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标题: [archive]码流 / 码率 / 比特率 / 帧速率 / 分辨率 / 高清 [打印本页]

作者: JPPV    时间: 2015-9-14 17:46     标题: [archive]码流 / 码率 / 比特率 / 帧速率 / 分辨率 / 高清

1, 码流 /码率 / 比特率 / 帧速率 / 分辨率


码流 / 码率 

 码流(Data Rate)是指视频文件在单位时间内使用的数据流量,也叫码率或码流率,通俗一点的理解就是取样率,是视频编码中画面质量控制中最重要的部分,一般我们用的单位是kb/s或者Mb/s。一般来说同样分辨率下,视频文件的码流越大,压缩比就越小,画面质量就越高。码流越大,说明单位时间内取样率越大,数据流,精度就越高,处理出来的文件就越接近原始文件,图像质量越好,画质越清晰,要求播放设备的解码能力也越高。

  当然,码流越大,文件体积也越大,其计算公式是文件体积=时间X码率/8。例如,网络上常见的一部90分钟1Mbps码流的720P RMVB文件,其体积就=5400秒×1Mb/8=675MB。

  通常来说,一个视频文件包括了画面及声音,例如一个RMVB的视频文件,里面包含了视频信息和音频信息,音频及视频都有各自不同的采样方式和比特率,也就是说,同一个视频文件音频和视频的比特率并不是一样的。而我们所说的一个视频文件码流率大小,一般是指视频文件中音频及视频信息码流率的总和。

以以国内最流行,大家最熟悉的RMVB视频文件为例,RMVB中的VB,指的是VBR,即Variable Bit Rate的缩写,中文含义是可变比特率,它表示RMVB采用的是动态编码的方式,把较高的采样率用于复杂的动态画面(歌舞、飞车、战争、动作等),而把较低的采样率用于静态画面,合理利用资源,达到画质与体积可兼得的效果。

码率和取样率最根本的差别就是码率是针对源文件来讲的。

采样率

   采样率(也称为采样速度或者采样频率)定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数,它用赫兹(Hz)来表示。采样率是指将模拟信号转换成数字信号时的采样频率,也就是单位时间内采样多少点。一个采样点数据有多少个比特。比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为 bps(Bit Per Second),比特率越高,传送的数据越大,音质越好.比特率 =采样率 x 采用位数 x声道数.
   采样率类似于动态影像的帧数,比如电影的采样率是24赫兹,PAL制式的采样率是25赫兹,NTSC制式的采样率是30赫兹。当我们把采样到的一个个静止画面再以采样率同样的速度回放时,看到的就是连续的画面。同样的道理,把以44.1kHZ采样率记录的CD以同样的速率播放时,就能听到连续的声音。显然,这个采样率越高,听到的声音和看到的图像就越连贯。当然,人的听觉和视觉器官能分辨的采样率是有限的,基本上高于44.1kHZ采样的声音,绝大部分人已经觉察不到其中的分别了。
而声音的位数就相当于画面的颜色数,表示每个取样的数据量,当然数据量越大,回放的声音越准确,不至于把开水壶的叫声和火车的鸣笛混淆。同样的道理,对于画面来说就是更清晰和准确,不至于把血和西红柿酱混淆。不过受人的器官的机能限制,16位的声音和24位的画面基本已经是普通人类的极限了,更高位数就只能靠仪器才能分辨出来了。比如电话就是3kHZ取样的7位声音,而CD是44.1kHZ取样的16位声音,所以CD就比电话更清楚。
当你理解了以上这两个概念,比特率就很容易理解了。以电话为例,每秒3000次取样,每个取样是7比特,那么电话的比特率是21000。 而CD是每秒 44100次取样,两个声道,每个取样是13位PCM编码,所以CD的比特率是44100*2*13=1146600,也就是说CD每秒的数据量大约是 144KB,而一张CD的容量是74分等于4440秒,就是639360KB=640MB。

