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视频网站画质一年不如一年,4K/8K难达标背后有何秘密?

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近期,一则《清晰度不如4年前!视频变糊是你的错觉吗?》的科普视频引发热议,网友忽然决心,觉得确实如今的在线视频画面清晰度不如过往。

01 顶流UP揭秘“视频网站画面变糊”

科技圈掀起了一阵关于视频网站画质的热议,这一切源自于B站顶流UP主“影视飓风”发布的一则视频——《清晰度不如4年前!视频变糊是你的错觉吗?》。然而,令人意想不到的是,这则本欲揭示真相的视频在发布仅一天后,便被UP主主动下架,引发了广泛关注和猜测。

在《清晰度不如4年前!视频变糊是你的错觉吗?》这则视频中,“影视飓风”通过对比自己2023年与2020年上传的视频,惊人地发现尽管技术进步,但视频画面的清晰度却似乎有所倒退。经过深入调查,该UP主揭示了视频平台为了降低流量费用,采取了一系列手段来压缩视频画质。

根据“影视飓风”的说法,视频平台通过降低视频码率、改变编码格式等方式,对博主上传的视频进行了“瘦身”处理。更为复杂的是,一些平台还会根据视频的观看次数进行动态调节:当视频观看人数较少时,给予较高的码率以保证画质;而当视频走红,观看人数激增时,则迅速降低码率、调整格式,以节省带宽和流量开支。

更令人担忧的是,为了弥补画质下降带来的观感损失,部分视频网站还会对视频进行锐化处理。这种处理方式虽然在一定程度上提升了画面的清晰度,但往往会导致视频内容失真,影响创作者的原始表达。

面对如此揭露性的内容,“影视飓风”的视频迅速引起了广泛关注和讨论。然而,就在发布后不久,该视频却遭遇了意想不到的变故——被UP主主动下架。

“影视飓风”在微博上发表声明称:“因为多方原因,有关清晰度的视频只能全网下架了,我们仍然希望互联网技术可以不断演进,让大家看到更清晰的视频。”从这份声明中,不难感受到UP主在压力之下做出的无奈选择。

有分析认为,视频下架的背后或许与视频平台的抵制有关。毕竟,该视频直接揭露了平台在画质处理上的“小把戏”,触动了平台的利益神经。为了维护自身利益和市场形象,平台方面可能采取了某种手段来迫使UP主下架视频。

02众网友感觉视频网站画质模糊

同“影视飓风”一样感觉“视频网站画面变糊”的人其实很多,早在三年前,国内视频平台的“清晰度缩水”现象就曾多次引发热议。当时,不少用户发现,国内所谓的1080P视频甚至还不如YouTube的720P清晰,而国内标榜的“4K”画质与国外主流4K相比,更是有着天壤之别。

而在知乎上,很早就有网友提出“现在在网站看视频往往选择【超清】才感觉和以前的【高清】清晰度一样 流畅就更是没法看了 这是错觉?还是视频网站改换了所谓 高清 标准”的问题,针对这些疑问,不少和“影视飓风”一样热衷影视的人都分享过各种推测。

“视频压缩”是目前主流观点中热度最高的,根据“影视飓风”的表述,视频网站为了节省带宽和存储成本,会对上传的视频进行压缩。这种压缩可能会降低视频的码率和分辨率,从而导致画质下降。

这样的玩法其实并不稀奇,视频网站通常有一套自己的编码格式体系,通过改变视频编码格式,进而让视频最符合平台播放/输出需求。视频网站压缩画质的方法主要依赖于多种视频压缩技术,这些技术通过减少视频数据中的冗余信息来减小文件大小,同时尽量保持画质。

这里一定要注意,“尽量保持”绝对不是完全无损,这个度的尺子始终掌握在视频网站手里。

除简单粗暴地直接变换编码外,视频网站还会通过帧间预测和帧内预测进行视频压缩。帧间预测利用相邻帧之间的相似性,通过预测当前帧与前一帧或后一帧的差异来减少数据冗余。帧内预测则是在单个帧内,通过预测像素块的值来减少空间冗余。

这里可以举个极端的例子,假如有一部时长 2 小时的 24 帧后现代艺术电影,叫《深秋傍晚的黄色回忆》,从头到尾的内容,就是一张纯粹的黄色图片。那么电脑应该怎么储存它呢?

