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Warum Schnee, Regen und Konfetti zerstören Streaming Videoqualität


Wenn Sie jemals einen Film auf Netflix, YouTube oder einem anderen Streaming-Dienst gesehen haben, werden Sie möglicherweise bemerken, dass es ein regnerische Szene, die Videoqualität fällt völlig auseinander. 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 Bitratenbeschränkungen

Um zu verstehen, warum Regen und andere Partikel ein Video durcheinander bringen können Qualität, wir müssen verstehen, wie 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 eine bessere Bildqualität bedeutet.

In der Welt der HD und jetzt 4K-Fernsehen kann diese Einschränkung zum Problem werden. Die meisten Videos, die Sie sehen, sind in gewisser Weise komprimiert. Wenn Sie ein vollständig 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.

Zum Glück leistet die moderne Komprimierung einen ordentlichen Job, um 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, so dass mehr als genug Platz für alle Daten zur Verfügung steht.

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

Diese Aufnahme kann stark komprimiert werden, da zwischen den einzelnen Frames nur sehr wenig Bewegung oder Veränderung besteht.

Nehmen Sie 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. Die Interframe-Komprimierung kann einem Video mitteilen, dass es bei jedem Frame einfach immer den gleichen Hintergrund zeichnet oder nur einige der Pixel im Vordergrund herum bewegt, 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 wäre alles von Ihrer Internetverbindung zu einem einfachen HDMI-Kabel nicht in der Lage, 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 Drag auf Ihre Bitrate

Wenn Regen so ein Problem ist, Warum bemerkst du das nicht, wenn du eine Blu-Ray-Disc anschaust? 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.

Streaming über das Internet kann dagegen 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 HD-Streams in Blu-Ray-Qualität mit der gleichen Bildqualität ist 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 anfangen, die Bildqualität zu verlieren.

Für einfache Konversationsszenen ist das kein großer Deal, es sei denn, Sie sind die Art von Person, die wird wirklich von der Bildqualität besessen. 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.

Sieh dir diese Szene von amerikanischen Göttern an. Ich habe diese Show über eine Google Fiber-Verbindung gestreamt, die direkt mit meinem Desktop verbunden ist. 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 dieselbe 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 es beim Online-Streaming der Fall wäre, gibt es eine viel höhere Bitrate, mit der man arbeiten kann.

In dieser zweiten Version können Sie mehr Regentropfen sehen Menschen deutlicher, und die Farben sind noch lebendiger mit besserem Kontrast. Je höher die Bitrate eines Videos ist, desto geringer ist das Problem, wenn es anfängt zu regnen 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 könnte 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 gut genug aussehen. Wenn Sie ein Anhänger für gut aussehende Videos sind, werden Sie wahrscheinlich mit physischen Medien oder Ihrem eigenen Home-Media-Server bleiben wollen.


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