ما معدل الإطارات؟

معدل الإطارات هو عدد الصور الثابتة، المسماة إطارات، التي يعرضها الفيديو في كل ثانية. وحدة القياس هي إطارات في الثانية، وتُكتب fps. وتسمّيه المعايير التقنية أيضًا تردّد الإطارات.

في ملف الفيديو، يكون معدل الإطارات قيمة موجودة في البيانات الوصفية تصف مسار الفيديو. عند 25 إطارًا في الثانية، يبقى كل إطار على الشاشة لمدة 1/25 من الثانية، أي 40 مللي ثانية.

ما هي الملفات التي تحمله

تنسيقات الفيديو مثل MP4 وMOV وMKV وWebM وAVI وWMV وFLV يمكنها حمل معدل إطارات. كل تنسيق يخزّن هذه القيمة بطريقته الخاصة:

• MP4 وMOV: يحتوي جدول time-to-sample على مجموعات من الإطارات التي لها نفس المدة. يحسب ExifTool قيمة VideoFrameRate كمتوسط من هذا الجدول. تحتفظ بعض ملفات MP4 أيضًا بمعدلَيْ متوسط وأقصى في وسوم مثل VideoAvgFrameRate وVideoMaxFrameRate.
• MKV: يحدّد الحقل DefaultDuration الزمن لكل إطار بالنانoseconds. أما الحقل FrameRate فغرضه معلوماتي فقط.
• WebM: هذا التنسيق مجموعة فرعية من Matroska ويمكنه استخدام DefaultDuration أيضًا. توصي إرشادات WebM باعتبار FrameRate متقادمًا.
• AVI: ناتج قسمة القيمة في ترويسة المجرى على قيمة المقياس هو معدل الإطارات.
• WMV وFLV: يمكن للبيانات الوصفية أن تحتوي على وسم لمعدل الإطارات.

مسار الصوت لا يملك معدل إطارات من هذا النوع. أداة ffprobe من FFmpeg تعرض القيمة 0/0 له.

كيف تبدو القيم

يمكن أن يعرض التقرير معدل الإطارات كعدد عشري مثل 29.97 أو ككسر مثل 25/1. الكسر 25/1 يعني 25 إطارًا في 1 ثانية. يبقى الكسر دقيقًا عندما لا يكون المعدل عددًا صحيحًا.

هذه قيم شائعة:

• 24/1: 24 إطارًا في الثانية، المعدل المعتاد لفيلم السينما
• 24000/1001: حوالي 23.976 إطارًا في الثانية، وهو ما تسميه FFmpeg ntsc-film
• 25/1: 25 إطارًا في الثانية، وهو ما تسميه FFmpeg pal
• 30000/1001: حوالي 29.97 إطارًا في الثانية، وهو ما تسميه FFmpeg ntsc
• 50 و60: معدلات شائعة لرفع الفيديو، وفقًا لـ YouTube
• 120: حد أعلى، وليس قيمة نموذجية. وهو أعلى معدل في معيار ITU للتلفزيون فائق الدقة.

معدل الإطارات الثابت والمتغير

مع معدل إطارات ثابت، تستمر مدة كل إطار للوقت نفسه. ومع معدل إطارات متغيّر، يتغيّر الوقت بين الإطارات أثناء الفيديو.

تعرض أداة ffprobe من FFmpeg حقلين: avg_frame_rate هو المعدل المتوسط، وr_frame_rate هو معدل أساسي. المعدل الأساسي هو أقل معدل يمكنه تمثيل كل الطوابع الزمنية بدقة، وتصفه وثائق FFmpeg بأنه قيمة مُخمّنة.

على سبيل المثال، إذا استمرت الإطارات إما 1/25 أو 1/50 من الثانية، تكون قيمة r_frame_rate هي 50/1. المتوسط أقل، لذا يختلف الحقلان. تُحتسب الطوابع الزمنية بوحدات الأساس الزمني.

من أين تأتي القيمة

يحصل الفيديو المسجّل على معدل إطاراته أثناء التسجيل. يمكن للمُرمِّز تغييره لاحقًا، مثلًا بإزالة إطارات لتصغير حجم الفيديو.

قد يعرض الفيديو المتداخل عددًا مختلفًا. لهذا الفيديو، يعرض إطار عمل AVFoundation من Apple معدل الحقول، وليس معدل الإطارات.

لماذا هو مهم

يؤثر معدل الإطارات أساسًا في مدى سلاسة الحركة. يمنح المعدل الأعلى حركة أكثر سلاسة، لكن الفائدة تقل كلما ارتفع المعدل. تحت حوالي 12 إطارًا في الثانية، ترى سلسلة من الصور الثابتة بدلًا من حركة.

من 24 إطارًا في الثانية فأعلى، تبدو الحركة عمومًا سلسة، و30 أو 60 إطارًا في الثانية هدف مناسب. كما أن المعدل الأعلى يجعل الملف المضغوط أكبر، ما لم يقلّل المُرمِّز المعدل. لذا يمكن أن يبدو 60 إطارًا في الثانية أكثر سلاسة من 30 إطارًا، لكن حجم الملف يزداد.

يطلب YouTube أن ترفع الفيديو بالمعدل نفسه الذي سجلته به. عند معدل ثابت، يعطي حاصل ضرب المعدل في المدة عدد الإطارات. لذلك 25 إطارًا في الثانية لمدة 4 ثوانٍ يعطي 100 إطار.