Disons que j'ai 1280x720 pixels sur mon écran et que la résolution actuelle est également réglée sur 1280x720. Quelles sont les différences entre la version 1080p et la version 720p du même média ? Sont-elles perceptibles pour un utilisateur final (un non expert ou un passionné de vidéo) ?
Édition de clarification : La question portait sur les fichiers .mkv plutôt que sur les vidéos YouTube.
Les différences dans la vidéo ne seront probablement pas perceptibles pour un œil non averti. La vidéo 1080p devrait être réduite de toute façon. Mais ce ne sera pas exactement la même chose, car la compression et la mise à l'échelle sont appliquées dans un ordre différent.
Supposons que la vidéo originale était de 1080p. Dans ce cas, la vidéo 720p a d'abord été mise à l'échelle, puis compressée. D'autre part, le clip 1080p a d'abord été compressé côté serveur, puis mis à l'échelle sur votre machine. Le fichier 1080p sera évidemment plus gros. (sinon, il offrirait une résolution plus élevée, mais de qualité inférieure, ce qui gâcherait l'expérience visuelle et invaliderait l'intérêt d'utiliser une résolution supérieure. 1 )
La compression avec perte provoque généralement des artefacts visuels qui apparaissent sous la forme de blocs carrés avec des bords visibles lorsque la vidéo est en pause, mais qui ne sont pas visibles lorsque vous la lisez avec une fréquence d'images normale. Un fichier 1080p contiendra plus de blocs carrés (causés par la compression) qu'une vidéo 720p, mais ces blocs seront approximativement de la même taille dans les deux vidéos.
En faisant des calculs simples, nous pouvons calculer que la vidéo 1080p contient 2,25 fois plus de blocs de ce type, et qu'après avoir été réduite à 720p, ces blocs seront 2,25 fois plus petits que dans la vidéo 720p actuelle. Plus ces blocs sont petits, meilleure est la qualité de la vidéo finale. Ainsi, une vidéo 1080p aura un meilleur rendu qu'une vidéo 720p, même sur un écran 720p. La vidéo 1080p redimensionnée apparaîtra légèrement plus nette que le clip 720p actuel.
Les choses se compliquent un peu si le matériel source est plus grand que 1080p. Le clip 1080p est d'abord redimensionné à 1080p et compressé avant d'être lu, puis redimensionné une nouvelle fois pendant la lecture. Le clip 720p est mis à l'échelle une seule fois, puis compressé. L'étape intermédiaire de mise à l'échelle qui est présente dans le cas d'une vidéo 1080p rendra sa qualité légèrement moins bonne. 2 . Mais la compression rendra le 720p encore pire, donc le 1080p l'emporte de toute façon.
Encore une chose : ce n'est pas seulement la vidéo qui est compressée, mais aussi l'audio. Lorsque les gens décident d'utiliser un débit binaire plus élevé 1 pour la compression vidéo, ils font souvent de même avec l'audio. Une version 1080p de la même vidéo peut offrir une meilleure qualité sonore qu'une vidéo 720p.
1 : A débit binaire est le facteur qui décide de la qualité de la vidéo compressée au détriment de la taille du fichier. Il est spécifié manuellement lorsque la vidéo est compressée. Il indique la quantité d'espace disque pouvant être utilisée pour chaque image (ou unité de temps) de la vidéo compressée. Un débit binaire plus élevé = meilleure qualité et fichier plus volumineux. L'utilisation du même débit binaire avec la même fréquence d'images produira des fichiers de taille (approximativement) identique, quelle que soit la résolution vidéo, mais plus la résolution est élevée, moins l'espace disque peut être utilisé pour chaque pixel, donc augmenter la résolution de sortie sans augmenter le débit binaire peut rendre la vidéo compressée moins bonne qu'avec une résolution de sortie plus faible.
2 : Essayez vous-même : ouvrez une photo dans n'importe quel éditeur et réduisez-la à une taille un peu plus petite, puis, encore et encore, enregistrez-la en PNG. Ensuite, ouvrez à nouveau la photo originale et réduisez-la à la même taille en une seule étape. La deuxième tentative donnera de meilleurs résultats.
@Raestloz a demandé des vidéos réelles pour comparaison dans son commentaire. Je n'ai pas pu trouver de versions 1080p et 720p de la même vidéo pour la comparer, alors j'en ai fait une.
