音视频中的CBR,VBR,ABR

转自http://blog.csdn.net/china_video_expert/article/details/7242508

视频码率CBR和VBR   固定码率（CBR）与可变码率（VBR）


一般在我们输出视频文件的时候都会碰到一个选择即CBR与VBR，CBR的英文全称是Constant Bit Rate翻译过来是固定码率，就是说每一秒种的画面如果看做是一个静止的图片文件的话（实际上是每一帧的画面大小加起来）它大小是固定的。1 W9 ~3 U) `2 y/ j; w+ ]

VBR的英文全称是Variable Bit Rate意思是可变码率，就是每一秒画面的大小是不固定。

CBR相对简单会在压缩输出的时候就把画一秒的画面都计算为固定的大小，这样运算量小，编码时间短而且解码算法也简单，但缺点是在画面剧烈运动的时候会由于码率不够而丢失部分画面信息。我们从视觉上来看就是画面波纹严重，图像不清晰。CBR的设置非常简单就是设定一下码率大小就可以了。, b8 K$ t/ i3 K" O$ c1 M  s+ h

我们重点要讲的是VBR。
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学习过视频知识的人都知道在在移动的画面所要消耗的存储量是大于静止的画面的！
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VBR的出现就是为了解决这个问题。VBR有三个参数分别是MAX，Average和MIN，分别是指视频的最大比码率，平均码率和最小码率。+ c: j' b3 Q+ U) A9 V6 B- i
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由于在压缩的时候我们要大概的知道成片的大小是多少这个时候我们可以用VBR的平均码率来计算出视频文件的大概大小是多少。由于电脑存储文件是采用字节即Byte而在电路中实现传输的时候采取的是比特流即Bit，8个Bit组成一个Byte。所以我们以平均码率6Mbps来计算每一秒的画面就是6Mbps/8=750KB那么一小时的视频文件大小就是750KB*3600=2700MB即2.7GB，这就是一般的DVD视频文件一小时的大小。

由于有MAX，ARG和MIN三个参数我们采用VBR压缩输出视频的时候计算机会先进行一下逐帧的扫描把运动量大的画面码率调高，运动量小或是静止的画面码率调低并保证平均后的码率等于ARG值。; D' [4 d$ b3 q, Y. a! f3 E

VBR的优点就体现出来了画面质量相对高，但是缺点也出来了运算量大压缩时间长，更严重的对解码算法的要求就复杂了很多相对的对解码器的CPU要求就也高了。
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这就是很多手机可以播出CBR的RM视频却播不了VBR的RMVB视频的原因，因为手机的CPU还没有足够的强，内存也不能运算如此复杂的解码算法。0 G2 b/ P0 j8 `; J
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在MPEG4级压缩的应用还出现了BitrateVBR和QualityVBR即码率控制与质量控制，前者是单纯的调整码率达到平均值，后者复杂一些是根据图像质量而定所以并不能先给出一个平均值来，只是保证每一帧画面的质量达到要求，至于这一帧画面为了保证质量会达到什么样的码率值并不是提前知道的，当然这种运算就更复杂了。还有更高级的保持质量的压缩方式Two-pass即Two-pass Encoding 的先对影片作一次分析，即First-pass。此时整个影片档案会被先作扫描，定义影片中的影格是动态或是静态，所以再决定相应的每一帧画面的码率来进行压缩。

H.264 中的CBR、VBR

CBR（Constants Bit Rate）即固定码率，就是静态（恒定）比特率的意思，CBR是一种固定采样率的压缩方式。优点是压缩快，能被大多数软件和设备支持，缺点是在同样质量下占用空间相对大，效果不十分理想，现已逐步被VBR的方式取代。

固定码率是一个用来形容通信服务质量（QoS，Quality of Service）的术语。和该词相对应的词是可变码率或可变比特率（英文variable bit rate，缩写VBR）。

VBR（Variable Bit Rate）动态比特率。也就是非固定的比特率，编码软件在编码时根据数据的复杂程度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编码方式。

H.264是一种高性能的视频编解码技术。目前国际上制定视频编解码技术的组织有两个，一个是“国际电联（ITU-T）”，它制定的标准有H.261、H.263、H.263+等，另一个是“国际标准化组织（ISO）”它制定的标准有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。而H.264则是由两个组织联合组建的联合视频组（JVT）共同制定的新数字视频编码标准，所以它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4高级视频编码（Advanced Video Coding，AVC），而且它将成为MPEG-4标准的第10部分。因此，不论是MPEG-4 AVC、MPEG-4 Part 10，还是ISO/IEC 14496-10，都是指H.264。

　H.264标准的主要目标是：与其它现有的视频编码标准相比，在相同的带宽下提供更加优秀的图象质量。

在安防监控行业，目前市场上各大厂家的数字硬盘录像机设备均采用的H.264压缩算法。在码流控制方面有CBR，也有VBR。

那么采用的CBR的设备在设定了码流之后，不管是前端摄像机视频流的实际大小是小于所设定的码流，还是大于所设定的码流，经过设备的压缩之后都会固定在所设定的码流。那么这种情况下，如果前端摄像机的实际视频流小于了所设定的码流，就会造成带宽的浪费；如果前端摄像机的实际视频流大于所设定的码流，那么由于码流的固定化，就会造成图像的效果会变差。打个比方来说：CBR就相当于把一条10车道的路直接划出来了8个车道给小汽车用，不管这8个车道上有没有小汽车在行驶，其他的货车、客车等都不能占用这8个车道，严重浪费了资源；而且当小汽车比较多的时候，也禁止占用剩余的那2个车道，又造成了严重的涌堵。

相比来讲，采用VBR的设备就不一样了。采用的VBR的设备在设定了码流之后，会根据前端摄像机的实际码流在所设定的码流范围内自动调节，做到既不浪费带宽，同时也能保证图像质量。打个比方来说：VBR就相当于设置了10个车道当汽车流量小的时候，1个车道就够了；当汽车流量很大的时候，可以用满10个车道。