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视频编码的常见参数概念

标签:码率 采样率

对于生活中常见的视频编码参数概念的理解,有助于我们判断一些基本的问题原因,或者有助于与客服技术人员进行沟通。那么什么是压缩?什么是混合码率?什么是调制误码率?什么是比特误码率?什么是画面比例?什么是封装格式?这些问题以下一一为你解答。


压缩:Compress,按照特定的编码格式用比未经编码少的比特(或者其它信息相关的单位)表示信息的过程。数据压缩是通过移除数据冗余来实现的,比如说,对于数据重构过程中无用的数据。大多数视频编码方法寻找空间和时间上的冗余来达到压缩的效果。如画面像素采样点之间是相互关联的,相邻象素之间很相近。简单来说:压缩是在保证画质降低一点点,获得更小的数据量,在有线电视信号传输中有非常重要的意义。


码率:Bit Rate,指视频或音频文件在单位时间内使用的数据流量,该参数的单位通常是Kbps,也就是千比特每秒。通常2000kbps~3000kbps就已经足以将画质效果表现到极致了。码率参数与视频文件最终体积大小有直接性的关系,对于有线电视来说,码率越高越清晰,反之则画面粗糙而多马赛克。


混合码率:Overall Bit Rate,指视频文件中视频和音频混合后的整体平均码率。一般描述一个视频文件的码率都是指OBR,如新浪播客允许的OBR上限为523Kbps。


调制误码率Modulation Error Rate :MER通常可由星座分析仪直接读出,结果以dB表示,且MER的值越大代表系统越好。QAM调制信号从前端输出,经各级网络传输、入户,其MER指标会逐渐恶化,MER的经验门限值对于64QAM为23.5dB,对于256QAM为28.5dB,低于此值星座图将无法锁定。 


比特误码率Bit Error Rate :由于种种原因,数字信号在传输过程中不可避免地会产生差错。例如在传输过程中受到外界的干扰,或在通信系统内部由于各个组成部分的质量不够理想而使传送的信号发生畸变等。当受到的干扰或信号畸变达到一定程度时,就会产生差错。什么是差错?在数据通信中,如果发送的信号是“1”,而接收到的信号却是“0”,这就是“误码”,也就是发生了一个差错。在一定时间内收到的数字信号中发生差错的比特数与同一时间所收到的数字信号的总比特数之比,就叫做“误码率”, 它是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。


固定码率:Constant Bit Rate,指的是编码器的输出码率(或者解码器的输入码率)应该是固定制(常数)。CBR不适合高清晰度视频的编码,因为CBR将导致没有足够的码率应对复杂多变内容部分进行编码(从而导致画质下降),同时在简单的内容部分会浪费一些码率。


可变码率:Variable Bit Rate,编码器的输出码率(或者解码器的输入码率)可以根据编码器的输入源信号的负责度自适应的调整,目的是达到保持输出质量保持不变而不是保持输出码率保持不变。VBR编码会消耗较多的计算时间,但可以更好的利用有限的存储空间:用比较多的码率对复杂度高的段进行编码,用比较少的码率对复杂度低的段进行编码。总之需要清晰度高且体积小的视频,选择VBR是明智的选择。


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平均码率:Average Bit Rate,指音频或视频的平均码率,可以简单的认为等于文件大小除以播放时间。在音频编码方面与CBR基本相同,会按照设定的目标码率进行编码。但当编码器认为“适当”的时候,会使用高于目标码率的数值来进行编码以保证更好的质量。


帧率:Frame Rate,是用于测量画面显示帧数的量度。所谓的测量单位为每秒显示帧数(Frames per Second,缩写:FPS)。有线电视和电影的帧率一般是25fps和29.97fps。帧率越大,画面越流畅;帧率越小,画面越有跳动感。


采样率: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。一般音乐CD的采样率是44100Hz,所以视频编码中的音频采样率保持在这个级别就完全足够了,通常视频转换器也将这个采样率作为默认设置。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正比。


Single Pass:在编码的时候只进行一次运算,直接生成经过编码的视频文件。


Two Pass:需要运算两次,可以理解为先进行一次全局的计算,收集画面信息,并将这些信息记录到信息文件。第二次才根据采集的信息,正式进行压缩,生成压缩文件。Single pass模式编码较简单,编码速度较快,但是最终质量不如Two pass模式好,对于视频源本身画质就不佳的编码过程可以采用。Two pass通过第一次运算的信息采集,可以让需要高码率的运动画面可以分配更的码率来保证画面质量。而对于不包含太多运动信息的静态画面,则可以消减分配的码率。Twopass模式可以在影片容量与画面质量之间找到最佳平衡点。所以要求画面清晰的视频,肯定要选择Two Pass,只是编码速度惨不忍睹。


封装格式:多媒体封装格式也称多媒体容器 (Multimedia Container),它不同于H.264、 AAC这类编码格式,它只是为多媒体编码提供了一个“外壳”,也就是所谓的视频格式。如MP4、AVI、MKV、FLV、WMV等。


画面比例:Aspect Ratio,指视频画面宽和高的比例。常见的比例有16:9和4:3。电视媒体有严格的视频制式要求,视频比例和帧数都是固定的,而网络传播的视频比例则较为自由。一般DVD和BD电影的视频比例大多是宽屏或者超宽屏。在视频编码过程中一定要注意画面比例是否正确,不然就会出现画面拉伸变形。


分辨率:指视频宽高的像素数值,单位为Px。通常视频分辨率的数值宽高比要等于画面比例,不然视频文件就会产生黑边。标准1080P的分辨率为1920×1080,帧率为60fps,也就是真高清。而最常见的网络传播的1080P高清片帧率通常为23.976 fps。在码率一定的情况下,分辨率与清晰度成反比;分辨率高图像不清晰。在分辨率一定的情况下,码率与清晰度成正比。码率高图像越清晰。


以上就是常用的一些概念解释,普通人懂得这些概念即可,这在生活中比如购买电视或者转换视频格式等等都有帮助的。


调制器的分类

调制器的分类

调制器按信号源可以分为数字调制器、模拟调制器;按频率残留边带、双边带可分为:邻频调制器、隔频调制器;按频率处理方式可分为:中频处理调制器、高频处理调制器;按频率可调可分为:捷变频调制器,固定频调制器;调制器按级别可分为:标准级调制器、专业级调制器、广播级调制器。

2017-12-28

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