Выбор битрейта для записи мультимедиа
Битрейт и его расчет
Битрейт (bit rate) — скорость потока информации за единицу времени. Обычно поток информации измеряется в битах, а время прохождения в секундах (бит/c, bps). Существуют и другие производные величины с приставками кило- и мега- (kbit/s, кбит/с, kbps, Mbit/s, Мбит/с, Mbps).
Битрейт является одним из основных параметров видео. Его значение влияет на размер и качество видеофайла. Величина битрейта прямо пропорциональна качеству и размеру файла.
Чем больше величина битрейта, тем лучше его качество и больше размер файла.
Следует различать два вида скорости: максимальный битрейт — максимальное число бит, которое может пройти за единицу времени, и битрейт — пропускная способность канала без задержек.
Режимы сжатия потока данных
Постоянный битрейт
Постоянный битрейт (Constant bitrate — CBR)— кодировка потока данных, заданная пользователем и имеющая постоянное значение на всей протяженности файла. Такой режим улучшает совместимость и возможность более точного расчета, но может увеличить размер файла на выходе.
Не стоит применять такой режим при динамичных сценах (спортивные программы, фильмы жанра экшн и т.д.) и когда объекты движутся разнонаправленно.
Переменный битрейт (Variable bitrate — VBR)
Переменный битрейт — режим, при котором величина пропускаемого потока информации определяется кодеком в зависимости от сложности данного отрезка файла.
Данный режим позволяет достичь наилучшего качества при оптимальном размере и предотвращает мерцание. К недостаткам этого метода можно отнести только непредсказуемость размера выходного файла и возможность несовместимости.
Переменный битрейт активно применяется для записи Blu-Ray и DVD дисков, где нет ограничения в размерах файла как такового.
Усредненный битрейт (Average bitrate — ABR)
Усредненный битрейт — совокупность переменного и постоянного битрейтов, которые задает пользователь.
Это позволяет намного точнее предсказать выходной размер файла, чем у VBR и повысить качество видео в динамичных сценах видео. Метод получил применение в сети. Иногда этот режим применяется для сжатия аудио.
Расчет битрейта
Освоив, что такое битрейт и разобрав режимы сжатия потока информации, мы можем приступить к самостоятельному расчету битрейта.Ставим условия задачи:видео: домашнее видео продолжительностью 120 минутзвук: присутствует;меню: нужно;носитель DVD-R (DVD+R) 4.36GB;
выходной формат: DVD (MPEG-2)
Размер DVD-R — 4.36GB = 4464MB. Размер критический, поэтому будем вести расчет из 4300MB по нескольким причинам:1. Совсем точно рассчитать битрейт невозможно и файл может оказаться больше запланированного.2. Все заполненное дисковое пространство иногда ведет к некорректному запуску диска.
3. Многие программы ведут перекодирование, исходя из этого значения.
Отнимаем еще 300MB на меню и звуковую дорожку (если у вас звук не в формате PCM, битрейт которого намного выше, и если вы не планируете создать несколько аудиодорожек) и получаем 4000MB.
4000 : (120 * 60) = 0,556Мб/сек = 0,556 * 8 = 4,444 Мбит/сек = 4,444 * 1024 = 4551Кбит/сек.
Для качественного DVD-Rip такое значение идеальное, а для MPEG-2 еле терпимое. Дело в том, что разным форматам видео для приемлемого изображения необходимо разное значение битрейта.
Можете попробовать воспроизвести это видео и если там есть динамические моменты, то вы увидите на видео артефакты в виде квадратов.
Из этого следует, что надо либо уменьшать длительность файла примерно до 60 минут, либо искать другие методы сжатия.
Ненадолго вернемся к истории DVD. Когда появились первые преобразователи аналогового сигнала в цифровой в виде платы захвата, было заявлено, что на DVD-R можно поместить 60 минут видео без потери качества. В заявленных презентационных данных DVD-формата максимальный битрейт мультиплексированного потока составляет 9,8 Mбит/с.
Когда появились DVD-рекордеры, способные качественно оцифровывать аналоговый сигнал, то было заявлено, что рекордер способен поместить на диск до 125 минут без потери качества и до 90 минут, если вы хотите сохранить звук в формате PCM.
Пробовали, проверяли, писали и с диска, и с видеокассет — визуально разницы нет даже на паузах и в покадровом режиме (если рекордер хороший).
Битрейт, который выдают рекордеры на выходе оцифрованного изображения, составляет 9000 Кбит/сек, а иногда и чуть больше. Почему математический расчет не совпадает с результатом DVD-рекордера? Наверно потому, что мы расчет проводили для постоянного битрейта, а рекордеры способны оцифровывать видео уже с переменным битрейтом и обладают соответствующими алгоритмами сжатия.Задав верхнюю границу битрейта в 9000 Кбит/сек, можно добиться хорошего изображения на отрезках видео с динамическими действиями, а на других участках этого же видео значение битрейта может достигать и 2000 Кбит/сек. Вы заметили, что при съемке видео или фото цифровым фотоаппаратом, файлы имеют разный размер? Задав исходный параметр, кодек сам выбирает значение битрейта.
