동영상 프레임과 비트레이트에 대한 질문 드립니다.

2016-05-26 12:37 | 조회수 : 5,995 본문보기

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아이디 : o2warp***

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001워프짱™
H264코덱은 ALL-I(All Intra Frame)와 IPB or IP같은 방식으로 나뉘어집니다.
위에서 언급한 24Mbps, 28Mbps는 모두 IPB방식입니다. 이는 첫프레임이 키프레임이고, 두번째는 키프레임에서 변화된 부분, 세번째는 P프레임에서 변화된 부분만 추출해서 남기는 방식입니다. 그래서 키프레임이 몇프레임마다 있는지를 나타내는 표기가 GOP 15같은 표기입니다.

즉, 비트레이트가 30프레임에 24Mbps라면 24Mbps/30p 해서 나오는 비트레이트만큼이 한 프레임이 할당되는게 아닙니다. 이렇게 되는 방식은 All-I방식입니다.

다만, 그렇다고 해도 비트레이트할당은 피사체의 복잡도에 따라 더 고비트레이트가 필요할 수 있으므로, 프레임수가 낮고 비트레이트가 높을수록 좋습니다.

하지만, 1080/60p의 경우 비트레이트가 4Mbps밖에 증가하지 않지만, 보간 프레임수가 두배로 늘어나 변화량만 기록하는데는 크게 문제가 없습니다.

세밀하게 확인하지 않고서는 1080/60p 28Mbps와 1080/24p 24Mbps의 화질차이를 구별하기는 쉽지 않습니다.

그리고, 파나에서는 GH시리즈를 제외하고는 다 위와같은 비트레이트가 기본입니다. 여기에 4K에 100Mbps가 할당이 되어 있는데, 4K는 1080p의 네배이므로, 100Mbps를 4로 나누면 1080p해상도에 할당되는 비트레이트는 약 25Mbps정도입니다. FHD 25Mbps의 영상이 네개 붙어있다고 생각하면 되겠지요.
2016-05-26 12:50 신고
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아이디 : mustaine80***

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002암연소혼장
동영상은 24개 또는 30개 또는 60개의 프레임의 영상 정보와 음성이 모여서 만들어지게 되는데 이 때 각 영상 프레임과 음성은 원본 그대로 사용이 되는 것이 아닌 압축(인코딩)이 되어 결과물에 저장됩니다. 이런 압축 방식은 보통 All-I 와 IPB로 나누어집니다. All-I는 프레임 한장 한장을 압축하여 더하는 방식이라 보시면 되고 IPB는 연결된 프레임들간의 변화 등을 보고 정보를 최소화시킬 수 있는 부분을 찾아서 압축하는 방식입니다.

예를 들어 2개의 영상 프레임이 각각 1111111111111111 , 1011111111111111 이라는 정보를 가지고 있다고 할 때 All-I 방식은 각 프레임의 정보를 따로 압축하여 기록하지만 IPB 방식은 2번째 프레임을 저장할 때 '1번 프레임에서 2번째 값이 0으로 바뀌었다'는 정보만을 저장합니다. (물론 실제는 더 복잡하지만 이해하기 쉽도록 간단한 예를 들었습니다.) 이렇게 방식의 차이가 있기 때문에 같은 화질이라면 All-I의 bitrate가 높을 수 밖에 없습니다.

다시 원래 질문으로 돌아가면, GH시리즈를 제외한 파나소닉 카메라의 동영상 인코딩 방식은 IPB입니다. 이말인 즉슨 프레임레이트가 높아지더라도 각 프레임마다 똑같이 정보가 나누어지는 것이 아니라는 것입니다. 프레임은 두 배로 늘어났지만 IPB 방식하에서는 기록해야할 정보는 두배로 늘어날 필요가 없죠. 그렇기 때문에 1080/60P가 28Mbps라고 해서 화질이 떨어져보이지 않습니다. 실제로 촬영된 결과물을 놓고 비교해봐도 오히려 1080/60P의 결과물이 30P의 결과물보다 화질이 좋습니다.

다만 이러한 방식은 복잡한 패턴의 정보가 급격하게 변하는 영상을 찍을 때 약점을 가지고 있습니다. 사진도 고감도로 갈수록 노이즈 정보가 파일에 더 저장이 되어서 파일의 크기가 늘어나듯이 영상도 이런 복잡한 패턴을 동일한 비트레이트에서 저장할려면 한계가 있어서 아티팩트 현상(일명 깍두기 현상) 같은 것이 발생하는 것입니다.
2016-05-26 13:01 신고
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아이디 : ohsuk

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승짱아빠
[워프짱™] 자세한 설명 감사드립니다. 어렵긴 한데 기본적인 이론은 이해가 되는것 같습니다. ipb 방식이라면 프레임수에 따른 화질차이가 존재는 하지만 큰 체감할만 하지 않다고 생각하면 되겠네요.
2016-05-26 13:53 신고
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아이디 : ohsuk

닉네임 : 승짱아빠

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승짱아빠
[암연소혼장] 아 두분 답변 들으니 이해가 되는것 같습니다. 정말 감사드립니다. ipb 방식이란게 조금씩 변화하는 패턴의 영상에서는 비트율 차이에서 오는 화질 차이가 크지 않은건가 보네요. 한가지 더 질문을 드리자면... 제가 sj5000 짭프로를 사용하고 있는데요. 30p 60p 120p 프레임수가 올라갈수록 현저하게 화질이 떨어지는데요. 이건 방식이 달라서 그런걸까요? 보통 고프로 같은 카메라들은 프레임수가 올라가면 화질이 떨어지는걸까요?
2016-05-26 14:12 신고
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