[分享] 同样是1080P视频,为什么差距那么大?

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 楼主| 发表于 2021-4-28 21:25:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
4K家园:
经常看国外视频网站的小伙伴,在回头看一些国内视频网站的视频时,或许会发现这样一件事:同样切换到了1080P或是更高的分辨率,总觉得国内的那些视频网站更加模糊。在手机上看还好,真要投屏到电视上,那体验简直有天壤之别。


那么,同样是1080P,为什么在清晰度上会有如此大的不同呢?





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1080P的“P”、4K的“K”,指的都是什么?


要想了解不同的1080P视频为何会有清晰度上的不同,就得首先了解1080P的“P”、4K的“K”是什么意思。


首先是1080P。


目前,视频网站标注视频的分辨率,基本都用“数字+P”来表示。这里的“P”原本代表的是“逐行扫描”,即对每一行像素逐一扫描,因此我们可以将1080P视频理解为高度为1080行像素的视频。



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再加上现在常见的视频长宽比例都是16:9,根据这些信息,在实际使用中,我们可以通过简单计算,得到一部视频的实际像素值。


例如,1080P视频一般是1920×1080,即约200万像素,而720P视频则是1280×720,即约92万像素。


说到这里,小伙伴们或许会有些惊讶:什么,我每天在电视上看的1080P高清视频居然只有200万像素?



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▲ 国内常用的视频网站甚至把720P标成超清



没错。只要你不凑在电视屏幕前盯着看,一般而言1080P当然是足够大家愉快地欣赏视频的,甚至数数演员有几根头发也不是不行。毕竟连iPhone那“可怜兮兮”的1200万像素摄像头拍摄的照片都可以放大到数米高,200万像素视频放在电视上看一点问题都没有。



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▲ iPhone 11发布会上展示的样张



而2K、4K视频中的“K”指的则是视频的水平分辨率,我们可以大致理解为每一行像素中的像素总数。因此,落实到像素点这个方面来说,“K”与“P”所指的恰恰相反:4K视频中的“K”所指的是长边有4096个像素的视频。


以此类推,2K视频一般而言就是长边有2048个像素的视频。



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这时,有眼尖的小伙伴就有疑问了:


“明明我买的4K电视、下的4K视频都是3840×2160像素的,长边只有3840个像素!”



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▲4K电视大多数是3840×2160像素



这是因为将水平分辨率为4096像素的视频和播放设备定义为4K的,是数字电影倡导联盟(Digital Cinema Initiatives),这一定义主要针对电影、投影仪等专业领域。而在家用显示器、电视领域,水平分辨率基本都是3840像素。


在上面那张对比图片中我们可以看到,3840×2160的画面更应该被称作“4K UHD”,也就是超高清。


当然,与1080P只规范了视频高度为1080行像素而没有规定视频长边的像素数一样,2K、4K也只规定了视频长边的像素数,并没有对视频的像素高度作出规定,因此上面所提到的分辨率都只是一般情况下的数据。






同样是“超清”视频,为什么效果如此不同?


其实,观影效果,特别是视频的清晰度,并不是由某个单一参数决定的。



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猜猜这两颗“苹果”分别是在哪两个视频网站截取的?


这里有两颗“苹果”,是在两个不同的视频网站上截取的同一个1080P视频、同一帧画面的同一个“苹果”,但点开图片之后就可以发现,两者的清晰度有着很大的差别。


曾经用格式工厂之类软件转换过格式的小伙伴们应该也还记得,将一部电影从avi或者rmvb转成mp4格式之后,即便分辨率不变,但画面清晰度就会大打折扣,特别是运动场景下,画面几乎糊成一片。



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▲ 某经典电视剧的1080P画面



我们还可以对比不同电视剧的同分辨率画面来验证这个结论。


既然分辨率不能完全决定视频清晰度,那影响它的还有哪些因素呢?其中非常重要的一个因素,就是视频的码率。



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▲ 同样是1080P,只有B站大会员才能“享受”高码率



那么,什么是码率呢?


