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高清视频传输的背后 一 视频压缩编码

2020-07-03 15:53:46      点击:

      1.为什么要编码?

  以1080P分辨率,60fps帧率,24位色来算,一分钟原始视频的大小为21357MB。以20mbps的带宽传输,需要142分钟,经过H.264编码压缩以后,假定压缩码率是CBR 3Mbps,大小约22MB。以20mbps的带宽传输,仅需要9秒钟,即9秒钟可以传送长度为1分钟视频,满足实时传输的要求,所以原始视频要想通过网络传输,势必要经过压缩编码。

  2.视频编码协议有哪些?

  目前常见的编码格式有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.263、H.264,由于H.264具有更强的压缩效果与更好的兼容性,是目前主流的编码协议。随着压缩技术持续发展,H.265协议逐渐进入应用阶段,H.266标准进入制定阶段。H.265标准保留了H.264原有的技术,同时对一些相关的技术加以改进。新技术用以改善码流、编码质量、延时和算法复杂度之间的关系,达到最佳的效果。理论上来说,同等1080P画质下,H.265会比H.264要节省带宽30%~40%,,如果是4K画质,可以节省50%,分辨率越高,H265的压缩收益越明显。目前直播领域传输普遍采用的RTMP协议还不支持H.265,所以在直播领域使用率并不高。

  3.帧间编码与帧内编码的区别?

  视频压缩技术有很多方式来实现码率压缩。在压缩的时候针对每一帧的画面来进行单独分析,就好比压缩一张照片,这叫帧内编码。而帧间编码则是记录两张完整的画面,然后只记录其中产生变化的部分,重新运算出中间的帧,就可以恢复出当时的画面了。

  4.什么是封装格式?

  如果是针对文件,通俗的说,就是你视频文件的后缀名(avi、rmvb、mp4、flv、wmw)。你可以把格式理解成一个大箱子,这个箱子可以装进视频的画面、声音、媒体信息和所有的帧,等到播放的时候软件会打开这个箱子用正确的方式来回放你的片子,Ucast设备最大支持2TB TF卡内录,录像文件封装格式为MP4。当然还有流协议封装,除了RTMP之外,还集成了RTSP server在设备内,支持局域网RTSP拉流。

  5.如何提升视频的画质?

  会影响你的画面的重要因素是码率,码率决定了你文件的大小,而编码则会尽可能在这个大小之下保留最好的图像,码率也分为恒定码率和可变码率,那么通常可变码率会更加实用一些,因为编码器会分析画面,之后再对复杂的画面提供更多的码率,对于更容易压缩的地方,则会减少码率,这样即便文件大小不变,整体画质也会获得提升,但前提是你必须拥有一个非常好的网络信号。直播中由于受网络影响,恒定码率波动小,更适合网络传输。在码率有限的情况下,拍摄过程中尽量避免复杂移动的画面,比如大幅度摇动摄像机或者霓虹灯频闪的场景,另外,低光环境下,尽量选用低照度效果好的摄像机,大幅度变化的画面或者密集噪点画面等都会使前后信息量急剧加大,如果不提高码率,画面清晰度很容易变差。