Czy zwiększenie szybkości klatek bez zmiany szybkości transmisji powoduje utratę jakości?

AFAIK, bitrate to liczba bitów na sekundę . Powiedzmy, że mam dwa filmy wideo, oba przy użyciu tego samego kodeka, ustawień szybkości transmisji i rozdzielczości. Jeśli pierwszy ma szybkość klatek 25 klatek na sekundę, ale drugi pracuje z prędkością 50 klatek na sekundę, oznacza to, że drugi będzie miał znacznie niższą jakość, ponieważ dostępne bity dla każdej sekundy filmu muszą być podzielone na dwa razy więcej klatek ?

A może efekt ten jest osłabiony przez kompensację ruchu (np. Przez większą liczbę ramek P i mniej ramek I) czy coś takiego?

video framerate

— MoritzLost
źródło

Odpowiedzi:

Jeśli w wyniku zwiększenia liczby klatek na sekundę wyświetla się więcej pikseli na sekundę, to tak, utrzymanie tej samej szybkości transmisji prawie na pewno oznacza utratę ogólnej jakości. Nie wszystkie takie straty są budzące zastrzeżenia lub nawet koniecznie zauważalne. Na przykład, jeśli przepływność wynosi 30 Mb / s, a zmniejszysz ją do 15 Mb / s, prawdopodobnie niewiele osób to zauważy.

— Jim Mack
źródło

Co rozumiesz przez „jeśli”? Czy nie wiesz dokładnie, czy tak jest faktycznie, czy istnieją scenariusze, w których ta reguła nie ma zastosowania? Oczywiście masz rację mówiąc, że obniżenie szybkości transmisji bitów będzie prawie niezauważalne, jeśli masz wysoką szybkość transmisji, w tym przypadku jest to nieco teoretyczne pytanie ... jednak może mieć rzeczywistą różnicę, gdy masz niską prędkość transmisji na początku .

— MoritzLost

Jedyny scenariusz, w którym nie miałoby to zastosowania, to zmniejszenie rozdzielczości filmu zgodnie ze wzrostem liczby klatek na sekundę. W każdym innym przypadku zwiększenie liczby klatek na sekundę bez zwiększenia szybkości transmisji zmniejszy maksymalną dostępną informację dla każdej ramki, np. Pogorszenie jakości. To, jak bardzo się zmniejsza, zależy całkowicie od materiału źródłowego i przepływności.

— PTS

Dzisiejsze kodeki są naprawdę inteligentne i nie trzeba podwajać przepływności, gdy podwajamy liczbę klatek na sekundę, ale zalecam przynajmniej zwiększenie jej o około jedną trzecią pierwotnej wartości (biorąc pod uwagę, że pierwotna wartość nie była już zbyt duża)

— PTS

@ Gin-San - Moje „if” miało obejmować na przykład przypadek, w którym kodujesz 50i kontra 25p. Można powiedzieć, że ilekroć zwiększa się liczba pikseli, można uzyskać niższą jakość przy tej samej szybkości. Jak zauważa profesor, związek nie jest liniowy - nowoczesne kodeki dobrze sobie radzą w przypadku, gdy dodane ramki są zasadniczo podobne.

— Jim Mack

Należy jednak pamiętać, że istotna jest również jakość czasowa. Podwajanie liczby klatek na sekundę oznacza znacznie mniejsze obniżenie ogólnej jakości niż zmniejszenie o połowę szybkości transmisji bitów, ponieważ nasze oczy mogą tak szybko pobierać tak dużo informacji, a mieszanie klatek spowoduje odzyskanie dużej części strat na klatkę. (Dlatego też szybkość transmisji nie musi się podwoić.)

— AJ Henderson

To skomplikowane pytanie, na które nie ma dokładnej odpowiedzi. Zasadniczo tak, jakość prawdopodobnie będzie niższa, ale wyższa częstotliwość klatek oznacza wyższą „jakość” na początek.

W przypadku wideo musisz pamiętać, że informacje czasowe są częścią jakości. Jeśli podwoisz liczbę klatek na sekundę, jakość każdej pojedynczej klatki spadnie, ale zobaczysz ich dwa razy więcej, a wpływ takich rzeczy, jak hałas, może być średni pomiędzy klatkami.

Dodatkowo nowoczesna kompresja polega na porównaniu jednej ramki z ramkami sąsiednimi. Zwiększenie liczby klatek na sekundę zmniejsza ilość zmian między ramkami, a zatem ilość danych potrzebnych do przechowywania zmian jest również zmniejszona, ponieważ mniej zmian między klatkami.

Z czysto teoretycznego punktu widzenia najważniejsza pod względem jakości jest ilość informacji, które z upływem czasu pojawiają się przed naszymi oczami, więc teoretycznie może być nawet możliwe stworzenie wersji wideo o większej liczbie klatek na sekundę, która ma wyższą ogólną jakość przy tym samym bitrate jako wersja o niższej częstotliwości klatek.

Dzięki hipotetycznemu doskonałemu systemowi kodowania i kompresji, szybkość istotnych informacji prezentowanych naszym hipotetycznym perfekcyjnym oczom na sekundę decyduje o jakości. Problem polega na tym, że takie hipotetyczne nie istnieją. Nasze oczy są nieprzewidywalnie stratne pod względem informacji, na które zwracają uwagę z czasem, więc w niektórych przypadkach wyższa liczba klatek na sekundę zapewnia większy wzrost jakości niż w innych. Podobnie kompresja i kodowanie również nie jest doskonałe, więc niektóre rodzaje treści wymagają więcej wysiłku w celu kodowania i kompresji, z większym obciążeniem, a inne wytwarzają więcej szumów, które najlepiej tłumaczyć dzięki większej liczbie klatek na sekundę, podczas gdy inne mogą wymagać mniejszej liczby klatek na sekundę ale więcej szczegółów na ramkę.

Praktycznie, narzut związany z przechowywaniem części ramki, które nie mogą łatwo poddać się kompresji, ogólnie przezwycięża zalety podwyższonej częstotliwości klatek, powodując utratę jakości przy podwojeniu liczby klatek na sekundę bez zwiększania częstości bitów, ale nie jest tak blisko utrata jakości, jak w przypadku zmniejszenia przepływności o połowę.

Ponadto utrata jakości wersji skompresowanej w stosunku do oryginału jest znacznie wyższa w przypadku większej liczby klatek na sekundę, nawet jeśli względna jakość między wersjami o mniejszej i większej liczbie klatek na sekundę jest znacznie bliższa (ponieważ wideo o niższej częstotliwości klatek na początku było znacznie niższej jakości z).

Wystarczy tylko zwiększyć przepływność, aby zrekompensować obciążenie wynikające z nieefektywności w kodowaniu i kompresji dodatkowych danych ramki. Jak zauważył profesor Sparkles, około 1/3 dodatkowej szybkości transmisji bitów jest prawdopodobnie dobrym punktem wyjścia do ustalenia, czego potrzebujesz, aby zachować subiektywną jakość, ale będzie się bardzo różnić w zależności od kodowanej treści wideo oraz kodeków i szybkości transmisji danych używany.

— AJ Henderson
źródło