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画面帧数是什么意思 帧数是什么意思

生活百科

码流 / 码率 / 比特率 / 帧速率 / 分辨率 / 高清
GOP/ 码流 /码率 / 比特率 / 帧速率 / 分辨率
GOP（Group of picture）
关键帧的周期 ， 也就是两个IDR帧之间的距离 ， 一个帧组的最大帧数 ， 一般而言 ， 每一秒视频至少需要使用 1 个关键帧 。增加关键帧个数可改善质量 ， 但是同时增加带宽和网络负载 。
需要说明的是 ， 通过提高GOP值来提高图像质量是有限度的 ， 在遇到场景切换的情况时 ， H.264编码器会自动强制插入一个I帧 ， 此时实际的GOP值被缩短了 。另一方面 ， 在一个GOP中 ， P、B帧是由I帧预测得到的 ， 当I帧的图像质量比较差时 ， 会影响到一个GOP中后续P、B帧的图像质量 ， 直到下一个GOP开始才有可能得以恢复 ， 所以GOP值也不宜设置过大 。
同时 ， 由于P、B帧的复杂度大于I帧 ， 所以过多的P、B帧会影响编码效率 ， 使编码效率降低 。另外 ， 过长的GOP还会影响Seek操作的响应速度 ， 由于P、B帧是由前面的I或P帧预测得到的 ， 所以Seek操作需要直接定位 ， 解码某一个P或B帧时 ， 需要先解码得到本GOP内的I帧及之前的N个预测帧才可以 ， GOP值越长 ， 需要解码的预测帧就越多 ， seek响应的时间也越长 。
CABAC/CAVLC
H.264/AVC标准中两种熵编码方法 ， CABAC叫自适应二进制算数编码 ， CAVLC叫前后自适应可变长度编码 ， 
CABAC：是一种无损编码方式 ， 画质好 ， X264就会舍弃一些较小的DCT系数 ， 码率降低 ， 可以将码率再降低10-15%（特别是在高码率情况下） ， 会降低编码和解码的速速 。
CAVLC将占用更少的CPU资源 ， 但会影响压缩性能 。
帧：当采样视频信号时 ， 如果是通过逐行扫描 ， 那么得到的信号就是一帧图像 ， 通常帧频为25帧每秒（PAL制）、30帧每秒（NTSC制）；
场：当采样视频信号时 ， 如果是通过隔行扫描（奇、偶数行） ， 那么一帧图像就被分成了两场 ， 通常场频为50Hz（PAL制）、60Hz（NTSC制）；
帧频、场频的由来：最早由于抗干扰和滤波技术的限制 ， 电视图像的场频通常与电网频率（交流电）相一致 ， 于是根据各地交流电频率不同就有了欧洲和中国等PAL制的50Hz和北美等NTSC制的60Hz ， 但是现在并没有这样的限制了 ， 帧频可以和场频一样 ， 或者场频可以更高 。
帧编码、场编码方式：逐行视频帧内邻近行空间相关性较强 ， 因此当活动量非常小或者静止的图像比较适宜采用帧编码方式；而场内相邻行之间的时间相关性较强 ， 对运动量较大的运动图像则适宜采用场编码方式 。
Deblocking
开启会减少块效应 。
FORCE_IDR
是否让每个I帧变成IDR帧 ， 如果是IDR帧 ， 支持随机访问 。
frame,tff,bff
--frame 将两场合并作为一帧进行编码,--tff Enable interlaced mode (开启隔行编码并设置上半场在前),--bff Enable interlaced mode 。
PAFF 和MBAFF：当对隔行扫描图像进行编码时 ， 每帧包括两个场 ， 由于两个场之间存在较大的扫描间隔 ， 这样 ， 对运动图像来说 ， 帧中相邻两行之间的空间相关性相对于逐行扫描时就会减小 ， 因此这时对两个场分别进行编码会更节省码流 。
对帧来说 ， 存在三种可选的编码方式：将两场合并作为一帧进行编码(frame 方式)或将两场分别编码(field 方式)或将两场合并起来作为一帧 ， 但不同的是将帧中垂直相邻的两个宏块合并为宏块对进行编码；前两种称为PAFF 编码 ， 对运动区域进行编码时field 方式有效 ， 对非运区域编码时 ， 由于相邻两行有较大的相关性 ， 因而frame 方式会更有效 。当图像同时存在运动区域和非运动区域时 ， 在MB 层次上 ， 对运动区域采取field 方式 ， 对非运动区域采取frame 方式会更加有效 ， 这种方式就称为MBAFF ， 预测的单位是宏块对 。
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画面帧数是什么意思 帧数是什么意思

