Влияет ли повышение частоты кадров без изменения битрейта на потерю качества?

AFAIK, битрейт - это количество бит в секунду . Допустим, у меня есть два видео, оба с одинаковым кодеком, настройками битрейта и разрешением. Если первый имеет частоту кадров 25 кадров в секунду, но второй работает со скоростью 50 кадров в секунду, означает ли это, что второй будет иметь значительно более низкое качество, поскольку доступные биты для каждой секунды видео должны быть разделены между вдвое большим количеством кадров? ?

Или этот эффект уменьшается за счет компенсации движения (например, за счет увеличения P-кадров и меньшего количества I-кадров) или чего-то в этом роде?

video framerate

— MoritzLost
источник

Ответы:

Если результатом увеличения частоты кадров является то, что в секунду отображается больше пикселей, то да, сохранение одинаковой скорости передачи почти наверняка приведет к потере общего качества. Не все такие потери являются нежелательными или даже обязательно заметными. Например, если скорость передачи данных составляет 30 Мбит / с, а вы уменьшаете ее до 15 Мбит / с, вероятно, мало кто это заметит.

— Джим Мак
источник

Что вы подразумеваете под "если"? Вы точно не знаете, так ли это на самом деле или есть сценарии, в которых это правило не применяется? Конечно, вы правы, говоря, что снижение битрейта вряд ли будет заметно, если у вас высокий битрейт, в данном случае это несколько теоретический вопрос ... однако, это может иметь реальное значение, когда у вас низкий битрейт для начала ,

— MoritzLost

Единственный сценарий, в котором это не будет применяться, - это уменьшение разрешения видео в соответствии с увеличением fps. В любом другом случае увеличение частоты кадров без увеличения скорости передачи приведет к уменьшению максимальной информации, доступной для каждого кадра, например, к снижению качества. То, насколько сильно оно уменьшается, зависит от вашего исходного материала и скорости передачи данных.

— PTS

Сегодняшние кодеки действительно умны, и вам не нужно удваивать битрейт, когда вы удваиваете частоту кадров, но я рекомендую хотя бы увеличить его примерно на треть от исходного значения (учитывая, что исходное значение уже не было слишком большим)

— PTS

@ Джин-Сан - Мое «если» должно было охватить случай, когда вы, например, кодируете 50i против 25p. Возможно, было бы яснее просто сказать, что всякий раз, когда увеличивается частота пикселей, вы получаете более низкое качество при той же скорости передачи данных. Как указывает профессор, отношения не являются линейными - современные кодеки хорошо справляются со случаем, когда добавленные кадры по существу похожи.

— Джим Мак

Имейте в виду, что временное качество также является фактором здесь. Удвоение частоты кадров существенно снижает общее качество по сравнению с уменьшением вдвое скорости передачи битов, поскольку наши глаза могут воспринимать только очень много информации настолько быстро, а смешивание между кадрами приведет к значительному снижению потерь на кадр. (Следовательно, почему битрейт не должен удваиваться.)

— AJ Henderson

Это сложный вопрос, на который нет точного ответа. В общем, да, качество, вероятно, будет ниже, но чем выше частота кадров, тем выше «качество».

С видео вы должны помнить, что временная информация является частью качества. Если вы удвоите частоту кадров, качество каждого отдельного кадра будет ухудшаться, но вы увидите вдвое больше их, и влияние таких вещей, как шум, может усредняться среди кадров.

Кроме того, современное сжатие работает путем сравнения одного кадра с соседними кадрами. Когда вы увеличиваете частоту кадров, количество изменений между кадрами уменьшается, поэтому объем данных, необходимых для сохранения изменения, также уменьшается, так как меньше изменений между кадрами.

Чисто теоретически, что с точки зрения качества наиболее важно, так это объем информации, который передается нам на глаза с течением времени, так что теоретически возможно даже сделать версию видео с более высокой частотой кадров с более высоким общим качеством при том же битрейт как версия с более низкой частотой кадров.

С гипотетической совершенной системой кодирования и сжатия скорость значимой информации, представляемой нашим гипотетическим совершенным глазам в секунду, определяет качество. Проблема в том, что таких гипотетических не существует. Наши глаза непредсказуемо с потерями с точки зрения того, на какую информацию они обращают внимание с течением времени, поэтому в некоторых случаях более высокая частота кадров обеспечивает большее повышение качества, чем другие. Точно так же сжатие и кодирование также не идеальны, поэтому некоторые типы контента требуют больше усилий для кодирования и сжатия, с большими накладными расходами, а другие производят больше шума, который лучше всего учитывать при более высокой частоте кадров, в то время как другим может потребоваться более низкая частота кадров. но более высокая детализация на кадр.

Практически, накладные расходы на хранение частей кадра, которые не могут сжиматься легко, как правило, преодолевают преимущества повышенной частоты кадров, приводящей к потере качества при удвоении частоты кадров без увеличения скорости передачи, но это далеко не так существенно, как потеря качества, как если бы вы сократили битрейт пополам.

Кроме того, потеря качества сжатой версии по сравнению с оригинальной намного выше для более высокой частоты кадров, даже если относительное качество между версиями с более низкой и более высокой частотой кадров намного ближе (поскольку видео с более низкой частотой кадров было намного более низким качеством для начала с).

Вам нужно всего лишь увеличить скорость передачи данных, чтобы компенсировать потери, вызванные неэффективностью кодирования и сжатия данных дополнительного кадра. Как указал Профессор Спарклз, где-то около 1/3 дополнительного битрейта, вероятно, является хорошей отправной точкой для выяснения того, что вам нужно для поддержания субъективного качества, но оно будет сильно различаться в зависимости от кодируемого вами видеоконтента, а также от кодеков и скорости передачи данных. используемый.

— А. Дж. Хендерсон
источник