芯见小科普 | 影响视频质量的重要参数,什么是码率?

在影响视频质量的重要参数中,“码率”一定是不可忽视的存在。

我们都知道,分辨率代表了图像的像素值,帧速率影响着视频的流畅度,那么码率表示什么呢?点击视频涨知识:https://mbd.baidu.com/newspage/data/videolanding?nid=sv_8918825153037631207

码率也叫比特率/码流(Data Rate),指的是单位时间传送的数据位数,通常用bps来表示:

看不懂这个概念也没关系,我们来详解一下。

在计算机的世界中,比特(bit)是衡量信息的最小计算单位,如果所有数据都简化成0和1,那么1比特就是一个“0”或者一个“1”。比特率,或者说码率就是视频文件在一定时间内(通常是秒)传输了多少个“0”和“1”。

因此,码率越高,每秒传送的数据越多,视频精度就越高,文件体积也会更大。

但这只是概念解释,视频码率的高低体现在观感上,又有什么差别呢?首先我们来看这样两组视频截图:

同样的视频画面,分辨率为720p时,画面清晰而流畅,但提升到1080p后,视频肉眼可见的模糊,原因就是码率。

由于分辨率提升,画面所需要的数据量就会增加,如果码率还保持在原来的状态,就会让传输的图像数据过少,从而导致画面模糊失真。

但码率也不是越高越好,高码率意味着传输时需要更高的带宽,文件更大、占用更多资源;高码率同样也要求播放设备具有高解码能力,否则在播放时就会引起卡顿。

一些专业摄像机拍出来的高精度视频往往无法在办公电脑上流畅播放,就是因为系统自带的播放器解不了那么高的码流。

如何将码率控制在合适的值,用最低的码率做到最少的失真,这也是视频编码过程中一直在探索的方法,围绕这个核心,目前有固定码率(静态码率CBR)和可变码率(动态码率VBR)两种。

固定码率,顾名思义,整个视频按照同样的码率进行压缩,运算量小、编码时间短,编码方式也很简单,在流媒体平台播放时视频流会很稳定。

但由于视频中移动画面消耗的储存量会大于静止画面,赛车的激烈场景和对着白板说话所需要的数据量是不同的,自然也可以为它们设置为不同的码率,这种方法就是可变码率。

可变码率拥有三个参数:最大码率、平均码率和最小码率,压缩时计算机能够对不同帧进行分析,把运动量大的画面码率调高,静止画面的码率调低,从而保证视频的质量。

运算变复杂了,压缩时间更长,对解码器的要求也会相对变高。两种方式各有千秋,具体使用哪种,也要根据实际情况而定。