Что такое битрейт видео, частота кадров и соотношение сторон
Что мы сегодня узнаем? Из чего состоит видео файл, из чего состоит кадр, соотношение сторон, ну и наконец, что такое битрейт?
Из чего состоит видео файл?
Видео, как собственно и кино, это быстрое чередование картинок. Насколько быстро? Для человека картинок должно быть 24 за одну секунду. В этом случае быстро сменяемые картинки, превращаются в движение. Именно на этом основано кино, а теперь и видео. При этом каждая картинка обладает несколькими свойствами. Какими? Это ширина и высота. Для видео, эти величины измеряются в точках. Столько-то точек в ширину, и столько-то точек в высоту.
Если мы увеличим любой кадр из нашего видео, то мы сможем увидеть отдельные квадратики, которые и составляют наше изображение. Каждый такой квадратик получил название – «Пиксель», которое пошло от английского – “Pictures element”, то есть элемент картинки.
Так вот, когда мы смотрим свойства файла или свойства проекта, то мы видим форматы видео в которых указывается, сколько составляет высота кадра, а сколько его ширина.
На рисунке мы видим что ширина кадра составляет 1920 пикселей, а его высота – 1080. Понятно, чем большее количество будет пикселей на наших кадрах, тем больше деталей можно вместить. И соответственно, тем более качественная будет картинка. При этом не забываем, частота кадров должна быть не менее 24 кадров в секунду.
Старые форматы видео, например, стандарт PAL, состоял из 720х576 пикселей. Современный HD или Full HD, уже 1920х1080. Формат 4K уже составляет 4096х2304 пикселей, а самый последний, формат 8K, составляет 7680×4320. То есть, чем дальше, тем более хорошее качество достигается.
Соотношение сторон видео.
Это тоже тот параметр, который для многих уже почти ушел в прошлое. Дело в том что раньше был телевизионный формат, который имел соотношение сторон 4/3, и широко экранный формат, в основном для просмотра фильмов, который имел соотношение 16/9.
Теперь телевизионный формат уже ушел в прошлое (почти) и остался только широкий формат
Что такое битрейт видео.
Как я уже сказал, каждый кадр состоит из огромного количества пикселей. Если это количество попытаться разместить на нашем винчестере, то уйдет слишком уж много места. Собственно говоря, арифметика здесь простая. Давайте посчитаем.
Один кадр – 1920х1080= 2 073 600 то есть два мегабайта (вообще-то это не совсем верно, но я немного упрощу)
То есть, теперь мы знаем, что один кадр у нас весит 2 мб. Вроде немного, но давайте дальше посчитаем.
Одна секунда. В одной секунде должно быть не менее 24х кадров. Что получаем? 24х2=48 мб.
Одна минута. 48х60=2880 мб. То есть подумайте. В одной минуте, почти 3гига! Ну а сколько тогда будет занимать один час?
Один час 2880х60= 172 800 мб. То есть один часовой фильм, будет занимать 172 гига памяти.
Ну а поскольку такое дело не пойдет, то умные люди решили: надо ужимать. Надо ужать видео так, чтобы можно было вместить все на компьютер, на телефон. Что-бы можно было посмотреть через интернет и так далее. И вот для этого и существуют различные форматы видео. Поскольку каждый формат, имеет свои правила для сжатия видео.
Но вот собственно мы и подходим к понятию битрейта.
Битрейт – скорость чтения / записи. Вы снимаете видео. Матрица видеокамеры снимает замеры света, то есть, измеряет пиксели. Передает их дальше, на флешку или SSD. Скорость этой передачи, и составляет битрейт.
Далее мы смотрим видео. В это время, идет считывание данных с памяти, и передача их на монитор / экран. И снова мы встречаемся с определенной скоростью передачи данных.
Но в видео, роль значения битрейта несколько другая. Битрейт в видео — степень сжатия видео. Когда идет запись видео с матрицы, сигнал сразу кодируется и сжимается. Чем сильнее сигнал сжимается, тем меньше места он занимает, но при этом, и меньше качество.
Что такое видеокодек.