Оптимальный битрейт для DVD-видео
Приняв во внимание тот факт, что на DVD-R можно записать до 120 минут видео без потери качества, зададимся вопросом — как это сделать? Рассмотрим 2 способа:1. Если вы пользуетесь DVD-рекордером, устанавливаем режим «без потери качества» и ставим записываться. Если ваше видео длительностью 60 минут, то рекордер не будет растягивать его на 4.
36GB, а «заберет» только половину свободного пространства.
2.
Если вы пользуетесь платой захвата или ТВ-тюнером, то сначала выполните захват, как описано в здесь, а потом сожмите полученный файл качественной программой с современными кодеками и неоднократным проходом (хотя бы той же Freemake Video Converter) из расчета dvd5 на 120 минут (не забываем про меню).
Рассмотрим вариант, когда у вас видео небольшой длительности, и вы не собираетесь записывать его на DVD-ROM или хотите записать сразу несколько файлов MPEG-2 на один диск без потери качества.
Внизу размещена таблица, рассчитанная математическим путем из расчета, что на 4464MB дискового пространства можно поместить 120 минут видео (без меню). При этом надо помнить несколько условий.Таблица написана для файлов формата MPEG-2.
Таблица написана не для сжатого ранее видео.Данные значения не предусматривают наличия меню.Пользуясь разными программами, можно получить разные результаты.Значения в таблице могут варьироваться в зависимости от содержимого видео.
Если в программе есть выбор битрейта, то надо задать «VBR» (переменный).
Значения в таблице приведены из расчета «сжатие без потери качества»
В этой статье под выражением «сжатие без потери качества» подразумевается визуальное ощущение. На самом же деле, в аналитическом варианте слово «сжатие» уже обозначает потерю качества.
Таблица расчета битрейта
| Время видео | Размер файла | Время видео | Размер файла |
| 05 минут | 179 MB | 35 минут | 1254 MB |
| 10 минут | 358 MB | 40 минут | 1433 MB |
| 15 минут | 538 MB | 45 минут | 1613 MB |
| 20 минут | 717 MB | 50 минут | 1792 MB |
| 25 минут | 896 MB | 55 минут | 1971 MB |
| 30 минут | 1075 MB | 60 минут | 2150 MB |
Для расчета битрейта существует множество калькуляторов. Калькулятор способен определить битрейт вашего файла относительно заданных вами параметров, но далеко не каждый калькулятор скажет вам процент потери качества при конвертировании файла с этим значением битрейта.
Александр Кравченко
http://01010101.ru/otcifroa-video/bitrejt-i-ego-raschet.htmlБитрейт2013-11-20T23:43:01+00:00adminОцифровка видеобитрейт,оцифровка видеоБитрейт (bit rate) — скорость потока информации за единицу времени. Обычно поток информации измеряется в битах, а время прохождения в секундах (бит/c, bps). Существуют и другие производные величины с приставками кило- и мега- (kbit/s, кбит/с, kbps, Mbit/s, Мбит/с, Mbps). Битрейт является одним из основных параметров видео. Его значение влияет на…adminsmok128@yandex.ruAdministrator
кодирование. Кодеки и медиаконтейнеры
С 2014 самым распространенным форматом видео высокого разрешения является HD (Full HD), с разрешением экрана 1920х1080 пикселей, и соотношением сторон экрана 16х9.
(Этот формат поддерживает большинство современных ЖК и плазменных телевизоров, но не все способны дать действительно качественную картинку.
Дело в том, что большинство таких телевизоров имеют меньшее разрешение экрана, чем то, которое необходимо для полноценного просмотра HD, например, 1280х720.
Формат HD имеет разновидности: 1080i и 1080p. Как и у других форматов буквы i и p обозначают чересстрочную или прогрессивную развертку изображения. Но, в отличие от привычных форматов PAL и NTSC, здесь при чересстрочной развёртке частота кадров равна 60, а при прогрессивной — 50 кадрам в секунду.
Это стандарт, его можно придерживаться, но можно и обойти.
Дело в том, что полноценный формат HD сегодня можно воспроизводить только на компьютере, специальных устройств (плееров) для его просмотра не существует (проигрыватели дисков HD DVD (постепенно умирает) и Blu-Ray дают не полное качество HD, но об этом позже), и поэтому полное соответствие стандартам не играет уже столь важной роли.
Следующим по качеству и наиболее распространённым форматом видео высокого разрешения является HDV, с разрешением экрана 1440х1080, но с соотношением также 16х9. Такое соотношение достигается «растягиванием пикселей» по горизонтали, с 1440 до 1920. Поэтому для полноценного просмотра HDV также требуется телевизор FullHD, с разрешением экрана 1920х1080.
