Alt hvad du nogensinde har ønsket at vide om kompressionsforhold

vi er her for at besvare nogle spørgsmål — Hvad er kompressionsforhold, hvordan påvirker de digital filmfremstilling, og hvad har de at gøre med codecs?

i denne artikel vil vi de-mystificere det kryptiske kompressionsforhold, nedbryde, hvordan du kan udlede nyttig betydning fra det, og derefter vise dig et par tricks til evaluering af codecs for at bestemme den bedste mulighed for din produktion.

Grundlæggende om datakomprimering

billede via Avid.

vi har dækket det grundlæggende i kompression før, så vi blæser hurtigt igennem dem her.

al komprimering opdeles i en af to typer: tabsfri komprimering (som kasserer information af hensyn til Filstørrelse eller datahastighed) eller tabsfri komprimering (som midlertidigt komprimerer data under kodningsprocessen for at muliggøre fuld eller næsten fuld genskabelse af det ukomprimerede datasæt ved afkode). Optagelser optaget uden brug af nogen komprimeringsalgoritme betragtes som ukomprimeret.

nu skal vi dække nogle datalogi 101, før vi går ned i kompressionsforhold. (Det bliver hurtigt, det lover jeg .)

den grundlæggende partikel i informationsverdenen kaldes “bit”, repræsenteret af små bogstaver “b.” (Ja, sagen er vigtig). På dette niveau er information i sin mest basale, binære form – a 1 eller 0.

8 bits omfatter en “Byte” (udtalt “bid”), repræsenteret af en stor “B.” På dette og hvert yderligere niveau bliver de repræsenterede data mere komplekse.

1.000 bytes gør en KiloByte. Dette må ikke forveksles med “Kilobit” (“Kb”), som er 1.000 bytes. Fordi bytes er 8-bit enheder, er en KiloByte faktisk 1024 bit.

tusind kilobyte laver en MegaByte eller MB. (Igen, ikke at forveksle med” Megabit ” — ” Mb.”)

denne tendens fortsætter — tusind megabyte gør en Gigabyte, og så videre, men det handler om, så vidt vi skal gå til denne artikel. Hvis du vil vide mere, WhatsAByte.com er en fantastisk ressource.

lad os nu dykke ned i kompressionsforhold.

kompressionsforhold

kompressionsforhold er en simpel numerisk repræsentation af “kompressionskraft” af specifikke codecs eller kompressionsteknikker. De er en uvurderlig stenografi, fordi de tilbyder en meget forenklet beskrivelse af kvaliteten af de resulterende data, optagelser eller lyd, du har til hensigt at komprimere.

Så Hvad Er De?

billede via Blackmagic.

de to tal i kompressionsforholdet henviser til den komprimerede vs. ukomprimerede størrelse af dataene. Det første tal repræsenterer kompressionskraft, hvor det andet (normalt kun “1”) henviser til den samlede størrelse af de ukomprimerede data.

hvis du nogensinde vil finde komprimeringsforholdet for de data, du komprimerer, er her formlen: komprimeringsforhold = ukomprimeret størrelse/komprimeret størrelse

hvis du har brug for at kende lagringsbesparelserne, der ydes af en given codec, to enkle justeringer af formlen, og du er indstillet: pladsbesparelser = 1 – (komprimeret størrelse/ukomprimeret størrelse)

så en 10 MB fil komprimeres til 2 MB ved hjælp af codec us kompressionsforholdet 5:1. For at finde besparelserne indtaster vi simpelthen vores værdier i formlen.

pladsbesparelser = 1 – (2/10) -> = 1 – (.2) -> = .08 -> .08*100 = 80

så codec giver os en lagringsbesparelse på 80 procent i forhold til de ukomprimerede data. Temmelig fiks.

så hvad nu?

beslutning om en Codec

billede via Apple.

nu hvor vi har det grundlæggende dækket, hvordan beslutter du, hvilken codec der er bedst til dit projekt? Lad os se på de parametre, som ingeniører bruger, når de udvikler komprimeringsalgoritmer, men lad os nærme os det som skydespil og redaktører.

spørgsmål til at spørge om dig selv om projektet:

• hastighed: hvad er projektets tidslinje?
• kompressionsforhold: har du brug for højere kvalitet eller mindre filer?
• kompleksitet: vil yderligere codecs skabe unødvendig kompleksitet?
• Space: kan du effektivt fange, sikkerhedskopiere og arkivere, hvad du har brug for?
• Latency: skal du spille tilbage i realtid?
• interoperabilitet: Vil codec kræve omkodning til dit redigeringssystem?

nu hvor vi har en ide om de specifikke behov i vores produktion, Hvad skal vi ellers gøre, før vi vælger en codec?

ud over at evaluere komprimeringseffekten af en codec, kan vi bruge alt, hvad vi hidtil har lært, til at lave lagringsforudsigelser for de data, vi komprimerer for hele optagelsen. Der er mange fordele ved at gøre dette — fra at vælge mellem to lignende klassificerede codecs til at vide, hvor mange harddiske du skal bruge til backup og arkivering.

lad os sige, at vi har evalueret vores produktions behov, og vi læner os mod at optage video ved hjælp af enten ProRes 422 hovedkvarter eller Dnhd 145 til vores 1920-1080, 29,97 billeder pr. Ved denne opløsning og billedhastighed har ProRes 422 en datahastighed på 220 Mbps (Mega bits per sekund), mens Avid ‘s Dnhd’ er er 145 Mbps.

så ved hjælp af nogle enkle matematik kan vi forudsige, hvor stort vores 1-timers samtaleklip vil være, før vi nogensinde begynder at rulle.

Til ProRes:
220mbps = 220.000.000 bits pr. ( / ) sekund
220.000.000 bits/sekund * 60 = 13.200.000 bits/minut
13.200.000 bits/minut * 60 = 792.000.000.000 bits/time.
792.000.000.000 bits/time / 8 = 99.000.000.000 Bytes/time
99.000.000.000 Bytes / 1.000 = 99.000.000 megabyte/time
99.000.000 megabyte / 1.000 = 99 gigabyte / time

for dnhd:
145mbps = 145.000.000 bits pr. ( / ) sekund
145.000.000 bits/sekund * 60 = 8.700.000.000 bits/minut
87.000 bits/minut * 60 = 522.000.000.000 bits/time.
522.000.000.000 bits/time / 8 = 65.250.000.000 Bytes/time
65.250.000.000 Bytes / 1.000 = 65.250.000 megabyte/time
65.250.000 megabyte / 1.000 = 65,25 gigabyte / time

så vores en times samtale vil resultere i en fil, der er cirka 99 koncerter med ProRes 422 hovedkvarter, og omkring 65 GB til Dnhd 145.

nu er vores valg simpelt. Vi går simpelthen tilbage til de spørgsmål, vi stillede os for et øjeblik siden om vores specifikke produktion for at afgøre, om ~35 GB/Time besparelser på Dnhd er mere eller mindre vigtig end den omtrentlige 50% stigning i datahastighed 422 hovedkvarter giver os.

er vores en times samtale til en 30-sekunders internetreklame? I så fald bør Dnhd tilbyde næsten lige billedkvalitet til 422 hovedkvarter, men det vil tage 40 procent mindre lagerplads, når den er afsluttet-hvilket gør det til den klare vinder i dette tilfælde.

hvad hvis samtalen er blot en af flere dusin for en feature-længde dokumentarfilm, som du planlægger at shoppe rundt i festivalen kredsløb? I dette tilfælde skal du lægge præmien på at maksimere billedkvaliteten i forhold til opbevaring (inden for givne parametre), og den 50 procent højere datahastighed på ProRes 422 hovedkvarter passer perfekt til behovet.

med lidt grundlæggende viden om den underliggende videnskab bag kompressionsteknikker, der anvendes i moderne codecs, kan vi vurdere behovene i vores produktion, vet codecs til produktionens behov og derefter træffe en uddannet beslutning baseret på projektets omfang. Temmelig handy ting, hvis du spørger mig.

forsidebillede via kayan_photo.

Leder du efter mere information om data og digital filmfremstilling? Tjek disse artikler.

• her er hvad du behøver at vide om datakomprimering
• Produktionstip: Hvordan du kan forhindre beskadiget optagelser
• efter MP3: fortiden, nutiden og fremtiden for lydkodeker
• forståelse af billedstøj i dine Film-og videoprojekter
• hvorfor Dual Native ISO skal være den nye industristandard