А теперь, переходим к следующему понятию — видеокодек. Когда я говорил, что если уменьшать битрейт, то качество видео будет меньше. На самом деле, это несколько упрощенный подход, поскольку есть различные методы сжатия.
Да, если сжимать видео одним способом, то действительно, чем меньше битрейт, тем хуже качество видео. Но ученными был найден другой выход — использование различных способов сжатия.
То есть, имея один и тот же битрейт, то есть, при одной и той-же скорости передачи видео, но применяя различные способы кодирования, мы получим разное качество видео.
Видеокодек — способ сжатия видео. Вы наверняка слышали, про различные видео форматы. MP2, MP4, H263, H265, HEVC. Все они, означают различные способы записи и сжатия видео.
Таким образом, записывая видео в различный формат данных, мы можем получить различное качество видео при одинаковом размере. Ну или, разное качество, при одинаковом размере.
Почему нет одного, универсального видеокодека?
Может возникнуть вопрос — зачем нужны разные видеокодеки?
Заключение
Я понимаю, на первых порах это будет немного сложным, понимать все эти понятия. Но, если вы хотите получать хорошее видео, то эта теория вам будет необходима. Так вы сможете понять, как получить качественное видео при наименьшем размере.
Кроме того, это позволит вам избежать частых ошибок с использованием различных видеокодеков. То есть, например, вы сняли видео с использованием одного кодека, а у вашего клиента или просто знакомого, ваше видео не читает. Это все он Видеокодек виноват.
Что в таком случае делать? Есть два варианта развития. Гора идет к Магомету. Или, Магомет идет к горе. Можно переделать видео в тот формат, который будет читаться у вашего зрителя. А можно вашему зрителю поставить дополнительную программу, кодек, и будет у него воспроизводится видео.
На практике, лучше сразу записывать видео в наиболее распространенные форматы. Ну или, перекодировать видео в другой формат. Например, при помощи видеоконвертера.
Какой битрейт лучше для видео и звука и что это такое
В число общих характеристик аудио- и видеозаписей входит так называемый битрейт. Некоторые пользователи не знают, насколько важную роль играет этот показатель при воспроизведении файлов, наряду с их объемом и разрешением.
Что такое битрейт
Битрейт (bitrate) – это количество бит, которые применяются для обработки и передачи данных за определенную величину времени. Такую меру измерения используют, чтобы измерять эффективную скорость передачи по каналу потока данных. Другими словами, это минимальное значение канала, способного без задержек пропускать поток.
Мерой измерения битрейта видео являются биты в секунду и производные от них величины (кбит/с, Мбит/с и т.д.). В потоковых передачах аудио- и видеоданных, которые применяют ухудшающее качество сжатие, этот термин обозначает степень сжатия потока. Соответственно, он указывает на размер канала, в рамках которого произошло сжатие.
Режимы сжатия
На практике применяются три режима сжатия потока, вызывающие потерю качества:
В чем и как измеряется?
При количественном определении больших скоростей передачи данных используются метрические или десятичные префиксы. Это выглядит следующим образом:
Какой битрейт выбрать?
Если говорить о распространенном аудиоформате MP3, он представляет собой сжатие звука, в результате которого происходит потеря данных. Чем выше битрейт, тем лучше становится качество звука. Говоря о выборе битрейта для данного формата, можно утверждать следующее:
В видеоформатах данная величина рассчитывается иначе. Например, для роликов на YouTube достаточно битрейта 10-16 Мбит/с при разрешении 720p. Это позволит достичь четкого изображения и небольшого объема файла. Если имеется необходимость в повышенном качестве картинки, это значение можно повысить до 18-25 Мбит/с. Максимальное качество изображения будет достигнуто при показателе 50 Мбит/с и разрешении 1080i. В целом, влияние битрейта на качество видеозаписи выражается так:
Выполняем расчеты
Чтобы рассчитать битрейт видео, используется специальная формула. Следует выяснить размер видеозаписи в килобитах и разделить эту величину на продолжительность воспроизведения, измеренную в секундах.
Например, имеется необходимость записать 2,5 часа видео (9000 секунд) на диск формата DVD. Его стандартный объем известен – 4480 МБ. Битрейт же измеряется в мегабитах в секунду, что важно учитывать.