文章插图
画面帧数是什么意思 帧数是什么意思

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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）
【画面帧数是什么意思 帧数是什么意思】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 。
位率（定码率 ， 变码率）
位率又称为“码率” 。指单位时间内 ， 单个录像通道所产生的数据量 ， 其单位通常是bps、Kbps或Mbps 。可以根据录像的时间与位率估算出一定时间内的录像文件大小 。位率是一个可调参数 ， 不同的分辨率模式下和监控场景下 ， 合适的位率大小是不同的 。在设置时 ， 要综合考虑三个因素：
1、分辨率
分辨率是决定位率（码率）的主要因素 ， 不同的分辨率要采用不同的位率 。总体而言 ， 录像的分辨率越高 ， 所要求的位率（码率）也越大 ， 但并不总是如此 ， 图1说明了不同分辨率的合理的码率选择范围 。所谓“合理的范围”指的是 ， 如果低于这个范围 ， 图像质量看起来会变得不可接受；如果高于这个范围 ， 则显得没有必要 ， 对于网络资源以及存储资源来说是一种浪费 。
2、场景
监控的场景是设置码率时要考虑的第二个因素 。在视频监控中 ， 图像的运动剧烈程度还与位率有一定的关系 ， 运动越剧烈 ， 编码所要求的码率就越高 。反之则越低 。因此在同样的图像分辨率条件下 ， 监控人多的场景和人少的场景 ， 所要求的位率也是不同的 。
3、存储空间
最后需要考量的因素是存储空间 ， 这个因素主要是决定了录像系统的成本 。位率设置得越高 ， 画质相对会越好 ， 但所要求的存储空间就越大 。所以在工程实施中 ， 设置合适的位率即可以保证良好的回放图像质量 ， 又可以避免不必要的资源浪费 。
位率类型
位率类型又称为码率类型 ， 共有两种——动态码率（VBR）和固定码率（CBR） 。所谓动态码率是指编码器在对图像进行压缩编码的过程中 ， 根据图像的状况实时调整码率高低的过程 ， 例如当图像中没有物体在移动时 ， 编码器自动将码率调整到一个较低的值 。但当图像中开始有物体移动时 ， 编码器又自动将码率调整到一个较高的值 ， 并且实时根据运动的剧烈程度进行调整 。这种方式是一种图像质量不变 ， 数据量变化的编码模式 。
固定码率是指编码器在对图像进行编码的过程中 ， 自始至终采用一个固定的码率值 ， 不论图像情况如何变化 。这种方式是码率量不变 ， 而图像质量变化的编码模式 。在动态码率模式下 ， 我们在硬盘录像机上设置的位率值称为“位率上限” 。意思是我们人为设定一个编码码率变化的上限 ， 可以低于 ， 但不能高于 。根据这个位率值 ， 我们可以估算出一定时间内的存储容量的上限值 。
在固定码率模式下 ， 在硬盘录像机上设置的位率值就是编码时所使用的位率值 ， 根据这个数值 ， 我们可以精确地估算出一定时间内的存储容量 。
QP(quantizer parameter)
介于0~31之间 ， 值越小 ， 量化越精细 ， 图像质量就越高 ， 而产生的码流也越长 。
PSNR
允许计算峰值信噪比(PSNR,Peak signal-to-noise ratio),编码结束后在屏幕上显示PSNR计算结果 。开启与否与输出的视频质量无关 ， 关闭后会带来微小的速度提升 。
profile level
分别是BP、EP、MP、HP：
1、BP-Baseline Profile：基本画质 。支持I/P 帧 ， 只支持无交错（Progressive）和CAVLC；
2、EP-Extended profile：进阶画质 。支持I/P/B/SP/SI 帧 ， 只支持无交错（Progressive）和CAVLC；
3、MP-Main profile：主流画质 。提供I/P/B 帧 ， 支持无交错（Progressive）和交错（Interlaced） ， 也支持CAVLC 和CABAC 的支持；
4、HP-High profile：高级画质 。在main Profile 的基础上增加了8x8内部预测、自定义量化、无损视频编码和更多的YUV 格式；
H.264规定了三种档次 ， 每个档次支持一组特定的编码功能 ， 并支持一类特定的应用 。
1）基本档次：利用I片和P片支持帧内和帧间编码 ， 支持利用基于上下文的自适应的变长编码进行的熵编码（CAVLC） 。主要用于可视电话、会议电视、无线通信等实时视频通信；
2）主要档次：支持隔行视频 ， 采用B片的帧间编码和采用加权预测的帧内编码；支持利用基于上下文的自适应的算术编码（CABAC） 。主要用于数字广播电视与数字视频存储；
3）扩展档次：支持码流之间有效的切换（SP和SI片）、改进误码性能（数据分割） ， 但不支持隔行视频和CABAC 。主要用于网络的视频流 ， 如视频点播 。
Reference
指两个P帧之间的距离 。
主码流/副码流
主码流位率高 ， 图像质量高 ， 便于本地存储；副码流位率低 ， 图像质量低 ， 便于网络传输 。
总结：
编码参数不能只知道帧率 ， 码率 ， I帧间隔 ， QP因子 ， 更要知道其他参数的作用 。

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