Bitrate Video, Dijelaskan Secara Sederhana

Idenya, tanpa istilah teknis

Bayangkan video sebagai deskripsi tentang apa yang berubah antar-frame. Bitrate adalah anggaran kata untuk deskripsi itu, dihabiskan per detik.

Beri encoder anggaran yang besar, ia bisa mendeskripsikan setiap daun di pohon yang tertiup angin. Beri anggaran kecil, ia harus menyederhanakan — mengelompokkan piksel, menahan detail lebih lama dari seharusnya, membiarkan gerakan cepat menjadi buram. Resolusi sama, durasi sama, hasil sangat berbeda.

Itulah keseluruhan konsepnya. Sisanya adalah dari mana angka itu berasal dan apa yang menghabiskannya.

Satuan ini layak dijelaskan satu kalimat karena sering membingungkan orang. Bitrate diukur dalam bit per detik, sedangkan ukuran file diukur dalam byte, dan ada delapan bit dalam satu byte. Jadi video 8 Mbps menghabiskan kira-kira satu megabyte penyimpanan per detik — cara tercepat untuk memeriksa angka apa pun yang diberikan kepada Anda. Sepuluh menit pada 8 Mbps kira-kira 600 MB, dan jika sebuah alat mengklaim angka yang jauh berbeda, salah satu dari dua angka itu keliru.

Nilai umum, dan apa yang didapatkan

Video di platform biasanya berada di batas bawah rentang ini, atau bahkan di bawahnya — mereka mengompresi lebih agresif daripada yang disarankan angka-angka umum, karena bandwidth pada skala mereka adalah biaya yang paling dominan. Pengukuran kami sendiri terhadap video 1080p berdurasi sepuluh menit menghasilkan 69 MB, jauh di bawah tabel, yang menunjukkan betapa efisiennya encoding modern sekarang.

Anggap rentang ini sebagai panduan, bukan spesifikasi. Yang penting adalah hubungannya: kurangi bitrate setengahnya, dan ukuran file akan berkurang kira-kira setengahnya juga, dan pada titik tertentu di bawah itu gambar akan terlihat jelas menurun kualitasnya.

Kenapa konten mengubah segalanya

Bitrate yang sama menghasilkan hasil yang sangat berbeda tergantung apa yang terjadi di layar, dan ini bagian yang mengejutkan banyak orang.

Kompresi bekerja dengan tidak mengulang dirinya sendiri. Adegan statis orang berbicara hampir identik dari satu frame ke frame berikutnya, sehingga encoder hanya menyimpan perbedaannya, dan perbedaan itu sangat kecil. Konfeti, hujan, kerumunan, air, kamera genggam di hutan: setiap piksel berubah di setiap frame dan tidak ada yang bisa digunakan ulang.

• Mudah dikompresi: orang berbicara di depan kamera, slide, rekaman layar, animasi warna datar.
• Sulit dikompresi: olahraga, tarian, kembang api, dedaunan, grain film, apa pun yang direkam dengan tangan.

Inilah sebabnya kuliah yang direkam dalam 1080p bisa berukuran sebagian kecil dari video musik pada resolusi yang sama, dan kenapa video musik itulah yang menampilkan artefak.

Bitrate variabel, dan kenapa angka itu adalah rata-rata

Encoding modern tidak menghabiskan data secara merata. Ia menggunakan lebih banyak data pada bagian sulit dan lebih sedikit pada bagian mudah, itulah sebabnya bitrate yang tercantum adalah rata-rata, bukan angka konstan.

Ini sesuatu yang baik — anggaran tetap akan memboroskan data pada adegan statis dan membuat adegan cepat kekurangan. Ini juga berarti ukuran file tidak bisa diprediksi secara tepat dari bitrate dikali durasi, hanya bisa didekati.

Ini juga menjelaskan pengamatan umum: kualitas dalam satu video tidak seragam. Bagian yang tenang terlihat sangat bagus dan adegan yang kacau terlihat lebih buruk, karena encoder kehabisan anggaran tepat di tempat yang paling membutuhkannya.

Seperti apa bitrate yang kekurangan itu

Mengenali gejalanya lebih berguna daripada mengetahui angkanya, karena Anda bisa melihatnya tanpa memeriksa apa pun.

Blocky. Kotak-kotak datar muncul di area yang seharusnya halus — langit, dinding, bayangan. Encoder kehabisan anggaran dan mengelompokkan piksel yang sebenarnya tidak sama.

