Laboratorio de codificación de video

Dos minutos de 1080p30 a 6 Mbit/s suponen 90 MB. Calcule cuánta compresión representa esto y halle el único número que permite compararlo con un flujo 4K.

1. Comience por lo que produce la cámara. La resolución multiplicada por la tasa de fotogramas da la tasa de píxeles, y es una cifra elevada: 62,2 millones de píxeles cada segundo.

   $$1920\times 1080\times 30=62208000px/s,30\times 120=3600\text{frames}$$

2. El tamaño del archivo es la tasa de bits multiplicada por la duración, con la única trampa de no confundir bits con bytes. 90 MB para dos minutos.

   $$\text{size}=\frac{6Mbit/s\times 120\mathrm{s}}{8}=90\mathrm{MB}$$

3. La tasa de bits por sí sola no se puede comparar entre formatos: 6 Mbit/s es generosa para 720p y escasa para 4K. Al dividir por la tasa de píxeles se elimina la resolución y quedan los bits por píxel-segundo, que sí lo permiten.

   $$\mathrm{BPPs}=\frac{6\times 10^6}{62208000}=0.0965\text{bits per pixel-second}$$

4. Un formato 4:2:0 sin comprimir a 8 bits promedia 12 bits por píxel, por lo que el flujo en bruto sería de 746 Mbit/s.

   $$\text{raw 4:2:0 8-bit}=12\text{bits/px}\Rightarrow 746Mbit/s$$

5. Frente a eso, 6 Mbit/s representa una relación de compresión de aproximadamente 124 a 1, y la imagen se sigue viendo bien, que es lo que realmente defienden los códecs modernos.

   $$\frac{746}{6}=124\times \text{compression};\text{4K at the same BPPs}=24.0Mbit/s$$