Video Framerate Bitrate Verständnisfrage

[Gast]

Wenn ich einen beliebigen Videoclip, jemand wirft einen Ball oder so, mit 60fps aufnehme....

und dann bei gleicher Auflösung einmal mit 30 fps und einmal mit den vollen 60 fps xvid/h264 encodiere...

Ich nehme hypothetisch 720p und bei 30fps 2Mbit VBR
würde ich für eine gleichbleibende subjektive Qualität (Blockbildung, Unschärfe) bei 60 fps das doppelte , 4Mbit brauchen?

Oder sind die Unterschiede zwischen den einzelnen Frames bei 60fps geringer, sodass die erforderliche Bitrate sich nicht so sehr erhöht?

[Geldmann3]

Die Unterschiede sind geringer. Du solltest für die gleiche Qualität bei 60FPS weniger als die doppelte Bitrate benötigen, um auf eine ähnliche Qualität zu kommen. Es hängt dabei ganz vom Inhalt des Videos ab. Je schneller der Inhalt je näher kommst du an eine benötigte Verdopplung der Bitrate.
Als Daumenwert würde ich für 60FPS nur 50-70% mehr Bitrate nehmen.

[Gast]

Welche Bitrate du brauchst für eine bestimmte subjektive Qualität hängt in erster Linie vom Inhalt des Videoclips ab. Die Framerate ist da nicht so wichtig.

Viel wichtiger ist wie die 30fps bzw. 60fps entstanden sind.

Unter gleichen Voraussetzungen (Verschlusszeit, Blende, Fokussierung) kannst du für den 60fps und den 30fps-Clip mit gleicher Bitrate auch eine annähernd gleiche Qualität erhalten (Voraussetzung ist natürlich dass der Encoder entsprechend eingestellt ist).

Wenn du einen Clip mit 60fps aufnimmst und dabei auch die Verschlusszeit verringerst, verringert sich auch die Bewegungsunschärfe in den Einzelbildern. Höhere Schärfe braucht natürlich eine höhere Bitrate.


Wenn du ein 60fps Video in 30 fps konvertierst gibt es im Prinzip 2 Möglichkeiten. Entweder man lässt einfach jedes 2. Frame aus. Damit verändern sich die Einzelbilder nicht und auch die benötigte Bitrate unterscheidet sich nur gering. Wenn das Video mit kurzer Verschlusszeit aufgenommen wurde, werden Bewegungen aufgrund der fehlenden bzw. unzureichenden Bewegungsunschärfe ruckeln. Wurde das Video mit langer Verschlusszeit aufgezeichnet ist das ganze relativ egal.
Die zweite Möglichkeit ist jeweils 2 Bilder miteinander zu verrechnen. Das hat im Prinzip einen ähnlichen Effekt wie eine Aufnahme mit längerer Verschlusszeit (wobei der Unterschied zu einer realen Aufnahme mit längerer Verschlusszeit größer wird, je kleiner die Verschlusszeit beim Ausgangsmaterial gewählt wurde), die Bewegungsschärfe sinkt also und damit auch die benötigte Bitrate. Unter Umständen kann das Verrechnen mehrerer Bilder auch das Bildrauschen senken und damit die benötigte Bitrate weiter verringern.

Wird bereits bei der Aufnahme das Video 1x mit 30 und 1x mit 60fps aufgenommen richtet sich die benötigte Bitrate nach den Aufnahmeparametern.

Wird die Verschlusszeit der Framerate entsprechend angepasst muss natürlich ein anderer Parameter ebenfalls geändert werden um die Belichtung konstant zu halten.
Wird dafür die Blende vergrößert verringert sich die Tiefenschärfe, das gesamte Bild außerhalb des fokussierten Bereichs wird also unschärfer. Damit verringert sich natürlich die benötigte Bitrate.
Bei gleicher Blende müsste die Empfindlichkeit erhöht werden. Je nach Kamera kann sich damit das Bildrauschen erhöhen, wodurch die benötigte Bitrate steigt. Wenn die Kamera allerdings eine starke Rauschunterdrückung verwendet kann das wiederum die gesamte Bildschärfe und damit auch die benötigte Bitrate verringern.


All das gilt natürlich nur für Szenen mit Bewegung. Bei Szenen mit wenig oder keiner Bewegung ist die Bildrate der Aufnahme völlig egal. Dort braucht es keine höheren Bitraten und es gibt auch keinen Qualitätsvorteil durch die höhere Framerate.

Videocodecs versuchen Redundanzen zu vermeiden und sind dabei schon recht gut. Ein Video mit 60fps hat gegenüber 30fps in erster Linie mehr Redundanzen, weshalb der benötigte Speicherplatz nicht wesentlich ansteigt.
Mehr Speicherplatz wird nur dort benötigt, wo das Video mit höherer Bildrate auch wirklich mehr Informationen besitzt, also bei viel Bewegung evtl. mit geringerer Bewegungsunschärfe.

[Maorga]

Bei dieser Szene dürfte es nicht weiter schlimm sein ob du 60fps oder 30fps hast - die Videos werden gleich sein mit selber Bitrate. Du musst auch mit der Bitrate nicht hochgehen wenn du mehr Frames hast. Da ist die Auflösung schon tragischer.