07. 09.2017

Блог Дмитрия Вассиярова.

Что такое битрэйт? Или сказ о качестве видеопотока

Здравствуйте, дорогие читатели.

Тема нашего разговора - что такое битрейт видео - будет интересна как тем, кто записывает ролики на диски или выкладывает в сеть, так и тем, кто их смотрит. Ведь от данного параметра зависит качество картинки.

В этой статье вы не только познакомитесь с термином, но и узнаете, каких видов бывает битрейт и каково его оптимальное значение для видеозаписей в разных ситуациях.

Объяснение термина

С помощью битрейта исчисляется количество бит, которые содержатся в секунде видеопотока. Данное понятие используется при определении эффективности передачи данных по каналу, то есть, каков должен быть его минимальный размер, чтобы ролик воспроизводился без задержек.

Чтобы вы лучше понимали, что означает данный термин, расскажу о нем без технических словечек. Итак, любой видеоролик является чередованием кадров. Для нормального восприятия человеческим глазом оптимальной частотой кадров является 24 штуки в секунду.

Если при записи видео на жесткий диск оставлять каждый кадр в первоначальном размере, то не хватит никакого места; не говоря уже о том, сколько времени потребуется, чтобы выложить его в интернет.

Давайте прикинем вместе: 1 кадр стандартного разрешения 1920 х 1080 будет весить 2 073 600 байта, то есть почти 2 Мб. В 1 секунде таких кадров 24 - получается 48 Мб. Сколько выходит в минуту? Умножаем 48 Мб на 60 с - размер минутного ролика составляет 2880 Мб, а это практически 3 Гб. Что говорить о фильме продолжительностью 1,5 часа?

Решением этой задачи является кодирование файла при помощи кодеков, то есть сжатие. Его степень и отображает битрейт, который отвечает за оптимальное соотношение качества картинки и размера видео. Ведь если его пережать, то вы получите неприятную зернистость изображения, то есть ролик будет легкий, но картинка вся в пикселях.

Виды битрейта

При сжатии видео вам дается на выбор 3 режима: постоянный, изменяющийся и усредненный. Начнем по порядку:

• Постоянный битрейт (Constant bitrate, CBR). Вы задаете нужное значение и оно не меняется на протяжении всего ролика. Преимущество этого варианта в том, что вы заранее знаете, какой будет конечный размер файла.
  Но есть и недостаток, особенно по отношению к звуку. Он может нарастать в процессе воспроизведения, что может потребовать изменения битрейта. Так как он не получит желаемого, пострадает качество.

• Переменный (Variable, VBR). В данном случае вы работаете в паре с кодеком. Ваша задача выставить максимальный битрейт, а программы - подбирать необходимое значение для каждой сцены. Таким образом, устранен «минус» предыдущего режима. Вдобавок объем файла может получиться даже меньше ожидаемого, но предугадать итог невозможно.
• Усредненный (Average, ABR). Из названия ясно - это нечто среднее между первым и вторым режимом. Здесь вы задаете не только максимальный, но и минимальный битрейт, а кодек сам подбирает его в этих пределах, исходя из динамики видео. Его качество получается лучше, чем при переменном варианте, потому что битрейт не достигает значения ниже установленной вами величины.

Измерение битрейта

Измеряется данный параметр битами в секунду. Вы привыкли исчислять в байтах? Знайте, что в одном байте содержится 8 бит. Если число получается большим, добавляются приставки «кило» (1 включает в себя 1024 бит/с), «мега» (то же количество, только килобитов), «гига» (аналогичное число в мегабитах) или «тера» (1024 гигов в 1 Тбит/с). Вместо обозначения «бит/с» чаще в интернете можно встретить другой вариант - bps.

Влияние битрейта на качество видео таково, что с ростом первого увеличивается и второе. Но возьмите во внимание, что с добавлением битов будет расти и размер файла, так как кодеку не приходится сильно ужимать запись.

Средние значения

Конечно, к каждому файлу нужно подходить индивидуально при выставлении битрейта, все же приведу вам усредненные примеры:

• Для выкладывания роликов на YouTube или Vimeo подойдет значение 10-16 mbps.

