1. 常用的編碼格式

編碼格式：一個視頻文件本身，通常由音頻和視頻兩部分組成。例如視頻文件，就是由avc視頻編碼+AAC音頻編碼組成的，常見的視頻編碼格式有Xvid，AVC/H.264，MPEG1，MPEG2 等，常見的音頻編碼有MP3、AAC等。

編解碼格式：是數(shù)據(jù)按那種方式編碼壓縮，便于網(wǎng)絡(luò)傳輸和降低帶寬的需要；

文件格式：是將內(nèi)容按具體的編碼格式壓縮后，以該文件所規(guī)定的格式進行封裝的結(jié)果，即容器的概念

視頻格式即容器：就是把編碼器生成的多媒體內(nèi)容（視頻，音頻，字幕，章節(jié)信息等）混合封裝在一起的標準。容器使得不同多媒體內(nèi)容同步播放變得很簡單，而容器的另一個作用就是為多媒體內(nèi)容提供索引，也就是說如果沒有容器存在的話一部影片你只能從一開始看到最后，不能拖動進度條（當然這種情況下有的播放器會話比較長的時間臨時創(chuàng)建索引），而且如果你不自己去手動另外載入音頻就沒有聲音。

視頻的編碼格式有h.263，h.264，mpeg-4等，視頻的文件格式有AVI，MPEG，MOV等格式，h.263，h.264，mpeg-4是3種不同的編解碼器。
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2. 參數(shù)

2.1?視頻碼率

是指視頻文件在單位時間內(nèi)使用的數(shù)據(jù)流量，也叫碼流率。碼率越大，說明單位時間內(nèi)取樣率越大，數(shù)據(jù)流精度就越高，這樣表現(xiàn)出來的的效果就是：視頻畫面更清晰畫質(zhì)更高。

2.2?視頻幀率

通常說一個視頻的25幀，指的就是這個視頻幀率，即1秒中會顯示25幀；視頻幀率影響的是畫面流暢感，也就是說視頻幀率超高，表現(xiàn)出來的效果就是：畫面越顯得流暢。你也可以這樣理解，假設(shè)1秒只顯1幀，那么一段視頻看起來，就是有很明顯的卡頓感，不流暢不連慣。當然視頻幀率越高，意味著畫面越多，也就相應(yīng)的，這個視頻文件的大小也會隨之增加，占用存儲空間也就增大了。

2.3?視頻分辨率

分辨率就是我們常說的600x400分辨率、1920x1080分辨率，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(yīng)的視頻文件本身大小也會越大。

2.4 IPB幀概念

2.4.1 I 幀

幀內(nèi)編碼幀，幀表示為關(guān)鍵幀，可以理解為這一幀畫面的完整保留，解碼時只需要本幀數(shù)據(jù)就可以完成。（包含完整畫面）

I 幀的特點

一般而言，打印機的Dpi最高可達300。而手機廠商一般會指定Dpi，如下：

• 它是一個全幀壓縮編碼幀，它將全幀圖像信息進行JPEG壓縮編碼及傳輸
• 解碼時僅用 I 幀的數(shù)據(jù)就可重構(gòu)完整圖像
• I 幀描述了圖像背景和運動主體的詳情
• I 幀不需要參考其他畫面而生成
• I 幀是P幀和B幀的參考幀（其質(zhì)量直接影響到同組中以后各幀的質(zhì)量）
• I 幀不需要考慮運動矢量
• I 幀所占數(shù)據(jù)的信息量比較大

2.4.2 P幀

前后預測編碼幀，P幀表示的是這一幀跟之前的一個關(guān)鍵幀（或P幀）的差別，解碼時需要之前緩存的畫面疊加上本幀定義的差別，生成最終畫面。

（也就是差別幀，P幀沒有完整畫面數(shù)據(jù)，只有與前一幀的畫面差別的數(shù)據(jù)）

?P幀的預測與重構(gòu)：P幀是以 I 幀為參考幀，在 I 幀中找出P幀“某點”的預測值和運動矢量，取預測差值和運動矢量一起傳送。在接收端根據(jù)運行矢量從 I 幀找出P幀“某點”的預測值并與差值相加以得到P幀“某點”樣值，從而可得到完整的P幀。

