Perché neve, pioggia e coriandoli distruggono la qualità dei video in streaming

Se hai mai guardato un film su Netflix, YouTube o qualche altro servizio di streaming, potresti notare che ogni volta che c'è una scena di pioggia, la qualità del video va completamente a pezzi. Anche se stai trasmettendo la migliore connessione internet, il video sembrerà una merda. Questo accade perché tutti i flussi video sono compressi e particelle come pioggia, neve e coriandoli distruggono completamente i flussi compressi.

Come viene compresso il video moderno per adattarlo alle limitazioni del bitrate

Per capire perché la pioggia e altre particelle possono rovinare la qualità di un video, dobbiamo capire come funziona il bitrate. Il bitrate di un video è, per semplificare eccessivamente, la quantità di dati che un video può attraversare, misurati in bit al secondo. Puoi pensare a come è largo un tubo dell'acqua. Più piccolo è il tubo, minore è l'acqua che puoi spingere in un momento. Più largo è il tubo, più acqua puoi lasciar passare. I video sono simili: maggiore è il bitrate, maggiore è il numero di dati che un video può visualizzare al secondo, il che significa più dettagli e una migliore chiarezza dell'immagine.

Nel mondo dell'HD e ora della televisione 4K, questa limitazione può diventare un problema. La maggior parte dei video che vedi è compressa in qualche modo. Se si dovesse guardare un video HD completamente non compresso, avrebbe un bitrate di 2.98 gigabit al secondo. Il video 4K è anche peggio, con un bitrate non compresso di 1,67 terabyte al secondo. Non bit. Byte. Sono più dati in grado di gestire la connessione Internet più veloce al mondo.

Fortunatamente, la compressione moderna fa un lavoro decente nel preservare la qualità del video, almeno fino a un certo punto. Una uscita Blu-Ray standard fino a 40Mbps e una uscita Blu-ray 4K fino a 108Mbps. I cavi HDMI tra il lettore Blu-Ray e la TV possono trasmettere fino a 18 Gbps, quindi c'è più spazio per gestire tutti i dati.

La differenza tra il bitrate video non compresso e il bitrate sui dischi Blu-Ray è enorme, ma probabilmente non sarai in grado di dirlo. Il video non compresso contiene una tonnellata di dettagli che l'occhio umano di solito non noterà, quindi una buona parte di essa può essere lanciata. Inoltre, la compressione tra fotogrammi può ridurre drasticamente le dimensioni di un file lanciando i dati quando parti di un'immagine rimangono uguali tra i fotogrammi.

Questo colpo può essere compresso molto poiché c'è poco movimento o cambiamento tra ogni fotogramma.

Prendi la clip sopra di Luke Cage da I difensori. In questo breve scatto, Luke inclina leggermente la testa verso destra, e un poliziotto si alza in piedi sul lato, ma per la maggior parte il telaio non cambia. Le sbarre nella parte posteriore sono quasi perfettamente immobili, e persino il corpo di Luke non cambia drasticamente. La compressione tra fotogrammi può dire a un video di continuare a disegnare lo stesso sfondo su ogni fotogramma, o semplicemente spostare alcuni dei pixel in primo piano, invece di ridisegnare ogni singolo pixel da zero trenta volte al secondo. Questo tipo di compressione può fare enormi tagli in una dimensione di file video enorme. Senza questa compressione, tutto dalla tua connessione Internet a un cavo HDMI di base non avrebbe la capacità di trasferire molti dati.

Questa compressione inter-frame si presenta tuttavia come un problema con cose come pioggia e coriandoli. Invece di uno sfondo per lo più statico, la caduta della pioggia riempie l'intero fotogramma con piccoli dettagli che devono essere spostati o ridisegnati su ogni fotogramma. Ogni goccia di pioggia raccoglie pezzi preziosi che potrebbero essere spesi sul viso di un personaggio. Più piccoli dettagli ci stanno muovendo in una scena, meno bit ci sono per andare in giro per tutto, e la qualità del video cala.

