Wie wirkt sich die Bitrate auf die Videoqualität aus?
Um zu verstehen, wie sich die Bitrate auf die Videoqualität auswirkt, müssen wir zunächst verstehen, wie die Videokomprimierung funktioniert.
Beim Komprimieren von Videos führt der Komprimierungsalgorithmus zwei Dinge aus:
Konvertieren Sie Videos von der „Pixeldomäne“ in die „Frequenzdomäne“ durch DCT (Discrete Cosine Transform). Wenn Sie mit DCT nicht vertraut sind, können Sie unseren vorherigen Artikel lesen: Wie erklärt man einem 5-Jährigen DCT?
Einige der Informationen im Frequenzbereich werden durch eine Technik namens Quantisierung verworfen, mit der Erwartung, dass das menschliche Auge diesen Informationsverlust nicht wahrnimmt.
Wenn Sie ein Video komprimieren, werfen Sie im Wesentlichen einige Informationen weg, während Sie hoffen, dass die Videoqualität nicht beeinträchtigt wird. Wenn Sie das Video überkomprimieren, werfen Sie viele Informationen weg, und das menschliche Auge nimmt den Codierungsverlust wahr. Wenn Sie das Video nicht zu stark komprimieren, wird die Dateigröße riesig, während die Videoqualität ausgezeichnet ist.
Dies ist bei der Videokomprimierung als “Rate-Distortion Exchange (RDT)” bekannt, und je niedriger die Bitrate, desto schlechter die Videoqualität (vorausgesetzt, die Auflösung ist fest).
Was bedeutet RTE?
Schauen wir uns das Beispiel unten an. Wir verwenden FFmpeg, um das Beispielvideo (CrowdRun) auf 1,5 MBit/s bzw. 5 MBit/s zu komprimieren. Können Sie mir anhand der Video-Screenshots unten sagen, welches vom Video mit höherer Bitrate und welches vom Video mit niedrigerer Bitrate stammt?
Offensichtlich ist die Bitrate im obigen Bild niedriger und die Bitrate im unteren Bild höher. Bei einer Bitrate von 5 Mbit/s bei 1080p ist die Videoqualität hervorragend. Wenn wir für dasselbe Video eine Bitrate von 1,5 MBit/s verwenden, wird die Videoqualität von CrowdRun sehr schlecht.
Aber ist das immer so? Führt eine niedrige Bitrate immer zu einer schlechten Videoqualität? Diese Frage beantworten wir mit einem einfachen Experiment.
Lassen Sie uns die Hypothese „niedrige Bitrate = niedrige Qualität“ mit animierten Videos testen. Für das folgende Video haben wir den beliebten Simpsons-Trailer verwendet und das Video mit H.264/AVC auf 2,5 Mbit/s und 1 Mbit/s komprimiert (stellen Sie sicher, dass alle Encoder-Einstellungen konsistent sind).