H.264 建议的压缩比？

Question

注意：我意识到这是一个非常复杂的问题，大约有一百万个级别的细微差别，我正在尝试将其减少到一个数字......

我即将进行一个大型视频编码项目使用H.264编码。我们正在尝试创建多个比特率配置文件，以便适应跨互联网连接、处理器、设备等的流式传输。

一般来说，我应该期望看到什么样的压缩比（同时保持在合理的质量水平内）？

例如，640x360 (16:9) 像素视频文件@每秒 24 帧和 16 位颜色应生成大约 33 MB/s 的未压缩文件。

有人告诉我，对于该文件，500 Kbits/秒（或 62 KB/s）并不是一个不合理的视频比特率。这看起来很疯狂——压缩比超过 530:1？这就是 99.8% 的压缩率。我的数学错了吗？

我只是在寻找质量的粗略外部指南，例如“超过 500 倍的压缩是疯狂的”或“低于 400 倍的压缩是浪费带宽”。我到处都看了，没有任何东西给我任何预期的压缩......

Answer 1

在一个名为 H.264 Primer 的非常有趣的文档中，给出了一个简单的公式作为计算的提示基于视频特征的“理想”输出文件比特率：

[图像宽度] x [图像高度] x [帧速率] x [运动等级] x 0.07 = [所需比特率]

其中图像宽度和高度以像素表示，运动等级是1到4之间的整数，1为低运动，2 为中运动，4 为高运动（运动是帧之间变化的图像数据量，请参阅链接文档了解更多信息）。

例如，如果我们以 24 FPS 拍摄一个 1280x720 的视频，中等运动（摄像机运动缓慢，场景变化不多......），预期的理想比特率将是：

1280 x 720 x 24 x 2 x 0.07 = 3,096,576 bps =>大约 3000 kbps

这纯粹是一个提示，在我看来，准确找到理想比特率的唯一方法是通过错误尝试:)

Answer 2

根据源视频的内容，它会发生很大的变化。我稍后会谈到这一点。

640x360 并没有那么大。 512kbps 非常合理，可以说是标准。如果您真的对质量感兴趣，也许 768kbps。

这怎么可能？一个简单的答案：有一些关于视频压缩的技术和事实使这成为可能：

1. <并非常见 H.264（或其他编解码器）中的每个视频帧数据结构都是完整图像。相反，有两种类型，通俗地称为
   1. 关键帧：整个视频图像的完整渲染
   2. 帧内：对前一帧的更改的描述。这些帧通常构成视频中的绝大多数帧（80%-99%）。
2. H.264 是“有损的”，许多其他编解码器也是如此。它们不会逐像素、逐帧地再现原始源视频的精确副本。 示例：有损块：如果一个区域中除一个像素以外的所有像素都是相同颜色，则编解码器会“丢失”该一个像素。因此，编解码器不必存储有关帧中每个像素的信息，而只需表示“x1、y1 到 x2、y2 都是颜色 x”。非常高效。

它比这要复杂得多，在特定编解码器内以及编解码器之间有无数不同的方法、技术和算法来实现这一点。

因此，回到“它会根据源视频的内容而发生巨大变化”评论：您将看到的压缩比以及最终的质量将在很大程度上取决于：

• 视频的内​​容
• 您对伪影的容忍度（块） 、颜色丢失、清晰度丢失）
• 您设置的 CODEC 参数以及设置方式

示例：房间内门的视频（例如每十分钟一个关键帧的安全摄像机）将具有惊人的高压缩比。我的餐巾纸背面计算将该场景的压缩率设为 15,000:1。

由于您正在开始一个大型视频编码项目，因此我建议您采取一些措施来确定您的压缩比：

• 对要编码的源视频进行采样。 100 个或更多具有统计相关性。
• 使用不同的参数以不同的比特率对它们进行编码，以确定最终的特性满足您的需求。

更改编码器的参数以使视频更小也会产生其他影响：

• 更高的播放 CPU 要求、
• 玩家编解码器期望。并非所有 H.264 编码的视频都可以由所有播放器播放。
• 较长的编码时间以及
• 各种质量下降

这是一个大而复杂的主题。祝你好运。我经验丰富的“拇指到风”测试表明您会对项目的 512-768kbps 感到非常满意。

Answer 3

Compression Ratio Rules of Thumb
Compression ratios to maintain excellent quality:
– 10:1 for general images using JPEG
– 30:1 for general video using H.263 and MPEG-2
– 50:1 for general video using H.264 / MPEG-4 AVC

来自 https:/ /web.archive.org/web/20090206042542/http://www.kanecomputing.co.uk:80/pdfs/compression_ratio_rules_of_thumb.pdf

Answer 4

不要忘记正常播放 MPEG 将仅使用 YUV 4:2:0。在 8 位颜色深度中，每个像素仅值 16 位（或每 4 个像素 64 位）。请注意，只有来自相机的 RAW 文件才会使用 16 位深度，而且它必须价值数百万美元！！中高胶片 DVR 只能提供 12-14 位！而且没有人会使用 H.264 来存储 RAW。 H.264 是为最终产品而设计的。

在 640x360/24p YUV4:2:0 中，比特率的值是：

  640x360x24x(8+4+4)/8 = 10.5MB/s

对于 500Kbps，压缩率仅为 172:1。这是正常的

对于YUV4:2:0的解释，请阅读：
http://en.wikipedia.org/wiki/Chroma_subsampling

Answer 5

只是分享我在 H264 环境下编码的知识

至于比率 450-512 kbits/秒，如果您使用 High 5.0 或 High 7.0 的 H264，则最好。
好吧，我可以建议您，要获得与最佳质量平衡的良好比例，真正重要的关键是调整分辨率大小。
视频分辨率的结果 = 3/4 * 本机/原始视频的分辨率

H264 如果您不将帧压缩为更小的分辨率，则往往会丢失更多细节。