Разумеется, качество видео в формате HDV ниже чем HD, но тем не менее формат HDV достаточно распространён среди пользователей.
Причина заключается в том, что формат HDV был изобретён раньше HD, и еще до появления последнего было разработано и выпущено много видеотехники, поддерживающей только 1440х1080.Фильмы высокого разрешения, обычно записываемые на диски HD DVD и Blu-Ray также имеют разрешение HDV — 1440х1080.
Еще до появления HDV и HD появился формат «высокого разрешения» 720p. Разрешение — 1280х720, соотношение сторон — 16х9. Это, по сути, переходный формат, от стандартного PAL к HDV и HD. Первая любительская видеокамера «высокого разрешения» в мире, выпущенная компанией JVC, снимала на 720p.
Еще раньше появился телевизионный формат PAL с разрешением 720х576.с чересстрочной разверткой 50гц. Сейчас это формат используется в цифровом и спутниковом телевидении (не HD).
Сейчас (2014-2017гг) я пользуюсь форматом mp4:
- mp4 — Full HD — 1920 х 1280, 16х9 битрейт переменный 10 — 15 mbps для домашнего просмотра на телевизоре Full HD 64 дюйма этого вполне достаточно.
- mp4 — HD — 1280 х 720, 16х9, битрейт переменный 4-6 mbps. — если нужно сэкономить место на диске, или качество не имеет большого значения (или нужно ускорить рендеринг).
Какой битрейт лучше для видео
Очень часто мне задают один и тот же вопрос – какой битрейт лучше выставлять при компиляции (рендеринге) фильма. И поскольку это один из самых главных параметров, влияющих на качество конечного изображения, мы более подробно рассмотрим его.
Что же такое битрейт?
Битрейт это количество информации, передаваемой либо сохраняемой за определённый промежуток времени. Обычно за секунду. В видео принято обозначать им коэффициент сжатия и измеряется он мегабитами (Mbps) либо килобитами (kbps) в секунду. И чем больше его значение, тем качественнее картинка.
Проще говоря, когда в кодеке выставляем битрейт мы как бы говорим ему, что у нас есть, например, только 16 мегабит (это 2 мегабайта) на одну секунду видео и он уже пытается при помощи своих алгоритмов сжатия сохранить картинку с наименьшими потерями.
Соответственно, чем больше это значение, тем меньше кодеку приходится ужимать изображение, но размер получаемого файла при этом увеличивается.
Обычно в программах для монтажа и конвертации видео есть возможность выбрать один из трех режимов сжатия:
- С постоянным битрейтом. (Constant bitrate, CBR) В этом режиме выставленный битрейт не меняется на протяжении всего кодирования и поэтому размер конечного файла можно точно рассчитать.
- С переменным битрейтом. (Variable bitrate, VBR) При выборе этого режима мы уже выставляем максимально возможный битрейт, а кодек сам выбирает необходимый для каждой конкретной сцены в видеоролике. Благодаря этому размер конечного файла может быть меньше, чем при выборе режима с постоянным битрейтом. Но рассчитать его уже сложнее. (Можно ориентироваться на максимальный битрейт при подсчёте)
- С усредненным битрейтом (Average bitrate, ABR) В этом режиме мы уже выставляем минимально и максимально допустимый битрейт. Как и в случае с переменным кодек сам его подбирает, но уже только в этих пределах. Качество кодирования при этом лучше. Так как кодек не может уйти за минимальный предел битрейта.
Лично я всегда выбираю режим с переменным битрейтом потому, что это даёт мне возможность приблизительно рассчитать размер конечного файла и предсказуемое качество картинки.
Какой же тогда выставлять битрейт?
Если Вы перекодируете видео, то нужно смотреть, какой битрейт у вас на оригинальных видео. Если они, например, записаны с 10 mbps, то выставлять при рендере 12 mbps нет никакого смысла.
Так как размер файла увеличится, а качество останется таким же (или хуже!). В этом случае можно оставить 10 mbps или уменьшить.
То есть для максимально возможного качества можно ориентироваться на битрейт оригинальных видео файлов, не превышая их значений.
(Для того чтобы его узнать нужно в браузере Windows (или проигрывателе Меdia Player Classic) кликнуть правой кнопкой мыши на нужном файле, зайти в свойства и выбрать вкладку подробно, там в пункте «Скорость передачи данных» будет указан битрейт на который можно ориентироваться. Здесь же можно увидеть разрешение и частоту кадров.).
Битрейт можно рассчитать только с учетом разрешения изображения. Чем меньше разрешение видео, тем меньше можно выбирать битрейт.
Оптимальный выбор битрейта:
- super HD — 3840х2160, 16х9 в интервале 40 – 200 mbps. Для кодирования видео в этом формате нужен либо «SUPER» компьютер или «SUPER» терпение.
