音視頻文件碼率與大小計算


編碼率/比特率直接與文件體積有關。且編碼率與編碼格式配合是否合適,直接關系到視頻文件是否清晰。 
在視頻編碼領域,比特率常翻譯為編碼率,單位是Kbps,例如800Kbps 
其中, 1K=1024 1M=1024K 
b 為 比特(bit) 這個就是電腦文件大小的計量單位,1KB=8Kb,區分大小寫,B代表字節(Byte) s 為 秒(second) p 為 每(per) 
以800kbps來編碼表示經過編碼后的數據每秒鍾需要用800K比特來表示。 
1MB=8Mb=1024KB=8192Kb 
Windows系統文件大小經常用B(字節)為單位表示,但網絡運營商則用b(比特),也就是為什么2Mb速度寬帶在電腦上顯示速度最快只有約256KB的原因,網絡運營商宣傳網速的時候省略了計量單位。 
完整的視頻文件是由音頻流與視頻流2個部分組成的,音頻和視頻分別使用的是不同的編碼率,因此一個視頻文件的最終技術大小的編碼率是音頻編碼率+視頻編碼率。例如一個音頻編碼率為128Kbps,視頻編碼率為800Kbps的文件,其總編碼率為928Kbps,意思是經過編碼后的數據每秒鍾需要用928K比特來表示。 
了解了編碼率的含義以后,根據視頻播放時間長度,就不難了解和計算出最終文件的大小。編碼率也高,視頻播放時間越長,文件體積就越大。不是分辨率越大文件就越大,只是一般情況下,為了保證清晰度,較高的分辨率需要較高的編碼率配合,所以使人產生分辨率越大的視頻文件體積越大的感覺。 
計算輸出文件大小公式: 
(音頻編碼率(Kbit為單位)/8 + 視頻編碼率(Kbit為單位)/8)× 影片總長度(秒為單位)= 文件大小(MB為單位) 
這樣以后大家就能精確的控制輸出文件大小了。 
例:有一個1.5小時(5400秒)的影片,希望轉換后文件大小剛好為700M 
計算方法如下: 
700×8÷5400×1024≈1061Kbps 
意思是只要音頻編碼率加上視頻編碼率之和為1061Kb,則1個半小時的影片轉換后文件體積大小剛好為700M。 
至於音頻編碼率和視頻編碼率具體如何設置,就看選擇的編碼格式和個人喜好了,只要2者之和為1061即可。如可以設置為視頻編碼格式H264,視頻編碼率900 Kbps,音頻編碼格式AAC,編碼率161 Kbps。 
與文件體積大小有關的碼率是指的平均碼率,因此,不論是使用固定比特一次編碼方式還是使用二次(多次)動態編碼方式,都是可以保證文件大小的。只有使用基於質量編碼的方式的時候,文件大小才不可控制。

編碼格式有很多種,在技術不斷進步的情況下,針對不同的用途,產生了各種編碼格式。不同編碼格式的壓縮率不一樣,且有各自的特點,有些在低碼率情況下能保持較高的畫面質量,但在高碼率情況下反而畫面質量提示不大,有些適合在高碼率情況下保持高清晰度畫面,但可能在低碼率情況下效果不佳。介紹常見的幾種。 

RMVB/RM在制定的時候主要考慮的是網絡傳播,目的在於利用不快的網速傳播視覺可以接受的畫面質量。因此,RMVB/RM編碼格式的特點是較低碼率下能獲得較好的視頻質量。但高碼率的情況下反不如其他編碼格式。同樣是RM/RMVB后綴的文件,其內部編碼格式細分還有R8/R9/R10等,但總的來說,上面所說的特點依然是存在的。只是壓縮率更高了,因此RMVB沒人用在高清編碼領域。RMVB追求的是高壓縮率,能接受的畫面質量,所以經常壓縮掉一些不容易注意的細節。初看畫面不錯,細看就發現畫面不銳利,層次不分明,總給人一直模糊的感覺。RMVB/RM后綴文件的音頻編碼部分同樣存在這樣的情況,聲音壓縮率很高,但只是能聽,不要奢望達到聲音動聽的境界。
RMVB的流行,一是因為REAL的這種格式適合低速網絡的傳播,能以較小的文件體積獲得可以接受的畫面質量。二是隨着RMVB的使用,開始出現功能比較完善的轉碼軟件和解決方案,方便了視頻愛好者,擴大了影片來源。但隨着網速越來越快,H264等更好的編碼器出現,同時也因為RMVB不適合高清視頻制作,且若對於其他硬件廠家希望支持RMVB/RM格式,就必須向REAL公司支付相當昂貴的專利費,導致很多硬件廠商放棄了對RMVB文件的支持。RMVB的文件已經不是以前那種完全壓倒性的優勢了。
現在網絡傳播的視頻文件已經很多都是AVI、MKV、MP4、3GP等后綴了。其中MKV等多用於高清視頻文件MP4、3GP等多用於手機和便攜式設備等領域,AVI則使用范圍更加廣,不但在高清晰度視頻文件中有AVI文件,在便攜式設備領域也有AVI使用。 
VCD用的視頻編碼格式為MPEG1DVD則為MPEG2,VCD和DVD都主要用於家庭影音播放,而且一般來說,VCD用MPEG1編碼為固定碼率編碼。DVD可以支持動態碼率的MPEG2編碼。
為了能保證激烈變化畫面時的清晰度,其默認編碼率都較高,VCD標准編碼率1152Kbps,DVD開放些,根據影片播放時間,常設置為5000 Kbps -8000 Kbps之間,在不浪費DVD碟容量的前提下盡可能的使用較高的碼率獲得更高的清晰度。MPEG1和MPEG2在超低碼率情況效果不佳,且過分提高碼率,畫面效果帶來的提示也不明顯。而MKV則以H.264編碼,用於高清視頻,1080p的畫面達到了30Mbps的碼率。

當然不經過壓縮文件的計算公式又不同: 
聲音為,數據量(位/秒)= (采樣頻率(Hz)*采樣位數(bit)*聲道數)
其中,單聲道的聲道數為1,立體聲的聲道數為2。
數據量*時間/8=文件總字節
例如CD即為未經壓縮的音頻文件,采樣44.1k,16位,雙聲道。
數據量=44.1*16*2=1411kb/1024=1.38Mb,一般的MP3壓縮后為128kbps
如果以一張CD放一個小時計算的話,CD總量=1.38*3600/8=621MB,當然CD大約放1小時多點,頂多也就700MB。

圖象應該是,數據量(位/秒)= (畫面尺寸*彩色位數(bit)*幀數)
數據量*時間/8=文件總字節 
例如2分鍾,25幀/秒,640×480分辨率,24位真彩色數字視頻的不壓縮的數據量約為,數據量=640x480x24*25=184320Kb=180Mb,而VCD、MKV標准編碼率(加上音頻)分別為1152Kbps和30Mbps(1080p高清)
2分鍾文件字節=180Mbx120/8=2700000KB=2636.71875MB=2.57GB,而壓縮后一部90分鍾高質量DVD電影可以達到9GB。 

 


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