Τι είναι ο ρυθμός καρέ;

Ο ρυθμός καρέ είναι ο αριθμός στατικών εικόνων, που ονομάζονται καρέ, τις οποίες εμφανίζει ένα βίντεο κάθε δευτερόλεπτο. Η μονάδα είναι καρέ ανά δευτερόλεπτο, γραμμένη ως fps. Τα τεχνικά πρότυπα τον αποκαλούν επίσης συχνότητα καρέ.

Σε ένα αρχείο βίντεο, ο ρυθμός καρέ είναι μια τιμή μεταδεδομένων που περιγράφει το ρεύμα βίντεο. Στα 25 fps, κάθε καρέ παραμένει στην οθόνη για 1/25 του δευτερολέπτου, δηλαδή 40 χιλιοστά του δευτερολέπτου.

Ποια αρχεία το φέρουν

Μορφές βίντεο όπως MP4, MOV, MKV, WebM, AVI, WMV και FLV μπορούν να περιέχουν ρυθμό καρέ. Κάθε μορφή αποθηκεύει την τιμή με τον δικό της τρόπο:

• MP4 και MOV: ένας πίνακας time-to-sample παραθέτει ομάδες καρέ που έχουν την ίδια διάρκεια. Το ExifTool υπολογίζει το VideoFrameRate ως μέσο όρο από αυτόν τον πίνακα. Ορισμένα αρχεία MP4 περιέχουν επίσης μέσους και μέγιστους ρυθμούς σε ετικέτες όπως VideoAvgFrameRate και VideoMaxFrameRate.
• MKV: το πεδίο DefaultDuration δίνει τον χρόνο ανά καρέ σε νανοδευτερόλεπτα. Το πεδίο FrameRate είναι μόνο πληροφοριακό.
• WebM: η μορφή είναι υποσύνολο του Matroska και μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει το DefaultDuration. Οι οδηγίες του WebM σημειώνουν το FrameRate ως παρωχημένο.
• AVI: ο ρυθμός σε μια κεφαλίδα ροής διαιρεμένος με την κλίμακά του είναι ο ρυθμός καρέ.
• WMV και FLV: τα μεταδεδομένα μπορούν να περιέχουν μια ετικέτα ρυθμού καρέ.

Ένα ρεύμα ήχου δεν έχει τέτοιο ρυθμό καρέ. Το ffprobe του FFmpeg εμφανίζει 0/0 για αυτό.

Πώς φαίνονται οι τιμές

Μια αναφορά μπορεί να εμφανίσει τον ρυθμό καρέ ως δεκαδικό, όπως 29.97, ή ως κλάσμα, όπως 25/1. Το κλάσμα 25/1 σημαίνει 25 καρέ σε 1 δευτερόλεπτο. Ένα κλάσμα παραμένει ακριβές όταν ο ρυθμός δεν είναι ακέραιος αριθμός.

Αυτές είναι τυπικές τιμές:

• 24/1: 24 fps, ο τυπικός ρυθμός κινηματογραφικής ταινίας
• 24000/1001: περίπου 23,976 fps, που το FFmpeg αποκαλεί ntsc-film
• 25/1: 25 fps, που το FFmpeg αποκαλεί pal
• 30000/1001: περίπου 29,97 fps, που το FFmpeg αποκαλεί ntsc
• 50 και 60: συχνοί ρυθμοί για μεταφορτώσεις βίντεο, σύμφωνα με το YouTube
• 120: ένα ανώτατο όριο, όχι τυπική τιμή. Είναι ο υψηλότερος ρυθμός στο πρότυπο ITU για τηλεόραση υπερ-υψηλής ευκρίνειας.

Σταθερός και μεταβλητός ρυθμός καρέ

Με σταθερό ρυθμό καρέ, κάθε καρέ διαρκεί τον ίδιο χρόνο. Με μεταβλητό ρυθμό καρέ, ο χρόνος μεταξύ καρέ αλλάζει κατά τη διάρκεια του βίντεο.

Το ffprobe του FFmpeg εμφανίζει 2 πεδία: το avg_frame_rate είναι ο μέσος ρυθμός και το r_frame_rate είναι ένας βασικός ρυθμός. Ο βασικός ρυθμός είναι ο χαμηλότερος ρυθμός που μπορεί να αναπαραστήσει όλα τα χρονικά σημεία με ακρίβεια, και η τεκμηρίωση του FFmpeg τον αποκαλεί εκτίμηση.

Για παράδειγμα, αν τα καρέ διαρκούν είτε 1/25 είτε 1/50 του δευτερολέπτου, το r_frame_rate είναι 50/1. Ο μέσος όρος είναι χαμηλότερος, επομένως τα 2 πεδία διαφέρουν. Τα χρονικά σημεία μετρώνται σε μονάδες της χρονικής βάσης.

Από πού προέρχεται η τιμή

Ένα εγγεγραμμένο βίντεο λαμβάνει τον ρυθμό καρέ του κατά την εγγραφή. Ένας κωδικοποιητής μπορεί να τον αλλάξει αργότερα, για παράδειγμα αφαιρώντας καρέ ώστε να μικρύνει το βίντεο.

Η διεμπλεκόμενη σάρωση σε βίντεο μπορεί να εμφανίσει διαφορετικό αριθμό. Για αυτό το βίντεο, το πλαίσιο εργασίας AVFoundation της Apple αναφέρει τον ρυθμό πεδίων, όχι τον ρυθμό καρέ.

Γιατί έχει σημασία

Ο ρυθμός καρέ επηρεάζει κυρίως το πόσο ομαλή φαίνεται η κίνηση. Ένας υψηλότερος ρυθμός δίνει πιο ομαλή κίνηση, αλλά το όφελος μειώνεται όσο ο ρυθμός αυξάνεται. Κάτω από περίπου 12 καρέ ανά δευτερόλεπτο, βλέπετε μια σειρά από στατικές εικόνες αντί για κίνηση.

Από τα 24 fps και πάνω, η κίνηση γενικά φαίνεται ομαλή και τα 30 ή 60 fps είναι ένας καλός στόχος. Ένας υψηλότερος ρυθμός κάνει επίσης το συμπιεσμένο αρχείο μεγαλύτερο, εκτός αν ο κωδικοποιητής μειώσει τον ρυθμό. Έτσι, τα 60 fps μπορούν να φαίνονται πιο ομαλά από τα 30 fps, αλλά το αρχείο μεγαλώνει.

Το YouTube σάς ζητά να μεταφορτώνετε το βίντεο με τον ίδιο ρυθμό καρέ με αυτόν της εγγραφής. Σε σταθερό ρυθμό, ο ρυθμός πολλαπλασιασμένος με τη διάρκεια δίνει τον αριθμό καρέ. Έτσι, 25 fps για 4 δευτερόλεπτα δίνουν 100 καρέ.