- Full HD — 1920 х 1280, 16х9 в интервале 10 — 50 mbps.
- HD — 1280 х 720, 16х9 в интервале 3 — 16 mbps.
- PAL -720 х 576, 4х3 в интервале 0.5 — 9 mbps.
Чем больше битрейт – тем лучше качество, но превышать максимальные битрейты для каждого из разрешений нет смысла – качество улучшаться не будет.
Например:
- если вы создаёте фильм для записи на DVD в формате (PAL), то выставляйте битрейт в пределах 4-6 mbps, или 8-9 mbps для получения максимального качества.
- если вы создаёте фильм HD — 1280 х 720, то выставляйте битрейт в пределах 7-12 mbps, или 14-16 mbps для получения максимального качества.
Допустим мы выставили 50 mbps и рендерим 1 час видео, тогда:
- 10 mbps * 3600 секунд/8 (переводим в мегабайты) = 4500 мегабайт.
То есть 1 час видео при битрейте 10mbps будет занимать 4,5 Гигабайта.
Ну а если нам нужно рассчитать необходимый битрейт, чтобы уместить 1 час видео в 10 гигабайт, то нужно:
- 10*1024=10240 перевели в мегабайты
- 10240/3600 = 2,84 мегабайта в секунду
- 2,84 х 8 = = 22,76mbps. (мегабайты в мегабиты)
Какой битрейт лучше для видео
Очень часто мне задают один и тот же вопрос – какой битрейт лучше выставлять при выводе фильма. И поскольку это один из самых главных параметров, влияющих на качество конечного изображения, я решил более подробно рассмотреть его в этой статье, а так же дать свои рекомендации по выбору оптимального значения.
Что же такое битрейт
Битрейт это количество информации передаваемой либо сохраняемой за определённый промежуток времени. Обычно за секунду. В видео принято обозначать им коэффициент сжатия и измеряется он мегабитами (Mbps) либо килобитами (kbps) в секунду. И чем больше его значение, тем качественнее картинка.
Проще говоря, когда в кодеке выставляем битрейт мы как бы говорим ему, что у нас есть, например, только 16 мегабит (это 2 мегабайта) на одну секунду видео и он уже пытается при помощи своих алгоритмов сжатия сохранить картинку с наименьшими потерями.
Соответственно, чем больше это значение, тем меньше кодеку приходится ужимать изображение, но размер получаемого файла при этом увеличивается.
Обычно в программах для монтажа и конвертации видео есть возможность выбрать один из трех режимов сжатия:
1. С постоянным битрейтом. (Constant bitrate, CBR) В этом режиме выставленный битрейт не меняется на протяжении всего кодирования и поэтому размер конечного файла можно точно рассчитать.
2.С переменным битрейтом.
(Variable bitrate, VBR) При выборе этого режима мы уже выставляем максимально возможный битрейт, а кодек сам выбирает необходимый для каждой конкретной сцены в видеоролике.
Благодаря этому размер конечного файла может быть меньше, чем при выборе режима с постоянным битрейтом. Но рассчитать его уже сложнее. (Можно ориентироваться на максимальный битрейт при подсчёте)
3. С усредненным битрейтом (Average bitrate, ABR) В этом режиме мы уже выставляем минимально и максимально допустимый битрейт. Как и в случае с переменным кодек сам его подбирает, но уже только в этих пределах. Качество кодирования при этом лучше. Так как кодек не может уйти за минимальный предел битрейта.
Лично я всегда выбираю режим с постоянным битрейтом потому, что это даёт мне возможность точно рассчитать размер конечного файла и предсказуемое качество картинки. (ну не доверяю я кодеку )
Ну а теперь к практике. Точнее к цифрам.
Сейчас достаточно много, как форматов, так и кодеков для сжатия видео. Но наиболее качественным, по моему мнению, пока остаётся H.264. Тем более, что его рекомендуют видеосервисы и Vimeo. Именно поэтому я буду ориентироваться на самый распространенный формат видеозаписи Full HD (1920×1080) и кодек H.264.
Создаем DVD — авторинг
DVD — это диск, обычно используемый для просмотра фильмов на DVD-плеере или компьютере. В его основе лежат VOB-файлы, в которых видео сжато по стандарту MPEG-2.
DVD диски до сих пор не потеряли актуальности и широко используются на практике. В этом формате продается множество фильмов, и любительское видео часто сохроняется именно в формате DVD. DVD-диск вмещает от 1 до 2 часов видео в зависимости от битрейта.
Формат DVD позволяет создавать сложные интерактивные меню, переключаться между различными аудио и видеоматериалами, включать дополнительные бонусы: фотоальбомы, интервью с участниками видеосъемки, забавные моменты съемки, не вошедшие в основной фильм.
