Bitrate, rozdzielczość i liczba klatek na sekundę
Które z tych ustawień zmniejsza plik, a które tylko pogarsza obraz?
Jedno równanie tłumaczy większość
Rozmiar pliku to w dobrym przybliżeniu bitrate pomnożony przez czas trwania. Bitrate to liczba bitów na sekundę, którą koder może wydać; czas trwania to liczba sekund, przez które je wydaje. Wszystko inne — rozdzielczość, liczba klatek, ruch, kodek — zmienia to, jak dobrze obraz wygląda przy danym bitrate, a nie to, jak duży jest plik.
Policzony przykład czyni to konkretnym. Klip zakodowany z 5 megabitami na sekundę przez sześćdziesiąt sekund zawiera 300 megabitów danych wideo, czyli 37,5 megabajta, plus ścieżka dźwiękowa i narzut kontenera. To arytmetyka, a nie pomiar: te same sześćdziesiąt sekund przy 2 Mbit/s to 15 MB, cokolwiek jest w kadrze.
Rozdzielczość i liczba klatek to zapotrzebowanie, nie rozmiar
Podniesienie rozdzielczości albo liczby klatek nie powiększa pliku bezpośrednio. Podnosi liczbę bitów, których koder potrzebuje, żeby obraz wyglądał akceptowalnie. Klip 4K przy 2 Mbit/s ma ten sam rozmiar co klip 720p przy 2 Mbit/s; wersja 4K po prostu wygląda dużo gorzej, bo ten sam budżet rozkłada się na dziewięć razy więcej pikseli.
Dlatego obniżenie rozdzielczości jest tak skutecznym sposobem na zmniejszenie wideo. Nie zmniejszasz pliku przez zmianę rozdzielczości — sprawiasz, że niższy bitrate wygląda akceptowalnie, a potem ten niższy bitrate wybierasz.
| Rozdzielczość | Przy 30 fps | Przy 60 fps |
|---|---|---|
| 3840 × 2160 | 249 milionów px/s | 498 milionów px/s |
| 1920 × 1080 | 62 miliony px/s | 124 miliony px/s |
| 1280 × 720 | 28 milionów px/s | 55 milionów px/s |
| 854 × 480 | 12 milionów px/s | 25 milionów px/s |
Te liczby to obciążenie kodera i skalują się w oczywisty sposób. Zmniejszenie liczby klatek o połowę zmniejsza obciążenie o połowę; zejście z 1080p na 720p tnie je mniej więcej do jednej trzeciej. Liczba klatek ma jednak drugi skutek: zmienia odczucie ruchu. Zmniejszenie jej o połowę w statycznym ujęciu gadającej głowy jest niemal niewidoczne; to samo przy szybkim panoramowaniu widać aż nadto.
Co naprawdę robi wskaźnik jakości
Większość współczesnych koderów woli cel jakościowy od zadanego bitrate. Podajesz wskaźnik jakości, koder wydaje tyle bitów, ile ta jakość wymaga, klatka po klatce, a wynikowy bitrate zmienia się razem z zawartością. Zwykle jest to lepsze ustawienie, bo kładzie bity tam, gdzie obraz ich potrzebuje, zamiast marnować je na nieruchomą klatkę i głodzić szybką.
Konsekwencja jest taka, że wskaźnik jakości nie mówi ci z góry, jaki będzie rozmiar pliku. Dwa klipy zakodowane przy tym samym wskaźniku mogą różnić się wielokrotnie i nie ma sposobu, żeby się tego dowiedzieć bez zakodowania. Jeśli musisz zmieścić się w limicie rozmiaru, albo koduj i sprawdzaj, albo użyj zadanego bitrate i pogódź się z tym, że w zamian będzie się wahać jakość.
