29Jul

Warum Schnee, Regen und Konfetti Streaming Videoqualität zerstören

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Wenn Sie sich jemals einen Film auf Netflix, YouTube oder einem anderen Streaming-Dienst angeschaut haben, werden Sie feststellen, dass bei jeder verregneten Szene die Videoqualität komplett ausfällt. Selbst wenn Sie über die beste Internetverbindung streamen, wird das Video wie Mist aussehen. Dies geschieht, weil alle Videostreams komprimiert sind und Partikel wie Regen, Schnee und Konfetti komprimierte Streams vollständig zerstören.

Wie moderne Videos komprimiert werden Bitraten-Beschränkungen

Um zu verstehen, warum Regen und andere Partikel die Videoqualität beeinträchtigen können, müssen wir verstehen, wie die Bitrate funktioniert. Die Bitrate eines Videos ist zur Vereinfachung die Menge an Daten, die ein Video durchlaufen kann, gemessen in Bits pro Sekunde. Man kann sich vorstellen, wie breit eine Wasserleitung ist. Je kleiner das Rohr ist, desto weniger Wasser können Sie gleichzeitig durchdrücken. Je breiter das Rohr ist, desto mehr Wasser kann man durchlassen. Videos sind ähnlich: Je höher die Bitrate, desto mehr Daten kann ein Video pro Sekunde anzeigen, was mehr Details und bessere Bildqualität bedeutet.

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In der Welt der HD und jetzt 4K-Fernsehen kann diese Beschränkung ein Problem werden. Die meisten Videos, die Sie sehen, sind in gewisser Weise komprimiert. Wenn Sie ein völlig unkomprimiertes HD-Video ansehen würden, hätte es eine Bitrate von 2,98 Gigabit pro Sekunde.4K-Video ist noch schlechter, mit einer unkomprimierten Bitrate von 1,67 Terabyte pro Sekunde. Nicht Bits. Bytes. Das sind mehr Daten, als die schnellste Internetverbindung der Welt bewältigen kann.

Glücklicherweise ist die moderne Komprimierung in der Lage, die Videoqualität zumindest bis zu einem gewissen Grad zu erhalten. Eine Standard-Blu-Ray-Ausgabe mit bis zu 40 Mbit / s und eine 4K Blu-ray-Ausgabe mit bis zu 108 Mbit / s. Die HDMI-Kabel zwischen Ihrem Blu-Ray-Player und Ihrem Fernsehgerät können bis zu 18 GBit / s übertragen, sodass mehr als genug Platz für die Verarbeitung aller Daten vorhanden ist.

Der Unterschied zwischen unkomprimierter Videobitrate und der Bitrate Ihrer Blu-Ray-Discs ist enorm, aber Sie werden es wahrscheinlich nicht erkennen können. Unkomprimiertes Video enthält eine Menge Details, die das menschliche Auge normalerweise nicht bemerkt, so dass ein guter Teil davon geworfen werden kann. Außerdem kann die Inter-Frame-Komprimierung die Dateigröße dramatisch reduzieren, indem Daten herausgeworfen werden, wenn Teile eines Bildes zwischen Frames gleich bleiben.

Diese Aufnahme kann stark komprimiert werden, da zwischen den einzelnen Bildern nur wenig Bewegung oder Wechsel stattfindet.

Nimm den Clip über Luke Cage von The Defenders .In dieser kurzen Einstellung neigt Luke seinen Kopf leicht nach rechts, und ein Polizist steht auf der Seite, aber der Rahmen ändert sich größtenteils nicht. Die Gitterstäbe im Rücken sind fast vollkommen ruhig und selbst Lukes Körper verändert sich nicht dramatisch. Inter-Frame-Komprimierung kann ein Video dazu bringen, einfach immer den gleichen Hintergrund für jeden Frame zu zeichnen oder nur einige der Pixel im Vordergrund herum zu verschieben, anstatt jedes einzelne Pixel dreißig Mal pro Sekunde neu zu zeichnen. Diese Art der Komprimierung kann bei einer ansonsten enormen Videodatei zu großen Einschnitten führen. Ohne diese Komprimierung hätte alles von Ihrer Internetverbindung zu einem einfachen HDMI-Kabel nicht die Kapazität, so viele Daten zu übertragen.

Diese Interframe-Komprimierung führt jedoch zu Problemen mit Regen und Konfetti. Statt eines meist statischen Hintergrunds füllt der Regenfall den gesamten Rahmen mit winzigen Details, die in jedem Frame verschoben oder neu gezeichnet werden müssen. Jeder Regentropfen nimmt wertvolle Teile auf, die für das Gesicht eines Charakters ausgegeben werden können. Je mehr kleine Details sich in einer Szene bewegen, desto weniger Bits gibt es für alles, und die Videoqualität sinkt.