Если у вас на одном диске размещается несколько коротких видеофильмов, можно легко переключаться между ними через меню. Часто делают DVD с несколькими аудиодорожками. Это нужно для того, чтобы на дополнительных дорожках разместить перевод фильма с разных языков.
Кроме того, в случае с домашним видео, на дополнительных дорожках можно размещать разные варианты звукового сопровождения, например:
на первой дорожке – отредактированный звук, убрано все лишнее, есть музыкальный фон, все чинно и красиво;
на второй дорожке – исходный, неисправленный звук и фон, например, свадьбы;
или на второй дорожке комментарии режиссера или участников к происходящему.
Выполнить это не сложно: при монтаже создаются две аудиодорожки, которые можно поочередно отключать, чтоб не мешали друг другу.При рендеринге записывается фильм с одной дорожкой, потом отдельно сохраняется вторая звуковая дорожка, и все это отправляется в программу авторинга. Один из ключевых моментов при создании DVD — это определение оптимального битрейта. Чем больше битрейт, тем лучше качество видео и больше его итоговый размер.
Мы не можем поставить максимальный битрейт, если видео длительное, потому что в этом случае оно может не поместиться на диск. Поэтому нужно искать «золотую середину» для данного видео: при максимально возможном качестве поместить на DVD.
Определение битрейта
Для DVD применяют битрейт от 4000 до 9000 кбит/с. Большее значение битрейта не рекомендуется, т.к. может возникнуть несовместимость, например, с DVD-плеером.
Кроме того нужно учитывать качество исходного материала. Если видео изначально неважного качества, даже большой битрейт не исправит его.
Бывает, что один фильм с битрейтом 8000 имеет больше искажений и артефактов, чем другой с битрейтом 4000 кбит/с.
Рассмотрим приблизительную таблицу для расчета битрейта нашего будущего фильма.
Под длительностью понимается продолжительность всех материалов на диске, если собираетесь делать меню — оставьте на него 2-4 минуты. Таблица примерная, в частности, предполагается звук DD2.0, 192 кбит/с. Если звук DD5.1, 448кбит/с, из среднего битрейта нужно вычесть 250.
Если несколько звуковых дорожек, для каждой нужно вычитать 192. Если ваш фильм имеет небольшую длительность (65 и менее минут), конечно, лучше сжать его с максимальным битрейтом — 9000 кбит/с.
Помните, больший битрейт не пойдет на DVD-плеере! Если ваш фильм имеет длительность от 65 до 140 минут, то берем небольшой фрагмент и экспортируем его с битрейтом, взятым из таблицы. Просматриваем полученное пробное видео. Если качество вас устраивает — кодируем весь фильм с таким битрейтом.
Если качество низкое — лучше разбить фильм на две части и записать на разные болванки, повысив битрейт. Фильм длительностью более 140 минут однозначно разбиваем на 2 части. Конечно, эти расчеты приблизительны и не гарантируют точное попадание в размер диска.
Точное значение битрейта можно определить с помощью калькулятора битрейта.
Методы кодирования
Практически все современные конвертеры имеют три режима кодирования: CBR, VBR1 (1-pass), VBR2 (2-pass).
CBR — постоянный битрейт, который кодирует все сцены вашего видео одинаково. Если в фильме есть статичные и динамичные сцены, то у динамичных при CBR может получиться недостаточное качество, а у статичных — избыточное, совершенно не нужное (на качество не влияет, а размер увеличивает).
VBR — переменный битрейт. Мы устанавливаем пределы, например, от 2000 до 9000 кбит/с. На статичных сценах кодер автоматически снижает битрейт, а на динамических повышает. Такое кодирование можно делать за один или два прохода: VBR1 и VBR2. Сравним их.
VBR1 — это кодирование с переменным битрейтом за один проход. Его единственный плюс — быстрота, т.е. времени на кодирование будет затрачено в 2 раза меньше, чем при VBR2.Зато качество на средних значениях битрейта (5000-7000 кбит/с) получится ниже, чем у VBR2. Дойдя до первого динамичного фрагмента, кодер побоится поставить максимальный битрейт, ведь ему неизвестно, что будет дальше. А вдруг сплошь динамичные сцены, и тогда есть риск не уложиться в размер. А на простых, статичных сценах кодер опять же опасается сильно понижать битрейт — а вдруг и дальше будут такие же сцены, тогда заданный битрейт не будет достигнут. В результате отклонения от какого-то усредненного битрейта будут небольшими. Качество, конечно, лучше, чем при CBR, но незначительно.
При режиме кодирования VBR2 кодер делает два прохода, таким образом, время кодирования удлиняется.