Итак, расчет выглядит так: 4480 МБ делится на 9000 секунд и умножается на 8000 (для перевода в кбит/с). В результате получается 3982 кбит/с или 3,98 Мбит/с. 
Вместе с тем, в видеофайле одновременно используется и аудиодорожка, которую следует учитывать. Поэтому произвести более точный расчет вручную проблематично. Чтобы вычисления были наиболее точными, желательно использовать специальные приложения (например, MediaInfo).
Нужный битрейт для Youtube видео или Стрима
Практически все сервисы, типа видеохостингов, предполагают наличие определенных параметров, которым должен соответствовать загружаемый контент. От этого зависит не только конечное качество ролика, картинки и звучания материала. Некоторые настройки просто не поддерживаются сервисом.
Одна из характеристик видео- и аудио записей на Ютубе – битрейт………
Разница от выбора может быть такая ↓
Для многих этот показатель не имеет значения, хотя на самом деле, от него зависит многое.
Сегодня мы расскажем, как подобрать правильный битрейт для ютуба. 
От битрейта зависит воспроизведение файлов вмести с их объемом и разрешением.
Битрейт в Ютубе – это биты в определенном количестве, используемые программой для обработки данных за 1 величину времени с дальнейшей их передачей.
Если биты будут отобраны правильно — то и задержек при запуске видео в пропускном потоке будет мало
В чем его измеряют:
Вот небольшая таблица ↓
В конце статьи мы расскажем — как рассчитать ИДЕАЛЬНЫЙ битрейт для вашего случая .
Слухи:
Среди пользователей популярной сети youtube ходит такое мнение: нет смысла подбирать битрейт к материалу, поскольку ютуб все равно пережимает видео, подстраивая его под нужные параметры кодирования. Однако это не всегда так. Данное предположение возникло из-за того, что в программах видеомонтажа упущены настройки экспорта. То есть большинство — пользуются далеко не самыми качественными кодеками h.264. В некоторых случаях кодировка происходит очень бытсро, а видеоролик с потоком 8 Мбит/сек становится очень низким.
Существует таблица битрейта для ютуба. Она включает такие категории:
В таблице — альтернативные параметры кодировки, где каждый показатель той или иной категории соответствует другому.
Важно! Если при загрузке видео на Ютуб размеры файла и время их загрузки не имеют большого значения, можно использовать альтернативные настройки. Это значительно сэкономит ваше время.
Сколько и какие существуют
Во время передачи Аудио и видео потоком, которые используют ухудшающее качество сжатие — данный термин обозначает уровень сжатия потока. Соответственно, он указывает на размер канала, в рамках которого произошло сжатие.
Прежде чем понять, какой битрейт для Youtube лучше выбрать, нужно узнать о возможных режимах сжатия.
Как показывает практика, применяются чаще только три режима сжатия материала, которые вызывают потерю качества:
Для стрима
Программа использует метрические и десятичные префиксы для определения скоростей передачи данных.
Таблица для трансляции ↓
Исходя из того, что самым распространенным аудиоформатом является МР3, в начале разберем его. Этот формат сжимает звук. В итоге теряется часть данных. Однако чем выше будет установленный вами битрейт для стрима или другого материала, тем выше будет итоговое качество звука в нем.
Выбирать оптимальный битрейт для ютуба нужно так:
Для видеоформатов нужно подбирать величину иначе. Руководствоваться можно следующими параметрами:
Для видео 1080 60 fps
Битрейт оказывает особое влияние на качество видеозаписи. Выражается оно следующим образом:
Производим расчеты идеальных настроек
Делается это по определенной формуле. Она подразумевает высчитывание данных с учетом конкретных показателей:
Рассчитывается нужный битрейт так:
Размер записи делится на продолжительность.
К примеру, нужно записать трансляцию или видео на 2,5 часа – это 9 тысяч секунд. Запись будет DVD формата. Объем по стандарту дан – 4480 Мб. Рассчитываем: 4480 : 9000 Х 8000 (для перевода в кбит/сек). Получаем результат – 3982 кбит/сек, или 3,98 Мегабит в секунду.
