Warum Schnee, Regen und Konfetti die Streaming-Videoqualität zerstören

Wenn Sie jemals einen Film auf Netflix, YouTube oder einem anderen Streaming-Dienst angesehen haben, stellen Sie möglicherweise fest, dass bei jeder Regenszene die Videoqualität vollständig zerbricht. Selbst wenn Sie über die beste Internetverbindung streamen, wird das Video wie Mist aussehen. Dies geschieht, weil alle Videoströme komprimiert sind und Partikel wie Regen, Schnee und Konfetti komprimierte Streams vollständig zerstören.

Wie modernes Video komprimiert wird, um Bitratenbeschränkungen anzupassen

Um zu verstehen, warum Regen und andere Partikel eine Videoqualität beeinträchtigen können, müssen wir wissen, wie die Bitrate funktioniert. Die Bitrate eines Videos ist, um zu vereinfachen, die Datenmenge, die ein Video durchlaufen kann, gemessen in Bits pro Sekunde. Sie können sich vorstellen, wie breit eine Wasserleitung ist. Je kleiner das Rohr ist, desto weniger Wasser können Sie gleichzeitig durchdringen. Je breiter das Rohr ist, desto mehr Wasser können Sie durchlassen. Videos sind ähnlich: Je höher die Bitrate, desto mehr Daten kann ein Video pro Sekunde anzeigen, was mehr Details und eine bessere Bildschärfe bedeutet.

In der Welt von HD und jetzt 4K-Fernsehen kann diese Einschränkung zu einem Problem werden. Das meiste Video ist irgendwie komprimiert. Wenn Sie sich ein vollständig unkomprimiertes HD-Video ansehen würden, hätte es eine Bitrate von 2,98 Gigabits pro Sekunde. 4K-Video ist mit einer unkomprimierten Bitrate von 1,67 sogar noch schlechter Terabyte pro Sekunde. Nicht Bits. Bytes Das sind mehr Daten, als die schnellste Internetverbindung der Welt verarbeiten kann.

Glücklicherweise kann die moderne Komprimierung die Videoqualität zumindest bis zu einem gewissen Grad beibehalten. Standardmäßige Blu-Ray-Ausgänge mit bis zu 40 MBit / s und 4K-Blu-Ray-Ausgänge 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 diese Daten vorhanden ist.

Der Unterschied zwischen der unkomprimierten Video-Bitrate und der Bitrate auf Ihren Blu-Ray-Discs ist enorm, aber Sie werden es wahrscheinlich nicht wissen. Unkomprimiertes Video enthält eine Unmenge an Details, die das menschliche Auge normalerweise nicht wahrnimmt. Ein guter Teil davon kann geworfen werden. Darüber hinaus kann die Komprimierung zwischen Bildern die Dateigröße drastisch reduzieren, indem Daten ausgeworfen werden, wenn Teile eines Bildes zwischen den Bildern gleich bleiben.

Diese Einstellung kann sehr stark komprimiert werden, da zwischen den einzelnen Bildern nur sehr wenig Bewegung oder Änderung stattfindet.

Nehmen Sie den Clip von Luke Cage aus Die Verteidiger. In dieser kurzen Einstellung neigt Luke den Kopf leicht nach rechts und ein Polizist steht auf der Seite, aber der Rahmen ändert sich meist nicht. Die Stangen im Rücken sind fast vollkommen ruhig und selbst Lukes Körper verändert sich nicht dramatisch. Bei der Inter-Frame-Komprimierung kann ein Video einfach sagen, dass es bei jedem Frame immer denselben Hintergrund zeichnet oder einige Pixel im Vordergrund verschoben werden müssen, anstatt jedes Pixel dreißig Mal pro Sekunde von Grund auf neu zu zeichnen. Diese Art der Komprimierung kann bei einer ansonsten riesigen Videodateigröße gewaltige Einschnitte bewirken. Ohne diese Komprimierung wäre alles, von Ihrer Internetverbindung bis zu einem einfachen HDMI-Kabel, nicht in der Lage, so viele Daten zu übertragen.

Diese Komprimierung zwischen den Bildern führt jedoch zu Problemen mit Regen und Konfetti. Anstelle eines meist statischen Hintergrunds füllt der Regen den gesamten Rahmen mit winzigen Details, die jedes Bild verschoben oder neu gezeichnet werden müssen. Jeder Regentropfen nimmt wertvolle Teile auf, die für das Gesicht eines Charakters ausgegeben werden könnten. Je mehr kleine Details sich in einer Szene bewegen, desto weniger Bits gibt es für alles und die Videoqualität sinkt.

