? ? ? ? 前一段時(shí)間有群友問(wèn)我這樣一個(gè)問(wèn)題：M 組的 x264 的 1G 多的成片，和 V 組 x265 的幾百 M 的成片，究竟哪個(gè)更好。所以我今天想來(lái)談一談這個(gè)早就想說(shuō)的話題。

? ? ? ? 一直以來(lái)，碼率都是作為評(píng)價(jià)視頻及音頻質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。我個(gè)人也傾向于首先通過(guò)碼率來(lái)評(píng)價(jià)畫面水平，并且多數(shù)場(chǎng)合下應(yīng)用都比較合理。但多數(shù)并非全部，盲目迷信碼率并不可取。如何能更加理性地評(píng)價(jià)視頻質(zhì)量，就是本文探討的話題。

? ? ? ? TL;DR 碼率只決定了音視頻質(zhì)量的上限。具體要看源類型和編碼方式綜合判斷。

? ? ? ??在討論之前，還是復(fù)習(xí)一下碼率的定義。碼率，bitrate，也叫位率。無(wú)論音頻還是視頻，都是指單位時(shí)間的占用的空間大小。換句話說(shuō)，就是一個(gè)文件每秒占用的比特?cái)?shù)（換算一下就是大家熟悉的字節(jié)了）。舉個(gè)例子，6,000 Kbps 就是每秒 6,000,000 bit，簡(jiǎn)單除以 8 得到的 750,000 就能換算成字節(jié)的文件大小，也就是每秒 750 KB 。這就是碼率的實(shí)際意義，應(yīng)該說(shuō)定義是非常簡(jiǎn)單的。

? ? ? ??那么碼率如何影響畫面質(zhì)量呢？

? ? ? ??我們知道，碼率代表著空間大小，就用房間舉個(gè)例子。

? ? ? ??同樣的一批家具，越大的房間，布置就越容易。極端的情況下，直接平鋪在地面上就完事了。然而如果只給你 10 平方米甚至更小的空間，擺下這些家具可能就不那么簡(jiǎn)單了。必需要充分考慮立體空間的利用，有的時(shí)候甚至要定制指定尺寸的家具。而即使這樣，有些功能可能還是無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

? ? ? ??我們把視頻的質(zhì)量比作房間布置的水平和實(shí)現(xiàn)的功能，而碼率其實(shí)就是房間的大小。如果說(shuō)把原始尺寸的家具原樣平鋪在地面，叫做無(wú)損視頻；那么隨著碼率減小，相當(dāng)于房間大小的減小，布置的難度和時(shí)間就會(huì)隨之逐漸提升。隨之不得不考慮家具的定制，甚至舍棄功能。這里的“布置”，就是編碼。

? ? ? ??音視頻編碼大家應(yīng)該比較熟悉了，比如視頻的壓縮一般用幀內(nèi)和幀間編碼（單幀以及多幀組合）。我在這篇文章說(shuō)得比較詳細(xì)了。為了說(shuō)明編碼前后文件的關(guān)系，這里用最極端的例子解釋一下。

? ? ? ??這里假設(shè)我們有一張 1920×1080 的圖片，RGB 模式，色彩深度為 8 bit 。如果未經(jīng)壓縮，顯然大小為：

1920 × 1080 × 3 × 8 = 49,766,400 (bits) = 6,220,800 (Bytes) ≈ 6.2 (MB)

? ? ? ??但是，如果我告訴你，這是一張全黑的圖片，完整點(diǎn)說(shuō)：

“長(zhǎng)1920寬1080，采用RGB模式的純黑圖片”

? ? ? ??這句話本身就是一種無(wú)損編碼。也就是說(shuō)，用這幾個(gè)字，可以完美還原原始圖片?？梢杂?jì)算一下“編碼”后的大?。喊凑?UTF-8 的規(guī)則，漢字每個(gè)字 3 Bytes，數(shù)字字母 1 Byte ，所以只要 47 Byte 就能表示原來(lái) 6.2 MB 的圖片，壓縮比差不多 1 : 13 萬(wàn) 。但是，盡管體積相差 13 萬(wàn)倍，最后還原（解碼）出來(lái)依然是完全相同的圖片。這個(gè)極端例子告訴我們，就算碼率很小，也可以達(dá)到較高的質(zhì)量。

? ? ? ??常見(jiàn)的例子可能就是二維手繪動(dòng)畫了。由于多為線條填色，有些場(chǎng)景可以相當(dāng)節(jié)約碼率。同樣的時(shí)長(zhǎng)通常比真人影片小一些，有時(shí)甚至為了避免編碼器自動(dòng)壓縮過(guò)猛需要在低動(dòng)態(tài)畫面手動(dòng)加入噪點(diǎn)。自然，經(jīng)過(guò)這樣壓縮后的畫面，并不會(huì)因?yàn)榇a率降低而明顯影響觀感。

? ? ? ??這是片源的問(wèn)題，那么壓制算法就更不用多解釋了。感興趣可以對(duì)比一下 YouTube 上部分 8K 片源，AV1 和 vp9 編碼夸張的體積差距。用算法里常用的說(shuō)法來(lái)說(shuō)，就是“時(shí)間換空間”。提高編碼算法復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)了同樣或者接近質(zhì)量情況下更低的空間占用。

