Формат кодирования цвета видео камеры: All-Intra (внутрикадровое кодирование) или Long GOP (межкадровое предсказание). Производительность декодирования клипов и качество изображения.

1. Два основных аспекта сжатия видео: пространственная избыточность и временная избыточность.

Исходное несжатое видео с разрешением 4K, 60 кадров в секунду, 10 бит генерирует ужасающее количество гигабайт данных в секунду, которые не могут быть перенесены ни одной картой памяти потребительского уровня и должны быть закодированы с высокой степенью сжатия:

1. Пространственная избыточность. В одном кадре происходит огромное перекрытие информации в больших пиксельных областях одного цвета, таких как голубое небо и белые стены.
2. Временная избыточность: между десятками соседних последовательных кадров видео большая часть фона совершенно неподвижна, только губы персонажей или шаги слегка движутся.
   Это отличает две совершенно противоположные современные инженерные философии видеокодирования: All-Intra (все I-кадры) и Long GOP (длинная группа изображений).

2. All-Intra (внутрикадровое кодирование/All-I): каждый кадр представляет собой независимую фотографию в формате JPEG.

Выберите All-Intra в вашей камере (XAVC S-I для Sony, ALL-I для Canon/Panasonic):

• Абсолютно независимый независимый пространственно-временной контейнер:
• Каждый кадр в видео представляет собой полный и самодостаточный ключевой кадр (I кадр/Внутрикадровый);
• Ни один кадр не должен заимствовать данные из предыдущего кадра, и ни один кадр не должен делать математические предположения и прогнозы для следующего кадра;
• По сути, All-Intra — это эквивалент 60 отдельных фотографий высочайшего качества в секунду, непрерывно упакованных в один видеоконтейнер;
• Затраты и выгоды:
• Цена: поскольку межкадровое исключение данных во временном измерении полностью отменено, размер файла огромен, а скорость передачи данных чрезвычайно высока (обычно от 200 Мбит/с до 600 Мбит/с);
• Карта памяти емкостью 128 ГБ зачастую позволяет записывать только 30–45 минут и должна быть оснащена высокоскоростной картой V60/V90 или CFexpress.

3. Long GOP (межкадровое предсказание): невероятное математическое чудо складывания, экономящее место

Выберите обычный режим камеры (например, 4K 100M, Long GOP/IPB):

• Сложная иерархическая структура группы изображений/GOP:
• Кодер генерирует полный чистокровный базовый фильм - I Frame (Intra Frame) каждые десятки кадров (например, каждые 15~30 кадров);
• Большинство изображений в середине сильно сжимаются в предсказуемый кадр (P-кадр/предсказывающий кадр) и двунаправленный прогнозируемый кадр (B-кадр/двунаправленный кадр);
• Кадр P записывает только «векторы движения смещения» текущего кадра по сравнению с предыдущим кадром; кадр B еще более преувеличен. Он считывает данные предыдущего и следующего кадра одновременно, чтобы выполнить интерполяцию, и сам сохраняет лишь незначительную математическую остаточную величину!
• Затраты и выгоды:
• Преимущества: Потрясающая степень сжатия! Битрейт сильно сжимается до 50–150 Мбит/с, и обычные доступные SD-карты V30 легко справляются с этим, а объем памяти уменьшается на 70%.

4. Правда о компьютерном редактировании и стрижке

Возвращаемся к исходной путанице: почему Long GOP с битрейтом в 4 раза меньшим вызывает зависания и рвоту при редактировании?

1. Кошмар декодирования процессора Long GOP:

• Когда вы перетаскиваете указатель воспроизведения на кадр 17 на временной шкале программного обеспечения для редактирования;
• ЦП компьютера не может напрямую визуализировать кадр 17! Потому что кадр 17 — это искаженный B-кадр;
• Лавина вычислительной мощности: ЦП необходимо заставить пройти весь путь назад, чтобы прочитать полный I-кадр кадра 1, а затем один за другим вычислить все векторы движения и остаточные матрицы кадров со 2 по 16 и завершить в памяти сложное математическое интегральное обратное решение в реальном времени, чтобы он едва мог собрать воедино и отобразить 17-й кадр перед вами!
• Если вы быстро перетащите и проведете пальцем по временной шкале, мгновенная вычислительная мощность ЦП будет экспоненциально перегружена при наложении нескольких дорожек, что приведет к серьезным падениям и зависаниям кадров.

2. Легкий мгновенный рай от All-Intra:

• Перетащите курсор на любой кадр, и ЦП прочитает поток однокадрового кода непосредственно с жесткого диска, мгновенно декодирует и отобразит его, точно так же, как при просмотре локального автономного файла JPEG, с накладными расходами вычислений почти 0! Многодорожечное редактирование 4K в реальном времени происходит очень плавно.
• Полное руководство по выбору креативов:
• Избранное All-Intra: серьезные авторы, которые работают над короткометражными фильмами, сложным коммерческим постпродакшеном и нуждаются в частой быстрой перемотке вперед и назад для точного монтажа, а также большого количества спецэффектов и цветокоррекции;
• Выберите Long GOP: запись длительной встречи, панорамная запись свадьбы на целый день, быстрая запись видеоблога о путешествиях, когда на карте памяти мало места.

---