Siamo qui per rispondere ad alcune domande:quali sono i rapporti di compressione, in che modo influiscono sul cinema digitale e cosa hanno a che fare con i codec?
In questo articolo, analizzeremo il criptico rapporto di compressione, analizzeremo come trarne un significato utile e quindi ti mostreremo alcuni trucchi per valutare i codec per determinare l'opzione migliore per la tua produzione.
Nozioni di base sulla compressione dei dati
Abbiamo già trattato le basi della compressione, quindi le analizzeremo rapidamente qui.
Tutta la compressione si suddivide in due tipi:compressione con perdita (che elimina le informazioni per motivi di dimensione del file o velocità dei dati) o compressione senza perdita (che comprime temporaneamente i dati durante il processo di codifica per consentire la ricreazione completa o quasi completa del dati non compressi impostati sulla decodifica). I filmati registrati senza l'uso di alcun algoritmo di compressione sono considerati non compressi.
Ora, abbiamo bisogno di coprire un po' di informatica 101 prima di approfondire i rapporti di compressione. (Sarà veloce, lo prometto.)
La particella fondamentale del mondo dell'informazione è chiamata il "bit", rappresentato dalla "b" minuscola. (Sì, il caso è importante). A questo livello, l'informazione è nella sua forma binaria più elementare:1 o 0.
8 bit comprendono un "Byte" (pronunciato "bite"), rappresentato da una "B" maiuscola. A questo e ad ogni ulteriore livello, i dati rappresentati diventano più complessi.
1.000 byte formano un KiloByte. Questo non deve essere confuso con il "Kilobit" ("Kb"), che è 1.000 byte. Poiché i byte sono unità a 8 bit, un KiloByte è in realtà 1024 bit.
Mille KiloByte formano un MegaByte, o MB. (Ancora una volta, da non confondere con "Megabit" — "Mb.")
Questa tendenza continua:un migliaio di MegaByte fa un Gigabyte e così via, ma questo è il massimo di cui abbiamo bisogno per questo articolo. Se vuoi saperne di più, WhatsAByte.com è una risorsa fantastica.
Ora, tuffiamoci nei rapporti di compressione.
Rapporto di compressione
I rapporti di compressione sono una semplice rappresentazione numerica della "potenza di compressione" di specifici codec o tecniche di compressione. Sono una scorciatoia inestimabile perché offrono una descrizione molto semplificata della qualità dei dati, del metraggio o dell'audio risultanti che intendi comprimere.
Allora cosa sono?
I due numeri nel rapporto di compressione si riferiscono alla dimensione compressa e non compressa dei dati. Il primo numero rappresenta la potenza di compressione, mentre il secondo (di solito solo "1") si riferisce alla dimensione totale dei dati non compressi.
Se vuoi trovare il rapporto di compressione per tutti i dati che stai comprimendo, ecco la formula:Rapporto di compressione =dimensione non compressa/dimensione compressa
Se hai bisogno di conoscere il risparmio di spazio di archiviazione concesso da un determinato codec, due semplici modifiche alla formula e sei impostato:Risparmio di spazio =1 – (dimensione compressa/dimensione non compressa)
Quindi un file da 10 MB viene compresso fino a 2 MB utilizzando il codec X, ottenendo il rapporto di compressione 5:1 . Per trovare il risparmio, inseriamo semplicemente i nostri valori nella formula.
Risparmio di spazio =1 – (2/10) -> =1 – (.2) -> =.08 -> .08*100 =80
Pertanto, il codec X ci offre un risparmio di archiviazione dell'80% rispetto ai dati non compressi. Abbastanza elegante.
E adesso?
Decidere su un codec
Ora che abbiamo coperto le nozioni di base, come decidi quale codec è il migliore per il tuo progetto? Diamo un'occhiata ai parametri utilizzati dagli ingegneri durante lo sviluppo di algoritmi di compressione, ma affrontiamoli come tiratori ed editori.
Domande da porre su di te sul progetto:
- Velocità:qual è la sequenza temporale del progetto?
