Почему 4K Blu-ray всегда превосходит 4K-стриминг по качеству изображения

Запустите 4K-трансляцию и Ultra HD Blu-ray-диск с одним и тем же фильмом на одном и том же телевизоре — и в обоих случаях вы получите картинку с разрешением 3840 x 2160. Однако это не значит, что телевизор принимает одинаковый объем информации об изображении. Разрешение описывает сетку пикселей на экране, в то время как сжатие определяет, насколько детально эта сетка заполнена.

Для массового стриминга это различие обеспечивает Ultra HD Blu-ray встроенное преимущество. Диск может выделить под видео гораздо больше данных, в то время как интернет-трансляция также должна поддерживать стабильное воспроизведение при изменении сетевых условий.

Здесь в дело вступает битрейт. Битрейт измеряет объем данных, используемых видео за определенное время, обычно в мегабитах в секунду (Мбит/с), но он не является универсальным показателем качества. Кодек тоже имеет значение. Кодек — это технология, используемая для сжатия видео при хранении или передаче, а затем для его декодирования при воспроизведении. Некоторые кодеки способны сохранять больше деталей изображения, чем другие, используя при этом тот же объем данных. Например, HEVC был разработан для более эффективного сжатия видео, в том числе для потокового вещания и цифрового хранения.

Даже при использовании эффективного кодека объем доступных данных по-прежнему важен. Согласно данным Blu-ray Disc Association, формат Ultra HD Blu-ray поддерживает максимальную скорость видеопотока 108 Мбит/с на дисках объемом 66 ГБ и 128 Мбит/с на дисках объемом 100 ГБ. Эти показатели являются скорее верхним пределом, а не минимальным или типичным битрейтом фильма, но они показывают, какой объем данных формат может выделить под видео.

Интернет-стриминг ориентирован на другие приоритеты. HTTP Live Streaming (HLS) от Apple — одна из систем, используемых для доставки видео через интернет — предоставляет несколько версий одного и того же видео с разным битрейтом, чтобы воспроизведение могло адаптироваться при изменении условий сети. Netflix наглядно демонстрирует этот компромисс: для 4K рекомендуется скорость подключения не менее 15 Мбит/с (хотя это рекомендация именно для скорости интернета, а не битрейт видео на Netflix), и сервис может снизить качество изображения при медленном или нестабильном соединении.

Не каждую сцену сжать одинаково легко. Большие и относительно простые участки можно закодировать эффективно, в то время как мелкие текстуры, быстрое движение и постоянно меняющиеся детали требуют больше данных. Зернистость кинопленки особенно требовательна к ресурсам, поскольку ее кажущийся случайным узор меняется от кадра к кадру. Исследования компании Netflix в области кодирования показали, что зернистый видеоряд все еще может демонстрировать видимую пикселизацию (блочность) при битрейтах, которых было бы более чем достаточно для простой анимации. Если для сложной сцены не хватает данных, эти артефакты сжатия становятся гораздо более заметными.

Сжатие может стать заметным и в более простых сценах. Один из примеров — полосы (бандинг), которые возникают, когда плавный переход между оттенками распадается на видимые полосы вместо того, чтобы меняться постепенно. Вы можете заметить это на темной стене, тени или вечернем небе, где тонкие изменения цвета или яркости в норме должны выглядеть монолитно.

Более высокий битрейт не гарантирует лучшую картинку, а диск с плохим кодированием всё равно может выглядеть хуже качественной трансляции. Однако, когда исходный материал и качество кодирования сопоставимы, наличие большего объема данных означает, что меньшее количество визуальной информации будет отброшено.

Некоторые сервисы транслируют 4K с гораздо более высоким битрейтом. Режим Pure Stream в сервисе Sony Pictures Core работает в диапазоне от 43 до 80 Мбит/с, причем для достижения максимального качества потоковому сервису требуется скорость интернета не менее 115 Мбит/с. По заявлению Sony, этот высший уровень обеспечивает качество, сопоставимое с 4K UHD Blu-ray.

Это делает различие более очевидным: сам по себе стриминг не обязательно является ограничением. Если предоставить интернет-трансляции достаточный битрейт и пропускную способность, она сможет подобраться гораздо ближе к качеству диска.

Локальный стриминг может работать иначе, чем подписочный сервис, поскольку видео может вообще не нуждаться в перекодировании. Персональный медиасервер, такой как Plex, может передавать совместимый видеофайл напрямую на телевизор или стриминговое устройство в его исходном виде. В Plex эта функция называется Direct Play. Он также может использовать Direct Stream (прямой поток), который изменяет способ упаковки файла для устройства без перекодирования самого видео. В любом случае трансляция файла не обязательно означает потерю качества изображения из-за дополнительного сжатия видео.

Эти исключения не отменяют преимуществ Ultra HD Blu-ray перед традиционным 4K-стримингом. Они показывают, что реальная проблема заключается не в том, откуда берется фильм — с диска или из интернета, — а в том, сколько именно информации об изображении в итоге доходит до вашего экрана.