В прошлый раз мы столкнулись с тем, что мы не можем дать точный ответ на вопрос: сколько нужно места на SSD / HDD / «флешке» для записи двухчасового матча, если алгоритм записи видео использует переменный битрейт?
Переменный битрейт вносит в нашу задачу неопределенность. Конкретное значение битрейта во время записи будет зависеть от того, что будет происходить в конкретный момент времени перед объективом видеокамеры. Мы не можем заглянуть в будущее и предсказать как именно будет проходить игра, насколько активны будут трибуны, и так далее.
То есть неопределенность в нашем случае является фундаментальным свойством самой задачи. И что тогда мы можем сделать? Сдаться и сказать, что эта задача нерешаема в принципе? Или попробовать найти такой подход, который позволит нам ответить на практическую задачу, стоящую перед нами: какого объёма диск надо взять, чтобы запись всего матча точно поместилась на нём?
Давайте представим самый динамичный матч в истории: оба состава — сборные звёзд, играют на пределе, постоянно атакуют, камера быстро переключается, на трибунах буря. Какой битрейт будет максимальным? Умножив этот битрейт на время, мы получим максимально возможный размер файла. Если наш диск (или флешка) вмещает столько, то наш матч точно поместится. Это и есть оценка сверху.
А теперь представим, что матч отложили из-за тумана. Камера 2 часа снимает пустое поле в густом молоке (понятно, что никто это делать не будет, и этот пример мы используем только для того, чтобы понять сам принцип). Размер файла будет минимальным. Это оценка снизу.
Во всём этом примере мы считаем, что настройки кодировщика, разрешение, частота кадров, настройки звука и остальные параметры записи зафиксированы. При этом допущении динамичный матч и пустое поле в тумане рассматриваются нами как сценарии с самым высоким и самым низким битрейтом соответственно.
Рассмотрим ещё один пример про оценку снизу. Допустим вы хотите купить квартиру, которая стоит .
В месяц вы зарабатываете . Сколько месяцев вам нужно откладывать деньги, чтобы накопить ? С ходу вам может быть сложно ответить на этот вопрос, так как вы ещё плохо представляете себе, какую именно сумму вы сможете откладывать каждый месяц. Но вы можете мгновенно произвести оценку снизу — вычислить какое минимальное количество месяцев вам для этого потребуется.
Предположим, что вы откладываете все деньги, которые зарабатываете (не тратите денег ни на еду, ни на съёмную квартиру, ни на транспорт, связь итд) — то есть все . За сколько месяцев тогда вы отложите ?
Делим на , получаем . Или и .
Вот вам и оценка снизу.
Примечание
В реальности, конечно, всё гораздо сложнее — цены на квартиры могут как вырасти, так и упасть, деньги обесцениться, зарплата со временем вырасти, или уменьшиться, если придется сменить работу на менее оплачиваемую. Но как бы то ни было, оценка снизу позволяет получить некоторый ориентир для дальнейших рассуждений и расчетов.
Дополнение
Существуют и более сложные статистические подходы к работе с неопределенностью, которые позволяют искать не абсолютный минимум или максимум, а типичное или ожидаемое значение.
Например, можно проанализировать сотни записанных футбольных матчей и вывести средний битрейт. Но это — тема для отдельного большого разговора о вероятности и статистике, к которому мы ещё когда-нибудь вернёмся.
Для любознательных
Кот на картинке отсылает читателя к знаменитому мысленному эксперименту в квантовой механике — коту Шрёдингера, иллюстрирующему проблему квантового измерения. Здесь мы используем этот образ лишь как шутливую метафору неопределённости: невозможность заранее предсказать битрейт матча имеет, конечно, не квантовую природу.