码率和取样率最根本的差别就是码率是针对源文件来讲的。


比特率

比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为bps(Bit Per Second),比特率越高,传送的数据越大。在视频领域,比特率常翻译为码率 !!!
比特率表示经过编码(压缩)后的音、视频数据每秒钟需要用多少个比特来表示,而比特就是二进制里面最小的单位,要么是0,要么是1。比特率与音、视频压缩的关系,简单的说就是比特率越高,音、视频的质量就越好,但编码后的文件就越大;如果比特率越少则情况刚好相反。

比特率是指将数字声音、视频由模拟格式转化成数字格式的采样率,采样率越高,还原后的音质、画质就越好。


常见编码模式:

  VBR(Variable Bitrate)动态比特率 也就是没有固定的比特率,压缩软件在压缩时根据音频数据即时确定使用什么比特率,这是以质量为前提兼顾文件大小的方式,推荐编码模式;

  ABR(Average Bitrate)平均比特率 是VBR的一种插值参数。LAME针对CBR不佳的文件体积比和VBR生成文件大小不定的特点独创了这种编码模式。ABR在指定的文件大小内,以每50帧(30帧约1秒)为一段,低频和不敏感频率使用相对低的流量,高频和大动态表现时使用高流量,可以做为VBR和CBR的一种折衷选择。

  CBR(Constant Bitrate),常数比特率 指文件从头到尾都是一种位速率。相对于VBR和ABR来讲,它压缩出来的文件体积很大,而且音质相对于VBR和ABR不会有明显的提高。


帧速率

帧速率也称为FPS(Frames PerSecond)的缩写——帧/秒。是指每秒钟刷新的图片的帧数,也可以理解为图形处理器每秒钟能够刷新几次。越高的帧速率可以得到更流畅、更逼真的动画。每秒钟帧数(FPS)越多,所显示的动作就会越流畅。


分辨率

就是帧大小每一帧就是一副图像。
640*480分辨率的视频,建议视频的码速率设置在700以上,音频采样率44100就行了


一个音频编码率为128Kbps,视频编码率为800Kbps的文件,其总编码率为928Kbps意思是经过编码后的数据每秒钟需要用928K比特来表示。


   计算输出文件大小公式:
(音频编码率(KBit为单位)/8 +视频编码率(KBit为单位)/8×影片总长度(秒为单位)=文件大小(MB为单位)


2,高清视频
目前的720P以及1080P采用了很多种编码,例如主流的MPEG2,VC-1以及H.264,还有Divx以及Xvid,至于封装格式更多到令人发指,ts、mkv、wmv以及蓝光专用等等。

720和1080代表视频流的分辨率,前者1280*720,后者1920*1080,不同的编码需要不同的系统资源,大概可以认为是H.264>VC-1>MPEG2。   

VC-1是最后被认可的高清编码格式,不过因为有微软的后台,所以这种编码格式不能小窥。相对于MPEG2,VC-1的压缩比更高,但相对于H.264而言,编码解码的计算则要稍小一些,目前来看,VC-1可能是一个比较好的平衡,辅以微软的支持,应该是一只不可忽视的力量。一般来说,VC-1多为 “.wmv”后缀,但这都不是绝对的,具体的编码格式还是要通过软件来查询。
总的来说,从压缩比上来看,H.264的压缩比率更高一些,也就是同样的视频,通过H.264编码算法压出来的视频容量要比VC-1的更小,但是VC-1 格式的视频在解码计算方面则更小一些,一般通过高性能的CPU就可以很流畅的观看高清视频。相信这也是目前NVIDIA Geforce 8系列显卡不能完全解码VC-1视频的主要原因。

PS&TS是两种视频或影片封装格式,常用于高清片。扩展名分别为VOB/EVO和TS等;其文件编码一般用MPEG2/VC-1/H.264


 高清,英文为“High Definition”,即指“高分辨率”。 高清电视(HDTV),是由美国电影电视工程师协会确定的高清晰度电视标准格式。现在的大屏幕液晶电视机,一般都支持1080i和720P,而一些俗称的全高清”(Full HD),则是指支持1080P输出的电视机。
目前的高清视频编码格式主要有H.264、VC-1、MPEG-2、MPEG-4、DivX、XviD、WMA-HD以及X264。事实上,现在网络上流传的高清视频主要以两类文件的方式存在:一类是经过MPEG-2标准压缩,以tp和ts为后缀的视频流文件;一类是经过WMV-HD(Windows Media Video HighDefinition)标准压缩过的wmv文件,还有少数文件后缀为avi或mpg,其性质与wmv是一样的。真正效果好的高清视频更多地以H.264与VC-1这两种主流的编码格式流传。