• Хотите получить лучшее качество и средний вес файла? Можете дотянуть битрейт до 18-25 mbps.
• Максимальное качество сохранится, если вы установите число 50 mbps.

Еще важно: предельной цифрой для записи Blu-Ray диска является 35 mbps, а оптимальной для DVD - 9 mbps.

Как правильно задавать битрейт?

Нужно опираться на значение исходного варианта. Например, если оригинал записан с битрейтом 10 mbps, то подняв значение до 30, вы добьетесь только увеличения объема файла, а картинка останется прежней.

Где посмотреть, сколько килобит имеется в секунде ролика? Открываем его свойства через меню правой кнопки мыши.

Также учитывайте, что для меньшего разрешения видео требуется и меньший битрейт.

Выполняем подсчет

Можно рассчитать битрейт самостоятельно. К примеру, вы собираетесь кодировать 2-часовой фильм отличного качества, чтобы записать его на DVD-диск. Объем накопителя составляет 4482 Мб, а продолжительность киноленты 7200 секунд. Ведем расчет по такой формуле: (4482\7200)х8х1000=4980 кбит\с.

Еще следует оставить примерно 200 кбит на кодировку звука и 100 кбит на создание меню. В целом, всегда для этих дел зарезайте битрейт приблизительно на 7 %. Получается, что оптимальное значение в данном случае составляет 4700 кбит\с.

Не хотите заморачиваться с подсчетами? Воспользуйтесь программой «Bitrate Calculator».

А вот для Линукса: https://yadi.sk/d/RkzPqlXcM2f_sA

Вот вы и познакомились с битрейтом. Есть еще вопросы по компьютерной теме? В наших статьях вы найдете нужные ответы.

В России очень хороший и, что не менее важно, доступный домашний интернет. Серьёзно! В деревнях и совсем глубокой провинции дела, конечно, похуже, но возьмите любой, даже небольшой город в европейской части страны и посмотрите тарифы. За 300–400 рублей в месяц можно провести в квартиру интернет со скоростью в районе 25–50 мегабит в секунду, а по какой-нибудь акции и все 100 мегабит.

Для сравнения: в «цивилизованных» странах быстрый интернет (и домашний, и мобильный) обходится на порядок дороже. А ещё там до сих пор живёт понятие «месячный лимит данных». У нас такое осталось только у сотовых операторов.

Впрочем, дешевизна - это не повод платить за то, чем не пользуешься. Даже сотня сэкономленных рублей греет кошелёк, а потому тариф на домашний интернет нужно выбирать исходя из реальных потребностей в скорости. Давайте разберёмся, сколько мегабит в секунду требуется в различных ситуациях, и начнём с базовых понятий.

Мегабиты, мегабайты и реальные скорости

Размер данных принято измерять в байтах. Например, HD-фильм весит от 700 мегабайт (мегов) до 1,4 гигабайта (гига), а Full HD - от 4 до 14 гигабайт.

Скорость передачи данных принято указывать в битах (не байтах!) в секунду, и иногда это вызывает недопонимание.

Байт ≠ бит.

1 байт = 8 бит.

1 мегабайт = 8 мегабит.

1 мегабайт в секунду = 8 мегабит в секунду.

Если пользователь не отличает байты и биты, то легко может их перепутать или принять за одно и то же. В этом случае он вычислит примерное время скачивания HD-фильма через торрент примерно так:

1. Фильм весит 1 400 «мегов».
2. Скорость интернета 30 «мегов» в секунду.
3. Фильм скачается за 1 400 / 30 = 46,6 секунды.

На самом деле скорость интернета 30 мегабит в секунду = 3,75 мегабайта в секунду. Соответственно, 1 400 мегабайт нужно делить не на 30, а на 3,75. В таком случае время скачивания составит 1 400 / 3,75 = 373 секунды.

