We zijn hier om enkele vragen te beantwoorden:wat zijn compressieverhoudingen, hoe beïnvloeden ze het maken van digitale films en wat hebben ze te maken met codecs?
In dit artikel zullen we de cryptische compressieverhouding ontrafelen, uiteenzetten hoe u er een nuttige betekenis aan kunt ontlenen, en u vervolgens enkele trucs laten zien voor het evalueren van codecs om de beste optie voor uw productie te bepalen.
Basisprincipes van gegevenscompressie
We hebben de basisprincipes van compressie al eerder behandeld, dus we zullen ze hier snel doornemen.
Alle compressie valt uiteen in twee typen:compressie met verlies (waarbij informatie wordt weggegooid omwille van de bestandsgrootte of gegevenssnelheid), of compressie zonder verlies (waarbij gegevens tijdelijk worden gecomprimeerd tijdens het coderingsproces om de volledige of bijna volledige recreatie van de ongecomprimeerde dataset bij decoderen). Beeldmateriaal dat is opgenomen zonder het gebruik van een compressie-algoritme, wordt als niet-gecomprimeerd beschouwd.
Nu moeten we wat computerwetenschap 101 behandelen voordat we ons verdiepen in compressieverhoudingen. (Het gaat snel, dat beloof ik.)
Het fundamentele deeltje van de informatiewereld wordt de "bit" genoemd, weergegeven door de kleine letter "b". (Ja, de zaak is belangrijk). Op dit niveau is informatie in de meest elementaire, binaire vorm - een 1 of 0.
8 bits bestaan uit een "Byte" (uitgesproken als "bite"), weergegeven door een hoofdletter "B". Op dit en elk ander niveau worden de weergegeven gegevens complexer.
1.000 bytes maken een KiloByte. Dit moet niet worden verward met de "Kilobit" ("Kb"), die 1.000 bytes is. Omdat bytes 8-bits eenheden zijn, is een KiloByte eigenlijk 1024 bits.
Duizend KiloBytes maken een MegaByte of MB. (Nogmaals, niet te verwarren met de “Megabit” — “Mb.”)
Deze trend zet zich voort - duizend MegaBytes maken een Gigabyte, enzovoort, maar dit is ongeveer zo ver als we voor dit artikel moeten gaan. Als je meer wilt weten, is WhatsAByte.com een fantastische bron.
Laten we nu eens kijken naar de compressieverhoudingen.
Compressieverhoudingen
Compressieverhoudingen zijn een eenvoudige numerieke weergave van het "compressievermogen" van specifieke codecs of compressietechnieken. Ze zijn van onschatbare waarde omdat ze een sterk vereenvoudigde beschrijving bieden van de kwaliteit van de resulterende gegevens, beeldmateriaal of audio die u wilt comprimeren.
Dus wat zijn ze?
De twee getallen in de compressieverhouding verwijzen naar de gecomprimeerde versus niet-gecomprimeerde grootte van de gegevens. Het eerste getal staat voor het compressievermogen, terwijl het tweede (meestal gewoon "1") verwijst naar de totale grootte van de niet-gecomprimeerde gegevens.
Als u ooit de compressieverhouding wilt vinden voor gegevens die u comprimeert, volgt hier de formule:Compressieverhouding =niet-gecomprimeerde grootte/gecomprimeerde grootte
Als u de opslagbesparingen wilt weten die door een bepaalde codec worden verleend, twee eenvoudige aanpassingen aan de formule en u bent klaar:Ruimtebesparing =1 - (gecomprimeerde grootte/ongecomprimeerde grootte)
Dus een bestand van 10 MB wordt gecomprimeerd tot 2 MB met codec X, wat ons de compressieverhouding 5:1 geeft. . Om de besparingen te vinden, voeren we gewoon onze waarden in de formule in.
Ruimtebesparing =1 – (2/10) -> =1 – (.2) -> =.08 -> .08*100 =80
Dus codec X biedt ons een opslagbesparing van 80 procent ten opzichte van de niet-gecomprimeerde gegevens. Best handig.
Dus wat nu?
Beslissen over een codec
Nu we de basis hebben behandeld, hoe beslis je welke codec het beste is voor jouw project? Laten we eens kijken naar de parameters die ingenieurs gebruiken bij het ontwikkelen van compressie-algoritmen, maar laten we het benaderen als shooters en editors.