Зато после первого прохода у него есть вся информация о числе и длительности динамических и статичных фрагментов, поэтому кодер смело повышает битрейт до максимального или понижает до минимального. В результате получается максимально возможное качество. Делаем вывод: наилучшее качество в фильме с различными по динамике сценами дает метод кодирования VBR2. CBR можно применять, если фильм небольшой, и вы можете поставить максимальное качество кодирования — 8500-9000 кбит/с. Если фильм достаточно однородный или вас поджимает время, используем VBR1. Или менее важную часть диска, например бонус, можно кодировать методом VBR1.
Структура DVD
MakeMKV — программа для копирования DVD и Blu-Ray дисков
Format Factory — универсальный конвертер видео, аудио и графики
©video-sam.ru, 2010 | All rights reserved.
При использовании материалов сайта обязательна прямая ссылка
Статьи
Интересуетесь, что такое аудио-кодек и как его правильно выбрать для лучшего результата онлайн трансляции или записи?
Представьте, что мы живем в полностью аналоговом мире. Тогда никакой необходимости в аудио-кодеках не возникало бы. Вы спросите, что это такое? Это алгоритм, используемый для конвертации аналогового аудио-сигнала в цифровой. Это то, что необходимо в мире цифровых устройств, медиа-плееров и Интернета.
Качество аудио-кодеков с годами значительно улучшилось. Вернемся, например, в 80-е годы, когда появились первые цифровые усилители. По сравнению с качеством воспроизведения современного цифрового усилителя разница будет очевидна. Лучшие аудио-кодеки отличаются более качественным и реалистичным звучанием.
Но сейчас столько разных аудио-кодеков. Какой же выбрать?
Многие кодеки довольно специфичны. Часть из них патентованные, а другие были созданы для конкретных приложений, чаще всего телекоммуникационных.
Для ых сигналов, как на вашем телефоне, вам необязательно использовать высокоточные аудио-кодеки, так как воспроизведение сигнала с ограниченным звуковым диапазоном в данном случае более подходящий вариант.
Но для воспроизведения музыки высококачественный звуковой сигнал, безусловно, гораздо предпочтительней.
Если копнуть глубже, можно обнаружить, что различные аудио-кодеки предназначены для разных целей при обработке оригинального аналогового сигнала.
Например, аудио-кодек типа PCM – это алгоритм сжатия без потерь. Это значит, что сигнал воспроизводится в цифровом виде без потери даже одного оригинального бита информации.
Другие аудио-кодеки, типа AAC и MP3, сжимают аудио с некоторыми потерями.
Сжатие уменьшает биты оригинального контента и тем самым уменьшает размер файла. Если вы прослушиваете песни на мобильном устройстве, можете быть уверены, что эти файлы были сжаты, чтобы занимать меньше места. И именно поэтому, вы можете сохранить большое количество музыкальных файлов на вашем устройстве, но их качество будет отличаться от оптимального.
-кодеки для Epiphan Pearl и Pearl-2
Конечно, невозможно подробно рассказать обо всех особенностях аудио-кодеков в одной статье, но помочь прояснить некоторые нюансы для правильного выбора аудио-кодека для прямой трансляции или записи с помощью Epiphan Pearl или Pearl-2 всё-таки можно.
Вот такие 3 аудио-кодека доступны в Epiphan Pearl:
- PCM – -кодек без сжатия, который может быть лучшим вариантом, если вы планируете записывать программы для дальнейшего редактирования и если вас не ограничивает пропускная способность сети.
- AAC – -кодек с алгоритмом сжатия наиболее подходящим для прямой трансляции или записи контента с немедленным воспроизведением на медиа-плеерах или для загрузки в Интернет. Эксперты считают, что AAC воспроизводит более качественное аудио, по сравнению с MP3 с тем же аудио битрейтом. Как правило, более новые кодеки воспроизводят аналоговый сигнал лучше, чем свои предшественники, в этом экспертам можно верить.
- MP3 – Довольно старый, но всё еще очень популярный аудио-кодекс алгоритмом сжатия, также подходящим для прямой трансляции или записи контента с немедленным воспроизведением на медиа-плеерах или для загрузки в Интернет.
Выбор правильного аудио-кодека важен для настройки прямого вещания или записи с помощью Epiphan Pearl или Pearl-2. Другими весомыми параметрами для улучшения качества звука становятся частота дискретизации и эффекты передискретизации аудиосигнала.
Частота дискретизации и проблема передискретизации
Частота дискретизации (или частота сэмплирования) — частота, с которой происходит оцифровка, хранение, обработка или конвертация сигнала из аналога в цифру.
Чем выше частота дискретизации, тем более качественной будет оцифровка. То есть, если выбрать аудио-кодек с большим сжатием, типа MP3, выбрать другую частоту дискретизации и битрейт будет нельзя, а значит, нельзя и улучшить качество аудио, так?
Это правда, что дискретизация затронет большую часть оригинального аудиосигнала. Но больше, не всегда значит лучше. Важно, чтобы частота дискретизации кодируемого сигнала вашей прямой трансляции (или записываемого контента) соответствовала частоте оригинального источника. В таком случае качество звучания сохраняется.