На практике скорость будет ещё ниже, потому что интернет-провайдеры указывают скорость «до», то есть максимально возможную, а не рабочую. Кроме того, свой вклад вносят помехи, особенно при передаче по Wi-Fi, загруженность сети, а также ограничения и особенности пользовательского оборудования и оборудования поставщика услуг. Проверить свою скорость можно с помощью , а увеличить её - с помощью .

Часто горлышком становится ресурс, с которого вы что-то качаете. Например, скорость вашего интернета - 100 мегабит в секунду, а сайт отдаёт данные со скоростью 10 мегабит в секунду. В таком случае скачивание будет происходить со скоростью не более 10 мегабит в секунду, и с этим ничего не поделать.

Какая скорость интернета нужна на самом деле

Очевидно, что приведённая выше таблица требует разъяснений.

Вопросы и ответы

Что делать, если интернетом пользуются сразу на двух или более устройствах?

Допустим, вы смотрите потоковое видео Full HD на умном телевизоре, жена за ноутбуком с HD-экраном сёрфит по YouTube, а ребёнок что-то смотрит со смартфона или планшета тоже в HD-качестве. Значит ли это, что цифры из таблицы нужно суммировать?

Да, совершенно верно. В таком случае вам потребуется около 20 мегабит в секунду.

Почему на разных сайтах приводятся разные требования к скорости для просмотра видео одного и того же разрешения?

Существует такое понятие, как битрейт - количество информации, которой кодируется изображение в единицу времени, а соответственно, и условный показатель качества картинки и звука. Чем выше битрейт, тем, как правило, лучше изображение. Именно поэтому на торрентах можно найти версии одного и того же фильма с одинаковым разрешением, но разного размера.

Кроме того, существуют сверхплавные видео с частотой 60 кадров в секунду. Они весят больше и требуют более скоростного интернета.

Правда ли, что онлайн-игры так нетребовательны к скорости интернета?

Да, большинству игрушек наподобие CS, Dota 2, WoT, WoW и даже GTA 5 более чем достаточно всего одного мегабита в секунду для мультиплеера, но в данном случае решающим становится пинг - время, за которое сигнал идёт от вас до игрового сервера и обратно. Чем меньше пинг, тем меньше задержка в игре.

К сожалению, заранее узнать даже приблизительный пинг в конкретной игре через конкретного провайдера невозможно, так как его значение непостоянно и зависит от многих факторов.

Почему во время видеозвонков картинка и звук от собеседников ко мне идёт нормально, а от меня к ним - нет?

В этом случае становится важной не только входящая, но и исходящая скорость интернета. Зачастую провайдеры вообще не указывают исходящую скорость в тарифе, но проверить её можно самостоятельно с помощью того же Speedtest.net .

Для трансляции через веб-камеру достаточно исходящей скорости 1 мегабит в секунду. В случае с HD-камерами (и тем более Full HD) требования к исходящей скорости возрастают.

Почему у интернет-провайдеров скорости в тарифах начинаются от 20–30 и более мегабит в секунду?

Потому что чем выше скорость, тем больше денег можно с вас брать. Провайдеры могли бы сохранить тарифы «из прошлого» со скоростью 2–10 мегабит в секунду и снизить их стоимость до 50–100 рублей, но зачем? Гораздо выгоднее повысить минимальные скорости и цены.

Термины, обозначающие скорость Интернета, крайне сложно понять человеку, который от этой темы далек. Например, предлагает провайдер услугу предоставления Интернета на скорости 1 мбит/сек, а вы и не знаете, много это или мало. Давайте разбираться, что это - mbps, и как вообще измеряется скорость интернет-соединения.

Расшифровка аббревиатуры

"mbps" (mbit per second ) - мегабит в секунду. Именно в этих единицах чаще всего и измеряется скорость соединения. Все провайдеры в своих рекламных объявлениях указывают скорость в мегабитах в секунду, поэтому и нам стоить разбираться именно с этими величинами.

Сколько это - 1 mbps?

Для начала отметим, что 1 бит является самой маленькой единицей для измерения объема информации. Наравне с битом, люди часто используют байт, забывая о том, что эти два понятия совершенно разные. Иногда они говорят "байт", имея в виду "бит", и наоборот. Поэтому стоит рассмотреть этот вопрос детальнее.

