Contrôle du flux d'encodage vidéo: CBR, VBR et ABR

Que ce soit pour vérifier certains écrans, gels et problèmes de mosaïque sur la ligne, ou pour développer une fonction adaptative de débit, ou pour optimiser le JitterBuffer du lecteur client, la coopération de l'émetteur encodeur est nécessaire. Nous devons faire un compromis entre la vitesse d'encodage, la bande passante du réseau et la qualité vidéo, puis choisir un schéma d'ajustement de contrôle de code plus adapté à la scène. Dans le même temps, le codage ROI et l'apprentissage adaptatif des scènes de codage actuellement populaires sont liés à cette partie du contenu. Cet article présente les schémas de contrôle du débit binaire des encodeurs vidéo courants. Les encodeurs spécifiques peuvent être différents dans la mise en œuvre et l'utilisation, et une analyse et une compréhension plus approfondies sont nécessaires lors de l'appel d'API et de la lecture du code source.

Dans le processus de codage vidéo, il y a une étape importante: la quantification, qui est un processus de compression avec perte. La quantification détermine essentiellement le débit binaire de la vidéo et le débit binaire de la vidéo détermine dans une certaine mesure la qualité de la vidéo. Plus la valeur de quantification QP est élevée, plus la granularité de la quantification est élevée, plus le taux de compression est élevé, plus le débit binaire est petit et plus la qualité vidéo est faible. Il semble que la mosaïque est plus grande, que l'image n'est pas délicate et que l'image est floue. Au contraire, le taux de compression est faible, le débit binaire est élevé, la qualité est élevée, l'image est délicate et les détails sont riches.

Par conséquent, il est très important de choisir une solution de contrôle de code vidéo adaptée à la scène. L'ajustement du débit binaire de sortie vidéo est en fait un équilibre entre la vitesse de codage vidéo, la bande passante du réseau et la qualité vidéo. Parfois, la bande passante du réseau est très limitée, il est nécessaire de donner la priorité au schéma de contrôle de code qui donne la priorité au débit binaire. Certains ont des exigences élevées en matière de qualité vidéo. Si vous voulez une vidéo haute définition, vous devez choisir le modèle de qualité d'abord.

Dans l'ensemble, le choix du schéma de contrôle de la vitesse de codage vidéo peut être obtenu en pondérant les cinq facteurs suivants:

1. La stabilité de la qualité visuelle est propice à la qualité visuelle subjective, telle que la clarté, la fluidité, les détails, etc. Ceci est lié au principe visuel de l'œil humain. Choisissez le modèle avec la perception de qualité active la plus élevée de l'œil humain;

2. Le débit binaire de sortie en temps réel est équivalent au nombre de bits de sortie par trame. Le facteur de bande passante du réseau doit être pris en compte. Avec le développement de l'Internet mobile, l'influence du wifi et des réseaux sans fil doit également être prise en compte;

3. La taille du fichier vidéo de sortie est contrôlable, ce qui est propice à la transmission et au stockage, en fonction de la taille de l'espace du système;

4. Vitesse de codage. Différents modèles de contrôle de code affectent également la vitesse de codage. Pour les scénarios à faible latence et en temps réel, il convient de prendre en considération différents schémas de contrôle de code, qui ont une complexité de calcul différente et le retard de codage qui en résulte aura également un impact;

5. Pour les appareils mobiles, différentes méthodes de codage sont nécessaires pour les besoins de consommation d'énergie, car différents modèles affecteront la complexité du codage et du décodage, et la consommation d'énergie requise pour le codage et la lecture sur les appareils mobiles est différente;

Ce qui suit présente différents modèles de contrôle de débit et scénarios applicables:

CQP: Fixed QP, la méthode de contrôle de débit la plus simple. Chaque trame d'image est codée selon un QP spécifique. La quantité de données encodées dans chaque trame est inconnue. Il ne s’agit ni d’un modèle axé sur la priorité ni d’un modèle axé sur la qualité. Mais c'est le modèle le plus simple à mettre en œuvre;

Scénarios applicables: cette méthode n'est généralement pas recommandée, car elle ne tient pas compte de la complexité du contenu codé et traite chaque image avec le même taux de compression. La qualité vidéo et le débit binaire ne sont pas fixes. Personnellement, je pense qu'il n'y a que des scènes très simples, comme des scènes statiques où la quantité de mouvement est faible, et vous pouvez l'essayer. Lorsque vous rencontrez des scènes complexes, le débit binaire fluctue considérablement. Ou il peut être utilisé dans la recherche ou la vérification d'algorithmes.