Vragen over uzelf over het project:
- Snelheid:wat is de tijdlijn van het project?
- Compressieverhouding:heeft u bestanden van hogere kwaliteit of kleinere bestanden nodig?
- Complexiteit:zullen aanvullende codecs onnodige complexiteit creëren?
- Ruimte:kun je effectief vastleggen, back-uppen en archiveren wat je nodig hebt?
- Latentie:ga je in realtime afspelen?
- Interoperabiliteit:vereist de codec transcodering voor uw bewerkingssysteem?
Nu we een idee hebben van de specifieke behoeften van onze productie, wat moeten we nog meer doen voordat we een codec kiezen?
Naast het evalueren van de compressiekracht van een codec, kunnen we alles wat we tot nu toe hebben geleerd gebruiken om opslagvoorspellingen te doen voor de gegevens die we voor de hele opname zullen comprimeren. Dit heeft tal van voordelen - van het kiezen tussen twee codecs van dezelfde klasse tot het weten hoeveel harde schijven u nodig hebt voor back-up en archivering.
Laten we zeggen dat we de behoeften van onze productie hebben geëvalueerd en dat we geneigd zijn video op te nemen met ProRes 422 HQ of DNxHD 145 voor ons project van 1920×1080, 29,97 frames per seconde. Bij deze resolutie en framesnelheid heeft de ProRes 422 een gegevenssnelheid van 220 Mbps (megabits per seconde), terwijl de DNxHD van Avid 145 Mbps is.
Dus met wat eenvoudige wiskunde kunnen we voorspellen hoe groot onze interviewclip van 1 uur zal zijn voordat we ooit beginnen met rollen.
Voor ProRes:
220Mbps =220.000.000 bits per (/) seconde
220.000.000 bits/seconde * 60 =13.200.000 bits/minuut
13.200.000 bits/minuut * 60 =792.000.000.000 bits/uur.
792.000.000.000 bits /uur / 8 =99.000.000 bytes/uur
99.000.000.000.000 bytes / 1.000 =99.000.000 megabytes/uur
99.000.000 megabytes / 1.000 =99 gigabytes / uur
Voor DNxHD:
145Mbps =145.000.000 bits per (/) seconde
145.000.000 bits/seconde * 60 =8.700.000.000 bits/minuut
87.000 bits/minuut * 60 =522.000.000.000 bits/uur.
522.000.000.000 bits /uur / 8 =65.250.000.000 Bytes/uur
65.250.000.000 Bytes / 1.000 =65.250.000 MegaBytes/uur
65.250.000 MegaBytes / 1.000 =65.25 gigabytes / uur
Ons interview van een uur zal dus resulteren in een bestand van ongeveer 99 gigs met ProRes 422 HQ en ongeveer 65 GB voor DNxHD 145.
Nu is onze keuze eenvoudig. We gaan gewoon terug naar de vragen die we ons zojuist hebben gesteld over onze specifieke productie om te beslissen of de besparing van ~35 GB/uur van DNxHD meer of minder belangrijk is dan de geschatte 50% toename van de datasnelheid die 422 HQ ons geeft.
Is ons interview van een uur voor een webcommercial van 30 seconden? Als dat zo is, zou DNxHD een bijna gelijke beeldkwaliteit moeten bieden als 422 HQ, maar het zal 40 procent minder opslagruimte in beslag nemen als het eenmaal is voltooid, waardoor het in dit geval de duidelijke winnaar is.
Wat als het interview slechts een van de tientallen is voor een langspeeldocumentaire die je van plan bent te shoppen in het festivalcircuit? In dit geval moet u de nadruk leggen op het maximaliseren van de beeldkwaliteit boven opslag (binnen bepaalde parameters), en de 50 procent hogere gegevenssnelheid van ProRes 422 HQ past perfect bij de behoefte.
Met slechts een beetje basiskennis van de onderliggende wetenschap achter compressietechnieken die worden gebruikt in moderne codecs, kunnen we de behoeften van onze productie beoordelen, codecs doorlichten voor de behoeften van de productie en vervolgens een weloverwogen beslissing nemen op basis van de reikwijdte van het project. Best handige dingen als je het mij vraagt.