Итак, 1 бит - наименьшая единица измерения. 8 бит равно одному байту, 16 бит - двум байтам и т. д. То есть нужно просто запомнить, что байт всегда в 8 раз больше бита.

Учитывая, что обе единицы очень маленькие, для них в большинстве случаев используют приставки "мега", "кило" и "гига". Что эти приставки означают, вам должно быть известно из школьного курса. Но если вы забыли, то стоит напомнить:

1. "Кило" - умножение на 1 000. 1 килобит равен 1 000 битам, 1 килобайт равен 1024 байтам.
2. "Мега" - умножение на 1 000 000. 1 мегабит равен 1 000 килобитам (или 1 000 000 битам), 1 мегабайт равен 1024 килобайтам.
3. "Гига" - умножение на 1 000 000 000. равен 1 000 мегабитам (или 1 000 000 000 битам), 1 гигабайт равен 1024 мегабайтам.

Если говорить простыми словами, то скорость подключения - это скорость отправляемой и получаемой информации компьютером в одну единицу времени (в секунду). Если указана скорость вашего интернет-соединения 1 mbps, что это значит? В данном случае это говорит о том, что скорость вашего Интернета составляет 1 мегабит в секунду или 1 000 килобит/секунду.

Насколько это много

Многие пользователи полагают, что mbps - это много. На самом деле это не так. Современные сети настолько развиты, что с учетом их возможностей, 1 mbps - это вообще ничто. Приведем расчет такой скорости на примере скачивания файлов из Интернета.

Учитываем, что mbps - это мегабиты в секунду. Поделим значение 1 на 8 и получим мегабайты. Итого 1/8=0,125 мегабайт/секунду. Если мы захотим скачать из Интернета музыку, то при условии, что один трек "весит" 3 мегабайта (обычно треки столько и "весят"), мы сможем его скачать за 24 секунды. Посчитать несложно: 3 мебагайта (вес одного трека) нужно поделить на 0,125 мегабайт/секунду (наша скорость). Результат - 24 секунды.

Но это касается только обычной песни. А если вы хотите загрузить какой-нибудь фильм, величиной в 1,5 Гб? Давайте считать:

• 1500 (мегабайт) : 0,125 (мегабайт в секунду) = 12 000 (секунд) .

Переводим секунды в минуты:

• 12 000: 60 = 200 минут или 3,33 часа .

Таким образом, при скорости Интернета 1 mbps мы сможем скачать фильм, объемом 1,5 Гб за 3,33 часа. Здесь уже сами судите, долго это или нет.

Учитывая тот факт, что в крупных городах интернет-провайдеры предлагают скорость интернета до 100 mbps, мы бы смогли загрузить фильм с таким же объемом всего за 2 минуты, а не за 200. То есть в 100 раз быстрее. Если отталкиваться от этого, то можно прийти к выводу, что mbps - это низкая скорость.

Впрочем, все относительно. В какой-нибудь глухой деревне, где вообще сложно поймать даже GSM-сеть, иметь Интернет с такой скоростью - это круто. Однако в большом мегаполисе с огромной конкуренцией между провайдерами и мобильными операторами такого слабого интернет-соединения быть не может.

Заключение

Теперь вы знаете, как определять скорость Интернета, и немного сможете разбираться данных единицах измерения. Конечно, запутаться в них - раз плюнуть, но главное запомнить, что бит - это восьмая часть байта. А приставки "кило", "мега" и "гига" лишь прибавляют три, шесть или девять нулей, соответственно. Если это понимать, то все становится на свои места.

На более высоких уровнях сетевых моделей, как правило, используется более крупная единица - байт в секунду (Б/c или Bps , от англ. b ytes p er s econd ) равная 8 бит/c.

В телекоммуникациях

В телекоммуникациях приняты десятичные приставки, например, 1 килобит = 1000 бит. Аналогично 1 килобайт = 1000 байт, хотя в телекоммуникациях не принято измерять скорость в байт/с.

