幀率、碼率、分辨率與清晰度流暢度的關係 一、什麼是幀率、碼率、分辨率 分辨率 二、之間的聯繫 三、概念

一、什麼是幀率、碼率、分辨率

幀率

幀率:FPS(每秒鐘要多少幀畫面)以及Gop(表示多少秒一個I幀)。幀率就是在1秒鐘時間裏傳輸的圖片的幀數,也可以理解爲圖形處理器每秒鐘能夠刷新幾次。

幀率影響的是畫面流暢度,與畫面流暢度成正:幀率越大,畫面越流暢;幀率越小,畫面越有跳動感。

如果限定一個碼率,比如800kbps,那麼幀率越高,編碼器就必須加大對單幀畫面的壓縮比,也就是通過降低畫質來承載足夠多的幀數。如果視頻源來自攝像頭,24FPS已經是肉眼極限,所以一般20幀的FPS就已經可以達到很好的用戶體驗了。

碼率

碼率:編碼器每秒編出的數據大小,單位是kbps,視頻文件在單位時間內使用的數據流量,也叫碼流率。碼率越大,說明單位時間內取樣率越大,數據流精度就越高。

碼率影響的是視頻清晰度:碼率越大,視頻畫面越清晰畫質越高。

碼率不是越大越好,它是把每秒顯示的圖片進行壓縮後的數據量。影響體積,與體積成正比,碼率越大,體積越大;碼率越小,體積越小。(體積=碼率×時間)

分辨率

分辨率:單位英寸中所包含的像素點數; VGA:Video Graphics Array(視頻圖像分辨率)矩形圖片的尺寸,即長度和寬度

分辨率影響視頻圖像的大小,與視頻圖像大小成正比:視頻分辨率越高,圖像越大,對應的視頻文件本身大小也會越大

如果限定一個碼率,比如800kbps,那麼分辨率越高就會讓編碼器越 “爲難" ,可以想象,它必須拆東牆補西牆,通過減少色彩信息或者引入馬賽克這種“魚目混珠”的手段來承載足夠多的像素點。所以,同樣的是2G的一個電影文件,1080p畫質的版本可能不如720p畫質的版本看起來更清晰。

二、之間的聯繫

總結:視頻分辨率會影響清晰度,視頻幀速率會影響流暢度,碼率會影響視頻的清晰度和流暢度。

碼率單位kbps,kb每秒,意思是這一秒包含了多少數據量。更大的分辨率,更復雜的色彩明暗關係,更快速的像素變化,都會需要更大的碼率來容納。如果碼率數據量達不到這些要求,就會降低壓制的質量,一般會表現爲很明顯的馬賽克。

流暢的話,碼率過高導致播放時電腦性能跟不上,也可能造成卡頓延遲。

碼率:如果爲10Mb/s,代表1秒鐘有10M bit的視頻數據,對於YUV422格式的1080P視頻而言,一幀圖像是 1920x1080x2x8/1024/1024 = 31.64Mbit,1秒鐘30幀圖像的話,則有949.2Mb/s,可見其數據量之大,不壓縮根本無法網上傳播,所以一定要經過視頻壓縮處理,不要以爲1080P的視頻就一定是高清的,清晰度還跟視頻碼率密切相關,對於1080P的視頻而言,藍光視頻的碼率是20Mb/s,一般下載的視頻碼率大都是10Mb/s,一些IPCamera/無人機的碼率是2~8Mb/s,而很多視頻網站的碼率甚至低於5M/s,其實有時還不如高碼率的720P清晰。

幀率:影 畫面流暢度,與畫面流暢度成正比:幀率越大,畫面越流暢;幀率越小,畫面越有跳動感。

如果碼率爲變量,則幀率也會影響體積,幀率越高,每秒鐘經過的畫面越多,需要的碼率也越高,體積也越大。幀率就是在1秒鐘時間裏傳輸的圖片的幀數,也可以理解爲圖形處理器每秒鐘能夠刷新幾次。

分辨率:影響圖像大小,與圖像大小成正比:分辨率越高,圖像越大;分辨率越低,圖像越小。

清晰度:所謂“清晰”,是指畫面細膩,沒有馬賽克,並不是分辨率越高圖像就越清晰

在碼率一定的情況下,分辨率與清晰度成反比關係:分辨率越高,圖像越不清晰,分辨率越低,圖像越清晰。

在分辨率一定的情況下,碼率與清晰度成正比關係,碼率越高,圖像越清晰;碼率越低,圖像越不清晰。

幀率X分辨率=壓縮前的每秒數據量(單位應該是若千個字節)―壓縮比=壓縮前的每秒數據量/碼率 (對於同一個視頻源並採用同—種視頻編碼算法,則:壓縮比越高,畫面質量越差。)

如果不做碼率大小上的限制,那麼分辨率越高,畫質越細膩;幀率越高,視頻也越流暢,但相應的碼率也會很大,因爲每秒鐘需要用更多的數據來承載較高的清晰度和流暢度。這對雲服務廠商而言這是好事(收入跟流量呈正比),但可能意味着更多的費用開支。

三、概念

幀(Frame):就是一張靜止的畫面, 是視頻的最小單位。

幀速率(FPS):每秒播放圖片的數量。

碼率(Bit Rate):視頻文件在單位時間內使用的數據流量,決定視頻的質量和大小,單位是 kb/s 或者 Mb/s。

碼率的常見三種模式:

- CBR

  - 全程碼率恆定

  - 文件大小可預測

  - 編碼壓力小,直播常用

- VBR

  - 碼率可變

  - 簡單場景碼率低,複雜場景碼率高

- CRF

  - 固定質量模式

  - CRF值越低,視頻看起來質量越高

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