Todo lo que Siempre quisiste Saber Sobre las relaciones de compresión

Estamos aquí para responder a algunas preguntas: ¿qué son las relaciones de compresión, cómo afectan al cine digital y qué tienen que ver con los códecs?

En este artículo, desmitificaremos la relación de compresión críptica, desglosaremos cómo puede derivar un significado útil de ella y luego le mostraremos algunos trucos para evaluar códecs para determinar la mejor opción para su producción.

Conceptos básicos de Compresión de Datos

Imagen a través de Avid.

Hemos cubierto los conceptos básicos de compresión antes, así que los superaremos rápidamente aquí.

Toda compresión se divide en uno de dos tipos: compresión con pérdida (que descarta información por el tamaño del archivo o la velocidad de datos), o compresión sin pérdida (que comprime temporalmente los datos durante el proceso de codificación para permitir la recreación completa o casi completa del conjunto de datos sin comprimir en la decodificación). Las imágenes grabadas sin el uso de ningún algoritmo de compresión se consideran sin comprimir.

Ahora, necesitamos cubrir un poco de informática 101 antes de profundizar en las relaciones de compresión. (Será rápido, lo prometo.)

La partícula fundamental del mundo de la información se llama el “bit”, representado por la ” b ” en minúsculas (Sí, el caso es importante). En este nivel, la información está en su forma binaria más básica: a 1 o 0.

8 bits comprenden un ” Byte “(pronunciado” mordida”), representado por una” B ” mayúscula.En este y en cada nivel adicional, los datos representados se vuelven más complejos.

1000 bytes hacen un KiloByte. Esto no debe confundirse con el “Kilobit” (“Kb”), que es de 1.000 bytes. Debido a que los bytes son unidades de 8 bits, un KiloByte es en realidad 1024 bits.

Mil KiloBytes hacen un MegaByte, o MB. (De nuevo, no debe confundirse con el “Megabit” – ” Mb.”)

Esta tendencia continúa: mil MegaBytes hacen un Gigabyte, y así sucesivamente, pero esto es lo más lejos que necesitamos ir para este artículo. Si quieres saber más, WhatsAByte.com es un recurso fantástico.

Ahora, profundicemos en las relaciones de compresión.

Relaciones de compresión

Las relaciones de compresión son una representación numérica simple de la” potencia de compresión ” de códecs específicos o técnicas de compresión. Son una abreviatura invaluable porque ofrecen una descripción enormemente simplificada de la calidad de los datos, imágenes o audio resultantes que pretende comprimir.

Entonces, ¿Qué Son?

Imagen a través de Blackmagic.

Los dos números en la relación de compresión se refieren al tamaño comprimido vs. sin comprimir de los datos. El primer número representa la potencia de compresión, mientras que el segundo (generalmente solo “1”) se refiere al tamaño total de los datos sin comprimir.

Si alguna vez desea encontrar la relación de compresión para cualquier dato que esté comprimiendo, aquí está la fórmula: Relación de compresión = Tamaño sin comprimir/tamaño comprimido

Si necesita conocer el ahorro de almacenamiento otorgado por un códec dado, dos ajustes simples a la fórmula y listo: Ahorro de espacio = 1 – (tamaño comprimido/tamaño sin comprimir)

Por lo que un archivo de 10 MB se comprime hasta 2 MB us la relación de compresión 5:1. Para encontrar los ahorros, simplemente ingresamos nuestros valores en la fórmula.

ahorro de Espacio = 1 – (2/10) -> = 1 – (.2) -> = .08 -> .08*100 = 80

Por lo tanto, codec X nos ofrece un ahorro de almacenamiento del 80 por ciento sobre los datos sin comprimir. Bastante ingenioso.

¿y ahora qué?

Decidir sobre un Códec

Imagen a través de Apple.

Ahora que tenemos los conceptos básicos cubiertos, ¿cómo decide qué códec es el mejor para su proyecto? Echemos un vistazo a los parámetros que usan los ingenieros al desarrollar algoritmos de compresión, pero abordémoslo como tiradores y editores.