一般来说,H.264格式以“.avi”、“.mkv”以及“.ts”封装比较常见。


作者: JPPV    时间: 2016-1-5 21:55     标题: AAC音频编码介绍

AAC音频编码格式,完整名称叫做"高级音频编码(Advanced Audio Codec)”。这种先进而高级的编码规范,是由Fraunhofer IIS公司(前MP3标准的制定者)、Dolby、AT&T、索尼、苹果等产业巨头共同开发的。

AAC音频编码技术早在1997年就制定成型,当时在MPEG-2中作为了MPEG2-AAC音频编码规格之一,后来,在2000年被用在MPEG-4中(ISO 14496-3 Audio),所以现在变更为MPEG-4 AAC标准,也就是说,AAC已经成为MPEG4家族的主要成员之一,它是MPEG4第三部分中的音频编码系统。AAC可提供最多48个全音域音频通道。

其中,AAC音频编码在不同的领域,分为九种规格:
MPEG-2 AAC Main
MPEG-2 AAC LC (Low Complexity)
MPEG-2 AAC SSR (Scalable Sampling Rate)
MPEG-4 AAC Main
MPEG-4 AAC LC (Low Complexity)
MPEG-4 AAC SSR (Scalable Sample Rate)
MPEG-4 AAC LTP (Long Term Prediction)
MPEG-4 AAC LD (Low Delay)
MPEG-4 AAC HE (High Efficiency)    AACPlusV1/V2(3GPP)

其中,前三种估计很难用到,后六种中,LC和HE两种比较常用,因此就主要介绍这两种:

MPEG-4 AAC LC (Low Complexity) 是最常用的规格,我们叫“低复杂度规格”,我们简称“LC-AAC”,这种规格在中等码率的编码效率以及音质方面,都能找到平衡点。所谓中等码率,就是指:96kbps-192kbps之间的码率。因此,如果要使用LC-AAC规格,请尽可能把码率控制在之前说的那个区间内。在这个区间内,LC-AAC 可以完全打败同码率的用LAME最高质量慢速编码模式的MP3。我认为,不论是随身听,还是互联网音乐传播,都建议采用128kbps-192kbps规格的LC-AAC编码规格。

MPEG-4 AAC HE (High Efficiency) AACPlusV1/V2(3GPP),我们叫“高效性规格”,我们简称为“HE-AAC”或者“AACPlus”,这种规格适合用于低码率编码,因为这种规格也融入了Mp3Pro中的那种SBR技术。当您需要编码32kbps-96kbps之间的音频文件时,建议首选“HE-AAC”编码规格。使用这种规格,在相同码率下,在这个区间内,您可以轻易把WMA9以及WMAPro等微软的格式给干掉。如果您是有声小说爱好者,或者广播剧爱好者,不妨考虑He-AAC规格,即使很低的码率,也能提供非常清晰的人声对白效果。

那么,如果您需要编码相对较高码率的AAC(192kbps-384kbps,或更高),应该如何选择?如果您的码率不超过256kbps(如: 192kbps-256kbps),“LC-AAC”同样可以适用。如果实在需要更高的码率,请选择Main(主规格)编码。在高码率下,AAC同样可以轻易战胜那个炒得很火热的Lame MP3,即使320kbps CBR的MP3,也根本不是Mian-AAC的对手。甚至不少人认为,中码率的LC-AAC,192kbps CBR已经达到了320 CBR Lame MP3的音质。当然,能和高码率AAC抗衡的,也只有MPC格式,不过MPC格式通用性太差了。话说回来,其实没必要用高码率的AAC,而且Main- AAC在某些通用的播放器或解码器会存在问题,因为之前说的LC-AAC音质已经足够好了,并且通用性好,如果您是发烧友,干脆直接用无损,比如FLAC等。




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