P 幀的特點

• P幀是 I 幀后面相隔1~2幀的編碼幀
• P幀采用運動補償?shù)姆椒▊魉退c前面的I或P幀的差值及運動矢量（預測誤差）
• 解碼時必須將幀中的預測值與預測誤差求和后才能重構(gòu)完整的P幀圖像
• P幀屬于前向預測的幀間編碼。它只參考前面最靠近它的 I 幀或P幀
• 由于P幀是參考幀，它可能造成解碼錯誤的擴散
• 由于是差值傳送，P幀的壓縮比較高

2.4.3 B幀

雙向預測內(nèi)插編碼幀。B幀是雙向差別幀，也就是B幀記錄的是本幀與前后幀的差別（具體比較復雜，有4種情況，但我這樣說簡單些），換言之，要解碼B幀。不僅要取得之前的緩存畫面，還要解碼之后的畫面，通過前后畫面的與本幀數(shù)據(jù)的疊加取得最終的畫面。B幀壓縮率高，但是解碼時CPU會比較累。

B幀以前面的 I 或P幀和后面的P幀為參考幀，“找出”B幀“某點”的預測值和兩個運動矢量，并取預測差值和運動矢量傳送。接收端根據(jù)運動矢量在兩個參考幀中“找出（算出）”預測值并與差值求和，得到B幀“某點”樣值，從而可得到完整的B幀。

B幀的特點：

• B幀是由前面的 I 或P幀和后面的P幀進行預測的
• B幀傳送的是它與前面的 I 或P幀和后面的P幀之間的預測誤差及運動矢量
• B幀是雙向預測編碼幀
• B幀壓縮比最高，因為它只反映并參考幀間運動主體的變化情況，預測比較準確
• B幀不是參考幀，不會造成解碼錯誤的擴散

2.5 GOP

在視頻編碼序列中，GOP即Group of picture（圖像組），指兩個I幀之間的距離，Reference（參考周期）指兩個P幀之間的距離。一個I幀所占用的字節(jié)數(shù)大于一個P幀，一個P幀所占用的字節(jié)數(shù)大于一個B幀。

所以在碼率不變的前提下，GOP值越大，P、B幀的數(shù)量會越多，畫面細節(jié)更多，也就更容易獲取較好的圖像質(zhì)量；Reference越大，B幀的數(shù)量越多，同理也更容易獲得較好的圖像質(zhì)量。

需要說明的是，通過提高GOP值來提高圖像質(zhì)量是有限度的，在遇到場景切換的情況時，H.264編碼器會自動強制插入一個I幀，此時實際的GOP值被縮短了。另一方面，在一個GOP中，P、B幀是由I幀預測得到的，當I幀的圖像質(zhì)量比較差時，會影響到一個GOP中后續(xù)P、B幀的圖像質(zhì)量，直到下一個GOP開始才有可能得以恢復，所以GOP值也不宜設(shè)置過大。

同時，由于P、B幀的復雜度大于I幀，所以過多的P、B幀會影響編碼效率，使編碼效率降低。另外，過長的GOP還會影響Seek操作（找I幀）的響應(yīng)速度，由于P、B幀是由前面的I或P幀預測得到的，所以Seek操作需要直接定位，解碼某一個P或B幀時，需要先解碼得到本GOP內(nèi)的I幀及之前的N個預測幀才可以，GOP值越長，需要解碼的預測幀就越多，seek響應(yīng)的時間也越長。

2.6 比特率

通常決定視頻和音頻文件的大小和質(zhì)量：比特率越高，質(zhì)量越好，文件大小也越大。

碼率影響視頻文件的大小，碼率越大，視頻文件越大；碼率越小，視頻文件越小。動態(tài)編碼方式，把較高的采樣率用于復雜的動態(tài)畫面，而把較低的采樣率用于靜態(tài)畫面，合理利用資源，達到畫質(zhì)與文件大小可兼得的效果。

碼率 (kbps) = 文件大小 (MB) / 時間 (秒)

視頻比特率以多種方式影響視頻質(zhì)量。首先，它是衡量任何視頻文件大小的關(guān)鍵指標。其次，高視頻比特率導致高視頻質(zhì)量，而低比特率導致差的視頻質(zhì)量。但是，使用極高的比特率只是浪費帶寬。