如果要把这 172800 张图片的所有像素点信息,全都按照常用的方式记录下来,那文件大小会超过 500GB ,硬盘根本不够用。

所以电脑压根不会这么干。既然每帧画面都一样,那么只需要记录一帧画面的数据,然后一直放就行。而且一帧图片内每个像素点的颜色都一样,那么电脑也只要记录其中一个点的颜色就行。这么一来,这部电影的实际储存空间就可以压缩到非常非常小。

在真实世界中,你看的视频内容肯定不会这么纯洁,但全都经过了类似的压缩过程:比如在这几秒钟的场景内,每一帧画面的背景元素完全相同,那就可以只存一次。

这个人物的运动符合物理规律,那就只记录这两个关键帧的信息,其他的位置信息推算出来就行。这些方法,叫做“帧间压缩”;就算单独看这一帧画面,也有很多画面元素相同,不需要全都记下来,这叫做“帧内压缩”;把这些压缩方案打包组合使用,人类就发明了很多种不同的视频编码,能让视频的体积变小,画质也不错。

当然,这样的做法本身是一种平衡,就如同当年视频网站1080P变2K或2K变4K一样,通过追踪补偿和渲染实现。简单来说就是在原来的每个像素点上直接插入四个像素点,通过点对点显示,让播放的影片不再是直接拉伸。这样2K影片的分辨率就能达到4K。

不过这种粗糙的插值也使得画面损失了细节,整体画质的提升其实非常有限。

03让消费者不满的“暗箱”操作

绝大多数消费者其实对画面的要求并没有那么极致,虽然4K乃至8K的画面真的很让人震撼,但大多数消费者内心还是明白超高清视频内容是需要网络、播放设备等多方支持才可以的,大众之所以反感“视频网站画面变糊”,主要原因是认为自己的知情权被冒犯。

随着网络视频市场的蓬勃发展,各大平台面对的流量成本也逐年攀升,而视频内容码率成为这一切的关键。

“码率”,是指视频一秒钟包含多少数据量。码率越高,说明一秒钟包含的信息越多,画质越好。所以“码率”,才是判断视频质量的最重要指标。而码率的单位为 b/s、Kb/s ( “/” 常用 per 的缩写 p 代替,如 Kbps ),意思是你看到的每秒视频所占用的文件大小(可以理解为产生的流量大小,其中 8 b = 1 B,8Mb = 1 MB),平均码率 1 Mbps ( 1024 Kbps)的视频,一秒钟内容会消耗你 128 K 的流量。

视频网站的分辨率可以随意设置,但清晰度不由分辨率决定。只是一般分辨率高一点的,码率也对应会设置得高一点。

通俗来讲,我可以把一个像素点拉伸到 720p,也可以把正常的 4K 视频缩放到 720p,这两者看起来能一样吗?所以分辨率不能衡量一个视频的清晰度。在相同的编码技术下,能衡量视频清晰度的,是码率(Bitrate,比特率)。

为了节约成本,很多视频网站都在偷偷降低视频码率、改变编码格式。甚至有些平台还会根据视频热度动态调整码率:当一段视频刚发布、观看人数不多时,它可能会分配一个较高的码率;而当该视频变成“爆款”吸引了大量流量时,平台反而会下调码率,降低流量开支。

听上去有些不可思议的做法,还真是能实现的。

这里我们不妨回顾一下为何用户能选择观看各种不同清晰度的视频。

一般来说,视频网站的服务器上会存有同一视频的不同版本,这些版本之间分辨率有差别,码率有差别,也就对应于你想看的清晰度版本。同时这些视频都是一段一段地存在服务器上的,所以一方面网站会根据你当前的网络情况自适应选择适合你的清晰度播放给你,另一方面你也可以自己决定要改看什么清晰度的。这就是自适应流媒体传输技术的简单科普了,在AI和大数据技术普及的今天,平台想要实现这样的动态调节并非难事儿。

而强制压低码率的结果就是如果一些视频动作幅度很大,场景切换很频繁,那么它每秒所需要的流量也就越大,码率会对应地高一些,然而就会被视频网站强制压低达到该清晰度如 720p 的统一标准,看起来就没另外一些不闹腾的视频那么舒服。

可随着内容创作者和用户的成长,降低码率的手段很容易被察觉,这对于花了真金白银充值会员,想要看高清视频的消费者而言,显然是很得罪人的操作,于似乎,平台又会选择通过锐化技术提升画面观感。

锐化技术通过增强图像的边缘和细节,可以在一定程度上掩盖低码率视频在画质上的不足。观众在观看时,由于锐化带来的清晰度提升,可能会忽略掉一些由于码率降低而导致的细节丢失问题。

除了技术方面的原因外,人们在观看视频时,往往会受到心理因素的影响。锐化后的视频在视觉上更加吸引人,可能会让观众产生“画质不错”的错觉,从而忽略了实际画质下降的问题。

这样一番操作下来,对于视频网站来说,降低码率可以节省大量的带宽和存储成本。而通过使用锐化技术来掩饰画质下降的问题,可以在保证一定观看体验的前提下,实现成本的有效控制。

而且这样的做法并非仅国内视频平台会采用,国外的视频网站例如Netflix和Youtube,他们会有一支算法团队来专门优化解决方案。例如在影片画面变化较少的时间段,智能降低码率,将这部分资源转移到画面变化激烈的时间段里,就能在影片分辨率不变的情况下获得更好的观看体验。