? ? ? ??最后回到開(kāi)始的話題，為什么說(shuō)碼率決定的是視頻質(zhì)量的上限，以及如何更好地評(píng)價(jià)和優(yōu)化視頻質(zhì)量。

? ? ? ??前面房間的例子已經(jīng)說(shuō)得很清楚了?？臻g真的小到一定程度，即使全部采用定制家具，讓頂級(jí)大師設(shè)計(jì)，也很難達(dá)到預(yù)期效果，還要舍棄部分功能。

? ? ? ??碼率太低，質(zhì)量客觀上一定會(huì)受到影響。就像你 A 站只給 2 Mbps 的碼率，哪怕都是無(wú)腦低參數(shù)亂壓，客觀上怎么都會(huì)比隔壁 3~4 Mbps 的觀感要差，畫面要糊，因?yàn)槎加玫氖?AVC 編碼； 就像某站二壓也能給滿 6 Mbps 甚至達(dá)標(biāo)不二壓時(shí)期， 無(wú)論如何也比現(xiàn)在碼率限到死畫面更好。 大家一眼都能看得出來(lái)。

? ? ? ??但如果碼率更高，或者引入 HEVC 甚至 AV1 這樣的高級(jí)編碼，你還能保證你能看出區(qū)別嗎？而且我們說(shuō)的都是視頻網(wǎng)站這種必二壓、低參數(shù)無(wú)調(diào)教瞎壓的情況。如果通過(guò)各種神優(yōu)化和鉆研，最后得到的超高壓縮比的成片，就更難說(shuō)低碼率下的實(shí)際畫面質(zhì)量了。

? ? ? ??既然說(shuō)到這個(gè)，就簡(jiǎn)單提一下碼率有限的情況下優(yōu)化質(zhì)量的例子。

? ? ? ??戶外使用流量進(jìn)行移動(dòng)直播的情況下，降低到 720p 的分辨率，采用 2 ~ 2.5 Mbps 的碼率，相對(duì)來(lái)說(shuō)就能得到可以接受的畫面；如果編碼器選用顯卡編碼 ( NvEnc ) ，眾所周知的其在低碼率下表現(xiàn)不佳，那不妨就比原預(yù)期碼率提升一點(diǎn)，6 Mbps 換成 8 Mbps 以上 。

? ? ? ??往某站投稿時(shí)，由于 1080p 片源往往會(huì)壓縮到 5 Mbps 以下，所以就不建議采用 60 fps 的幀率，并且投稿時(shí)可以直接投高碼率比如 20 Mbps 。或者干脆 upscale 到 4K , 獲取更高的碼率上限，等等。這些都是一些實(shí)用的經(jīng)驗(yàn)和技巧。

? ? ? ??這些是我實(shí)際操作過(guò)，也是最簡(jiǎn)單，最不需要專業(yè)知識(shí)就能獲取比較好的提升的。

? ? ? ??想要評(píng)價(jià)畫面，在各種算法論文中是需要專門拿出來(lái)至少一個(gè)章節(jié)來(lái)說(shuō)的，有很多專業(yè)的客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法（當(dāng)然也是 paper ），我一個(gè)親自搞過(guò)這東西的看著就頭禿。對(duì)于非算法行業(yè)從業(yè)者，真心建議目測(cè)就完事了。拋去什么“判斷畫面瑕疵類型”的長(zhǎng)篇理論，拋掉亂七八糟的專門忽悠外行的什么碼率、幀率、分辨率，用你顯示效果最好的設(shè)備直接看。哪個(gè)順眼就保留哪個(gè)，就這么簡(jiǎn)單。

? ? ? ??至于詳細(xì)的畫面瑕疵修復(fù)，以及技術(shù)層面上如何“精益求精”地提升接近畫質(zhì)下的壓縮率，這可不是一兩篇文章就能寫的完的。而我從這么久的實(shí)踐的角度，愈發(fā)感受到“效率”的重要性。就像傳給某站，加硬字幕的片源，能 NvEnc 的一律 NvEnc 解決。一方面是效果確實(shí)相差不多，另一方面就算你再精心調(diào)節(jié)，網(wǎng)站有無(wú)腦二次壓制，觀眾可能會(huì)拿屏幕素質(zhì)糟糕的設(shè)備觀看，最后換來(lái)的不過(guò)是極少數(shù)人的觀感提升和自我滿足，與背后付出的時(shí)間精力相比實(shí)在是不甚劃算。

? ? ? ??舉個(gè)不恰當(dāng)?shù)睦樱?0 年前我會(huì)去折騰各種優(yōu)化，什么電腦內(nèi)存優(yōu)化、清理垃圾文件、手機(jī)緩存優(yōu)化等等。最后發(fā)現(xiàn)，解決這個(gè)問(wèn)題最好的方法根本不是所謂優(yōu)化：內(nèi)存不夠加兩根、硬盤不夠買一塊、手機(jī)空間不足直接 256 G 起步。省下的精力和時(shí)間，正好用來(lái)賺設(shè)備升級(jí)需要的錢、或者更多更有價(jià)值更值得付出時(shí)間的事情，比如休息、比如讀書、比如旅行、比如陪伴親人。這可能是隨著歲數(shù)增加最真實(shí)的變化。

? ? ? ??以上。