幀率與畫面的流暢度成正比。幀率越大，畫面越流暢；幀率越小，畫面有卡頓感。可變碼率編碼中，幀率也會影響文件的大小，幀率越高，每秒鐘采集的畫面越多，需要的碼率越高，體積也越大。畫面的幀率高于 16 時，人眼就會認為是連貫的，當幀率達到一定數(shù)值后，再增長的話，人眼也不容易察覺到有明顯的流暢度提升了。

如果限定碼率，那么幀率越高，編碼器就必須加大對單幀畫面的壓縮比，就是通過降低畫質(zhì)來承載足夠多的幀數(shù)。一般 fps = 20 就已經(jīng)可以達到很好的用戶體驗了。

視頻文件大小就是由碼率決定的，而且是成正比。 碼率的單位是kbps，也就是kb/s

簡單來說，碼率越高越清晰（不考慮其他條件的情況下）

3 封裝

平常我們所看的視頻文件后綴都有諸如mp4、rmvb、mkv、avi等等 (各種類型的具體差異這里就不闡述了)，這些是文件的擴展名，其實這背后也意味著文件的封裝格式。

封裝相當于一種儲存視頻信息的容器，我們所看的視頻包含音頻和視頻兩個部分（有時還包括字幕），H.264就是視頻編碼，aaC、mp3等是音頻編碼，我們把用H.264視頻編碼和MP3音頻編碼按照mkv的封裝標準封裝起來，這樣我們看到的就是mkv格式的視頻文件。

封裝格式并不影響畫質(zhì)，它只負責把內(nèi)部的視頻軌和音頻軌集成在一起，并不對內(nèi)容造成影響。
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4. 像素格式

4.1 RGB

4.2 YUB

YUV，是一種顏色編碼方法。常使用在各個影像處理組件中。 YUV在對照片或影片編碼時，考慮到人類的感知能力，允許降低色度的帶寬。

三個分量：

• Y表示明亮度（Luminance或Luma），也就是灰度值
• U(Cb)表示色度（Chrominance）
• V(Cr)表示濃度（Chroma）

UV一起描述影像色彩和飽和度，用于指定像素的顏色

對于 YUV 圖像來說，并不是每個像素點都需要包含了 Y、U、V 三個分量，根據(jù)不同的采樣格式，可以每個 Y 分量都對應(yīng)自己的 UV 分量，也可以幾個 Y 分量共用 UV 分量

YUV采樣格式

YUV 4:4:4 采樣，意味著 Y、U、V 三個分量的采樣比例相同，因此在生成的圖像里，每個像素的三個分量信息完整，都是 8 bit，也就是一個字節(jié)。

?YUV4:4:4 ?完全抽樣,每一個Y對應(yīng)一組UV分量，對于w*h的一幅圖像，存儲需要w*h*3*8bit= 3*w*h 字節(jié)

YUV4:2:2 表示2:1水平抽樣，垂直2:1抽樣，每兩個Y共用一組UV分量,對于w*h的一幅圖像，存儲需要w*h*1*8+w*h*1*8/2bit +w*h*1*8/2bit=2*w*h 字節(jié)

YUV4:2:0 表示2:1的水平抽樣，垂直2:1抽樣,每四個Y共用一組UV分量對于w*h的一幅圖像，存儲需要w*h*8bit+w*h**8bit/4+w*h**8bit/4=3/2*w*h 字節(jié)

YUV4:1:1 表示4:1水平抽樣，垂直完全抽樣，每四個Y共用一組UV分量對于w*h的一幅圖像，存儲需要w*h**8bit+w*h**8bit/4+w*h**8bit/4=3/2*w*h 字節(jié)

（YUV420并不是說有一個分量不存在，而是對uv分量交錯取樣）
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參考鏈接：

(15條消息) 視頻編碼格式、視頻碼率、視頻幀率、分辨率的概念_視頻碼率和幀率_Wanderer001的博客-CSDN博客

https://blog.csdn.net/chengyq116/article/details/103602792

https://blog.csdn.net/qq_40733911/article/details/89949339文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-639464.html

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