VBR一次編碼 v.s 二次編碼(VBR 1-pass vs 2-pass)

常常看許多線上的下載的影片檔，尤其是盜版電影，時間長度可能長達兩個小時，但檔案容量卻神奇的小，怎麼辦到的?

要達到以上的這個目標，有幾個關鍵，一個就是編碼器的種類，比如從前的DivX、mpeg-2…以至於到現普遍的H.264以至於到H.265等等，再來就是位元流量(bitrate)，數值越高對於影片的細節保留則越好。

以上的論述對於大部份使用者都是再熟悉不過的常識，筆者觀察不少同業好友，只要在意自己最終的作品呈現品質，都會盡可能使用新的編碼器+高位元率，但忽略了一個重要的事情，就是「位元壓縮方式」。

網路上許多高品質卻又小容量的影片檔案，除了使用新型編碼器以外，還花了更多的時間在做編碼壓縮處理。

當你決定了編碼器和壓縮率後，你已經決定你的影像品質的80%，剩下的20%表現就是位元率的編碼方式：VBR或CBR，現在主要預設都是以VBR為主，CBR只剩下部份網路串流設備或舊型編碼器仍在使用，但VBR還有分為1-Pass和2-Pass，通常預設值會落在壓縮時間與品質折衷的1-Pass(或稱single-pass)，如果你不趕時間，為了作品最終呈現品質，何不順手設定為2-Pass呢?

Adobe Premiere的h.264影片輸出可設定編碼的方式

 

CBR和VBR簡介

CBR (constant bitrate)為一致性的壓縮位元率，也就是將影片(或聲音)從頭到尾都用同一標準下去做壓縮，優點是省效能、速度快。

VBR(Variable bitrate)意即可變動的壓縮位元率，在使用VBR 1-pass時，會照當前的影格下去分析可能投入多少資源來壓縮較恰當，以最終不超過指定容量限制為主。而VBR 2-pass，可稱二次編碼，第一次會先將影片頭至尾做分析，判斷使用者指定的檔案大小，可以在哪些片段使用較高或較低的位元率，比如某些部份是靜態景則可使用低位元率，某些畫格變化大、畫面也複雜，則需要高位元率…最後依照第一次的分析資料，來作為第二次壓縮的依據。

 

VBR通常可設定目標流量和最大流量，原則上會依照目標流量來計算壓縮率，如遇到太過複雜的畫格時，才允許程式將流量限制提高至最大值，所以VBR大概就是”把流量花在刀口上”的概念。

編碼的方式當然不是只有這兩個，此外還有ABR、CQ、CRF…但都非主流，所以在此不詳述。

 

直播編碼≠檔案編碼

最近很流行直播，許多廠商也陸續推出各類網路直播器，如果你研究半天，仍納悶為何無VBR 2-Pass的選項可用，那你得等廠商設計出”可預測未來之占卜級編碼器”才有可能辦得到了，都說2-Pass需要先把影片完整分析一次再回頭壓縮了，還沒發生的事你要編碼器如何預測? VBR 2-Pass的意義在於在「指定的檔案容量下，分析出每一幀最適當的壓縮程度」，所以對直播而言，只有VBR 1-Pass，而VBR 2-Pass=Nothing。

如果你在和家人Skype通話或在收看網路直播，畫面變化大時突然就糊掉了，這就代表目前是用CBR的方式在做影像編碼。

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壓縮率太高時，不宜使用2-Pass

當你的檔案流量過低時(低於5Mb/s)，也就是當你必需把檔案容量擺在第一要件、品質只能在次要時，也許使用VBR 1-pass反而適合，因在流量不足的情況下，2-pass為了要努力在有限的空間內做更精準的壓縮、嘗試保留更多細節，反而會讓顆粒過度明顯。

所以2-Pass不是萬能，要使用2-Pass，壓縮率最好至少有10Mbps以上，除此之外，你還要確保你的足夠的時間等待。

流量過低時，使用VBR 1-Pass(左)的顆粒現象可能會比VBR 2-Pass(右)還要理想。

 

from: https://www.jacksonlin.net/20170304-vbr-cbr/

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