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Pourquoi la neige, la pluie et les confettis détruisent la qualité de la vidéo en streaming

Si vous avez déjà regardé un film sur Netflix, YouTube ou un autre service de streaming, vous remarquerez peut-être qu’à chaque fois qu’il y a une scène pluvieuse, la qualité de la vidéo s’effondre complètement. Même si vous diffusez sur la meilleure connexion Internet, la vidéo ressemblera à de la merde. Cela se produit parce que tous les flux vidéo sont compressés et que des particules telles que la pluie, la neige et les confettis détruisent complètement les flux compressés.

Comment la vidéo moderne est compressée pour s’adapter aux limites de débit binaire

Pour comprendre pourquoi la pluie et d’autres particules peuvent gâcher la qualité d’une vidéo, nous devons comprendre le fonctionnement du débit binaire. Le débit binaire d’une vidéo est, pour simplifier à l’extrême, la quantité de données qu’une vidéo peut traverser, mesurée en bits par seconde. Vous pouvez penser à la largeur d’une conduite d’eau. Plus le tuyau est petit, moins vous pouvez faire passer d’eau à la fois. Plus le tuyau est large, plus vous pouvez laisser passer d’eau. Les vidéos sont similaires: plus le débit binaire est élevé, plus une vidéo peut afficher de données par seconde, ce qui signifie plus de détails et une meilleure clarté d’image.

Dans le monde de la HD et maintenant de la télévision 4K, cette limitation peut devenir un problème. La plupart des vidéos que vous voyez sont compressées d’une manière ou d’une autre. Si vous deviez regarder une vidéo HD complètement non compressée, elle aurait un débit de 2,98 par seconde. La vidéo 4K est encore pire, avec un débit binaire non compressé de 1,67 par seconde. Pas des bits. Octets. C’est plus de données que la connexion Internet la plus rapide au monde peut gérer.

Heureusement, la compression moderne fait un travail décent en préservant la qualité vidéo, au moins jusqu’à un certain point. Un Blu-Ray standard sort jusqu’à 40 Mbps et un Blu-ray 4K sort jusqu’à 108 Mbps. Les câbles HDMI entre votre lecteur Blu-Ray et votre téléviseur peuvent transmettre jusqu’à 18 Gbps, il y a donc plus qu’assez de place pour gérer toutes ces données.

La différence entre le débit binaire vidéo non compressé et le débit binaire sur vos disques Blu-Ray est énorme, mais vous ne pourrez probablement pas le dire. La vidéo non compressée contient une tonne de détails que l’œil humain ne remarquera généralement pas, donc une bonne partie de cela peut être jetée. Aditionellement, compression inter-images peut réduire considérablement la taille d’un fichier en jetant des données lorsque des parties d’une image restent les mêmes entre les images.

Ce plan peut être beaucoup compressé car il y a très peu de mouvement ou de changement entre chaque image.

Prenez le clip ci-dessus de Luke Cage de. Dans ce bref plan, Luke incline légèrement la tête vers la droite et un flic se dresse sur le côté, mais la plupart du temps, le cadre ne change pas. Les barres à l’arrière sont presque parfaitement immobiles, et même le corps de Luke ne bouge pas de façon spectaculaire. La compression inter-images peut indiquer à une vidéo de simplement continuer à dessiner le même arrière-plan à chaque image, ou de simplement déplacer certains des pixels du premier plan, plutôt que de redessiner chaque pixel à partir de zéro trente fois par seconde. Ce type de compression peut faire d’énormes coupes dans une taille de fichier vidéo autrement massive. Sans cette compression, tout, de votre connexion Internet à un câble HDMI de base, n’aurait pas la capacité de transférer autant de données.

Cependant, cette compression inter-images pose un problème avec des choses comme la pluie et les confettis. Au lieu d’un arrière-plan principalement statique, la pluie tombe remplit tout le cadre avec de minuscules détails qui doivent être déplacés ou redessinés à chaque image. Chaque goutte de pluie prend des éléments précieux qui pourraient être dépensés sur le visage d’un personnage. Plus il y a de petits détails dans une scène, moins il y a de bits pour tout, et la qualité vidéo diminue.

