视频编码完全指南( 三 ) _视频编码

分辨率

视频分辨率是指视频图像的宽度乘以高度，其中衡量分辨率的单位是像素。视频分辨率通常有以下两种表现形式：

1.使用视频图像高度描述分辨率：1080p或720p
2.或者使用图像宽乘高描述分辨率：1920×1080或者1280×720

视频分辨率在编码过程中能够发挥重要作用的原因如下：

高分辨率的视频（如4K）需要更多内存空间和时间来压缩。
低分辨率的视频（如360p）需要较少内存空间，并且能够很快被压缩。

所以，当选择编码码率时，视频分辨率是一个重要的决策因素。

编码时间

压缩、编码以及转码视频时所需的时间也是一个关键因素。不同环境下有不同的解决方案，对吧？

如果你正在视频直播，那么你肯定不能每分钟只编码1帧，那么做将是大灾难！你需要以接近24fps、50fps或者60fps的刷新率来实时压缩视频。在这样的情况下，编码器通常会为了提升速度而牺牲视频质量。
然而，当你在点播视频时，你可以花几个小时的时间来压缩视频。在这样的情况下，编码器被调整为缓慢压缩，并使用复杂的工具来获得更高的压缩效率及更好的视频质量。

比如，在FFmpeg这种编码器中，你已经预定义了Slow、Slower,、VerySlow、Fast、Faster和Fastest的设置，而这些设置表明了编码器中速度、质量和压缩效率之间的权衡。

所以应该依据视频应用场景（直播还是点播）来选择你的编码设置（和速度）。

GOP（一组图像，Group of Pictures）和GOP长度

一组图像（GOP）是指一批按照事先定义好的顺序被编码、解码和播放的视频帧。GOP长度对视频压缩效率、视频流恢复能力和视频质量影响深远。

简而言之，GOP尺寸越大，视频压缩效率越高，但视频质量和视频流恢复能力也越差，反之亦然。

Closed GOP和Open GOP

Closed GOP和Open GOP常见于视频流中，并影响压缩效率、视频容错能力以及ABR流的切换能力。

顾名思义，Closed GOP对GOP外部的帧是封闭的。一个属于Closed GOP的帧只能参考这个GOP之内的帧。
Open GOP与Closed GOP相反，Open GOP内部的帧可以参考其他GOP中的帧。

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帧的类型 (I帧、P帧和B帧)

I帧、P帧和B帧是视频压缩领域中的基础概念，用于提升视频压缩效率、视频质量和视频恢复能力。

I帧（关键帧或帧内帧）仅由帧内预测的宏块组成。
P帧代表预测帧，除了空域预测以外，它还可以通过时域预测来进行压缩。P帧通过使用已经编码的帧进行运动估计。
B帧可以参考在其前后出现的帧，B帧中的B代表双向（Bi-Directional）。

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升频、降采样的工具和算法

本篇文章中，我们不会深入讲解升频和降频算法。但是需要注意的是这些工具会对视频质量产生很大的影响。假如输入的视频分辨率为540p，你想输出720p的视频，那你就需要一个可以升频的工具，对吧？通过降低视频采样率，该工具又深深影响了视频质量——如果它出色地完成了任务，那么输出视频也会很清晰。否则，你就陷入了大麻烦。

通常来说，升采样和降采样工具使用经过充分研究的图像处理过滤器（如 Lanczos 或 Bicubic 过滤器）来创建具有新分辨率的视频。在选择购买或使用编码器/转码器之前，最好先对这些工具进行详细的测试。

现在，我们对于影响视频编码的重要因素的学习已经将近尾声，虽然没有那么详尽，但也为音视频技术的学习提供了一个指南。下面我们将通过视频编码一览表来总结我们所学过的知识。

视频编码一览表

在编码视频之前，有几点要铭记于心。这虽然不是一个详尽无遗的表单，但却能帮助你缩小视频压缩中使用到的正确参数范围。

1.理解你的观众：你的观众平时常用的带宽是多少？你是为拥有高速互联网的城市居民提供视频服务，还是为低网速的乡村人口提供服务？他们是使用固定连接的网线，还是使用移动互联网？