【视频】视频基本参数介绍

今天药忘吃喽~ 2021-12-08 16:35 307阅读 0赞

视频（Video）泛指将一系列静态影像以电信号的方式加以捕捉、纪录、处理、储存、传送与重现的各种技术。  
连续的图像变化每秒超过24帧（frame）画面以上时，根据视觉暂留原理，人眼无法辨别单幅的静态画面；看上去是平滑连续的视觉效果，这样连续的画面叫做视频。  
单纯传输视频画面，视频量非常大，对现有的网络和存储来说是不可接受的。  
为了能够使视频便于传输和存储，人们发现视频有大量重复的信息，如果将重复信息在发送端去掉，在接收端恢复出来，这样就大大减少了视频数据的文件，因此有了H.264视频压缩标准。

**视频文件格式**  
视频文件后缀都有诸如mp4、rmvb、mkv、avi等等，这些是文件的扩展名，也就是视频文件格式

**视频编码方式**  
指视频文件格式中视频流数据的压缩编码方式，MPEG-4、MPEG-4/AVC、H.264等等

**帧率**  
表示一秒播放的视频中有多少个帧，单位是（Frame Per Second）简称：FPS或“赫兹”（Hz）以及Gop（表示多少秒一个I帧），人眼能接受的视频连续播放的最小帧率为25帧/秒。  
帧是组成视频的基本单位。视频文件本身是由很多连续的图片组成，当这些图片以一定的时间间隔显示时就是所谓的视频播放，而人眼感官视频连续最大延时间隔为40ms，当然每秒显示的帧数越多画面看起来就越流畅。  
所以说要想得到非常流畅的画面感，帧率当然是越高越好，但是超过60帧每秒估计人类也可能感知不出效果了。  
ffmpeg -i input.mp4 –r 29.00 output.mp4

**分辨率**  
单位英寸中所包含的像素点数，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。  
\-s 640x360   ffmpeg -i input.mp4 -s 640x360 output.mp4

**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。

**码率（比特率）**  
比特率，英文为 bit rate，描述每秒钟输出多少 KB 的参数，单位是 Kbps，也就是 kbit/s，8Kbit/s = 1KB/s。也就是说800Kbps意思就是每秒视频就要占用100KB磁盘空间  规范写法是800Kbps，也就是800Kbit/s   
由于保存完整的一帧一帧图片的视频原文件太大，必须要通过某种视频压缩算法将视频中的图片压缩，以减小视频文件大小，那么读者应该可以想到，压缩比越大，解压缩还原后用来播放的视频就会有越严重的失真，因为压缩的同时不可避免的丢失了视频中原来图像的数据信息。  
在理解这个的前提下，我来举个例子，一个分辨率为1080P的原视频（未经压缩）被压缩成分别为4GB 和 1GB的两个视频文件。由于1GB的视频的压缩比更大，所以在观看1GB视频的明显感觉到没有4GB视频清晰（虽然他们的分辨率都是1080P)。  
所谓码率，简单来说就是指在压缩视频的时候给这个视频指定一个参数，用以告诉压缩软件期望的压缩后视频的大小。码率的英文名为bps(bit per second)，就是用平均每秒多少bit来衡量一个视频大小。  
比如那个被压缩的1080P的视频，假设它的长度为100分钟,大小为1GB。  
100M=100X60S=6000s  
1GB=1024MB= 1024X1024KB=1024X1024X1024Byte=1024X1024X1024X8bit=8589934592bit  
那么这个视频的码率大概就是1.4Mbit/s(8589934592/6000),这个比特率在在线视频中已经是非常高的了，一般主流视频平台的最高码率在1Mbit左右，比如直播网站斗鱼的高清选项实际播放的视频码率是900Kbit/s(0.9Mbit)。

码率控制对于在线视频比较重要。因为在线视频需要考虑其能提供的带宽。  
那么，什么是码率？很简单：   
bitrate = file size / duration   
比如一个文件20.8M，时长1分钟，那么，码率就是：   
biterate = 20.8M bit/60s = 20.8\*1024\*1024\*8 bit/60s= 2831Kbps  
一般音频的码率只有固定几种，比如是128Kbps，   
那么，video的就是   
video biterate = 2831Kbps -128Kbps = 2703Kbps。

那么ffmpeg如何控制码率。   
ffmpg控制码率有3种选择，-minrate -b:v -maxrate   
\-b:v主要是控制平均码率。   
比如一个视频源的码率太高了，有10Mbps，文件太大，想把文件弄小一点，但是又不破坏分辨率。   
ffmpeg -i input.mp4 -b:v 2000k output.mp4   
上面把码率从原码率转成2Mbps码率，这样其实也间接让文件变小了。目测接近一半。   
不过，ffmpeg官方wiki比较建议，设置b:v时，同时加上 -bufsize   
\-bufsize 用于设置码率控制缓冲器的大小，设置的好处是，让整体的码率更趋近于希望的值，减少波动。（简单来说，比如1 2的平均值是1.5， 1.49 1.51 也是1.5, 当然是第二种比较好）   
ffmpeg -i input.mp4 -b:v 2000k -bufsize 2000k output.mp4

\-minrate 就简单了，在线视频有时候，希望码率波动，不要超过一个阈值，可以设置maxrate。   
ffmpeg -i input.mp4 -b:v 2000k -bufsize 2000k -maxrate 2500k output.mp4

**总结**  
对于视频来讲，码率应该是最重要的参数，从上面的例子我们看出，码率直接与视频压缩比相关。直观来讲，码率越大代表一个视频的画质也清晰（不考虑各种压缩算法的优劣问题）。