В профессиональном звуковом оборудовании используется частота 48 кГц, а в обычной любительской аудио-аппаратуре — 44.1 кГц. Источники HDMI и SDI характеризуются частотой 48 кГц. Если вы поменяете частоту дискретизации вашего аудиосигнала во время трансляции, звук будет искажен, так как произойдет передискретизация, или изменение частоты дискретизации.
Типичным примером передискретизации может являться перезапись профессионально записанного аудио с частотой 48 кГц на CD-диск вашего компьютера. Частота дискретизации в этом случае станет ниже, т.е. 44.
1 кГц, что приведет к некоторым потерям данных и скажется на качестве звучания. В такой ситуации будет лучше, если выбрать частоту 88.2 кГц (если ваше оборудование её поддерживает), что обеспечит более равномерное преобразование в 44.1 кГц.
Почему же 48 кГц – это золотой стандарт и широко применяется HDMI и SDI источниками? Потому что эта частота обеспечивает хорошее звучание аудиосигнала в большинстве случаев и не сильно увеличивает объем сохраняемых данных.
Увеличение частоты дискретизации во много раз не имеет смысла, так как ваше ухо всё равно не сможет уловить разницу. Ведь даже для искушенного слушателя разница между аудиозаписью с частотой 44.
1 кГц и 48 кГц ничтожно мала (хотя многое может зависеть и от аудио-файла).
Но бывают случаи, когда более высокая частота может быть полезной. Возможно, вы записываете оригинальный контент для пост-обработки или последующей записи на CD-диск (вы же помните про предпочтительные 88.
2 кГц?), или, может быть, вы восстанавливаете исторические записи и хотите получить как можно больше данных для работы. Всё это весомые аргументы в пользу высоких частот, типа 96 кГц или 192 кГц.
Но при этом учитывайте, что ваши файлы будут весить гораздо больше.
Некоторое время назад говорилось о возникновении феномена так называемых ультразвуковых вибраций при выборе частоты больше 48 кГц. Эти вибрации не влияют негативно на конечный файл, но качество обработки такого сигнала будет зависеть, главным образом, от вашего оборудования.
Ультразвуковые вибрации находятся за пределами частот, улавливаемых человеческим ухом, но современная электроника может усилить искажения, которые станут заметны даже в слышимом диапазоне, от 20 Гц до 20 кГц для среднестатистического человека.
Чтобы убедиться, что этого не произойдет, попробуйте протестировать свое оборудование на частоте 96 кГц и выше.
-кодек, частота дискретизации и битрейт
Такие параметры, как аудио-кодек, частота дискретизации и битрейт (т.е. объем данных в секунду), тесно связаны между собой. И выбор правильного для вас значения будет зависеть от того, какая пропускная способность у вашего Интернет-соединения и какое оборудование вы используете.
Увеличение аудио битрейта означает увеличение размера файла, а также проблемы с ограничением битрейта на некоторых веб-сайтах. Например, сайты типа могут поддерживать битрейт до 320 кбит/сек, а другие – меньше. Советуем проверить эти ограничения началом работы.
В Epiphan Pearl или Pearl-2 максимальный аудио битрейт для кодирования моно-сигналов с частотой 44 кГц составляет 264 кбит/сек. Для стерео — 320 кбит/сек.
Вот несколько полезных моментов, которые нужно учитывать при выборе аудио-кодека или аудио-битрейта.
- Какой пропускной способностью сети вы располагаете? При этом какой объем должно занимать аудио, а какой видео?
- Вы готовы пожертвовать качеством видео за счет увеличения качества аудио? Низкое качество видео более заметно, чем качество аудио. Вы готовы принять потери кадров ради более чистого звучания, при условии, что ваше Интернет-соединение не позволяет поддерживать оба параметра на высоком уровне?
- Какой аудио-источник вы захватываете? Это будет только голос или вам нужна высокая точность передачи звуков? Если вы просто будете записывать чью-то речь, то вы смело можете использовать более низкую битовую глубину. Тогда файл тоже будет меньше. Но учитывайте тот факт, что цифровой аудио-компакт диск использует 16 бит, DVD аудио и Blu-ray могут поддерживать до 24 бит. Чем выше выбранная битовая глубина, тем выше качество цифрового сигнала.
- Запись с частотой выше, чем 48 кГц (например, 96 кГц или 128 кГц) не всегда имеет смысл и значительно увеличивает размер ваших файлов.
- Вы загружаете файлы прямо в Интернет и вам необходимо сжимать их, или вы записываете файлы для последующей обработки с использованием специальных видео-редакторов и сжатие вам не требуется? Выбирайте кодек типа PCM для сохранения всей полноты данных и пост-обработки. Если проблем с пропускной способностью нет, выбирайте самый высокий битрейт, какой можно. В ином случае используйте AAC или MP3 и выбирайте частоту, соответствующую частоте вашего источника, чтобы избежать передискретизации аудио.