J'ai utilisé images non compressées du film "Elephant's dream" ( http://www.elephantsdream.org/ ) qui sont disponibles sous CC-BY 2.5. J'ai téléchargé les images 1-6000 et les ai converties en vidéos en utilisant ffmpeg et le fichier batch suivant :
ffmpeg -i %%05d.png -c:v libx264 -framerate 24 -b:v 500k -an -s 1280x720 -f mp4 _720p_500k.mp4
ffmpeg -i %%05d.png -c:v libx264 -framerate 24 -b:v 700k -an -s 1280x720 -f mp4 _720p_700k.mp4
ffmpeg -i %%05d.png -c:v libx264 -framerate 24 -b:v 1125k -an -s 1280x720 -f mp4 _720p_1125k.mp4
ffmpeg -i %%05d.png -c:v libx264 -framerate 24 -b:v 4000k -an -s 1280x720 -f mp4 _720p_4000k.mp4
ffmpeg -i %%05d.png -c:v libx264 -framerate 24 -b:v 500k -an -f mp4 _1080p_500k.mp4
ffmpeg -i %%05d.png -c:v libx264 -framerate 24 -b:v 700k -an -f mp4 _1080p_700k.mp4
ffmpeg -i %%05d.png -c:v libx264 -framerate 24 -b:v 1125k -an -f mp4 _1080p_1125k.mp4
ffmpeg -i %%05d.png -c:v libx264 -framerate 24 -b:v 4000k -an -f mp4 _1080p_4000k.mp4500 kbps est suffisamment faible pour que des artefacts de compression et des distorsions apparaissent sur une vidéo 720p. 1125 kbps est le débit proportionnel par pixel pour 1080p (500 × 2,25 = 1125, où 2,25 = 1920×1080 / 1280×720). 700 kbps est un débit intermédiaire pour vérifier si l'utilisation d'un débit beaucoup plus faible que le débit proportionnel pour 1080p a un sens. 4000 kbps est un débit suffisant pour créer une vidéo sans perte dans les deux résolutions pour comparer le 1080p redimensionné au 720p réel.
J'ai ensuite divisé les vidéos en images individuelles. L'extraction de toutes les images est lente et prend beaucoup de l'espace ( histoire vraie ), je recommande donc d'utiliser de ffmpeg -r commutateur pour extraire toutes les 8 images (c'est-à-dire -r 3 pour une vidéo de 24 fps)
Je ne peux pas fournir de liens de téléchargement à l'épreuve du temps pour les vidéos, mais ces étapes peuvent être facilement reproduites pour créer des clips comme le mien. Pour mémoire, voici les tailles des fichiers de sortie : (devraient être à peu près identiques pour les deux résolutions, car le débit binaire est constant par seconde)
Des téléchargements d'échantillons de cadres extraits sont disponibles à la fin de ce billet.
Voici une comparaison de la même région recadrée des deux images après mise à l'échelle en 720p (image 2097). Regardez les doigts, les têtes et la pièce d'équipement suspendue au plafond : le passage de 500 à 700 kbps fait déjà une différence notable. Notez que les deux images sont déjà mises à l'échelle en 720p.
Cadre 3705. Remarquez le bord du tapis et le câble :
Cadre 5697. C'est un exemple de cadre qui n'a pas compriment très bien. La vidéo 1080p 700 kbps est moins détaillée que le clip 720 500 kbps (bord de l'oreille). Les détails de la peau sont perdus sur toutes les images compressées.
GIFs des trois images, avec un débit binaire croissant. (Malheureusement, j'ai dû utiliser le dithering car GIMP ne supporte pas plus de 255 couleurs en GIF, donc certains pixels sont un peu décalés).
Inspiré par le commentaire de @TimS., voici la même région de l'image 2097 avec 720p et 1080p côte à côte.
Pour 500 kbps, le 720p est un peu meilleur que le 1080p. Le 1080p semble plus net, mais ces détails ne sont pas réellement présents dans l'image non compressée (pantalon du type gauche). Avec 700 kbps, je dirais que c'est un match nul. Enfin, le 1080p l'emporte pour 1125 kbps : les deux images sont pratiquement identiques, mais l'image de droite présente des ombres plus prononcées (tuyaux sur le mur du fond et dans la partie inférieure droite).
@Noah a posé une bonne question dans les commentaires : les deux images seront-elles identiques avec un débit binaire suffisamment élevé ? Voici 720p 4000 kbps vs. 1080p 4000 kbps vs. image 5697 non compressée :
C'est assez subjectif, mais voici ce que je vois :
C'est l'échelonnement qui commence à jouer un rôle ici. On pourrait intuitivement répondre que le 1080p sera pire que le 720p sur un écran 720p, car la mise à l'échelle affecte toujours la qualité. Ce n'est pas tout à fait vrai dans ce cas, car le codec que j'ai utilisé (h.264, mais aussi d'autres codecs) présente quelques imperfections : il crée de petites boîtes qui sont visibles sur les bords contrastés. Elles apparaissent aussi sur l'instantané 1080p (voir les liens en bas de page), mais le redimensionnement en 720p fait perdre certains détails, en particulier lisser ces boîtes et améliore qualité.