Le streaming en ligne met une énorme traînée sur votre débit binaire

Si la pluie est un tel problème, pourquoi ne le remarquez-vous pas lorsque vous regardez un disque Blu-Ray? La réponse réside dans le débit disponible. Bien que les disques Blu-Ray puissent subir une compression massive, ils ont toujours un débit suffisamment élevé pour restituer toutes ces gouttes de pluie et ces morceaux de confettis. En fait, si une scène était particulièrement occupée ou suffisamment chaotique, vous remarquerez peut-être une dégradation de la qualité de l’image, mais vous devrez plisser les yeux pour cela.

Le streaming sur Internet, en revanche, ne peut tout simplement pas suivre. La vitesse Internet moyenne aux États-Unis est de environ 18 Mbps, ce qui représente moins de la moitié de la bande passante requise pour un disque Blu-Ray – et cette bande passante doit être partagée par tous les périphériques de votre réseau. Pire encore, une entreprise comme Netflix ne peut servir qu’une quantité limitée de données à la fois, même si vous disposez d’une connexion Internet suffisamment rapide pour la gérer. Netflix compte déjà pour une énorme partie du trafic Internet sur Internet. Il serait impossible de diffuser en continu des flux HD de qualité Blu-Ray avec la même qualité d’image qu’un disque.

Selon Site d’aide de Netflix, la société recommande au moins 5 Mbps pour la vidéo HD et 25 Mbps pour le streaming 4K. Il s’agit évidemment d’un débit binaire bien inférieur à celui que le lecteur Blu-Ray de votre salon peut gérer. Et rappelez-vous, cette vidéo Blu-Ray est déjà assez compressée. Ainsi, lorsque Netflix décide de limiter encore plus le débit binaire d’un flux, vous allez commencer à perdre la qualité d’image.

Pour les scènes de conversation basiques, ce n’est pas si grave que si vous êtes le genre de personne qui est vraiment obsédée par la qualité de l’image. Cependant, les scènes pluvieuses exigent davantage un débit binaire déjà tendu. C’est comme essayer d’accrocher un tuyau d’arrosage à une borne d’incendie. La capacité n’est tout simplement pas là.

Jetez un œil à cette scène des dieux américains. J’ai diffusé cette émission via une connexion Google Fiber, câblée directement sur mon bureau. Malgré une bande passante abondante entre moi et Starz, vous pouvez voir que la scène pluvieuse est aussi pixelisée qu’un jeu vidéo 8 bits. En fait, le problème s’aggrave lorsqu’il passe du gros plan de Shadow au début du clip au plan large à la fin, car il y a plus de pluie, ce qui signifie plus de détails, ce qui signifie moins de bande passante pour tout le reste.

Maintenant, voici la même scène. Cependant, cette fois, nous avons créé un GIF à partir d’une copie locale de cet épisode, au lieu de le diffuser. Bien sûr, ce que vous regardez est un GIF de 650 pixels de large d’une vidéo 4K, vous ne pourrez donc pas voir l’effet complet, mais même ici, vous pouvez voir plus de détails. Étant donné que la vidéo locale n’a pas besoin d’être compressée autant qu’elle le ferait si elle était diffusée en ligne, il existe un débit binaire beaucoup plus élevé avec lequel travailler.

Dans cette deuxième version, vous pouvez voir plus de gouttes de pluie, vous pouvez voir les gens plus clairement et les couleurs sont encore plus vives avec un meilleur contraste. Plus le débit binaire d’une vidéo est élevé, moins il y a de problème lorsqu’il commence à pleuvoir ou lorsque quelqu’un lance des confettis. Sur le plan technique, la pluie et les confettis causeront toujours un problème de compression, mais vous ne le remarquerez pas autant si vous le lisez à partir d’un disque ou d’un fichier sur votre ordinateur, au lieu de le diffuser en ligne.

Bien sûr, le compromis peut en valoir la peine pour vous. Des sites comme Netflix, HBO et Starz ont une énorme bibliothèque de contenu HD et 4K qui peut coûter cher d’aller ailleurs (en supposant même que vous le puissiez). De toute façon, les scènes ne sont pas sous la pluie. Bien qu’un film ne soit jamais aussi beau sur Netflix que sur Blu-Ray, il peut paraître beau. Si vous aimez les belles vidéos, vous voudrez probablement vous en tenir aux médias physiques ou à votre propre serveur multimédia domestique.

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