Бітрейт, роздільна здатність і частота кадрів
Яке з цих налаштувань зменшує файл, а яке просто псує картинку?
Одне рівняння пояснює майже все
Розмір файлу з доброю точністю дорівнює бітрейту, помноженому на тривалість. Бітрейт — це скільки бітів за секунду кодеру дозволено витратити; тривалість — це скільки секунд він їх витрачає. Усе інше — роздільна здатність, частота кадрів, рух, кодек — змінює те, наскільки добре виглядає картинка за заданого бітрейту, а не те, наскільки великий файл.
Розібраний приклад робить це наочним. Ролик, закодований на 5 мегабітах за секунду впродовж шістдесяти секунд, містить 300 мегабітів відеоданих, тобто 37,5 мегабайта, плюс аудіодоріжка та службові дані контейнера. Це арифметика, а не вимір: ті самі шістдесят секунд на 2 Mbit/s — це 15 MB, хоч би що було в кадрі.
Роздільна здатність і частота кадрів — це попит, а не розмір
Підвищення роздільної здатності чи частоти кадрів не збільшує файл напряму. Воно збільшує кількість бітів, потрібних кодеру, щоб результат виглядав прийнятно. Ролик у 4K на 2 Mbit/s важить стільки ж, скільки ролик у 720p на 2 Mbit/s; версія в 4K просто виглядає набагато гірше, бо той самий бюджет розмазується вдев'ятеро більшою кількістю пікселів.
Саме тому зниження роздільної здатності так добре зменшує відео. Ви не робите файл меншим, змінюючи роздільну здатність, — ви робите так, щоб нижчий бітрейт виглядав прийнятно, а тоді обираєте цей нижчий бітрейт.
| Роздільна здатність | При 30 fps | При 60 fps |
|---|---|---|
| 3840 × 2160 | 249 мільйонів px/s | 498 мільйонів px/s |
| 1920 × 1080 | 62 мільйони px/s | 124 мільйони px/s |
| 1280 × 720 | 28 мільйонів px/s | 55 мільйонів px/s |
| 854 × 480 | 12 мільйонів px/s | 25 мільйонів px/s |
Ці цифри — навантаження на кодер, і масштабуються вони очевидним чином. Удвічі менша частота кадрів — удвічі менше навантаження; перехід із 1080p на 720p зрізає його приблизно до третини. Але в частоти кадрів є й другий ефект: вона змінює відчуття руху. Удвічі знизити частоту кадрів на статичному плані з людиною, що говорить у камеру, майже непомітно; зробити те саме на швидкій панорамі — помітно дуже добре.
Що насправді робить індекс якості
Більшість сучасних кодерів надають перевагу цілі за якістю, а не цілі за бітрейтом. Ви задаєте індекс якості, кодер витрачає кадр за кадром стільки бітів, скільки ця якість потребує, і підсумковий бітрейт коливається залежно від вмісту. Зазвичай це краще налаштування, бо воно кладе біти туди, де їх потребує зображення, замість марнувати їх на нерухомий кадр і морити голодом швидкий.
Наслідок у тому, що індекс якості не каже вам розміру файлу наперед. Два ролики, закодовані з однаковим індексом, можуть відрізнятися в рази, і дізнатися це без кодування неможливо. Якщо вам треба вкластися в обмеження розміру, або кодуйте й перевіряйте, або беріть ціль за бітрейтом і змиріться, що натомість коливатиметься якість.
Рух — це прихована змінна
Відеокодеки описують кожен кадр як різницю щодо попередніх кадрів. Коли змінюється мало — камера на штативі, слайди презентації, обличчя на тлі рівної стіни, — різниці крихітні, і кодеру потрібно дуже мало бітів. Коли змінюється все — панорама з рук, конфеті, дощ, вода, листя на вітрі, зміна плану щосекунди, — передбачити майже нічого не вдається, і бітрейт злітає.
- Зерно і шум сенсора поводяться як рух: вони змінюють кожен піксель у кожному кадрі, і кодувати їх дорого.
- Тремтливий ролик, знятий із рук, коштує значно більше, ніж той самий об'єкт, знятий зі штатива.
- Записи екрана з переважно нерухомими інтерфейсами надзвичайно дешеві — доки щось не почне прокручуватися.
- Затемнення й напливи дорожчі за різкі склейки, бо кожен піксель трохи змінюється протягом секунди або довше.
Звук малий — доки раптом не стає великим
Для більшості роликів звук — це похибка заокруглення: стереодоріжка на 128 kbit/s додає близько мегабайта на хвилину. Але на сильно стиснутому, короткому ролику з низькою роздільною здатністю вона може стати помітною часткою загального обсягу. Якщо ви щосили втискаєтеся в обмеження розміру, варто подумати про нижчий бітрейт звуку або про моно, перш ніж псувати картинку далі. Якщо ж звук узагалі не потрібен, повне видалення доріжки — це ремукс, і в якості воно не коштує нічого.
Рецепт, який зазвичай працює
- Визначте найбільший екран, на якому ролик справді дивитимуться, і обмежте роздільну здатність цим значенням.
- Зберігайте вихідну частоту кадрів, якщо рух не дуже плавний; удвічі знизити її — це помітна зміна, а не безкоштовна економія.
- Кодуйте з індексом якості, а не з бітрейтом, а тоді виміряйте результат.
- Якщо результат завеликий, знижуйте роздільну здатність, перш ніж знижувати якість далі.
- Підріжте ролик. Тривалість — це прямий множник у всьому рівнянні, і тридцять зайвих секунд коштують більше, ніж будь-яке налаштування.
Як зменшити відео для електронної пошти
Обмеження пошти стосуються готового вкладення, тож першим ділом перевірте тривалість. Відріжте все зайве, а тоді знизьте роздільну здатність до 720p або 480p, якщо ролик дивитимуться в повідомленні, а не на великому екрані. Менший попит на пікселі дозволяє кодеру взяти набагато нижчий бітрейт, не знищуючи деталей.
Якщо вкладення все одно не вкладається в ліміт провайдера, скоротіть його або поділіться ним через дозволений сервіс передавання файлів. Якщо знову й знову перекодовувати той самий довгий ролик із дедалі нижчою якістю, ви зрештою отримаєте погану на вигляд копію, яка все ще може бути завеликою, бо тривалість і далі множить бітрейт.
Чого цей текст вам не скаже
У цьому посібнику навмисно немає рекомендованих бітрейтів. Рекомендоване число залежить від кодека, реалізації кодера, вмісту та умов перегляду, і будь-яка цифра, названа без цих чотирьох речей, — це прикраса. Закодуйте тридцятисекундний фрагмент власного ролика з двома налаштуваннями і подивіться на обидва результати: це порівняння варте більше за будь-яку таблицю, яку хтось виміряв на чужому матеріалі.
Ще одне обмеження, характерне саме для кодування в браузері: темп задає ваш пристрій. Кодування — це справді важка робота, телефони скидають частоту, коли нагріваються, а довгий ролик у високій роздільній здатності може виявитися завеликим, щоб конкретний пристрій довів його до кінця. Це апаратна межа, а не налаштування, яке можна підкрутити.