Format d'encodage couleur vidéo de la caméra : performances de décodage de clip All-Intra (encodage intra-image) vs Long GOP (prédiction inter-image) et qualité d'image

1. Deux dimensions majeures de la compression vidéo : redondance spatiale vs redondance temporelle

Une vidéo originale non compressée 4K 60 ips 10 bits génère un nombre terrifiant de gigaoctets de données par seconde, qui ne peuvent être transportées par aucune carte mémoire grand public et doivent être codées avec un taux de compression élevé :

1. Redondance spatiale : dans la même image, il existe un énorme chevauchement d'informations dans de grandes zones de pixels de la même couleur, telles que le ciel bleu et les murs blancs.
2. Redondance temporelle : Entre des dizaines d'images consécutives adjacentes de la vidéo, la plupart des arrière-plans sont complètement immobiles, seuls les lèvres ou les pas des personnages bougent légèrement.
   Cela différencie deux philosophies d'ingénierie de codage vidéo modernes complètement opposées : All-Intra (toutes les images I) et Long GOP (long Picture Group).

2. All-Intra (Encodage intra-image / All-I) : Chaque image est une photo JPEG indépendante

Sélectionnez All-Intra dans votre appareil photo (XAVC S-I pour Sony, ALL-I pour Canon/Panasonic) :

• Conteneur spatio-temporel indépendant absolument indépendant :
• Chaque image de la vidéo est une image clé complète et autonome (I frame / Intra-frame) ;
• Aucune trame n'a besoin d'emprunter de données à la trame précédente, et aucune trame n'a besoin de faire des suppositions et des prédictions mathématiques pour la trame suivante ;
• Essentiellement, All-Intra équivaut à 60 photos individuelles de très haute qualité par seconde, regroupées en continu dans un seul conteneur vidéo ;
• Coûts et avantages :
• Prix : étant donné que l'élimination des données entre images dans la dimension temporelle est complètement abandonnée, la taille du fichier est énorme et le débit binaire est extrêmement élevé (généralement entre 200 Mbps et 600 Mbps) ;
• Une carte mémoire de 128 Go ne peut souvent enregistrer que 30 à 45 minutes et doit être équipée d'une carte haute vitesse V60/V90 ou CFexpress.

3. Long GOP (prédiction inter-images) : le miracle ultime du pliage mathématique pour gagner de la place

Sélectionnez le mode normal dans l'appareil photo (comme 4K 100M, Long GOP / IPB) :

• Structure hiérarchique complexe du groupe d'images/GOP :
• L'encodeur génère un film de base complet de sang pur - I Frame (Intra Frame) toutes les dizaines d'images (par exemple, toutes les 15 à 30 images) ;
• La plupart des images du milieu sont violemment compressées en Cadre prédictif (Cadre P/Cadre prédictif) et Cadre prédictif bidirectionnel (Cadre B/Cadre bidirectionnel) ;
• La trame P enregistre uniquement les « vecteurs de mouvement de déplacement » de la trame actuelle par rapport à la trame précédente ; le cadre B est encore plus exagéré. Il lit les données de l'image précédente et de l'image suivante en même temps pour faire la différence d'interpolation, et n'enregistre lui-même qu'un résidu mathématique négligeable !
• Coûts et avantages :
• Avantages : Taux de compression incroyable ! Le débit binaire est fortement compressé à 50 Mbps ~ 150 Mbps, et les cartes SD V30 abordables ordinaires peuvent facilement le gérer, et l'espace de stockage est réduit de 70 %.

4. La vérité sur les performances d'édition et de tonte par ordinateur

Retour à la confusion fondamentale d'origine : pourquoi le Long GOP avec un débit binaire 4 fois plus petit provoque-t-il un décalage et des vomissements lors de l'édition ?

1. Cauchemar de décodage CPU de Long GOP :

• Lorsque vous faites glisser le pointeur de lecture vers l'image 17 sur la timeline du logiciel de montage ;
• Le processeur de l'ordinateur ne peut pas restituer directement l'image 17 ! Parce que le cadre 17 est un cadre B mutilé ;
• Avalanche de puissance de calcul : le processeur doit être forcé de revenir en arrière pour lire l'image I complète de l'image 1, puis calculer tous les vecteurs de mouvement et matrices résiduelles des images 2 à 16 un par un, et compléter la solution inverse intégrale mathématique complexe en temps réel dans la mémoire, de sorte qu'il puisse à peine reconstituer et restituer la 17ème image devant vous !
• Une fois que vous faites glisser et glissez rapidement sur la timeline, la quantité de calcul instantanée du processeur sera surchargée de manière exponentielle lors de la superposition multipiste, ce qui entraînera de graves chutes et gels d'images.

2. Le paradis instantané léger de All-Intra :

• Faites glisser sur n'importe quelle image, et le processeur lira le flux de code d'une seule image directement à partir du disque dur et le décodera et l'affichera instantanément, tout comme la navigation sur un JPEG local hors ligne, avec une surcharge de calcul de près de 0 ! Le montage multipiste 4K en temps réel est d’une fluidité soyeuse.
• Guide de sélection ultime des créations :
• Selected All-Intra : Créateurs sérieux qui travaillent sur des courts métrages, des post-productions commerciales complexes et qui ont besoin d'avances et de rembobinages rapides fréquents pour un montage fin et un grand nombre d'effets spéciaux et d'étalonnage des couleurs ;
• Sélectionnez Long GOP : enregistrement de longues réunions, enregistrement panoramique de mariage d'une journée complète, enregistrement rapide de Vlog de voyage lorsque l'espace de la carte mémoire est restreint.

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