Что такое битрейт видео, частота кадров и соотношение сторон

Что такое битрейт и соотношение сторон в видео

Сегодня у нас не будет практики. Увы. Будет теория. Снова увы -;), но как говорится: — Надо Федя, надо. Конечно, теория не самая интересная вещь, но хотя-бы начальные понятия, знать надо.

Что мы сегодня узнаем? Из чего состоит видео файл, из чего состоит кадр, соотношение сторон, ну и наконец, что такое битрейт? Все это мы узнаем из сегодняшнего урока.

Из чего состоит видео файл?

Видео, как собственно и кино, это быстрое чередование картинок. Насколько быстро? Для человека, картинок должно быть 24 за одну секунду. В этом случае, быстро сменяемые картинки, превращаются в движение. Именно на этом основано кино, а теперь и видео. При этом, каждая картинка обладает несколькими свойствами. Какими? Это ширина и высота. При этом, для видео, эти величины измеряются в точках. Столько-то точек в ширину, и столько-то точек в высоту.

Из чего состоит видео

Если мы увеличим любой кадр из нашего видео, то мы сможем увидеть отдельные квадратики, которые и составляют наше изображение. Каждый такой квадратик, получил название – «Пиксель», которое пошло от английского – “Picture element”, то есть элемент картинки.

Пиксели на экране

Так вот, когда мы смотрим свойства файла, или свойства проекта, то мы видим форматы видео, в которых указывается, сколько составляет высота кадра, а сколько его ширина.

соотношение сторон в видео

На рисунке мы видим, что ширина кадра составляет 1920 пикселей, а его высота – 1080. Понятно, чем большее количество будет пикселей на наших кадрах, тем больше деталей можно вместить. И соответственно, тем более качественная будет картинка. При этом, не забываем, частота кадров должна быть не менее 24 кадров в секунду.

Старые форматы видео, например стандарт PAL, состоял из 720х576 пикселей. Современный HD или Full HD, уже 1920х1080. Ну а последний формат 4K уже составляет 4096х2304 пикселей. То есть, чем дальше, тем более хорошее качество достигается.

Соотношение сторон видео.

Это тоже тот параметр, который для многих уже почти ушел в прошлое. Дело в том, что раньше был телевизионный формат, который имел соотношение сторон 4/3, и широко экранный формат, в основном для просмотра фильмов, который имел соотношение 16/9.

Монитор с соотношением сторон 4х3

Теперь телевизионный формат уже ушел в прошлое (почти) и остался только широкий формат

Монитор с соотношением сторон 16 х 9

Что такое битрейт видео.

Как я уже сказал, каждый кадр состоит из огромного количества пикселей. Если это количество попытаться разместить на нашем винчестере, то уйдет слишком уж много места. Собственно говоря, арифметика здесь простая. Давайте посчитаем.

Один кадр – 1920х1080= 2 073 600 то есть два мегабайта (вообще-то это не совсем верно, но я немного упрощу)

То есть, теперь мы знаем, что один кадр у нас весит 2 мб. Вроде немного, но давайте дальше посчитаем.

Одна секунда. В одной секунде должно быть не менее 24х кадров. Что получаем? 24х2=48 мб.

Одна минута. 48х60=2880 мб. То есть подумайте. В одной минуте, почти 3гига! Ну а сколько тогда будет занимать один час?

Один час 2880х60= 172 800 мб. То есть один часовой фильм, будет занимать 172 гига памяти.

Ну а поскольку такое дело не пойдет, то умные люди решили: надо ужимать. Надо ужать видео так, чтобы можно было вместить все на компьютер, на телефон. Что-бы можно было посмотреть через интернет и так далее. И вот для этого и существуют различные форматы видео. Поскольку каждый формат, имеет свои правила для сжатия видео.

Но вот собственно мы и подходим к понятию битрейта.

Битрейт – скорость чтения / записи. Вы снимаете видео. Матрица видеокамеры снимает замеры света, то есть, измеряет пиксели. Передает их дальше, на флешку или SSD. Скорость этой передачи, и составляет битрейт.

Далее мы смотрим видео. В это время, идет считывание данных с памяти, и передача их на монитор / экран. И снова мы встречаемся с определенной скоростью передачи данных.

Но в видео, роль значения битрейта несколько другая. Битрейт в видео — степень сжатия видео. Когда идет запись видео с матрицы, сигнал сразу кодируется и сжимается. Чем сильнее сигнал сжимается, тем меньше места он занимает, но при этом, и меньше качество.

Что такое видеокодек.

А теперь, переходим к следующему понятию — видеокодек. Когда я говорил, что если уменьшать битрейт, то качество видео будет меньше. На самом деле, это несколько упрощенный подход, поскольку есть различные методы сжатия.

Да, если сжимать видео одним способом, то действительно, чем меньше битрейт, тем хуже качество видео. Но ученными был найден другой выход — использование различных способов сжатия.

То есть, имея один и тот же битрейт, то есть, при одной и той-же скорости передачи видео, но применяя различные способы кодирования, мы получим разное качество видео.

Видеокодек — способ сжатия видео. Вы наверняка слышали, про различные видео форматы. MP2, MP4, H263, H265, HEVC. Все они, означают различные способы записи и сжатия видео.

Таким образом, записывая видео в различный формат данных, мы можем получить различное качество видео при одинаковом размере. Ну или, разное качество, при одинаковом размере.

Почему нет одного, универсального видеокодека?

Может возникнуть вопрос — зачем нужны разные видеокодеки?

  • Прогресс в области создания алгоритмов сжатия видео не стоит на месте. В том числе, в отношении механизмов сжатия видео. Так например, вначале появились стандарты PAL и NTSC. У каждого из них, был свой стандарт сжатия. У уже затем, появился HD, затем появился UHD.
  • Прогресс в области сжатия видео, зависит также от прогресса в области обработки видео. Для более мощных алгоритмов сжатия, нужны большие вычислительные мощности. На современных телевизорах, компьютерах, стоят намного более мощные процессоры, чем раньше. Это позволяет использовать более сложные алгоритмы.

Заключение

Я понимаю, на первых порах, это будет немного сложным, понимать все эти понятия. Но если вы хотите получать хорошее видео, то эта теория вам будет необходима. Так вы сможете понять, как получить качественное видео, при наименьшем размере.

Кроме того, это позволит вам избежать частых ошибок с использованием различных видеокодеков. То есть, например вы сняли видео с использованием одного кодека, а у вашего клиента или просто знакомого, ваше видео не читает. Это все он Видеокодек виноват.

Что в таком случае делать? Есть два варианта развития. Гора идет к Магомету. Или, Магомет идет к горе. Можно переделать видео в тот формат, который будет читаться у вашего зрителя. А можно вашему зрителю поставить дополнительную программу, кодек, и будет у него воспроизводится видео.

На практике, лучше сразу записывать видео в наиболее распространенные форматы. Ну или, перекодировать видео в другой формат. Например, при помощи видеоконвертера.


Похожие записи:

Денис

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.