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아래에 제가 질문을 남겼던 글에서 인코딩 과정에 사용되었던 영상이 VFR 가변프레임 이었습니다

 

해당 영상을 미디어인포로 열어보면 프레임레이트에 대한 부분은 아래와 같습니다

 

 

프레임레이트 모드 : 변동
프레임레이트 : 21.013 fps
최소 프레임레이트 : 1.429 fps
최대 프레임레이트 : 30.000 fps
원본 프레임레이트 : 30.000 fps

 

 

그리고 팟플에서 재생해서 tap 키를 눌러 상태를 실시간으로 보면 평균 20f정도로 재생이 됩니다 (계속 변동되긴 합니다)

 

그리고 샤나인코더에 고정프레임으로 인코딩이라는 설정이 있더군요

 

테스트를 해보기 위해 그 옵션을 체크하고 CFR로 인코딩을 해봤습니다 고정 30f으로 인코딩이 되더군요 싱크문제 같은거 없이

 

애초에 crf옵션값과 x264의 옵션값이 동일하니 화질차이야 당연히 없을거고

 

평균 20f~21f으로 재생되는 vfr영상과 평균 30f으로 고정시켜서 재생하는 cfr영상과 차이를 못느꼈습니다

 

30f과 60f의 영상은 딱 틀어보면 60f이 훨씬 부드럽게 움직인다는게 느껴지잖아요?

 

60f을 보다가 30f을 보면 일시적으로 뭔가 끊겨서 재생되는것 같은 느낌이 잠시 있는것 처럼...

 

그런데 위 VFR과 CFR의 영상에서는 움직임에 있어 그런 차이가 있다는걸 전혀 느끼지 못했습니다

 

보통 일반적인 방송이나 영상들은 다 CFR방식으로 인코딩되거나 송출되는것으로 알고 있습니다

 

그렇다면 VFR과 CFR의 차이는 어떤 차이가 있을까요?

 

FPS 프레임레이트가 초당 보여주는 장면의 수 라고 저는 인지하고 있는데 VFR은 이걸 장면에 따라 다르게 구성된것이고

 

CFR은 모든 장면 다 동일하게 30으로 보여주는것으로 이해가 되는데요

 

VFR과 CFR 각각 어떤 장점이나 단점이 있는지 또 어떤 경우에는 VFR영상이나 인코딩방식이 쓰이는지 궁금합니다

 

그냥 눈으로 영상을 감상하는데는 VFR이나 CFR이나 보기에 차이가 없어보여서요

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    JKyle 2021.01.08 10:47

    팁게에 기본적인 설명들을 해놨으니 참고하시구요.

     

    여기 자게에서 키워드 넣어서 검색해 보시면 과거에 무수히 많이 논의됐다는 걸 아시게 될 겁니다.

    ('프레임 더블링', '플루이드 모션', 'SVP', 'VFR' 등으로 검색해 보시기 바랍니다.)

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    이대길 2021.01.08 22:53
    네 우선 말씀주신대로 팁 게시판을 살펴봤으나 60f 같이 프레임 더블링에 대한 내용은 확인이 가능했습니다
    그리고 이 해당 게시판에서 아래 말씀주신 키워드 뿐 아니라 VFR, 가변프레임등 제가 궁금한 내용에 대한 키워드로 검색을 해봤으나 제 궁금증을 해결하지는 못하였습니다...
    VFR과 CFR 둘의 어떤 차이와 장단점 같은게 있는지 구글링을 해봐도 못찾겠더라구요
    주로 나오는것들이 게임 그래픽에서의 가변프레임과 고정프레임에 대한 내용이었습니다 그외 동영상에서의 가변프레임과 고정프레임에 대한 내용은 찾을 수 없었습니다
    단순히 초당 30f을 일정하게 송출하여 보여주는것과 화면 마다 fps를 다르게 보여주는것 정도로 이해를 하고 있는데 이게 어떤 차이를 만드는지가 궁금합니다
    그리고 마지막으로 가변프레임의 영상을 샤나를 이용해서 고정프레임으로 재 가공할때 특이사항 같은게 있나요...?
  • ?
    JKyle 2021.01.09 08:57

    1.

    30fps를 60fps로 올린다든지 하는 큰 폭의 변동이 아니라면 별 차이 없습니다. (아마 그래서 프레임 더블링을 제외하고는 관련 글이 거의 없는 듯)

     

    mp4, mkv 등 컨테이너들과 H.264, HEVC 등 코덱들이 VFR을 허용하는 이유는, 주로 동영상 생성시 환경에 따라 프레임 누락이 생기는 걸 용인하냐, 그렇지 않냐의 문제가 됩니다. 네트워크 전송시 패킷 손실이 발생한다든지, 녹화시 버퍼 언더런이 발생한다든지 등등.

     

    코덱/컨테이너들이 VFR을 지원하는 이유는 그만큼 여러 경우에서 활용도가 높아지기 때문입니다. 특히나 네트워크 전송과 하드웨어 지원이 다양해지고 있는 최근의 상황에서는 더욱 필요한 기능이 된 거죠.

     

    그렇다면 화질과 용량면에서 뚜렷한 이점이 있느냐 하면, 이건 순전히 케바케입니다. 어차피 가변율이 크지 않다면 CFR과 별 차이가 없는 게 일반적이죠. 거의 모든 재생기에서도 문제가 생기는 경우는 희박합니다.

