Televiziunile și furnizorii de cablu din Europa se confruntă frecvent cu aceeași situație: la același bitrate, un canal de ştiri pare mai clar decât un canal sportiv transmis pe același multiplex sau platformă. Cauza e tehnică și veche cât transmiterea digitală, dar a devenit mai vizibilă în ultima perioadă odată cu expansiunea streamingului și cu presiunea de a transmite mai multe canale HD pe aceeași infrastructură.
Diferenţa e mai degrabă matematică decât magică: un buletin de ştiri arată bine pentru că imaginea se schimbă puţin între cadre, pe când un meci conţine mişcare continuă şi detalii care se modifică rapid. Compresia video modernă nu trimite fiecare cadru ca pe o fotografie completă: încarcă periodic un cadru complet, numit I-frame, iar între acestea sunt cadre care conţin doar diferenţele faţă de precedente, P-frame şi B-frame. Când diferenţele sunt mici, encoderul poate reutiliza mult din informaţie; când totul se mişcă mult, e nevoie de mult mai multe date. Imaginează bitrate-ul ca lăţimea unei autostrăzi: canalul de ştiri circulă cu trafic lejer, iar transmisiunea sportivă devine o avalanşă de maşini. Dacă autostrada are aceeaşi lăţime pentru ambele, sportul va sufoca banda şi vor apărea artefacte vizuale.
Encoderii folosesc şi vectori de mişcare pentru a nota deplasarea blocurilor de pixeli între cadre, ceea ce funcţionează foarte bine pentru o mână care se mişcă pe un fundal static, dar mai puţin când camera panoramează tribunele, jucătorii aleargă şi mingea zboară. De asemenea există GOP, adică grupurile de cadre de la un I-frame până la următorul. Un GOP lung economiseşte biţi în scene liniştite, dar la acţiune intensă encoderul poate scurta GOP-ul sau insera I-frame-uri mai des, ceea ce creşte cererea de bandă. Unele tehnologii folosesc GOP dinamic: lungimea grupului se ajustează în funcţie de scenă, similar modului în care camerele de supraveghere Axis Zipstream reduc frecvenţa I-frame-urilor când nu detectează mişcare. În televiziune această metodă ajută, dar nu elimină problema de bază: mai multă mişcare înseamnă nevoie de mai mulţi biţi.
Artefactele de compresie apar când nu sunt suficienţi biţi pentru a reda fidel imaginea: macroblocuri pătrăţoase, estompare, contouring sau hale în jurul obiectelor în mişcare. Pe gazon, de exemplu, iarba poate dispărea în favoarea unei bări verzi uniforme; feţele din public se pierd în detaliu. Într-un studio de ştiri nu vei vedea aceleaşi defecte la acelaşi bitrate, pentru că prezentatorul şi fundalul se modifică foarte puţin de la cadru la cadru. Din acest motiv, pentru aceeaşi calitate percepută, canalele sportive sunt frecvent alocate 8–10 Mbps în HD, în timp ce un buletin de ştiri arată bine chiar la 3–5 Mbps, în funcţie de codecuri şi multiplexare.
Statistical multiplexing, utilizat de multe reţele, permite împărţirea dinamică a benzii între canale: atunci când un canal de ştiri foloseşte puţini biţi, aceştia pot fi redirecţionaţi temporar către un canal sportiv aflat în vârf de consum. Exemple practice există: în Australia transponderul Foxtel de 52 Mbps putea susţine 7–9 canale HD cu medii per canal între 5, 7 şi 7, 4 Mbps dar cu vârfuri pentru sport peste 10 Mbps; în Marea Britanie, BBC One HD a demonstrat cât poate varia bitrate-ul: în timpul genericului emisiunii tehnice Click fluxul a urcat până la 14, 9 Mbps, iar 30 de secunde mai târziu, la o imagine statică, a scăzut la 1, 9 Mbps. Istoric, BBC a emis iniţial HD la rezoluţie 1440×1080 dar cu un bitrate foarte mare, peste 16 Mbps, pentru a obţine o imagine mai curată în transmisii cu mişcare; ulterior, cu codecuri mai eficiente, a trecut la 1920×1080 şi a redus bitrate-ul mediu la circa 9, 7 Mbps.
Producătorii de echipamente şi platformele de streaming recomandă bitrate-uri diferite în funcţie de framerate şi rezoluţie din acest motiv: YouTube, de pildă, sugerează 8 Mbps pentru 1080p la 30 fps şi 12 Mbps pentru 1080p la 60 fps, iar pentru 4K sport recomandarea este creşterea bitrate-ului cu aproximativ 50% faţă de conţinutul obişnuit. Codecurile noi, precum HEVC/H.265, oferă eficienţă mai bună decât H.264, reducând necesarul de bandă, dar ele nu schimbă regula fundamentală: conţinutul cu multă mişcare rămâne mai solicitant. Din acest motiv canalele sportive premium rămân cei mai mari consumatori de megabiţi din reţelele TV.
Pe scurt, dacă te-ai întrebat de ce prezentatorul arată impecabil, iar un meci are pătrăţele, răspunsul stă în combinaţia dintre natura imaginii, modul în care funcţionează compresia şi deciziile privind alocarea benzii. Multiplexarea statistică şi GOP-ul dinamic atenuiază problema, dar presiunea persistă, iar operatorii trebuie adesea să aleagă între creşterea bitrate-ului, comprimarea mai agresivă sau reducerea rezoluţiei ori a framerate-ului pentru a menţine serviciul sustenabil.
BBC One HD a transmis iniţial la peste 16 Mbit/s. Aceasta reflectă o alegere tehnică clară: sacrifici o parte din rezoluţie sau din numărul de canale pentru a aloca mai mult bitrate fiecărui pixel rămas, astfel încât evenimentele sportive sau concertele să se vadă fără artefacte. Compromisul între rezoluţie, bitrate şi eficienţa codec-urilor defineşte calitatea percepută; în practică contează ce prioritizează operatorul şi ce aşteaptă publicul la meciuri importante. Pe termen lung, progresele în encodare şi infrastructură vor reduce aceste compromisuri, dar nu vor schimba legea de bază: mai multă mişcare, mai mulţi biţi necesari.
Ce observi mai des când urmăreşti televiziunea: pătrăţele pe canalele de sport sau imagine clară la buletinele de ştiri?
Via (text și foto): HD Satelit
Fii primul care comentează