- Rapporto di compressione:hai bisogno di file di qualità superiore o più piccoli?
- Complessità:codec aggiuntivi creeranno complessità non necessaria?
- Spazio:puoi acquisire, eseguire il backup e archiviare in modo efficace ciò di cui hai bisogno?
- Latenza:la riproduzione verrà eseguita in tempo reale?
- Interoperabilità:il codec richiederà la transcodifica per il tuo sistema di editing?
Ora che abbiamo un'idea delle esigenze specifiche della nostra produzione, cos'altro dobbiamo fare prima di scegliere un codec?
Oltre a valutare la potenza di compressione di un codec, possiamo utilizzare tutto ciò che abbiamo imparato finora per fare previsioni di archiviazione per i dati che andremo a comprimere per l'intera ripresa. Questa operazione offre numerosi vantaggi:dalla scelta tra due codec di classe simile al sapere di quanti dischi rigidi avrai bisogno per il backup e l'archiviazione.
Diciamo che abbiamo valutato le esigenze della nostra produzione e ci stiamo orientando verso la registrazione di video utilizzando ProRes 422 HQ o DNxHD 145 per il nostro progetto 1920×1080, 29,97 fotogrammi al secondo. A questa risoluzione e frame rate, ProRes 422 ha una velocità dati di 220 Mbps (Mega bit al secondo) mentre DNxHD di Avid è di 145 Mbps.
Quindi, usando alcuni semplici calcoli possiamo prevedere quanto sarà grande la nostra clip di intervista di 1 ora prima di iniziare a girare.
Per ProRes:
220 Mbps =220.000.000 bit al (/) secondo
220.000.000 bit/secondo * 60 =13.200.000 bit/minuto
13.200.000 bit/minuto * 60 =792.000.000.000 bit/ora.
792.000.000 bit /ora/8 =99.000.000.000 di byte/ora
99.000.000.000 di byte/1.000 =99.000.000 megabyte/ora
99.000.000 di megabyte/1.000 =99 gigabyte/ora
Per DNxHD:
145 Mbps =145.000.000 bit al (/) secondo
145.000.000 bit/secondo * 60 =8.700.000.000 bit/minuto
87.000 bit/minuto * 60 =522.000.000.000 bit/ora.
522.000.000,000,000 bit /ora/8 =65.250.000.000 di byte/ora
65.250.000.000 di byte/1.000 =65.250.000 megabyte/ora
65.250.000 megabyte/1.000 =65,25 gigabyte/ora
Quindi, la nostra intervista di un'ora si tradurrà in un file di circa 99 GB con ProRes 422 HQ e circa 65 GB per DNxHD 145.
Ora la nostra scelta è semplice. Torniamo semplicemente alle domande che ci siamo posti un momento fa sulla nostra produzione specifica per decidere se il risparmio di circa 35 GB/ora di DNxHD è più o meno importante di quanto ci offre l'aumento di circa il 50% della velocità dati 422 HQ.
La nostra intervista di un'ora è per uno spot pubblicitario web di 30 secondi? In tal caso, DNxHD dovrebbe offrire una qualità dell'immagine quasi uguale a 422 HQ, ma una volta completato, occuperà il 40% in meno di spazio di archiviazione, rendendolo il chiaro vincitore in questo caso.
E se l'intervista fosse solo una delle diverse dozzine per un lungometraggio documentario che hai intenzione di acquistare nel circuito dei festival? In questo caso, devi dare il premio alla massimizzazione della qualità dell'immagine rispetto all'archiviazione (entro determinati parametri) e la velocità di trasmissione dati superiore del 50% di ProRes 422 HQ si adatta perfettamente alle tue esigenze.
Con solo una piccola conoscenza di base della scienza alla base delle tecniche di compressione utilizzate nei codec moderni, possiamo valutare le esigenze della nostra produzione, controllare i codec per le esigenze della produzione e quindi prendere una decisione ponderata in base all'ambito del progetto. Roba abbastanza utile se me lo chiedi.