Частые ошибки

• Начинающие часто путают килобиты c килобайтами , ожидая скорости 256 КБ/c от канала 256 кбит/c.

Нужно помнить, что 1 байт содержит 8 бит. Для того чтобы узнать скорость передачи данных в единицах, обычно используемых для определения объёма хранимой информации (байт, килобайт, мегабайт и т. д.), нужно перевести в байты, разделить скорость канала на 8, и получить скорость в байтах. Примеры:

Скорость равна 512 кбит/с 512 * 1000 = 512 000 бит/с 512 000 / 8 = 64 000 байт/с 64 000 / 1024 = 62,5 КиБ/с 64 000 / 1000 = 64 килобайт/с Скорость равна 16 Мбит/с 16 * 1000 * 1000 = 16 000 000 бит/с 16 000 000 / 8 = 2 000 000 байт/с 2 000 000 / 1024 / 1024 = 1,9 МиБ/с 2 000 000 / 1000 / 1000 = 2 мегабайт/с Скорость равна 4 Мбит/с = 4 000 000 бит/с = 500 000 байт/с = 0,4768 МиБ/с = 488,3 КиБ/с = 0,5000 мегабайт/с = 500,0 килобайт/с

• Некоторые жёсткие диски не имеют достаточную скорость чтения/записи, чтобы обеспечить полную загрузку сетевого канала (например, 100 Мб/с). Также ограничивающим фактором может стать насыщение шины . Это нужно учитывать, прежде чем обращаться к провайдеру с жалобой на заниженную скорость.
• Часто путают бит/c и

Сегодня интернет нужен в каждом доме не меньше чем вода или свет. И в каждом городе есть масса компаний или небольших фирм, которые могут предоставить людям доступ к интернету.

Пользователь может выбрать любой пакет для пользования интернетом от максимального 100 Мбит/с до небольшой скорости например 512 кбайт/с. Как же выбрать для себя подходящую скорость и правильного провайдера интернета?

Конечно же скорость интернета нужно выбирать исходя из того, что вы делаете в сети и как много вы готовы отдать в месяц за доступ в интернет. По своему опыту хочу сказать, что скорость 15 Мбит/с вполне устраивает меня как человека, который работает в сети. Работая в интернете, у меня включено 2 браузера, и в каждом открыто по 20-30 вкладок, при этом проблемы возникают больше со стороны компьютера (для работы с большим количеством вкладок нужно много оперативной памяти и мощный процессор) нежели со стороны скорости интернета. Единственный момент когда приходится немного подождать - это момент первого запуска браузера, когда подгружаются одновременно все вкладки, но обычно это занимает не более минуты.

1. Что обозначают значения скорости интернета

Многие пользователи путают значения скорости интернета думая что 15Мб/с - это 15 мегабайт в секунду. На самом деле 15Мб/с - это 15 мегабит в секунду, а это в 8 раз меньше мегабайтов и на выходе мы получим около 2 мегабайт скорость загрузки файлов и страниц. Если вы обычно скачиваете фильмы для просмотра размером 1500 Мб, то со скоростью 15 Мбит/с фильм будет загружаться 12-13 минут.

Смотрим много или мало вашей скорости интернета

• Скорость равна 512 кбит/с 512 / 8 = 64 кБ/с (этой скорости мало для просмотра онлайн видео);
• Скорость равна 4 Мбит/с 4 / 8 = 0,5 МБ/с или 512 кБ/с (этой скорости достаточно для просмотра онлайн видео в качестве до 480р);
• Скорость равна 6 Мбит/с 6 / 8 = 0,75 МБ/с (этой скорости достаточно для просмотра онлайн видео в качестве до 720р);
• Скорость равна 16 Мбит/с 16 / 8 = 2 МБ/с (этой скорости достаточно для просмотра онлайн видео в качестве вплоть до 2К);
• Скорость равна 30 Мбит/с 30 / 8 = 3,75 МБ/с (этой скорости достаточно для просмотра онлайн видео в качестве вплоть до 4К);
• Скорость равна 60 Мбит/с 60 / 8 = 7,5 МБ/с (этой скорости достаточно для просмотра онлайн видео в любом качестве);
• Скорость равна 70 Мбит/с 60 / 8 = 8,75 МБ/с (этой скорости достаточно для просмотра онлайн видео в любом качестве);
• Скорость равна 100 Мбит/с 100 / 8 = 12,5 МБ/с (этой скорости достаточно для просмотра онлайн видео в любом качестве).