     

    다만 재생시에만 프레임 더블링을 적용하는 플루이드 모션, SVP, 드리트리 렌더 같은 경우, 원본이 가변율이 큰 VFR, 특히 비정규적인 프레임 레이트를 가진 케이스라면 프레임 더블링이 작동하지 않는 경우가 자주 생깁니다. 이 경우, (굳이 프레임 더블링을 꼭 하고 싶다면) 정규적인 프레임 레이트를 가진 CFR로 재인코딩하면 제대로 작동합니다.

     

    그런데 재인코딩 관점에서는 VFR이 좀 불편한 부분이 있는 게 사실입니다. 본인이 아래 게시물에 올리셨듯, 원본에 따라 오디오 싱크가 어긋나는 문제가 발생하죠. 비디오/오디오 스트림을 동시에 작업하는 FFmpeg에서는 이런 문제가 거의 발생하지 않지만, 스트림을 분리해서 작업하는 경우엔 종종 발생합니다. VFR 인코딩 관련해서 실질적으로 기억해둘 사항은 이것 하나밖에 없다고 생각되는군요.

     

    2.

    샤나의 '프레임 레이트 변경'은 FFmpeg의 -r 옵션에 해당합니다. 기본적으로 -r 옵션은 설정한 프레임 레이트에 맞춰 프레임들을 중복하거나 누락하는 방법으로 작동합니다. (FFmpeg 매뉴얼 참고)

     

    그런데 개발자이신 @Rina 님에 의하면, 샤나가 이 옵션을 FFmpeg와 다르게 적용하는 예외가 한 가지 있다고 합니다. 바로 VFR 원본을 H.264나 HEVC 같은 가변 프레임 레이트를 지원하는 코덱으로 mp4 컨테이너에 재인코딩할 경우인데요.

     

    FFmpeg는 원본이 가변 프레임 레이트인 경우 CFR 옵션을 따로 주지 않아도 mp4 컨테이너 + H.264나 HEVC 인코딩은 고정 프레임 레이트로 진행되지만, 샤나에서는 가변으로 인코딩되도록 @Rina 님이 소스를 직접 변경했다고 합니다. 물론 샤나에서도 CFR 옵션을 켜면 고정으로 인코딩됩니다.

     

    그 외 다른 부분은 샤나도 FFmpeg와 동일하다고 하는군요. 즉, mkv 경우 가변 원본 + H.264/HEVC 인코딩 => 가변 인코딩, 이렇게 진행되고, 다른 코덱들은 가변 지원 여부에 따라 달라지는 등 컨테이너와 코덱에 따라 상당히 다양한 결과가 나옵니다. 그러니 상황에 따라 케바케로 시행착오로 진행하거나 FFmpeg 매뉴얼, 코덱 매뉴얼, 먹서 매뉴얼 등을 참고해야 합니다.

     

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    이대길 2021.01.09 23:42
    답변 감사합니다 제가 관련 지식이 부족하여 여러번 읽어보고 또 팁 게시판과 프레임에 관련된 내용을 함께 참고 하며 읽었습니다
    추가로 한가지 더 궁금한게 생겼는데요 샤냐인코더에서 별도의 프레임변경을 설정하지 않고 CFR 고정프레임으로 인코딩 설정 항목에 체크시 이 옵션도 말씀처럼 '샤나의 '프레임 레이트 변경'은 FFmpeg의 -r 옵션에 해당합니다.' 이 부분에 해당되는건가요?
  • ?
    JKyle 2021.01.10 00:18

    빠른 설정의 CFR 옵션은 FFmpeg의 -vsync cfr 매개변수 설정에 해당합니다. 이 설정은 (원본의 가변 여부와 상관없이) 출력을 CFR로 하게 됩니다.

    (※ 빠른 설정에서 적용한 후 F8 매개변수 창을 열어 보시면 해당 옵션 설정이 FFmpeg의 어떤 매개변수 설정에 해당하는지 항상 확인할 수 있습니다.)

     

    FFmpeg가 좀 특이한 게, 위 댓글에서 설명드린 "VFR 원본 ⇒ mp4 - H.264/HEVC로 프레임 레이트 변경 인코딩"의 경우 이 -vsync cfr 설정이 없어도 CFR로 출력된다는 점입니다. 샤나에서는 @Rina 님이 그걸 제대로 수정하신 거구요. (이게 FFmpeg에 들어간 x264/x265 인코더의 문제인지 아니면 MP4Box 먹서의 문제인지는 확실치 않은데, 제 생각엔 후자가 아닌가 추측됩니다.) 

     

    뭐, 솔직히 결과적으로 별 차이는 없습니다. 관심 있게 보지 않으면 모를 정도로 두 경우 다 문제는 없습니다.

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    이대길 2021.01.10 01:00
    자세한 설명과 답글 정말 감사합니다~~^^
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    JKyle 2021.01.10 03:21

    아, 한 가지 빼놓은 게 있군요.

    프리미어 프로 같은 동영상 편집 프로그램들 중에는 VFR 동영상을 못 읽는 것들이 많습니다.
    그래서 영상 편집 목적을 위해 트랜스코딩시 반드시 CFR 옵션을 켜야 합니다.
    자주 올라오는 질문이었는데 깜빡했군요.


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