除此之外,像是Google这样的公司,不仅会自己组团队,还会通过并购其他视频编码领域的公司来研发新的编码技术,甚至会推出新的更适用于高清视频的编码模式。

04不同平台的“超清”视频为何观感不同

完整看完上面对视频压缩码率的解释后,相信大家自己就可以回答这个问题。

很早之前就有网友对国内流媒体平台(播放同样标注 4K 的电影)实测出码率差距(这里我们用ABC代表平台名称,懂的相信都懂)。A平台在2975kb/s,B平台在 3829kb/s。C平台会员解锁的 1080P高码率在 2500-5000kbps 之间,4K、8K 视频码率在10000 - 20000 kbps 之间。

码率差距丨图片来源狗空蓝

反观海外流媒体,Netflix的 4K 视频根据画面不同,码率在 8000 kbps 到 20000 kbps 甚至更高;Apple TV+的 4K 普遍在 20000 kbps 及以上;HBO Max 1080P 都能达到 8000 kbps 以上,4K 也在 20000 kbps 之上。

看到这里相信能更好的理解为何都是4K超高清视频,观影体验却大不一样了吧?

除了直接的码率参数,另一个原因就是各大视频平台的“文字游戏”了。

国内网站的小“技巧”,就目前的共识来说:HD一般是指High Definition=高清,1280x720的分辨率;FHD=Full HD=全高清,1920x1080的分辨率;UHD=Ultra HD=超高清,3840×2160的分辨率。

然而,当我们再去看视频网站的定义时会发现,他们把480P或者540P就叫高清,720P就叫超清,甚至把1080P叫成了蓝光。在定义上就缩水一截,所以大家会觉得“高清”怎么还这么糊?

除了定义外,一个1080P的视频,即是这视频采用逐行扫描技术,水平方向有 1920 个像素,竖直方向有 1080 个像素。主流的 4K 标准是 3840×2160 的分辨率,而电影放映行业的 4K 要达到 4096×2160。

“分辨率”和画面的清晰度相关,但它往往被当成衡量视频清晰度第一,甚至唯一的影响要素,这不完全正确。在一些视频网站的充值VIP选项中曾出现过一个关键信息可能大家没有注意到——“1080P 高清”和“1080P 高码率”,这样的区别就不用再次科普了吧!

不过这里要说明一下的是,人眼判定更多时候会带有主观感受,这里其实更需要的是类似vmaf(网飞(Netflix)出品的画质检测工具)等结合了深度学习、网飞海量的视频,从人眼观感出发,多维度地进行打分的工具进行横向测试,““视频网站画面变糊””的结论才更据说服力。

05超高清化方向从未改变,需更多坦诚沟通

无论是压缩还是拉伸,视频网站显然更多时候是从经济效益方面考虑,才会做出一些平衡手段。

但相较视频平台实际落地中可能出现的各种问题,超高清化产业大方向和风口从未改变。

超高清视频是具有 4K/8K 分辨率,符合高帧率、高位深、宽色域、高动态范围等技术要求的新一代视频。2019年2月,工信部、广电总局、中央广播电视总台联合印发《超高清视频产业发展行动计划(2018-2022年)》,该行动计划提出了到 2022年我国超高清视频产业的发展目标,分2020 年和 2022年两个阶段提出了我国超高清视频产业发展的县体目标,包括前端设备和核心器件的产4K/8K 终端产品普及、标准体系建设、4K频道和内容供给、超高清视频用户规模、行业应用推广等目标业化。

而当前,超高清视频与5G、人工智能、虚拟现实等新一代信息技术深度融合创新发展,催生大量新场景、新应用、新模式,成为千行百业数字化转型的重要赋能力量。据中商产业研究院数据预计截至2022年年底,我国超高清视频产业规模约3万亿元,预计2024年将进一步增至5万亿元。

显然,超高清视频大趋势是完全确定的,但超高清视频显示产业链主要包括视频采集、内容制作、网络传输、终端呈现、行业应用、标准与知识产权等六大关键环节,这些环节相互衔接,共同构成了整个超高清视频显示产业链。

这意味着超高清产业链想要落地,其也需打通各个关键环节。以网络传输为例,超高清视频需要更高的带宽和更稳定的网络传输来保证流畅播放。例如,4K视频的网速需求在40-60Mbps之间,而实际使用中的4G网速通常只有8-60Mbps,无法满足这一需求。此外,现有的传输系统需要改造以支持超高清视频的传输。

同时,超高清视频的数据量远大于高清视频,对存储设备的要求更高。此外,播放和处理超高清视频需要更强大的硬件支持,包括高性能的CPU、显卡和解码器。尽管超高清技术在不断进步,但在某些方面仍存在技术瓶颈。如高动态范围(HDR)、广色域等技术的实现需要更先进的显示设备和更高效的算法支持。此外,超高清内容的实时传输和播放也需要解决网络带宽、延迟等问题。

这些,显然不单单是流媒体平台一方可以解决的,从某种意义上讲,当下流媒体平台的策略,更像是基于各种现实问题下的平衡,只是当这样的平衡少了公开透明沟通后,很容易引发创作者和用户的不满。

相较简单粗暴的下架处理,也希望后续会有坦诚布公的交流机会。

来源:壹零社

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