Aumentar a taxa de quadros sem alterar a taxa de bits resulta em perda de qualidade?

AFAIK, a taxa de bits é o número de bits por segundo . Então, digamos que eu tenho dois vídeos, ambos usando o mesmo codec, configurações de taxa de bits e resolução. Se o primeiro tiver uma taxa de quadros de 25 qps, mas o segundo for executado a 50 qps, isso significa que o segundo terá uma qualidade drasticamente menor, já que os bits disponíveis para cada segundo do vídeo devem ser divididos em duas vezes mais quadros ?

Ou esse efeito é diminuído pela compensação de movimento (por exemplo, tendo mais quadros P e menos quadros I) ou algo assim?

video framerate

— MoritzLost
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Respostas:

Se o resultado do aumento da taxa de quadros for o número de pixels exibidos por segundo, sim, manter a taxa de bits a mesma quase certamente significará uma perda na qualidade geral. Nem todas essas perdas são censuráveis ou mesmo necessariamente perceptíveis. Por exemplo, se a taxa de bits for de 30 Mb / se você a reduzir para 15 Mb / s, provavelmente poucas pessoas perceberão.

— Jim Mack
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O que você quer dizer com "se"? Você não sabe exatamente se esse é realmente o caso ou há cenários em que essa regra não se aplica? Claro que você está certo ao dizer que a redução da taxa de bits dificilmente será notada se você tiver uma taxa de bits alta; nesse caso, essa é uma questão um pouco teórica ... no entanto, pode fazer uma diferença real quando você tiver uma taxa de bits baixa para começar. .

— MoritzLost

O único cenário em que isso não se aplica é que você diminui a resolução do seu vídeo de acordo com o aumento nos fps. Em qualquer outro caso, aumentar a taxa de quadros sem aumentar a taxa de bits diminuirá a informação máxima disponível para cada quadro, por exemplo, qualidade decrescente. Quanto diminui totalmente depende do material de origem e da taxa de bits.

— PTS

Hoje, os codecs são realmente inteligentes e você não precisa dobrar a taxa de bits ao dobrar a taxa de quadros, mas eu recomendo pelo menos aumentá-la em cerca de um terço do valor original (considerando que o valor original já não era muito)

— PTS

@ Gin-San - Meu 'se' era para cobrir o caso em que você codifica 50i vs 25p, por exemplo. Pode ter sido mais claro apenas dizer que sempre que a taxa de pixels aumenta, você obtém uma qualidade inferior com a mesma taxa de bits. Como o professor ressalta, o relacionamento não é linear - os codecs modernos lidam bem com o caso em que os quadros adicionados são substancialmente semelhantes.

— Jim Mack

Lembre-se de que a qualidade temporal também é um fator aqui. Dobrar a taxa de quadros é substancialmente menos baixa da qualidade geral do que reduzir a taxa de bits pela metade, já que nossos olhos conseguem captar tanta informação com tanta rapidez e a mistura entre os quadros resultará na recuperação de muitas perdas por quadro. (Daí a razão pela qual a taxa de bits não precisa dobrar.)

— AJ Henderson

Essa é uma pergunta complicada que não tem uma resposta exata. Em geral, sim, a qualidade provavelmente será mais baixa, mas a taxa de quadros mais alta é uma "qualidade" mais alta para começar.

Com o vídeo, você deve lembrar que as informações temporais fazem parte da qualidade. Se você dobrar a taxa de quadros, a qualidade de cada quadro individual diminuirá, mas você verá o dobro deles e o impacto de coisas como ruído pode ser medido entre os quadros.

Além disso, a compactação moderna funciona comparando um quadro aos quadros vizinhos. Quando você aumenta a taxa de quadros, a quantidade de alterações entre os quadros é reduzida; portanto, a quantidade de dados necessários para armazenar a alteração também é reduzida, pois menos alterações entre os quadros.

Em termos puramente teóricos, o que mais importa em termos de qualidade é a quantidade de informações colocadas diante de nossos olhos ao longo do tempo, portanto, pode até ser teoricamente possível criar uma versão com taxa de quadros mais alta de um vídeo com qualidade geral mais alta ao mesmo tempo. taxa de bits como uma versão de taxa de quadros mais baixa.

Com um sistema hipotético perfeito de codificação e compactação, a taxa de informação significativa apresentada aos nossos hipotéticos olhos perfeitos por segundo é o que determina a qualidade. O problema é que essas hipotéticas não existem. Nossos olhos são imprevisivelmente com perdas em termos de quais informações prestam atenção ao longo do tempo, portanto, em alguns casos, uma taxa de quadros mais alta proporciona um aumento maior na qualidade do que outros. Da mesma forma, a compactação e a codificação também não são perfeitas; portanto, alguns tipos de conteúdo exigem mais esforço para codificar e compactar, com mais sobrecarga, e outros produzem mais ruído que é melhor explicado por taxas de quadros mais altas, enquanto outros podem exigir taxas de quadros mais baixas mas detalhes mais altos por quadro.

Praticamente, a sobrecarga de armazenar partes do quadro que não podem ser compactadas facilmente geralmente supera as vantagens da taxa de quadros elevada, resultando em perda de qualidade ao duplicar a taxa de quadros sem aumentar a taxa de bits, mas não é nem de longe tão significativo. uma perda de qualidade que você obteria se cortasse a taxa de bits pela metade.

Além disso, a perda de qualidade da versão compactada sobre a original é muito maior para a taxa de quadros mais alta, mesmo que a qualidade relativa entre as versões de taxa de quadros mais baixa e mais alta esteja muito mais próxima (já que o vídeo com taxa de quadros mais baixa tinha uma qualidade muito mais baixa para começar com).

Você só precisa aumentar a taxa de bits o suficiente para compensar a sobrecarga perdida pelas ineficiências na codificação e compactação dos dados extras do quadro. Como o ProfessorSparkles apontou, algo em torno de 1/3 de taxa de bits extra é provavelmente um ponto de partida decente para descobrir o que você precisa para manter a qualidade subjetiva, mas variará muito com base no conteúdo de vídeo que você está codificando e nos codecs e taxas de dados. usava.

— AJ Henderson
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