音视频文件码率与大小计算

「爱情、让人受尽委屈。」 2022-08-13 14:39 248阅读 0赞

编码率/比特率直接与文件体积有关。且编码率与编码格式配合是否合适，直接关系到视频文件是否清晰。   
在视频编码领域，比特率常翻译为编码率，单位是Kbps，例如800Kbps   
其中， 1K=1024 1M=1024K   
b 为 比特（bit） 这个就是电脑文件大小的计量单位，1KB=8Kb，区分大小写，B代表字节(Byte) s 为 秒（second） p 为 每（per）   
以800kbps来编码表示经过编码后的数据每秒钟需要用800K比特来表示。   
1MB=8Mb=1024KB=8192Kb   
Windows系统文件大小经常用B(字节)为单位表示，但网络运营商则用b(比特)，也就是为什么2Mb速度宽带在电脑上显示速度最快只有约256KB的原因，网络运营商宣传网速的时候省略了计量单位。   
完整的视频文件是由音频流与视频流2个部分组成的，音频和视频分别使用的是不同的编码率，因此一个视频文件的最终技术大小的编码率是音频编码率+视频编码率。例如一个音频编码率为128Kbps，视频编码率为800Kbps的文件，其总编码率为928Kbps，意思是经过编码后的数据每秒钟需要用928K比特来表示。   
了解了编码率的含义以后，根据视频播放时间长度，就不难了解和计算出最终文件的大小。编码率也高，视频播放时间越长，文件体积就越大。不是分辨率越大文件就越大，只是一般情况下，为了保证清晰度，较高的分辨率需要较高的编码率配合，所以使人产生分辨率越大的视频文件体积越大的感觉。   
计算输出文件大小公式：   
（音频编码率（Kbit为单位）/8 + 视频编码率（Kbit为单位）/8）× 影片总长度（秒为单位）= 文件大小（MB为单位）   
这样以后大家就能精确的控制输出文件大小了。   
例：有一个1.5小时（5400秒）的影片，希望转换后文件大小刚好为700M   
计算方法如下：   
700×8÷5400×1024≈1061Kbps   
意思是只要音频编码率加上视频编码率之和为1061Kb，则1个半小时的影片转换后文件体积大小刚好为700M。   
至于音频编码率和视频编码率具体如何设置，就看选择的编码格式和个人喜好了，只要2者之和为1061即可。如可以设置为视频编码格式H264，视频编码率900 Kbps，音频编码格式AAC，编码率161 Kbps。   
与文件体积大小有关的码率是指的平均码率，因此，不论是使用固定比特一次编码方式还是使用二次（多次）动态编码方式，都是可以保证文件大小的。只有使用基于质量编码的方式的时候，文件大小才不可控制。   
  
编码格式有很多种，在技术不断进步的情况下，针对不同的用途，产生了各种编码格式。不同编码格式的压缩率不一样，且有各自的特点，有些在低码率情况下能保持较高的画面质量，但在高码率情况下反而画面质量提示不大，有些适合在高码率情况下保持高清晰度画面，但可能在低码率情况下效果不佳。介绍常见的几种。   
  
  
RMVB/RM在制定的时候主要考虑的是网络传播，目的在于利用不快的网速传播视觉可以接受的画面质量。因此，RMVB/RM编码格式的特点是较低码率下能获得较好的视频质量。但高码率的情况下反不如其他编码格式。同样是RM/RMVB后缀的文件，其内部编码格式细分还有R8/R9/R10等，但总的来说，上面所说的特点依然是存在的。只是压缩率更高了，因此RMVB没人用在高清编码领域。RMVB追求的是高压缩率，能接受的画面质量，所以经常压缩掉一些不容易注意的细节。初看画面不错，细看就发现画面不锐利，层次不分明，总给人一直模糊的感觉。RMVB/RM后缀文件的音频编码部分同样存在这样的情况，声音压缩率很高，但只是能听，不要奢望达到声音动听的境界。   
RMVB的流行，一是因为REAL的这种格式适合低速网络的传播，能以较小的文件体积获得可以接受的画面质量。二是随着RMVB的使用，开始出现功能比较完善的转码软件和解决方案，方便了视频爱好者，扩大了影片来源。但随着网速越来越快，H264等更好的编码器出现，同时也因为RMVB不适合高清视频制作，且若对于其他硬件厂家希望支持RMVB/RM格式，就必须向REAL公司支付相当昂贵的专利费，导致很多硬件厂商放弃了对RMVB文件的支持。RMVB的文件已经不是以前那种完全压倒性的优势了。   
现在网络传播的视频文件已经很多都是AVI、MKV、MP4、3GP等后缀了。其中MKV等多用于高清视频文件，MP4、3GP等多用于手机和便携式设备等领域，AVI则使用范围更加广，不但在高清晰度视频文件中有AVI文件，在便携式设备领域也有AVI使用。   
VCD用的视频编码格式为MPEG1，DVD则为MPEG2，VCD和DVD都主要用于家庭影音播放，而且一般来说，VCD用MPEG1编码为固定码率编码。DVD可以支持动态码率的MPEG2编码。   
为了能保证激烈变化画面时的清晰度，其默认编码率都较高，VCD标准编码率1152Kbps，DVD开放些，根据影片播放时间，常设置为5000 Kbps -8000 Kbps之间，在不浪费DVD碟容量的前提下尽可能的使用较高的码率获得更高的清晰度。MPEG1和MPEG2在超低码率情况效果不佳，且过分提高码率，画面效果带来的提示也不明显。而MKV则以H.264编码，用于高清视频，1080p的画面达到了30Mbps的码率。   
  
当然不经过压缩文件的计算公式又不同：   
声音为，数据量（位/秒）= (采样频率（Hz）\*采样位数（bit）\*声道数)   
其中，单声道的声道数为1，立体声的声道数为2。   
数据量\*时间/8＝文件总字节   
例如CD即为未经压缩的音频文件，采样44.1k,16位,双声道。   
数据量＝44.1\*16\*2=1411kb/1024=1.38Mb,一般的MP3压缩后为128kbps   
如果以一张CD放一个小时计算的话，CD总量＝1.38\*3600/8=621MB,当然CD大约放1小时多点,顶多也就700MB。   
  
  
图象应该是，数据量（位/秒）= (画面尺寸\*彩色位数（bit）\*帧数)   
数据量\*时间/8＝文件总字节   
例如2分钟,25帧/秒,640×480分辨率,24位真彩色数字视频的不压缩的数据量约为，数据量＝640x480x24\*25=184320Kb=180Mb,而VCD、MKV标准编码率(加上音频)分别为1152Kbps和30Mbps(1080p高清)   
2分钟文件字节＝180Mbx120/8=2700000KB=2636.71875MB＝2.57GB，而压缩后一部90分钟高质量DVD电影可以达到9GB。

总结：

视频码率：数据量（位/秒）= (画面尺寸\*彩色位数（bit）\*帧数)  
音频码率：数据量（位/秒）= (采样频率（Hz）\*采样位数（bit）\*声道数)   
文件大小 = （视频码率+音频码率） \* 8