Streaming Online bringt einen massiven Widerstand auf Ihrer Bitrate

Wenn Regen so ein Problem ist, warum bemerken Sie das nicht, wenn Sie eine Blu-Ray-Disc anschauen? Die Antwort liegt in der verfügbaren Bitrate. Während Blu-Ray-Discs eine massive Komprimierung erfahren, haben sie immer noch eine hohe Bitrate, um all diese Regentropfen und Konfettistücke zu rendern. In der Tat, wenn eine Szene besonders beschäftigt oder chaotisch genug ist, können Sie eine Verschlechterung der Bildqualität bemerken, aber Sie müssen dafür schielen.

Auf der anderen Seite kann das Streaming über das Internet einfach nicht mithalten. Die durchschnittliche Internetgeschwindigkeit in den USA liegt bei 18 Mbit / s. Dies entspricht weniger als der Hälfte der für eine Blu-Ray-Disc benötigten Bandbreite - und diese Bandbreite muss von allen Geräten in Ihrem Netzwerk gemeinsam genutzt werden. Schlimmer noch, ein Unternehmen wie Netflix kann nur so viele Daten gleichzeitig bereitstellen, selbst wenn Sie über eine schnelle Internetverbindung verfügen. Netflix macht bereits einen großen Teil des Internetverkehrs im Internet aus. Das Streamen von Blu-Ray-Qualität HD-Streams mit der gleichen Bildqualität einer Disc wäre nicht möglich.

Laut der Hilfeseite von Netflix empfiehlt das Unternehmen mindestens 5 Mbit / s für HD-Video und 25 Mbit / s für 4K-Streaming. Dies ist offensichtlich eine viel niedrigere Bitrate, als der Blu-Ray-Player in Ihrem Leben bewältigen kann. Und denken Sie daran, dass Blu-Ray-Video bereits ziemlich komprimiert ist. Wenn Netflix beschließt, die Bitrate eines Streams noch mehr zu begrenzen, werden Sie damit beginnen, die Bildqualität zu verlieren.

Für einfache Konversationsszenen ist das keine große Sache, es sei denn, Sie sind die Art von Person, die wirklich von der Bildqualität besessen ist. Regenszenen erhöhen jedoch die Nachfrage nach einer bereits angespannten Bitrate. Es ist so, als würde man versuchen, einen Gartenschlauch an einen Hydranten anzuschließen. Die Kapazität ist einfach nicht da.

Schau dir diese Szene von amerikanischen Göttern an. Ich habe diese Show über eine Google Fiber-Verbindung gestreamt, die direkt mit meinem Desktop verbunden war. Trotz der großen Bandbreite zwischen mir und Starz kann man sehen, dass die verregnete Szene so verpixelt ist wie ein 8-Bit-Videospiel. Tatsächlich wird das Problem noch schlimmer, wenn es von der Nahaufnahme von Shadow am Anfang des Clips bis zum Weitwinkel am Ende schneidet, weil es mehr Regen gibt, was mehr Details bedeutet, was weniger Bandbreite für alles andere bedeutet.

Nun, hier ist die gleiche Szene. Allerdings haben wir diesmal ein GIF aus einer lokalen Kopie dieser Folge erstellt, anstatt es zu streamen. Natürlich ist das, was Sie sehen, ein 650 Pixel breites GIF eines 4K-Videos, so dass Sie nicht den vollen Effekt sehen können, aber auch hier können Sie mehr Details sehen. Da das lokale Video nicht so komprimiert werden muss, wie wenn es online streamen würde, gibt es eine viel höhere Bitrate, mit der man arbeiten kann.

In dieser zweiten Version können Sie mehr Regentropfen sehen, Sie können die Leute klarer sehen, und die Farben sind noch lebendiger mit besserem Kontrast. Je höher die Bitrate eines Videos ist, desto geringer ist das Problem, wenn es zu regnen beginnt oder wenn jemand Konfetti wirft. Auf technischer Ebene verursachen Regen und Konfetti immer ein Komprimierungsproblem, aber Sie werden es nicht annähernd bemerken, wenn Sie es von einer Disc oder einer Datei auf Ihrem Computer abspielen, anstatt es online zu streamen.

Natürlich kann sich der Kompromiss für Sie lohnen. Websites wie Netflix, HBO und Starz verfügen über eine riesige Bibliothek mit HD- und 4K-Inhalten, die an anderer Stelle teuer sein können( sofern möglich).Außerdem sind die meisten -Szenen sowieso nicht im Regen. Während ein Film von Netflix nie so gut aussieht wie auf Blu-Ray, kann er genug gut aussehen. Wenn Sie jedoch für gutaussehende Videos stichhaltig sind, werden Sie wahrscheinlich bei physischen Medien oder Ihrem eigenen Heim-Medienserver bleiben wollen.