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¿Qué son los fotogramas por segundo?

La tasa de fotogramas es la cantidad de fotogramas que un video muestra cada segundo, expresada en fps. Un informe de metadatos puede mostrarla como una fracción, por ejemplo 25/1.

frame-rate

La frecuencia de fotogramas es el número de imágenes fijas, llamadas fotogramas, que un video muestra cada segundo. La unidad es fotogramas por segundo, escrita como fps. Las normas técnicas también la llaman frecuencia de fotogramas.

En un archivo de video, la frecuencia de fotogramas es un valor de metadatos que describe la secuencia de video. A 25 fps, cada fotograma permanece en la pantalla 1/25 de segundo, o 40 milisegundos.

Qué archivos lo llevan

Formatos de video como MP4, MOV, MKV, WebM, AVI, WMV y FLV pueden incluir una frecuencia de fotogramas. Cada formato guarda este valor a su manera:

  • MP4 y MOV: una tabla de tiempo a muestras (time-to-sample) lista secuencias de fotogramas que tienen la misma duración. ExifTool calcula VideoFrameRate como un promedio a partir de esta tabla. Algunos archivos MP4 también guardan frecuencias promedio y máxima en etiquetas como VideoAvgFrameRate y VideoMaxFrameRate.
  • MKV: el campo DefaultDuration da el tiempo por fotograma en nanosegundos. El campo FrameRate es solo informativo.
  • WebM: el formato es un subconjunto de Matroska y también puede usar DefaultDuration. Las directrices de WebM marcan FrameRate como obsoleto.
  • AVI: la frecuencia de fotogramas es la tasa en la cabecera de la secuencia dividida por su escala.
  • WMV y FLV: los metadatos pueden incluir una etiqueta de frecuencia de fotogramas.

Una secuencia de audio no tiene una frecuencia de fotogramas de este tipo. ffprobe de FFmpeg muestra 0/0 para ella.

Cómo son los valores

Un informe puede mostrar la frecuencia de fotogramas como un decimal, por ejemplo 29.97, o como una fracción, por ejemplo 25/1. La fracción 25/1 significa 25 fotogramas en 1 segundo. Una fracción sigue siendo exacta cuando la frecuencia no es un número entero.

Estos son valores típicos:

  • 24/1: 24 fps, la frecuencia típica del cine en película
  • 24000/1001: aproximadamente 23,976 fps, que FFmpeg llama ntsc-film
  • 25/1: 25 fps, que FFmpeg llama pal
  • 30000/1001: aproximadamente 29,97 fps, que FFmpeg llama ntsc
  • 50 y 60: frecuencias habituales para subir videos, según YouTube
  • 120: un límite superior, no un valor típico. Es la frecuencia más alta en la norma de la UIT para la televisión de ultra alta definición.

Frecuencia de fotogramas constante y variable

Con una frecuencia de fotogramas constante, cada fotograma dura lo mismo. Con una frecuencia variable, el tiempo entre fotogramas cambia a lo largo del video.

ffprobe de FFmpeg muestra 2 campos: avg_frame_rate es la frecuencia promedio y r_frame_rate es una frecuencia base. La frecuencia base es la más baja que puede representar con precisión todas las marcas de tiempo, y la documentación de FFmpeg la describe como una estimación.

Por ejemplo, si los fotogramas duran 1/25 o 1/50 de segundo, r_frame_rate es 50/1. La frecuencia promedio es menor, por lo que los 2 campos difieren. Las marcas de tiempo se cuentan en unidades de la base de tiempo.

De dónde proviene el valor

Un video grabado obtiene su frecuencia de fotogramas durante la grabación. Un codificador puede cambiarla después, por ejemplo eliminando fotogramas para hacer el video más pequeño.

El video entrelazado puede mostrar un número diferente. Para este video, el framework AVFoundation de Apple informa la frecuencia de campos, no la frecuencia de fotogramas.

Por qué es importante

La frecuencia de fotogramas afecta principalmente a lo suave que se ve el movimiento. Una frecuencia más alta produce un movimiento más fluido, pero el beneficio se reduce a medida que la frecuencia aumenta. Por debajo de unos 12 fotogramas por segundo, ves una serie de imágenes fijas en lugar de movimiento.

A partir de 24 fps, el movimiento generalmente se ve fluido, y 30 o 60 fps es un buen objetivo. Una frecuencia más alta también hace que el archivo comprimido sea más grande, a menos que el codificador reduzca la frecuencia. Así, 60 fps puede verse más fluido que 30 fps, pero el archivo crece.

YouTube te pide subir el video con la misma frecuencia de fotogramas con la que lo grabaste. Con una frecuencia constante, la frecuencia multiplicada por la duración da el número de fotogramas. Así, 25 fps durante 4 segundos dan 100 fotogramas.