Smearing pada gerakan. Gerakan cepat meninggalkan jejak atau berubah menjadi kabur sesaat, lalu kembali tajam saat adegan tenang. Perilaku klasik bitrate variabel menghadapi adegan yang tidak bisa ia biayai.

Banding. Gradasi — matahari terbenam, latar belakang studio — pecah menjadi garis-garis yang terlihat alih-alih transisi halus. Data tidak cukup untuk mendeskripsikan tahapan antar-warna.

Detail yang muncul-hilang. Teks atau tekstur halus yang jelas di satu adegan dan kabur di adegan berikutnya, karena gerakan di sekitarnya menghabiskan anggaran.

Keempatnya adalah artefak kompresi, dan keempatnya makin parah ketika video di-encode berulang kali. Melihatnya di file yang diunduh tidak dengan sendirinya berarti sebuah alat menurunkan kualitasnya — versi asli dari platform bisa saja terlihat identik, dan membandingkan keduanya adalah satu-satunya cara untuk mengetahuinya.

Di mana bitrate penting dan di mana tidak

Terjemahan praktis, karena konsep ini hanya berguna jika mengubah sebuah keputusan.

Penting saat: Anda memilih antar-kualitas dan ukurannya tidak mengikuti resolusi; saat unduhan terlihat lebih buruk dari yang diharapkan meski resolusinya sudah benar; saat Anda mengencode ulang sesuatu dan memilih pengaturan.

Tidak penting saat: Anda memilih kualitas untuk ditonton di ponsel — ukuran layar yang lebih menentukan; saat kontennya mudah, di mana bahkan bitrate rendah pun terlihat baik; saat Anda mengunduh versi asli dari platform, karena Anda akan mendapatkan bitrate apa pun yang mereka pilih.

Poin terakhir itu adalah batas praktis konsep ini bagi kebanyakan orang. Anda tidak bisa meminta bitrate tertentu dari sebuah platform. Anda memilih resolusi, dan bitrate mengikutinya — itu sebabnya ukuran yang benar-benar diukur lebih berguna daripada teori.

Audio juga punya bitrate, dan bekerja dengan cara yang sama

Konsepnya berlaku langsung, hanya dengan angka yang lebih kecil dan skala yang sudah cukup dipahami secara intuitif oleh kebanyakan orang.

Bitrate audio diukur dalam kilobit, bukan megabit per detik, dan audio di platform biasanya berada antara 128 dan 192 kbps. Trade-off-nya identik: lebih banyak data berarti deskripsi suara yang lebih setia, dan setelah titik tertentu tidak ada yang bisa mendengar perbedaannya di peralatan biasa.

Yang berbeda adalah seberapa besar porsinya dalam file. Dalam video, audio hanyalah sebagian kecil dari keseluruhan — beberapa megabyte dibanding puluhan megabyte. Itulah sebabnya memilih audio saja, saat yang Anda butuhkan hanya suara, memangkas unduhan hingga satu orde besaran, bukan sekadar persentase.

Ini juga menjelaskan sesuatu tentang tangga kualitas. Trek audio disimpan sekali dan dibagikan ke semua resolusi, jadi suaranya sama saja apakah Anda mengambil 360p atau 1080p. Hanya gambar yang berubah — layak diketahui saat Anda tergoda mengambil kualitas lebih tinggi untuk video yang sebenarnya hanya akan Anda dengarkan.

Bitrate versus codec versus resolusi

Tiga angka yang terus-menerus tertukar. Masing-masing memiliki tugas berbeda.

Codec yang lebih baik mencapai kualitas yang sama dengan bitrate lebih rendah — itulah arti «lebih efisien». Inilah sebabnya file 1080p dengan codec yang lebih baru bisa lebih kecil daripada file 720p dengan codec yang lebih lama, yang terlihat seperti kesalahan padahal bukan (perbandingannya membahas ini).

Jadi resolusi tinggi dengan bitrate rendah adalah kombinasi terburuk: piksel banyak, data tidak cukup untuk mendeskripsikannya, dan gambar yang terlihat blocky meski label-nya mengesankan. Itulah persis apa yang terjadi pada video yang di-upscale, dan persis apa yang dihasilkan «4K» dari sumber yang sebenarnya tidak pernah 4K.

Kombinasi kebalikannya justru diremehkan: resolusi sederhana dengan bitrate yang besar terlihat benar-benar bagus. File 720p yang di-encode dengan baik mengalahkan file 1080p yang kekurangan bitrate di layar mana pun, hal yang patut diingat setiap kali satu-satunya hal yang bisa Anda bandingkan antar-dua pilihan hanyalah labelnya.