码率控制【转】

码率控制实际上是一种编码的优化算法，它用于实现对视频流码流大小的控制。那么它控制的目的是什么呢？



我们可以试想一下，同样的视频编码格式，码流大，它包含的信息也就越多，那么对应的图像也就越清晰，反之亦然。



目前常用的两种码流控制方式是VBR和CBR，VBR是动态比特率，CBR是固定比特率。那么他们是怎么来实现的呢？



我们首先看视频编码的目的，它是为了在有限的带宽中传输尽可能清晰的视频，我们以每秒25帧的图像举例，25帧图像中定义了GOP组，目前主要是有I,B,P帧三种帧格式，I帧是关键帧，你可以想象它就是一幅JPEG压缩图像，而B,P帧是依靠I帧存在的，如果丢失了I帧，B,P帧是看不到图像的，B,P帧描述的不是实际的图像像素内容，而是每个相关像素的变化量，他们相对于I帧信息量会很小。



GOP组是指一个关键帧I帧所在的组的长度，每个GOP组只有1个I帧。



我们再来看，一组画面的码流大小跟什么有关？



当视频编码的压缩方式都一样，清晰度要求都一样的时候，GOP组的长度格式决定了码流的大小，例如：每秒25帧画面，GOP组长度为5，那么帧格式为IBPBP,那么1秒钟有5个I帧，10个B帧，10个P帧，如果GOP组长度为15,帧格式就是IBBPBBPBBPBBPBB,那么1秒钟内会有2个I帧和16个B帧和7个P帧，那么5个I帧比2个I帧占用的数据信息量大，所以GOP组的长度格式也决定了码流的大小。



最后，我们再来看VBR和CBR，对于VBR来说，它可以通过特殊的算法来控制一个GOP组的长度，也就是I帧的数量，当图像中运动图像多时，我可以把I帧数量加大，那么图像会很清晰，如果图像内元素基本静止时，它甚至可以把GOP组调到25的长度。那么根据前面的描述，可以想象这是一种为了确保图像质量的控制手段，它非常灵活，不死板，但是要求控制算法非常的精确，不精确会导致很多问题，例如码流突增后不降低，即使带宽足够，会导致图像出现问题。



CBR相反，它的带宽不变，码流不改变，一直都是一样的大小（会有少许的变化），图像运动量超过码流承受能力时，图像会出现边缘模糊的现象，它的目的是为了稳定带宽，它的实现方式就相对简单，码流不变就需要均衡IBP之间的关系，动态视频大时I帧小，BP大，运动视频小时I帧大，BP小。总之都是通过编解格式的算法来实现的。



总结一下，VBR码流控制方式可以降低图像动态画面少时候的带宽占用，CBR控制方式码流稳定，图像状态较稳定。他们为了解决的是不同需求下的不同应用。



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