Preguntas para hacerte sobre el proyecto:

• Velocidad: ¿Cuál es el cronograma del proyecto?
• Relación de compresión: ¿Necesita archivos de mayor calidad o más pequeños?
• Complejidad: ¿Los códecs adicionales crearán complejidad innecesaria?
• Espacio: ¿Puede capturar, hacer copias de seguridad y archivar de manera efectiva lo que necesita?Latencia
• : ¿Vas a reproducir en tiempo real?
• Interoperabilidad: ¿Necesitará transcodificación el códec para su sistema de edición?

Ahora que tenemos una idea de las necesidades específicas de nuestra producción, ¿qué más tenemos que hacer antes de elegir un códec?

Más allá de evaluar el poder de compresión de un códec, podemos usar todo lo que hemos aprendido hasta ahora para hacer predicciones de almacenamiento para los datos que comprimiremos durante toda la sesión. Hacer esto tiene una gran cantidad de beneficios, desde elegir entre dos códecs de clase similar hasta saber cuántos discos duros necesitará para realizar copias de seguridad y archivar.

Digamos que hemos evaluado las necesidades de nuestra producción y nos inclinamos por grabar video utilizando ProRes 422 HQ o DNxHD 145 para nuestro proyecto de 1920×1080, 29,97 fotogramas por segundo. A esta resolución y velocidad de fotogramas, ProRes 422 tiene una velocidad de datos de 220 Mbps (Mega bits por segundo), mientras que el DNxHD de Avid es de 145 Mbps.

Entonces, usando algunas matemáticas simples, podemos predecir cuán grande será nuestro clip de entrevista de 1 hora antes de comenzar a rodar.

Para ProRes:
220Mbps = 220,000,000 bits por (/) segundo
220,000,000 bits/segundo * 60 = 13,200,000 bits/minuto
13,200,000 bits/minuto * 60 = 792,000,000,000 bits/hora.
792,000,000,000 bits/hora / 8 = 99,000,000,000 Bytes/hora
99,000,000,000 Bytes / 1,000 = 99,000,000 MegaBytes/hora
99,000,000 MegaBytes / 1,000 = 99 gigabytes / hr

Para DNxHD:
145Mbps = 145,000,000 bits por (/) segundo
145,000,000 bits/segundo * 60 = 8,700,000,000 bits/minuto
87,000 bits/minuto * 60 = 522,000,000,000 bits/hora.
522,000,000,000 bits/hora / 8 = 65,250,000,000 Bytes/hora
65,250,000,000 Bytes / 1,000 = 65,250,000 MegaBytes/hora
65,250,000 MegaBytes / 1,000 = 65,25 gigabytes / hora

Por lo tanto, nuestra entrevista de una hora dará como resultado un archivo que es de aproximadamente 99 gigas con ProRes 422 HQ, y aproximadamente 65 gb para DNxHD 145.

Ahora nuestra elección es simple. Simplemente volvemos a las preguntas que nos hicimos hace un momento sobre nuestra producción específica para decidir si el ahorro de ~35 GB/hora de DNxHD es más o menos importante que el aumento aproximado del 50% en la velocidad de datos de 422 HQ.

¿Es nuestra entrevista de una hora para un comercial web de 30 segundos? Si es así, DNxHD debería ofrecer una calidad de imagen casi igual a 422 HQ, pero ocupará un 40 por ciento menos de almacenamiento una vez completado, lo que lo convierte en el claro ganador en este caso.

¿Y si la entrevista es solo una de varias docenas para un documental de largometraje que planea comprar en el circuito de festivales? En este caso, debe hacer hincapié en maximizar la calidad de imagen sobre el almacenamiento (dentro de los parámetros dados), y la tasa de datos un 50% más alta de ProRes 422 HQ se ajusta perfectamente a la necesidad.

Con solo un poco de conocimiento básico de la ciencia subyacente detrás de las técnicas de compresión utilizadas en los códecs modernos, podemos evaluar las necesidades de nuestra producción, analizar los códecs para las necesidades de la producción y luego tomar una decisión informada basada en el alcance del proyecto. Cosas muy útiles si me preguntas.

Imagen de portada a través de kayan_photo.

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