Lo streaming online mette una massiccia resistenza sul tuo bitrate

Se la pioggia è un problema, perché non lo noti quando stai guardando un disco Blu-Ray? La risposta sta nel bitrate disponibile. Mentre i dischi Blu-Ray possono subire un'enorme quantità di compressione, hanno comunque un bitrate abbastanza alto da rendere tutte quelle gocce di pioggia e pezzi di coriandoli. In effetti, se una scena fosse particolarmente impegnata o abbastanza caotica, potreste notare un certo degrado nella qualità dell'immagine, ma dovrete strizzarlo per farlo.

Streaming su Internet, d'altra parte, proprio non può tenere il passo. La velocità media di Internet negli Stati Uniti è di circa 18 Mbps, che è meno della metà della larghezza di banda richiesta per un disco Blu-Ray, inoltre la larghezza di banda deve essere condivisa da tutti i dispositivi sulla rete. Peggio ancora, un'azienda come Netflix può solo servire così tanti dati contemporaneamente, anche se hai una connessione internet abbastanza veloce per gestirli. Netflix rappresenta già una grossa fetta di traffico internet su Internet. Lo streaming di flussi HD di qualità Blu-Ray con la stessa qualità d'immagine di un disco sarebbe irrealizzabile.

Secondo il sito di assistenza di Netflix, la società consiglia almeno 5 Mbps per i video HD e 25 Mbps per lo streaming 4K. Questo è ovviamente un bitrate molto più basso di quello che il lettore Blu-Ray in grado di gestire può gestire. E ricorda, quel video Blu-Ray è già abbastanza compresso. Quindi, quando Netflix decide di limitare ulteriormente il bitrate di un flusso, inizierai a perdere la qualità dell'immagine.

Per le scene di base e conversazionali, questo non è un grosso problema a meno che tu non sia il tipo di persona che diventa davvero ossessionata dalla qualità delle immagini. Tuttavia, le scene piovose aumentano la domanda su un bitrate già teso. È come cercare di agganciare un tubo da giardino a un idrante antincendio. La capacità non è lì.

Dai un'occhiata a questa scena di American Gods. Ho trasmesso in streaming questo spettacolo su una connessione Google Fiber, cablato direttamente sul mio desktop. Nonostante abbia un sacco di larghezza di banda tra me e Starz, puoi vedere che la scena delle piogge è come un videogioco a 8 bit. In effetti, il problema peggiora quando taglia dal primo piano di Shadow all'inizio della clip al campo largo alla fine, perché c'è più pioggia, il che significa più dettagli, il che significa meno larghezza di banda per qualsiasi altra cosa.

Ora, ecco la stessa scena. Tuttavia, questa volta abbiamo creato una GIF da una copia locale di questo episodio, invece di eseguirne lo streaming. Ovviamente, ciò che stai visualizzando è una GIF di 650 pixel di un video 4K, quindi non sarai in grado di vedere l'effetto completo, ma anche qui puoi vedere più dettagli. Dal momento che il video locale non deve essere compresso quanto sarebbe se fosse in streaming online, c'è un bitrate molto più alto con cui lavorare.

In questa seconda versione, puoi vedere più gocce di pioggia, puoi vedere le persone più chiaramente e i colori sono ancora più vividi con un contrasto migliore. Più alto è il bitrate di un video, minore è il problema quando inizia a piovere o quando qualcuno lancia coriandoli. A livello tecnico, pioggia e coriandoli causeranno sempre un problema di compressione, ma non lo noterai quasi se lo stai riproducendo da un disco o da un file sul tuo computer, invece di farlo streaming online.

Naturalmente, il compromesso potrebbe valerne la pena. Siti come Netflix, HBO e Starz hanno un'enorme libreria di contenuti HD e 4K che possono essere costosi per andare da qualche altra parte (presumendo che anche tu possa farlo). inoltre, maggior parte le scene non sono comunque sotto la pioggia. Mentre un film non sarà mai bello da Netflix come in Blu-Ray, può sembrare bello abbastanza. Se sei un pignolo per i video di bell'aspetto, probabilmente vorrai rimanere con i supporti fisici o il tuo server multimediale di casa.