica? Ovviamente hai ragione a dire che la riduzione del bitrate sarà difficilmente evidente se hai un bitrate alto, in questo caso questa è una domanda un po 'teorica ... tuttavia, potrebbe fare una differenza reale quando hai un bitrate basso per cominciare .
Moritz

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L'unico scenario in cui ciò non si applicherebbe è la riduzione della risoluzione del video in base all'aumento di fps. In ogni altro caso, aumentando la frequenza dei fotogrammi senza aumentare la velocità dei bit, le informazioni massime disponibili per ciascun fotogramma diminuiranno, ad esempio diminuendo la qualità. Quanto diminuisce totalmente dipende dal materiale sorgente e dalla velocità in bit.
PTS

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I codec oggi sono davvero intelligenti e non è necessario raddoppiare il bitrate quando si raddoppia la frequenza dei fotogrammi, ma consiglio almeno di aumentarlo di circa un terzo del valore originale (dato che il valore originale non era già troppo)
PTS

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@ Gin-San - Il mio 'if' doveva coprire il caso in cui hai codificato 50i contro 25p, ad esempio. Potrebbe essere stato più chiaro dire che ogni volta che aumenta la velocità dei pixel, si ottiene una qualità inferiore dalla stessa velocità in bit. Come sottolinea il professore, la relazione non è lineare: i codec moderni affrontano bene il caso in cui i frame aggiunti sono sostanzialmente simili.
Jim Mack,

Tieni presente che la qualità temporale è anche un fattore qui. Raddoppiando la frequenza dei fotogrammi si riduce sostanzialmente meno la qualità complessiva della metà del bitrate poiché i nostri occhi possono solo prendere così tante informazioni così rapidamente e la fusione tra i fotogrammi comporterà il recupero di gran parte della perdita per fotogramma. (Ecco perché il bitrate non deve raddoppiare.)
AJ Henderson

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Questa è una domanda complicata che non ha una risposta esatta. In generale, sì, la qualità sarà probabilmente inferiore ma la frequenza dei fotogrammi più alta è "qualità" più alta all'inizio.

Con i video, devi ricordare che le informazioni temporali fanno parte della qualità. Se raddoppi la frequenza dei fotogrammi, la qualità di ogni singolo fotogramma diminuirà, ma ne vedrai il doppio e l'impatto di cose come il rumore può essere medio tra i fotogrammi.

Inoltre, la compressione moderna funziona confrontando un frame con i frame vicini. Quando si aumenta la frequenza dei fotogrammi, viene ridotta la quantità di modifica tra i fotogrammi, quindi viene ridotta anche la quantità di dati necessari per archiviare la modifica, poiché meno cambiamenti tra i fotogrammi.

In teoria, ciò che conta di più in termini di qualità è la quantità di informazioni che ci vengono poste davanti agli occhi nel tempo, quindi potrebbe anche essere teoricamente possibile realizzare una versione con frame rate più alta di un video con una qualità complessiva superiore allo stesso bitrate come versione con frame rate inferiore.

Con un ipotetico sistema perfetto di codifica e compressione, il tasso di informazioni significative presentate ai nostri ipotetici occhi perfetti al secondo è ciò che determina la qualità. Il problema è che tale ipotetico non esiste. I nostri occhi sono imprevedibilmente persi in termini di informazioni a cui prestano attenzione nel tempo, quindi in alcuni casi un frame rate più elevato fornisce una maggiore spinta in termini di qualità rispetto ad altri. Allo stesso modo, anche la compressione e la codifica non sono perfette, quindi alcuni tipi di contenuto richiedono più sforzi per codificare e comprimere, con più sovraccarico, e altri producono più rumore che è meglio giustificato attraverso frame rate più alti, mentre altri potrebbero richiedere frame rate più bassi ma maggiore dettaglio per frame.

In pratica, il sovraccarico di conservare parti del frame che non possono comprimere facilmente generalmente supera i vantaggi dell'elevato frame rate con conseguente perdita di qualità quando si raddoppia il frame rate senza aumentare il bit rate, ma non è neanche così significativo come una perdita di qualità che otterresti se tagli il bitrate a metà.

Inoltre, la perdita di qualità della versione compressa rispetto all'originale è molto più elevata per la frequenza dei fotogrammi più elevata, anche se la qualità relativa tra le versioni di frequenza dei fotogrammi inferiore e superiore è molto più vicina (poiché il video con frequenza di fotogrammi inferiore era di qualità molto inferiore per iniziare con).

Hai solo bisogno di aumentare la velocità in bit abbastanza da compensare il sovraccarico perso da inefficienze nella codifica e compressione dei dati di frame extra. Come ha sottolineato ProfessorSparkles, da qualche parte circa 1/3 di bitrate aggiuntivo è probabilmente un punto di partenza decente per capire cosa è necessario per mantenere la qualità soggettiva, ma varierà molto in base al contenuto video che si sta codificando e alla velocità dei codec e dei dati Usato.

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