· La vitesse de codage est rapide, la régulation est la plus simple et la valeur QP de chaque trame est la même;

· La plage QP dans H.264 est [0, 51]. Plus la valeur QP est élevée, plus la taille du pas de quantification est grande et plus la qualité de la vidéo encodée est faible. QP de 0 signifie un codage sans perte;

CRF: (Constant Rate Factor) facteur de taux constant. Prenez une certaine «qualité visuelle» comme cible de sortie. Cet objectif est atteint en réduisant la qualité des images qui consomment du débit binaire mais qui sont difficiles à détecter à l'œil nu (mouvement à grande vitesse ou texture riche) et en améliorant le débit binaire de ces images statiques.

Caractéristiques: les changements QP entre les trames, les changements QP des macroblocs dans une trame, le débit binaire de sortie est inconnu et la qualité visuelle de chaque sortie de trame est fondamentalement constante. Cette méthode équivaut au mode qualité fixe + la méthode de limitation du débit binaire de crête.

Scénarios applicables: convient aux occasions avec certaines exigences en matière de qualité vidéo. La valeur CRF peut être simplement comprise comme une valeur de sortie fixe attendue pour la qualité vidéo. On espère qu'il y aura une valeur stable, que ce soit dans une scène de mouvement complexe ou dans une situation statique simple. La qualité vidéo subjective peut choisir ce mode, qui est un modèle de priorité de qualité vidéo. La qualité vidéo peut être simplement comprise comme la clarté de la vidéo, la délicatesse des pixels et la fluidité de la vidéo.

· Similaire à QP constant, mais la recherche d'une qualité subjectivement perçue est constante, le débit instantané fluctuera également avec la complexité de la scène, et les valeurs QP entre les images vidéo ou entre les macroblocs internes sont différentes;

· Pour les scènes rapides ou détaillées, la distorsion de quantification sera augmentée de manière appropriée (car l'œil humain n'est pas sensible), tandis que pour les zones statiques ou plates, la distorsion de quantification sera réduite;

· CRF est la méthode de contrôle de débit par défaut pour x264 et x265, et peut également être utilisée pour libvpx;

· Plus la valeur CRF est élevée, plus le taux de compression vidéo est élevé, mais plus la qualité vidéo est faible. La plage de valeurs CRF de chaque codec est généralement [0-51], mais la valeur par défaut générale est 23 pour x264 et 28 pour la bibliothèque x265;

· Si vous n'êtes pas sûr du CRF à utiliser, commencez par la valeur par défaut et modifiez-la en fonction de votre impression subjective de la sortie. Si la qualité n'est pas assez bonne, le CRF est inférieur. Si le fichier est trop volumineux, choisissez un CRF plus élevé. La modification de ± 6 entraînera un changement d'environ la moitié / deux fois la taille du débit de code, et ± 1 entraînera un changement d'environ 10% du débit de code.

CBR: débit binaire constant (débit binaire constant), le débit binaire reste fondamentalement constant dans une certaine plage de temps, qui appartient au modèle de priorité du débit binaire.

Scénarios applicables: Il n'est généralement pas recommandé d'utiliser cette méthode. Bien que le débit binaire de sortie soit toujours à une valeur stable, la qualité est instable et la bande passante du réseau ne peut pas être pleinement utilisée car ce modèle ne tient pas compte de la complexité du contenu vidéo. Le contenu de l'image vidéo est traité de manière uniforme. Cependant, certains logiciels d'encodage ne prennent en charge que la qualité fixe ou le débit binaire fixe, et doivent parfois être utilisés. Lors de l'utilisation, réglez la bande passante aussi grande que possible dans la plage de bande passante autorisée pour éviter que la qualité vidéo ne soit faible dans les scènes sportives complexes. Si le réglage est déraisonnable, il ne sera pas clair dans les scènes de sport.

· Le débit binaire est stable, mais la qualité est instable et l'utilisation efficace de la bande passante n'est pas élevée. Surtout lorsque la valeur est définie de manière déraisonnable, l'image est très floue dans les scènes de sport complexes, ce qui affecte grandement l'expérience de visionnage;

· Mais le débit binaire de la vidéo de sortie est fondamentalement stable, ce qui est pratique pour calculer la taille du volume vidéo;

VBR: débit binaire variable (débit binaire variable), des scènes simples allouent un QP relativement important, un faible taux de compression et une qualité élevée. Les scènes complexes se voient attribuer des QP plus petits. Une qualité visuelle fondamentalement stable est obtenue, car l'œil humain est intrinsèquement insensible aux scènes complexes, et l'inconvénient est que le débit binaire de sortie est incontrôlable.

Il existe deux modes de contrôle: le mode priorité qualité et le mode d'encodage secondaire 2PASS.

Quelle que soit la taille du fichier vidéo de sortie, le débit binaire est alloué en fonction de la complexité du contenu vidéo, de sorte que la qualité de lecture vidéo est la meilleure.