Ok, calculons la différence entre 720p (à gauche) et 1080p (à droite) par rapport à l'image originale et étirons le contrat, pour qu'il soit clairement visible :
Cette image nous donne une vision encore plus claire de ce qui se passe. Les pixels noirs sont parfaitement représentés dans les images compressées (et redimensionnées en 720p), les pixels colorés sont décalés proportionnellement à l'intensité.
Ce test est purement synthétique et ne prouve pas que les vidéos 1080p réelles sont meilleures que les vidéos 720p sur un écran plus petit. Cependant, elle montre une forte relation entre le débit binaire de la vidéo et la qualité de la vidéo redimensionnée à la taille de l'écran. Nous pouvons supposer sans risque que la vidéo 1080p aura un débit binaire plus élevé que la vidéo 720p, et qu'elle offrira donc des images plus détaillées, améliorant la plupart du temps l'expérience du spectateur. Ce n'est pas la résolution qui joue le rôle le plus important, mais le débit binaire de la vidéo, qui est plus élevé dans les vidéos 1080p.
L'utilisation d'un débit binaire extrêmement élevé pour une vidéo 720p ne la rendra pas meilleure que 1080p. La réduction d'échelle post-compression peut être bénéfique pour le 1080p, car elle permet d'atténuer le bruit de compression et de lisser les artefacts. L'augmentation du débit binaire ne compense pas le manque de pixels supplémentaires avec lesquels travailler, car les codecs avec pertes ne sont pas parfaits.
Dans de rares cas (scènes très détaillées), les vidéos à plus haute résolution et à plus haut débit peuvent en fait être moins bonnes.
Quelle est la différence entre ce test artificiel et la vidéo réelle ?
Encore une fois : Je ne dis pas que ce post prouve quoi que ce soit. Mon test est basé sur une vidéo réalisée artificiellement. YMMV pour des exemples réalistes. Néanmoins, la théorie est probablement vraie, rien ne suggère qu'elle puisse être fausse. (à l'exception de l'échelonnement, mais le test s'en occupe)
En conclusion, dans la plupart des cas, une vidéo 1080p aura un meilleur rendu qu'une vidéo 720p, quelle que soit la résolution de l'écran .
Téléchargements :
Cela dépend fortement des médias.
Par exemple, si vous avez un écran 720p et que vous lisez un youtube 1080p, je peux voir la différence quand les choses bougent. C'est juste un tout petit peu plus détaillé. Mais une personne aux yeux moins exercés ne verra probablement pas de différence.
En dehors de cela, le 1080p nécessite une plus grande puissance de rendu pour être affiché, et l'augmentation de la qualité, si elle existe, n'en vaut tout simplement pas la peine. Je vous recommande d'opter pour le 720p quoi qu'il arrive.
La vidéo 1080p devrait être réduite pour s'adapter à la taille de l'écran 720p. La vidéo 720p ne serait pas mise à l'échelle.
La version de la vidéo qui serait la plus belle dépend davantage des niveaux de compression de chaque vidéo. Une vidéo de 2 Go en 720p sera moins compressée et moins bouchée qu'une vidéo de 2 Go en 1080p, pour autant que les mêmes paramètres vidéo soient utilisés avec le même codec vidéo. La vidéo 1080p nécessite plus de mémoire pour chaque image de la vidéo, de sorte que davantage d'artefacts de compression sont visibles.
La visualisation d'une vidéo 1080p sur un écran 720p peut entraîner une distorsion de la qualité de la vidéo, car le système tente de déterminer où couper les pixels. Il y a de fortes chances que cela ne soit pas perceptible, mais il n'y a vraiment aucun avantage à utiliser des vidéos 1080p plutôt que 720p sur un écran 720p.
Cela dépend de votre matériel et du fait qu'il fasse ou non de l'upscaling/downscaling. Théoriquement, 1080 lignes compressées vers un poste/moniteur qui ne peut lire que 720 lignes (c'est à cela que se réfère 1080/720 ; le nombre de lignes dans votre image) devrait améliorer l'image. Plus, c'est mieux, non ? Cependant, prenons l'exemple d'une télévision de 40 pouces. 720 lignes sur une télévision de 40 pouces correspondent à 18 lignes (ou pixels) par pouce. 1080 lignes sur un téléviseur de 40 pouces représentent 27 lignes par pouce. Votre œil peut-il faire la différence avec un objet aussi petit ? Probablement pas. Il faut également tenir compte de la manière dont le fichier vidéo a été traité (vous avez mentionné le format MKV, qui est un format vidéo créé sur un ordinateur et dépend donc de la qualité de la carte vidéo) et de l'utilisation ou non d'un matériel/logiciel de qualité supérieure.
Donc, pour répondre à la question, la plupart des gens ne remarqueront pas une grande différence entre les deux vidéos, voire pas du tout.
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