Android多媒体-视频-清晰度影响因素

清晰度影响因素有分辨率、码率

在码率一定的情况下，分辨率与清晰度成反比关系：分辨率越高，图像越不清晰，分辨率越低，图像越清晰。
在分辨率一定的情况下，码率与清晰度成正比关系，码率越高，图像越清晰；码率越低，图像越不清晰。
在码率一定的情况下，分辨率在一定范围内取值都将是清晰的；同样地，在分辨率一定的情况下，码率在一定范围内取值都将是清晰的。

在视频压缩的过程中， I帧是帧内图像数据压缩，是独立帧。而P帧则是参考I帧进行帧间图像数据压缩，不是独立帧。在压缩后的视频中绝大多数都是P帧，故视频质量主要由P帧表现出来。由于P帧不是独立帧，而只是保存了与邻近的I帧的差值，故实际上并不存在分辨率的概念，应该看成一个二进制差值序列。而该二进制序列在使用熵编码压缩技术时会使用量化参数进行有损压缩，视频的质量直接由量化参数决定，而量化参数会直接影响到压缩比和码率。

视频质量可以通过主观和客观方式来表现，主观方式就是通常人们提到的视频清晰度，而客观参数则是量化参数或者压缩比或者码率。在视频源一样，压缩算法也一样的前提下比较，量化参数，压缩比和码率之间是有直接的比例关系的。

视频编码码率控制：CBR、VBR和ABR等

VBR（Variable Bitrate Coding）和CBR（Constant Bitrate Coding）是视频编码中最基础的两种压缩模式，其他模式都是在这两种模式的基础上进行了某种程度的扩展。

CBR：所谓的固定码率编码，是指视频编码的码率是固定不变的，不受图像复杂度的影响。CBR编码方式可以保证视频的稳定码率，适用于网络带宽固定且稳定的场景，但图像质量不能保证。该编码方式通常用于直播、电视广播等场景。

优点：码率稳定，容易控制。

缺点：图像质量不能保证，网络带宽利用率较低，不太适用于网络带宽不稳定的场景。

VBR：可变比特率编码是指使用不同的压缩比率来实现画面质量和码率的均衡。视频的整体码率是可以根据图像根据动态变化的，能够适应网络带宽的变化情况。通过连续提高和降低视频压缩比，可以减少码率之间的差异，从而提高画面质量。

优点：能够自适应带宽，保证视频画面质量。

缺点：对传输带宽有较高要求，网络带宽不足时会出现流畅度问题。

ABR：(Average Bit Rate）恒定平均目标码率，简单场景分配较低bit,复杂场景分配足够bit，使得有限的bit数能够在不同场景下合理分配，这类似VBR。同时一定时间内，平均码率又接近设置的目标码率，这样可以控制输出文件的大小，这又类似CBR。可以认为是CBR和VBR的折中方案，这是大多人的选择。特别在对质量和视频带宽都有要求的情况下，可以优先选择该模式，一般速度是VBR的两倍到三倍，相同体积的视频文件质量却比CBR好很多。

QP
在H.264编码中，QP（Quantization Parameter，量化参数）是一个关键概念。H.264编码时，会将每一帧的图像分为多个宏块，每个宏块编码后都有一个QP值。对于每一帧图像来说，都会有一个最大QP值和最小QP值，即max_qp和min_qp。

QP的取值范围通常为0到51。当QP取最小值0时，表示量化最精细；相反，当QP取最大值51时，表示量化是最粗糙的。QP和Qstep（量化步长）具有线性相关性，Qstep随着QP的增加而增加。量化是在不降低视觉效果的前提下减少图像编码长度，减少视觉恢复中不必要的信息。

在H.264编码中，min_qp设置编码器可以使用的最小量化器。量化参数越小，输出越接近输入。在某些情况下，编码器的输出可以和输入看起来完全一样，尽管它们并不是精确相同的。如果开启了自适应量化器（默认开启），通常不建议提高min_qp的值，因为这可能会降低帧的平坦部分的质量。
相反，max_qp是设置编码器可以使用的最大量化器，其默认值51是H.264标准中的最大值，但使用此值可能会导致输出质量非常低。

Quantizer Parameter，量化参数，反映了空间细节压缩情况。值越小，量化越精细，图像质量越高，产生的码流也越长。如QP小，大部分的细节都会被保留；QP增大，一些细节丢失，码率降低，但图像失真加强和质量下降。

现有的码率控制算法主要是通过调整离散余弦变换的量化参数大小输出目标码率。实际上，量化参数（QP）反映了空间细节压缩情况，如QP小，大部分的细节都会被保留；QP增大，一些细节丢失，码率降低，但图像失真加强和质量下降。也就是说，QP和比特率成反比的关系，而且随着视频源复杂度的提高，这种反比关系会更明显。

1.量化参数QP是量化步长Qstep的序号。对于亮度（Luma）编码而言，量化步长Qstep共有52个值，QP取值051，对于色度（Chroma）编码，Q的取值039。

QP取最小值0 时，表示量化最精细；相反，QP取最大值51时，表示量化是最粗糙的。

QP和Qstep具有线性相关性，Qstep随着QP的增加而增加，每当QP值增加6，Qstep便增加一倍。

量化是在不降低视觉效果的前提下减少图像编码长度，减少视觉恢复中不必要的信息。H264采用标量量化技术，它将每个图像样点编码映射成较小的数值。一般标量量化器的原理为：FQ = round(y/Qstep)。其中，y为输入样本点编码，Qstep为量化步长，FQ为y的量化值。其相反过程即反量化为：y’ = FQ ·Qstep。

1）Round(x)函数
其功能采用“银行家舍入”算法，即四舍五入取偶。详细地说是这样，四舍六入五考虑，五后非零就进一，五后皆零看奇偶，五前为偶应舍去，五前为奇要进一。

2）在YUV中，“Y”代表明亮度（Luminance或Luma），也就是灰阶值; 而“U”和“V”表示的则是色度（Chrominance或Chroma），作用是描述图像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。

2.min qp 最小量化步长

说明：设置x264可以使用的最小量化器。量化参数越小，输出越接近输入。使用某些值时，x264的输出可以和输入看起来完全一样，虽然其实并不是精确相同的，通常就够了没有必要使用更多比特在宏块上了。如果开启了自适应量化器（默认开启），则不鼓励提高qpmin的值，那样可能会降低帧的平坦部分的质量。

3.max qp最大量化步长

说明：qpmin的反面，设置x264可以使用的最大量化器。默认值51是H.264标准中的最大值，质量非常低。默认值51其实相当于没有设置qpmax。如果你想控制x264输出的最低品质，也许你想要把这个值调低一点（调到30-40最低了），但一般而言不推荐调节这个值。