Учитывать следует также и видеодорожку, которая тоже используется в видеофайле. От этого сложно провести более точный расчет. Существуют специальные приложения, позволяющие делать расчеты с большей точностью.
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. В отличие от переменного битрейта, варьирование потока данных происходит в строгих рамках и не достигает минимальных и максимальных значений. 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 минут
звук: 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.
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.
Автор: Александр Кравченко
Что такое битрейт?
Что такое битрейт видео и аудио?
Битрейт — это количество бит в секунду, то есть, скорость передачи данных. Символ битрейта — бит/с. Как правило, он определяет размер и качество видео- и аудиофайлов: чем выше битрейт, тем лучше качество и больше размер файла, поскольку Размер файла = битрейт (килобит в секунду) x продолжительность.
В большинстве случаев 1 байт в секунду (1 байт/с) соответствует 8 битам/с.
Чтобы узнать, что такое битрейт, стоит разобраться, как устроена видеопередача информации.
Любой ролик — это сменяющаяся череда картинок. Дабы не появлялось «ощущения слайд-шоу», скорость смены изображений должна быть как минимум 24 кадра/сек. Каждый кадр имеет параметры: ширину и высоту. Чем они выше, тем больше пикселей помещается в одной картинке — тем выше качество.
Каждая «точка», составляющая кадр, имеет вес, и равняется он 1 байту.
Возьмём одну Full HD картинку и посчитаем её вес — выйдет порядка двух мегабайт (1920×1080=2 073 600). Таким образом одна секунда видео, содержа в себе 24 кадра, весила бы 48 Мб. Здесь появляется понятие битрейта — это сила сжатия видеоролика.
Т.е. нужный файл, кодируясь, становится меньше в весе. Но от сильного сжатия он может также потерять в качестве. Конечно, на самом деле всё не так однозначно — многое зависит от кодека, который используется для кодирования. Так называется непосредственный способ сжатия. Так, видео в разных форматах, но с одинаковым битрейтом, могут выдавать разные по качеству картинки. Также применимо понятие «битрейт аудио», который обозначает силу сжатия, но уже для аудиопотока.
Как битрейт влияет на качество видео?
Битрейт видео влияет на качество видео несколькими способами.
Во-первых, это ключевой показатель любого размера видеофайла. Во-вторых, высокий битрейт видео способствует высокому качеству видео, а низкий битрейт — низкому качеству видео. Тем не менее, использование экстремально высокого битрейта — просто трата пропускной способности.
Чем выше битрейт видео, тем выше его качество?
Как правило, более высокий битрейт обеспечивает более высокое качество изображения на выходе видео, но это актуально только при сравнении одного и того же видео с одинаковым разрешением.
Ожидается, что битрейт будет увеличиваться всякий раз, когда увеличивается разрешение, так как обрабатывается больше данных.
Таким образом, более высокий битрейт видео может обеспечить превосходное качество, но это также может создать серьезную нагрузку на ваше оборудование, что может привести к его подвисанию.
Какой лучше всего битрейт видео?
Для стабильной потоковой передачи видео разрешение должно соответствовать правильному битрейту видео. Для стриминга на YouTube, Facebook или любых других каналах больше всего подходят следующие битрейты видео:
Какой нужен битрейт для 1080p?
Какой битрейт ставить для 1080p 60fps?
Рекомендуемые настройки кодирования
Если хотите узнать какие рекомендуемые настройки кодирования необходимы для видео, которые вы хотите загрузить на YouTube, смотрим справку support.google.com.
Стандартных битрейтов аудио
Чтобы лучше ориентироваться в качестве музыки или голосовых записей, предлагаем вам ознакомиться с таблицей усреднённых значений. Сюда входят варианты кодирования со сжатием (MP3) и без (FLAC, WAVE).
Стандартные битрейты видео
Как сжать видео без потери качества?
Кодеки. Зачем нужны? Чем отличаются?
Какой самый лучший битрейт?
192 кбит/с — приемлемое качество кодирования музыки 256 кбит/с — высокое качество кодирования музыки 320 кбит/с — наивысшее качество кодирования, поддерживаемое стандартом MP3.