如何理解视频码率、帧率和分辨率

1.定义:

码率就是数据传输时单位时间传送的数据位数,一般我们用的单位是kbps即千位每秒。也就是取样率(并不等同与采样率,采样率的单位是Hz,表示每秒采样的次数),单位时间内取样率越大,精度就越高,处理出来的文件就越接近原始文件,但是文件体积与取样率是成正比的,所以几乎所有的编码格式重视的都是如何用最低的码率达到最少的失真,围绕这个核心衍生出:

cbr(固定码率)(Constant Bitrate):指文件从头到尾都是一种码率,这是以固定文件大小为前提的压缩方式。

vbr(可变码率)(Variable Bitrate):指没有固定的码率,压缩时根据视音频数据即时确定使用什么码率,这是以质量为前提兼顾文件大小的压缩方式。

 

2.码率与失真度

“码率”就是失真度,码率越高越清晰,反之则画面粗糙而多马赛克。

 

3.码率与视频体积

码率影响体积,与体积成正比

码率越大,体积越大

码率越小,体积越小

 

4.kbps与KB/S

  • B与b区别与联系
  1. 计算机中的信息都是二进制的0和1来表示,其中每一个0或1被称作一个位,用小写b表示,即bit(位);
  2. 字节(Byte)是计算机信息技术用于计量存储容量的一种计量单位,也表示一些计算机编程语言中的数据类型和语言字符,大写B表示byte,即字节。表示文件的大小单位,一般都使用字节(KB)来表示文件的大小。
  3. 一个字节=八个位,即1B=8b;前面的大写K表示1024的意思,即1024个位(Kb)或1024个字节(KB)。
  • kbps与KB/S
  1. Kbps:首先要了解的是,ps指的是/s,即每秒。
  2. Kbps指的是网络速度,也就是每秒钟传送多少个千位的信息(K表示千位,Kb表示的是多少千个位),为了在直观上显得网络的传输速度较快,一般公司都使用kb(千位)来表示。
  3. 1KB/S=8Kbps,ADSL上网时的网速是512Kbps,如果转换成字节,就是512/8=64KB/S(即64千字节每秒)。

5.码率计算

码率=采样率 x 位深度 x 声道

文件大小 = 码率 x 时长

注:此计算公式对未压缩的wav格式文件有效,不适用于mp3等被压缩的文件。

例如:一个视频的文件信息如下图

自动草稿

通过计算:

上面文件的码率= 44.1Khz x 16位 x 2声道 = 1411.2 Kbps;

文件大小 = 码率 x 时长 = 1411.2 Kbps x (3 x 60 + 47 )s = 1411.2Kbps x 227s
=38102.4 Kb= 37.2M
近似等于上图显示的文件大小38.3M。

帧率

1.定义

帧——就是影像动画中最小单位的单幅影像画面,相当于电影胶片上的每一格镜头。 一帧就是一副静止的画面,连续的帧就形成动画,如电视图象等。

2.帧数

我们通常说帧数,简单地说,就是在1秒钟时间里传输的图片的帧数,也可以理解为图形处理器每秒钟能够刷新几次,通常用fps(Frames Per Second)表示。

每一帧都是静止的图象,快速连续地显示帧便形成了运动的假象。高的帧率可以得到更流畅、更逼真的动画。每秒钟帧数 (fps) 愈多,所显示的动作就会愈流畅。

3.关键帧与过度帧

  • 关键帧:任何动画要表现运动或变化,至少前后要给出两个不同的关键状态,而中间状态的变化和衔接电脑可以自动完成,FLASH中,表示关键状态的帧叫做关键帧。
  • 过渡帧:在两个关键帧之间,电脑自动完成过渡画面的帧叫做过渡帧。
  • 关键帧中可以包含形状、剪辑、组等多种类型的元素或诸多元素,但过渡帧中对象只能是剪辑(影片剪辑、图形剪辑、按钮)或独立形状。
  • 影片是由一张张连续的图片组成的,每幅图片就是一帧,PAL制式每秒钟25帧,NTSC制式每秒钟30帧。

4.帧率与流畅度

帧率:影响画面流畅度,与画面流畅度成正比:帧率越大,画面越流畅;帧率越小,画面越有跳动感。

5.帧率与码率

如果码率为变量,则帧率也会影响体积,帧率越高,每秒钟经过的画面越多,需要的码率也越高,体积也越大。

6帧率与带宽

例如在ADSL线路上传输图像,上行带宽只有512Kbps,但要传输4路CIF分辨率的图像。按照常规,CIF分辨率建议码率是512Kbps,那么照此计算就只能传一路,降低码率势必会影响图像质量。那么为了确保图像质量,就必须降低帧率,这样一来,即便降低码率也不会影响图像质量,但在图像的连贯性上会有影响。

分辨率

1.定义

分辨率决定了位图图像细节的精细程度。通常情况下,图像的分辨率越高,所包含的像素就越多,图像就越清晰,印刷的质量也就越好。同时,它也会增加文件占用的存储空间。

 

2.分类

分辨率可以从显示分辨率与图像分辨率两个方向来分类。

  • 显示分辨率(屏幕分辨率)是屏幕图像的精密度,是指显示器所能显示的像素有多少。由于屏幕上的点、线和面都是由像素组成的,显示器可显示的像素越多,画面就越精细,同样的屏幕区域内能显示的信息也越多,所以分辨率是个非常重要的性能指标之一。
  • 图像分辨率则是单位英寸中所包含的像素点数,其定义更趋近于分辨率本身的定义。

3.单位

描述分辨率的单位有:(dpi点每英寸)、lpi(线每英寸)和ppi(像素每英寸)。

  • 只有lpi是描述光学分辨率的尺度的。
  • 虽然dpi和ppi也属于分辨率范畴内的单位,但是他们的含义与lpi不同。而且lpi与dpi无法换算,只能凭经验估算。
  • ppi和dpi经常都会出现混用现象。但是他们所用的领域也存在区别。从技术角度说,“像素”只存在于电脑显示领域,而“点”只出现于打印或印刷领域。
  • ppi和lpi可以换算,lpi等于ppi的一半,但是取决于纳奎斯特极限。

4.分辨率与图像大小

  • 分辨率影响图像大小,与图像大小成正比;
  • 分辨率越高,图像越大;分辨率越低,图像越小。
清晰度
  • 在码率一定的情况下,分辨率与清晰度成反比关系:分辨率越高,图像越不清晰,分辨率越低,图像越清晰。
  • 在分辨率一定的情况下,码率与清晰度成正比关系,码率越高,图像越清晰;码率越低,图像越不清晰。
  • 理论上4K拥有更好的画质,但是在低码率的情况下4K反而会不如1080P的视频,这是由于4K视频具有4倍于1080P视频的像素量,而在码率低下的情况下4K视频的平均信息量实际低于1080P,因此丧失了其高锐度的优势。
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