码率 、分辨率、帧率的关系以及对视频质量的影响

1、fps(frames per second)帧率

视频播放的时候,每秒钟在显示设备上刷新的帧数,一帧可以理解为一张图片。

2、分辨率

是指屏幕上有多少个像素点,720p的视频,屏幕上像素点的个数(1080x720).

3、码率的计算公式(这里单指视频的码率)

视频播放的时候,每秒钟显示设备需要的数据的量的大小(也可以理解为每秒钟播放器解码输出的数据的大小)。

码率= 帧率x每帧像素点的个数x每个像素点的大小(单位byte)

4、位深

上述3中像素点的大小是固定不变的吗?如果不是又是什么决定么个像素点实际的大小的呢?

答案是:不是固定不变的,大小是由位深来决定!

位深度是指在记录数字图像的颜色时,计算机实际上是用每个像素需要的位深度来表示的。计算机之所以能够显示颜色,是采用了一种称作“位”( bit ) 的记数单位来记录所表示颜色的数据。当这些数据按照一定的编排方式被记录在计算机中,就构成了一个数字图像的计算机文件。“位”( bit )是计算机存储器里的最小单元,它用来记录每一个像素颜色的值。图像的色彩越丰富,“位”就越多。每一个像素在计算机中所使用的这种位数就是“位深度”。

位深即存储每个像素所用的位数,例如一张24位1080x720像素的图片,其大小为:1080*720*24/8=2332800个字节。

如果,视频的帧率是25fps,分辨率1080x720,位深位24,则视频的码率为

25x(1080x720)x24/8。

5、分辨率对视频质量的影响

我们再来抛出一个问题,屏幕的分辨率越大,视频越清晰吗?

回答这个问题之前,我们先来看看厂商宣传的1080p,2K,3K到底是什么。

以我们最熟悉的1080p举例。

我们知道,屏幕是由一个个像素点组成的,而1080p,是指屏幕竖直方向有1080个像素,共有1920列,一共207万像素。2K,2560x1440,共369万像素。

那么,是像素数量越多就越清晰吗?

并不是。

同样为1080p的6英寸手机和60英寸电视,显然是手机显示的画面更加细腻。

所以,到这里你发现了吗,像素的多少并不能说明清晰与否,而像素的密度才能决定画面的清晰度。

所以,描述屏幕清晰度的正确单位应该是ppi(像素每英寸),而非什么1080p,2K等等。

PPI是pixels per inch的缩写简称,表示的是每英寸显示屏所拥有的像素(pixel)数目。

通过屏幕的像素数量和屏幕的尺寸,我们可以算出屏幕的ppi。

码率 、分辨率、帧率的关系以及对视频质量的影响_第1张图片

现在,某款手机的3K屏幕。

ppi=(3168^2+1440^2)^0.5/6.78=513ppi

其实,这个问题,早在2010年,乔布斯在台上发布iphone4的时候就说过了。

“当你所拿的东西距离你25-30厘米时,只要分辨率达到了300ppi这个神奇数字,你的视网膜就无法分辨出像素点了。”

这也正是我们所熟知的苹果视网膜(Retina)屏的来历。

那真实情况真的如乔布斯所说吗?

并不。经过一些测算,一般人在距离手机屏幕20cm处,人眼的实际分辨能力应该在450ppi以上。

也就是说,日常使用中,高分辨率的屏幕感知并不明显。

如果你非常注重屏幕的清晰度,在购买设备之前,可以自己先算一算ppi,而不是仅仅看他是几K的。

参考文章:

https://zhuanlan.zhihu.com/p/109817032

6、帧率对视频质量的影响

这里主要是指视频流畅度的影响,并非清晰度。

参考文章

https://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/12685917

7、码率对视频质量的影响

各位请重点关注这里,往往很少有对这里的问题表述清楚出的,以下内容均为本人推断所得,如有错误,请指正。

上述3中,给出了码率的计算公式,公式可知,影响码率大小的因素有以下三个方面:

帧率的大小、视频分辨率的大小、位深

所以,以上任何一个因素的大小的改变,都会影响码率的改变。

如,帧率的改变,在某些情况下会影响视频的流畅度,分辨率的改变,在某些情况下会影响视频的清晰度。位深的大小变化,同样影响视频的清晰度。所以说,码率的变化,在没有假设某些因素不变的情况(如分辨率不变的情况)下,对视频的质量的影响是从流畅度和清晰度两方面考虑的。

在视频帧率和分辨率不变的情况下,如何降低码率?

这里,我猜测的是通过减小位深,如有更明确的答案,请不吝赐教。

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