要了解码率的意思,我们首先得了解视频是如何播放的。在电脑上,无论我们播放本地视频或是通过视频网站观看流媒体视频,原理都是将视频文件中的数据从硬盘传输到内存中进行解封装、解码等步骤,之后再通过输出设备进行播放。


所以,视频的播放其实是一个长期的数据传输的过程。



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▲ 因此有些视频需要解码器才能播放



而一个视频在播放时单位时间传输的数据量越多,画面和音乐效果就越好,这也是码率的单位和网络带宽的单位相同,都使用kbps或Mbps的原因。


我们也可以通过相同分辨率、不同码率下的同一个视频的体积来验证这一点。



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B站上的一部视频,1080P和1080P高码率的文件体积,相差在3倍以上,这也就是说,在同一段时间中,播放1080P高码率视频传递的数据量是1080P视频3倍,清晰度更高、观影体验更好就是必然的了。


虽然分辨率和码率两者是影响视频清晰度的两个不同方面,但这两者其实有一些隐藏的关联,甚至可以说一部视频的分辨率部分取决于它的码率。



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▲ 码率间接决定了视频的分辨率



上图中纵轴的dB,指的是PSNR,即峰值信噪比。这一数据用来表示视频画面的质量。一般来说,峰值信噪比越接近50dB,视频的画面越接近原始影像。


我们可以看到,一个分辨率为1280×720(即720P)的视频,码率需要在1000kbps(即1Mbps)以上,可以获得40dB以上的峰值信噪比,但当其码率在500kbps时,画面的峰值信噪比反而低于480P的视频。因此,不同的画面分辨率有其最适合的码率区间。


而在分辨率和码率之外,还有很多事情会影响到视频的清晰度乃至画面效果,例如小黑曾经在文章《中高端手机专属!HDR屏看视频究竟有什么不一样?》(添加超链接:https://mp.weixin.qq.com/s/RUoEScR270tircATWsKeLQ)中介绍过的HDR技术就是一个影响画面效果的因素。


此外,视频的编码方式、压缩码率的优化都能影响视频的清晰度,但这些方面专业度相对较高,小黑就不展开介绍了。






如何区分真高清和“伪高清”


小黑在前面曾经提到过,国内有部分视频网站甚至将480P标注成高清、720P标注成超清,造成了高清、超清这些称呼的混乱。


其实在国际上,关于高清、超清这些清晰度的划分是有一定标准的:


“标清(Standard Definition)指720P以下分辨率;
高清(High Definition)指720P分辨率;
全高清(Full High Definition)指1080P分辨率;
超高清(Ultra High-Definition)指4K及以上的视频(即2160P及以上分辨率)”


当然,这一标准在不同情况下会有所不同,例如1080P也可以常做高清。而随着技术的发展,也有越来越多的人(例如小黑)觉得720P早已“不配”再拥有高清的名号,因此在去年,YouTube上也已经摘下了720P后的“HD”标志。



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▲ YouTube上只有1080P还留着“HD”标志



但在国内的视频网站上,各大平台对高清的定义令小黑目瞪口呆。



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▲ 什么时候480P就可以算高清了?



另外,帧享影音又是什么分辨率,小黑表示摸不着头脑。


事实上,不光是“帧享影音”,国内视频网站最爱的“蓝光”也与分辨率没有什么关系。


事实上,“蓝光”一词只是与VCD、DVD一样的光盘名,蓝光光盘的出现,也正是为了取代DVD光盘。



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▲ 蓝光只是一种存储介质



之所以命名为“蓝光”,是因为这一存储方式是通过波长为405纳米的蓝色激光光束进行读写操作的。其优势在于拥有比DVD更大的容量空间。目前市场上常见的蓝光光盘,单张容量可以达到100GB。


更大的容量带来的自然就是可以装下更大的视频文件,这也就让全高清和超高清视频,乃至无损音频等媒体格式得到更广泛的普及。


但这并不代表蓝光光盘就等于全高清或超高清视频了。正如刚才所说,蓝光光盘本身只是一种容量更大的存储设备,如果真有人闲来无事往蓝光盘里存480P视频甚至只是塞一张照片,也是蓝光盘的另一种使用方式罢了。



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▲ 蓝光光盘可以在一到两张光盘中装下一部4K电影



除了更高分辨率和码率的视频之外,蓝光光盘的大容量还可以使其轻松放进各种差异化内容,例如各地不同的音轨、字幕,甚至对部分画面做本地化的适配等等。


如果单从普及更高清晰度的视频这个角度来看,蓝光确实与清晰度有一定的关系,但这并不是国内视频网站用蓝光甚至来标注分辨率的理由,更不是随随便便将480P标注成高清的理由。


所以,在网上追剧或是线下淘碟的时候,我们切不可被“高清”、“超清”这样的叫法迷惑,因为不同平台的高清,实际清晰度可能有着天壤之别。








国内视频网站将480P标注成高清,或许有他们自己的苦衷,例如服务器成本高昂啦、带宽限制啦等等等等。


不过,既然是面向大众的平台,“良心发现”一下按实标注,小黑觉得这应该是做生意的底线。不知道我们的视频屏网站何时才能意识到这一点,老老实实把高清的字样从480P的头顶上摘下来呢?




图源:视频网站截图、苹果发布会截图、百度
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感谢楼主的分享,还是阔以滴
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都不知道说的啥
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顶顶更健康
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