Entendendo quadros por segundo (FPS)


Sumário


Quadros por segundo (FPS) é uma medida de como o movimento de vídeo é exibido. O termo se aplica igualmente ao vídeo de filme e vídeo digital. Cada quadro é uma imagem estática.

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Plano de fundo

Meio tecnológico pode ser usado para sugerir a ilusão de movimento. Para criar a percepção de movimento, o cérebro automaticamente adiciona ou preenche informações ausentes. Ele faz isso primeiro através de um conceito conhecido como persistência da visão, onde um estímulo visual continua a ser registrado pelo cérebro para um tempo muito curto após o estímulo termina. Em segundo lugar, ele aproveita o que é conhecido como a função PI. Por exemplo, se duas luzes adjacentes alternadamente piscam, vemos uma única luz de deslocamento para frente e para trás. Isso ocorre porque tendemos a preencher lacunas entre objetos espaçados de visão. Elas são exploradas por imagens de movimento, que consistem em successions rápidas de quadros ainda no qual os objetos "móveis" são substituídos uma muito curta distância um do outro.

Devido a esses fenômenos, quanto maior o FPS, mais suave o movimento aparece. Em geral, o FPS mínimo necessário para evitar um movimento é cerca de 30 FPS. Para conteúdo de alta movimento, uma sessão de codificação aproximadamente 60 FPS pode ser mais útil.

Ao lidar com FPS, é importante compreender também outros termos que são usados em todo o codificador do Windows Media:

    • NTSC: comitê de padrões nacionais de televisão. O NTSC é responsável por definir os padrões de TV e vídeo nos Estados Unidos. NTSC padrão para televisão define um sinal de vídeo composto com uma taxa de atualização de 29,97 QPS. O padrão NTSC também requer que esses quadros ser entrelaçado.
    • PAL: alternando linha de fase. A televisão dominante padrão na Europa. O padrão PAL oferece 25 QPS.
    • Entrelaçado: cada quadro de vídeo NTSC ou PAL consiste em dois "campos". Quando a exibição de vídeo, uma televisão NTSC desenha um campo cada 1/60º de um segundo, e exibição de televisões PAL um campo cada 1/50 de segundo. Entrelaçamento mesclando os campos alternados de uma imagem em um único quadro. O processo de separar o único campo de volta para os dois campos originais é chamado DeInterlacing.
    • Telecine: mais conteúdo de filme é criado a 24 FPS. De acordo com o padrão NTSC, quadros extras são adicionados para alcançar o requisito de 30 FPS. Isso é feito através de um algoritmo que cria um quadro entre dois outros quadros intermediário. O processo que remove os quadros que foram adicionados ao filme 24 FPS foi convertido para 30 FPS vídeo é conhecido como Telecine Inverso.






Quadros-chave de compreensão

Quando o conteúdo é transmitido, é muito caro (em termos de largura de banda da CPU e rede) para enviar todos os dados de vídeo de cada quadro único. Para resolver esse problema, o codificador tem uma configuração de frequência de quadro-chave. O quadro-chave (também conhecido como i-frame) é um quadro de dados que contém todos os dados de vídeo. Os quadros intermitentes enviar somente as alterações ou deltas, de quadro chave.

Veja por exemplo um alto-falante em um suporte. Faz mais sentido para enviar apenas a área da tela que está sendo alterado (a boca de alto-falantes e talvez mãos) e, em seguida, ele faz para enviar informações adicionais. Neste exemplo, um intervalo maior de quadro chave pode ser selecionado sem prejudicar a qualidade do vídeo.

Se o conteúdo for de maior movimento, é mais vantajoso definir a taxa de quadro chave inferior. São exemplos de vídeos com muita movimentação eventos esportivos ou filmes de ação. Nesses casos, todo o quadro está mudando rapidamente para uma grande quantidade de dados está prestes a ser enviado e um computador de high-end é necessário para alcançar os resultados desejados.

Embora a taxa de quadro chave for definida, é possível que um quadro-chave a ser enviado para que o intervalo de tempo decorrido. Se o delta é alto o suficiente, o codificador cria automaticamente um novo quadro-chave.

Fatores que afetam a quadros/s

Há basicamente três fatores que afetam a taxa de quadros, e estão todos inter-relacionados:

  • CPU: uma regra geral para isso é a maior taxa de quadros, maior a necessidade de CPU. O codificador do Windows Media acompanhar os dados que estão sendo enviados a ela da placa de captura, é necessária uma CPU rápida. Para manter sincronizados com o fluxo de áudio, o codificador iniciará o descarte de quadros de vídeo para acompanhar a entrada de dados. Quando os quadros são derrubados a estatística FPS atual é menor do que a estatística FPS esperado no painel do monitor. Observe que algumas placas de captura só são capazes de capturar a 15 FPS, enquanto outros são capazes de capturar a 30 QPS o total. Consulte o fabricante da placa para obter detalhes específicos sobre sua placa.
  • Tipo de conteúdo: conforme mencionado anteriormente, conteúdo de alto movimento requer mais recursos do que o vídeo de animação de baixo. Portanto, é mais importante selecionar corretamente uma CPU para lidar com a tarefa e escolher o perfil correto e a taxa de quadro-chave. Se o processo de codificação não consegue acompanhar o conteúdo, ele começa a descartar quadros. Uma exceção a isso é conteúdo estático. Se o conteúdo for um objeto fixo (por exemplo, uma parede ou um espaço vazio), a taxa de quadros pode ser menor porque o codificador não precisa capturar quaisquer deltas.
  • Perfil selecionado: cada perfil tem tamanho do quadro e a taxa de quadros determinado. Se você selecionar um perfil que o codificador não puder acompanhar, selecione um perfil de qualidade inferior. Vários perfis de taxa de bits também podem afetar o desempenho do codificador. Se o codificador iniciar o descarte de quadros, talvez seja necessário remover um fluxo do perfil ou ajustar o tamanho do quadro.
Para obter mais informações sobre como configurar e usar o codificador, consulte a documentação do Windows Media Encoder.