Многие подключая интернет переживают о возможности просмотра онлайн видео, посмотрим какой нужен трафик фильмам с различным качеством.

2. Скорость интернета необходимая для просмотра онлайн-видео

А здесь вы узнаете много или мало вашей скорости для просмотра онлайн видео с разными форматами качества.

Тип трансляции	Битрейт видео	Битрейт аудио (стерео)	Трафик Мб/с (мегабайт в сек.)
Ultra HD 4K	25-40 Мбит/c	384 кбит/с	от 2,6
1440p (2К)	10 Мбит/c	384 кбит/с	1,2935
1080p	8000 кбит/с	384 кбит/с	1,0435
720p	5000 кбит/с	384 кбит/с	0,6685
480p	2500 кбит/с	128 кбит/с	0,3285
360p	1000 кбит/с	128 кбит/с	0,141

Мы видим что все самые популярные форматы без проблем воспроизводятся скоростью интернета в 15 Мбит/с. А вот для просмотра видео в формате 2160p (4К) нужно уже не менее 50-60 Мбит/с. но есть одно НО. Не думаю что многие серверы смогут раздавать видео такого качества поддерживая такую скорость, так что подключив интернет в 100 Мбит/с можно так и не посмотреть онлайн видео в 4К.

3. Скорость интернета для онлайн игр

Подключая домашний интернет, каждый геймер хочет быть уверен на 100% в том, что его скорости интернета будет достаточно для того, чтобы играть в свою любимую игру. Но как оказывается, онлайн-игры совсем не требовательны к скорости интернета. Рассмотрим какую же скорость требуют популярные онлайн игры:

1. DOTA 2 - 512 кбит/сек.
2. World of Warcraft - 512 кбит/сек.
3. GTA online - 512 кбит/сек.
4. World of Tanks (WoT) - 256-512 кбит/сек.
5. Panzar - 512 кбит/сек.
6. Counter Strike - 256-512 кбит/сек.

Важно! На качество работы вашей игры онлайн больше зависит не скорость интернета, а качество самого канала. Например если вы (или ваш провайдер) получаете интернет через спутник, то каким бы пакетом вы не пользовались пинг в игре будет значительно больше, нежели у проводного канала с меньшей скоростью.

4. Для чего нужен интернет более 30 Мбит/сек.

В исключительных случаях я мог бы порекомендовать использовать более быструю связь 50 Мбит/с и более. Не многие смогут обеспечить такую скорость в полном объеме, компания «Интернет в дом» не первый год на этом рынке и вполне вселяет доверие, тем более немаловажным является стабильность связи, и хочется верить что тут они на высоте. Большая скорость интернет соединения может быть необходима при работе с большими объемами данных (загрузка и выгрузка их из сети). Возможно вы любитель просматривать фильмы в замечательном качестве, либо ежедневно скачиваете большие по объему игры, либо загружаете в интернет видео или рабочие файлы больших объемов. Для проверки скорости связи можно использовать различные онлайн сервисы, а для оптимизации работы нужно выполнить .

Кстати, скорость 3 Мбита/с и ниже, обычно делает работу в сети немного неприятной, не все сайты с онлайн видео работают хорошо, да и загрузка файлов вообще не радует.

Как бы там ни было сегодня на рынке интернет услуг есть из чего выбрать. Иногда, кроме глобальных провайдеров, интернет предлагают местечковые фирмочки, и частенько уровень их сервиса оказывается тоже на высоте. Стоимость услуг в таких фирмах конечно значительно ниже нежели у крупных компаний, но как правило покрытие у таких фирм совсем незначительное, обычно в рамках района или двух.