Ruch to ukryta zmienna
Kodeki wideo opisują każdą klatkę jako różnicę wobec klatek poprzednich. Gdy zmienia się niewiele — kamera na statywie, prezentacja, twarz na tle gładkiej ściany — różnice są maleńkie i koder potrzebuje bardzo niewielu bitów. Gdy zmienia się wszystko — panorama z ręki, konfetti, deszcz, woda, liście na wietrze, cięcie co sekundę — prawie niczego nie da się przewidzieć i bitrate rośnie.
- Ziarno i szum matrycy zachowują się jak ruch: zmieniają każdy piksel w każdej klatce i są drogie w kodowaniu.
- Trzęsące się ujęcie z ręki kosztuje znacznie więcej niż ten sam temat nakręcony ze statywu.
- Nagrania ekranu z w większości nieruchomym interfejsem są skrajnie tanie, dopóki coś się nie przewinie.
- Przenikania i płynne przejścia kosztują więcej niż cięcia na ostro, bo każdy piksel zmienia się lekko przez sekundę albo dłużej.
Dźwięk jest mały, dopóki nie przestanie być
W większości klipów dźwięk to błąd zaokrąglenia: ścieżka stereo przy 128 kbit/s dokłada około megabajta na minutę. Ale w mocno skompresowanym, krótkim klipie o niskiej rozdzielczości może stać się zauważalną częścią całości. Jeśli mocno napierasz na limit rozmiaru, zejście do niższego bitrate dźwięku albo do mono warto rozważyć, zanim jeszcze bardziej popsujesz obraz. Jeśli dźwięk w ogóle nie ma znaczenia, usunięcie całej ścieżki jest remuxem i nie kosztuje nic w jakości.
Przepis, który zwykle działa
- Ustal największy ekran, na którym klip naprawdę będzie oglądany, i ogranicz rozdzielczość do niego.
- Zostaw źródłową liczbę klatek, chyba że ruch jest łagodny; zmniejszenie jej o połowę to widoczna zmiana, a nie darmowa oszczędność.
- Koduj ze wskaźnikiem jakości zamiast z zadanym bitrate, a potem zmierz wynik.
- Jeśli wynik jest za duży, obniż rozdzielczość, zanim obniżysz jakość jeszcze bardziej.
- Przytnij klip. Czas trwania jest bezpośrednim mnożnikiem w całym równaniu, a trzydzieści zbędnych sekund kosztuje więcej niż jakiekolwiek ustawienie.
Jak zmniejszyć wideo do wysłania mailem
Limity poczty dotyczą gotowego załącznika, więc czas trwania sprawdź jako pierwszy. Wytnij wszystko zbędne, a potem obniż rozdzielczość do 720p albo 480p, jeśli klip będzie oglądany w wiadomości, a nie na dużym ekranie. Niższe zapotrzebowanie na piksele pozwala koderowi użyć dużo mniejszego bitrate bez niszczenia szczegółów.
Jeśli załącznik nadal nie mieści się w limicie dostawcy, skróć go albo udostępnij przez zatwierdzoną usługę przesyłania plików. Kodowanie tego samego długiego klipu w kółko przy coraz niższej jakości daje w końcu brzydki plik, który wciąż może być za duży, bo czas trwania cały czas mnoży bitrate.
Czego ten poradnik nie powie
W tym poradniku celowo nie ma docelowych wartości bitrate. Zalecana liczba zależy od kodeka, implementacji kodera, zawartości i warunków oglądania, a każda wartość podana bez tych czterech rzeczy jest ozdobnikiem. Zakoduj trzydziestosekundową próbkę własnego klipu przy dwóch ustawieniach i obejrzyj oba wyniki — to porównanie jest warte więcej niż jakakolwiek tabela zmierzona przez kogoś innego na cudzym materiale.
Jeszcze jedno ograniczenie właściwe kodowaniu w przeglądarce: tempo dyktuje twoje urządzenie. Kodowanie to naprawdę ciężka praca, telefony ograniczają wydajność, gdy się nagrzeją, a długi klip w wysokiej rozdzielczości może przekraczać to, co konkretne urządzenie jest w stanie dokończyć. To granica sprzętu, a nie ustawienie, które da się wyregulować.