-кодек имеет значение
Сделав правильный выбор кодека и частоты дискретизации, вы можете улучшить качество вашей цифровой записи или транслируемого контента.
Понимание требований или ограничений того или иного приложения, а также выбор правильного дистрибьютера контента могут здорово вам помочь.
И хотя в данной статье мы коснулись этой темы довольно поверхностно, тем не менее, мы надеемся, что этот материал поможет вам сделать правильный выбор при следующей трансляции или записи.
Выбор битрейта для записи мультимедиа
Битрейт (bitrate, англ.) — означает величину (численность) бит, которая используется для записывания или передачи мультимедийного материала, длящегося на протяжении одной секунды.
При фиксации мультимедийного (аудио и видео) контента в формате МР3 происходит его поблочное сжатие с помощью определённых процедур (алгоритмов). А эти алгоритмы подразделяются на виды в зависимости от битрейта (его величины).
На каждый из таких блоков (фреймов) отводится от тридцати двух до трёхсот двадцати бит.
Кодирование
Алгоритмы VBR, CBR и ABR, используемые для кодирования в МР3-формате, не обеспечивают полную сохранность качества — оно теряется. Впрочем, это можно ощутить только при просмотре (проигрывании) лишь на качественной аппаратуре.
Для непрофессионального взгляда материал, записанный с использованием механизмов VBR, CBR и ABR, будет выглядеть вполне качественно.
Проведём анализ различий в алгоритмах VBR, CBR и ABR, для того чтобы знать, каким из них правильно воспользоваться для записи и последующего хранения или передачи файлов. Какой из них лучше для качества или для решения других задач.
Constant bitrate
Как видно из названия (constant — постоянный, англ.), в этой разновидности алгоритма на одну секунду материала выделяется постоянное количество бит. Все блоки равны друг другу.
Благодаря использованию CBR есть возможность заранее знать размер исходного файла или ширину потока. Это важно для передачи информации по каналам, обладающим ограниченной шириной.
Алгоритм Constant bitrate
Применение такого кодирования не идеально:
- при записи пустопорожних отрезков расход выделенных бит остаётся прежним;
- при записи сложных фрагментов, на которые, в принципе, стоило бы выделить больше места, битрейт опять же остаётся заданным.
Недостатки качества при записи «сложных» участков решаются повышением битрейта, например, до максимальных 320 кбит/с, но при этом увеличивается ширина потока передачи или размер файла.
Variable bitrate
Легко догадаться, что такая разновидность метода (VBR) является переменной (variable — переменный, англ.).
Для такой кодировки характерно то, что битрейт в этом случае изменяется в процессе самого кодирования программой-кодеком. И зависит битрейт в указанном случае от насыщенности звукового или видеоматериала.
То есть при выборе VBR-кодирования программой для записи пустой картинки будет выбран меньший битрейт, а для записи насыщенных картинок или быстро сменяющихся изображений — больший.
Алгоритм Variable bitrate
Отрицательным моментом этого алгоритма является трудность предвидения предстоящих изменений. Увеличение битрейта при записи будет реально происходить с опозданием.Кроме того, фрагменты, звучащие тихо, воспринимаются при VBR-кодировании как фрагменты, не несущие важности, и под них на этом основании выделяется минимальный битрейт.
Поэтому CBR с максимальным значением в 320 кбит/с обеспечит большее качество.
Правда, в настоящее время появилась кодировка VBR 2 Pass.
Суть её в том, что программа сначала анализирует мультимедийный поток (в первый раз), а затем производит запись, сжимая её на основе данных, полученных при первичном сканировании. Это даёт лучший результат по качеству, и в этом смысле такая кодировка лучше.
Average bitrate
Average переводится с английского как усреднённый. Таковой является разновидность ABR, являющаяся в некотором роде помесью VBR и CBR.
Выбирая режим ABR, пользователь задаёт какое-то его значение в килобитах в секунду. Кодек же может изменять его в ту или иную сторону, придерживаясь установленного среднего значения.
Считается, что запись с использованием методов ABR ненамного, но всё же качественнее CBR, однако хуже чем VBR.
Алгоритм Average bitrate
Метод ABR выгодно отличается от других назначаемым количеством бит в секунду. Вы можете выбирать абсолютно любой числовой параметр от 8 до 320. В то время как кодировка CBR может использовать только шестнадцатикратное значение.
Из вышеизложенного следует, что если для результата важен размер полученного файла, то для высшего качества лучше присмотреться к кодировке ABR или CBR.
В противном же случае обратить внимание на метод VBR 2 Pass.
В этой статье вы ознакомились с кодировками VBR, CBR и ABR. Теперь вы знаете, чем отличается каждая из них, какая лучше для вашей конкретной задачи и какую из них нужно выбрать.