Beim Online-Streaming wird Ihre Bitrate massiv nachgezogen

Wenn Regen ein solches Problem ist, warum bemerken Sie dies nicht, wenn Sie eine Blu-Ray-Disc ansehen? Die Antwort liegt in der verfügbaren Bitrate. Während Blu-Ray-Discs möglicherweise massiv komprimiert werden, haben sie immer noch eine ausreichend hohe Bitrate, um all diese Regentropfen und Konfetti-Stücke wiederzugeben. Wenn eine Szene besonders beschäftigt oder chaotisch genug ist, stellen Sie möglicherweise eine Verschlechterung der Bildqualität fest, müssen jedoch dafür blinzeln.

Auf der anderen Seite kann das Streaming über das Internet einfach nicht mithalten. Die durchschnittliche Internetgeschwindigkeit in den Vereinigten Staaten beträgt etwa 18 Mbps. Dies ist weniger als die Hälfte der Bandbreite, die für eine Blu-Ray-Disc erforderlich ist. Außerdem muss die Bandbreite 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 ausreichend schnelle Internetverbindung verfügen, um damit umgehen zu können. Netflix macht bereits einen großen Teil des Internetverkehrs im Internet aus. Das Streaming von HD-Streams in Blu-Ray-Qualität mit der gleichen Bildqualität einer Disc wäre nicht machbar.

Laut der Hilfeseite von Netflix empfiehlt das Unternehmen mindestens 5 Mbps für HD-Video und 25 Mbps für 4K-Streaming. Dies ist offensichtlich eine weitaus niedrigere Bitrate, als der Blu-Ray-Player in Ihrem Haushalt verarbeiten kann. Denken Sie daran, dass Blu-Ray-Videos bereits ziemlich komprimiert sind. Wenn sich Netflix entscheidet, die Bitrate eines Streams noch weiter zu begrenzen, verliert man die Bildqualität.

Bei einfachen Konversationsszenen ist dies kein so großer Deal, es sei denn, Sie sind wirklich von der Bildqualität besessen. Regenszenen stellen jedoch eine höhere Anforderung an eine bereits angespannte Bitrate. Es ist, als würde man versuchen, einen Gartenschlauch an einen Hydranten anzuschließen. Die Kapazität ist einfach nicht da.

Schau dir diese Szene von American Gods an. Ich habe diese Show über eine Google Fibre-Verbindung gestreamt, die direkt mit meinem Desktop verbunden ist. Trotz der großen Bandbreite zwischen mir und Starz kann man sehen, dass die Regenszene so pixelig ist wie ein 8-Bit-Videospiel. Tatsächlich wird das Problem noch schlimmer, wenn es von der Nahaufnahme von Shadow am Anfang des Clips bis zur Weitwinkeleinstellung am Ende abschneidet, da es mehr Regen gibt, was mehr Details bedeutet, was für alles andere weniger Bandbreite bedeutet.

Nun, hier ist die gleiche Szene. Dieses Mal haben wir jedoch eine GIF aus einer lokalen Kopie dieser Episode erstellt, anstatt sie zu streamen. Natürlich sehen Sie hier ein 650 Pixel breites GIF eines 4K-Videos. Sie können also nicht den vollen Effekt sehen, aber auch hier können Sie mehr Details sehen. Da das lokale Video nicht so stark komprimiert werden muss, als wenn es online gestreamt würde, ist die Bitrate wesentlich höher.

In dieser zweiten Version können Sie mehr Regentropfen sehen, Sie können die Personen klarer sehen und die Farben sind noch lebendiger mit einem besseren Kontrast. Je höher die Bitrate eines Videos ist, desto geringer ist das Problem, wenn es zu regnen beginnt oder jemand Konfetti wirft. Auf technischer Ebene verursachen Regen und Konfetti immer ein Komprimierungsproblem. Sie werden es jedoch nicht annähernd so bemerken, wenn Sie es von einer CD oder einer Datei auf Ihrem Computer abspielen, anstatt es online zu streamen.

Natürlich kann sich der Kompromiss für Sie lohnen. Sites wie Netflix, HBO und Starz verfügen über eine riesige Bibliothek mit HD- und 4K-Inhalten, deren Anschaffung an anderer Stelle teuer sein kann (vorausgesetzt, Sie können dies sogar tun). Außerdem, die meisten Szenen sind sowieso nicht im Regen. Während ein Film von Netflix nie so gut aussieht wie auf Blu-Ray, kann er doch gut aussehen genug. Wenn Sie sich jedoch für gut aussehende Videos interessieren, möchten Sie wahrscheinlich bei physischen Medien oder Ihrem eigenen Heim-Medienserver bleiben.