Le premier codage détecte les parties simples et complexes du contenu vidéo et en même temps détermine le rapport simple et complexe. La deuxième passe de codage gardera le débit binaire moyen de la vidéo inchangé, avec plus de bits alloués pour les zones complexes et moins de bits alloués pour les zones simples. Bien que ce type de codage soit très bon, mais la vitesse ne suivra pas.

Scénarios applicables: VBR convient aux scénarios qui ne sont pas trop limités en bande passante et en vitesse de codage, mais qui ont des exigences élevées en matière de qualité. Surtout dans les scènes sportives complexes, il peut maintenir une définition relativement élevée et une qualité de sortie stable, ce qui convient aux systèmes à la demande, d'enregistrement ou de stockage qui ne sont pas sensibles aux retards.

· Le débit de code est instable et la qualité est fondamentalement stable et très élevée;

· La vitesse d'encodage est généralement lente, à la demande, les systèmes de téléchargement et de stockage peuvent être utilisés en premier, ne conviennent pas aux systèmes de diffusion en direct à faible latence;

· Ce modèle ne prend pas du tout en compte la bande passante vidéo de sortie. Pour la qualité, il prend autant de débit binaire que nécessaire et ne tient pas compte de la vitesse d'encodage;

ABR: (débit binaire moyen) Débit binaire cible moyen constant, des bits faibles sont alloués pour des scènes simples et suffisamment de bits pour des scènes complexes, de sorte qu'un nombre limité de bits peut être alloué raisonnablement dans différentes scènes, ce qui est similaire à VBR. En même temps, le débit binaire moyen est proche du débit binaire cible défini dans un certain laps de temps, de sorte que la taille du fichier de sortie peut être contrôlée, ce qui est similaire au CBR. Cela peut être considéré comme un compromis entre CBR et VBR, qui est le choix de la plupart des gens. En particulier dans le cas des exigences de qualité et de bande passante vidéo, ce mode peut être sélectionné en premier. Généralement, la vitesse est de deux à trois fois celle du VBR, mais la qualité des fichiers vidéo du même volume est bien meilleure que celle du CBR.

Scénarios applicables: ABR est davantage utilisé dans les systèmes de diffusion en direct et à faible latence. Parce qu'il n'est encodé qu'une seule fois, il est rapide, tout en tenant compte de la qualité vidéo et de la bande passante. Ce mode peut également être sélectionné lorsque la vitesse de transcodage est requise. La plupart des vidéos de la station B ont choisi ce mode.

· La qualité vidéo globale est contrôlable et le débit binaire et la vitesse de la vidéo sont pris en compte en même temps. C'est une solution de compromis, et elle est en fait davantage utilisée;

· Le processus d'utilisation exige généralement que l'appelant définisse le débit binaire minimum, le débit binaire maximum et le débit binaire moyen. Ces valeurs doivent être fixées aussi raisonnables que possible;

Plusieurs schémas de contrôle de débit de code sont présentés ci-dessus. Différents encodeurs ont des noms et des titres différents, et les détails peuvent être différents. Mais fondamentalement, il est réalisé en affectant la taille de QP, puis en affectant davantage la granularité du processus de quantification. Pour une utilisation spécifique, vous devez vous référer davantage à l'implémentation spécifique du codeur.

Généralement, ABR est préféré et un équilibre satisfaisant peut être obtenu en termes de vitesse, de débit binaire et de qualité. D'autres VBR, CBR et CRF ont leurs propres scénarios et doivent être utilisés de manière conditionnelle lorsqu'ils sont utilisés.

La solution de contrôle de code vidéo introduite aujourd'hui est le fondement de nombreuses technologies de couche supérieure. Parmi eux, la technologie adaptative de débit binaire, ajustant dynamiquement les paramètres de codage en fonction de la scène, et le codage de la région RIO d'intérêt sont tous basés sur la sélection et le raffinement du schéma de contrôle de codage dans le processus de codage, qui à son tour affecte le degré de quantification. et la granularité de quantification du codage. Au final, un équilibre satisfaisant est atteint entre la qualité vidéo, la vitesse et la bande passante. Dans le même temps, ces modèles s'excluent mutuellement dans différentes bibliothèques de codage telles que x264 ou x265. Parfois, le taux de code devient invalide en raison de réglages de paramètres incorrects et les paramètres définis ne fonctionnent pas. Cela nécessite également une attention particulière.

Deuxièmement, après vous être familiarisé avec ce contenu, il est également très utile de résoudre certains problèmes en ligne. Ajustez clairement les effets secondaires du réglage de la fréquence d'images, de la résolution et d'autres paramètres. Vous êtes également invités à laisser un message en arrière-plan pour partager le contenu pertinent de votre projet actuel

Dans quelle mesure (long) le couvercle du transmetteur?

La portée de transmission dépend de nombreux facteurs. La distance réelle est basée sur l'antenne d'installer la hauteur, le gain de l'antenne, en utilisant l'environnement comme la construction et d'autres obstacles, la sensibilité du récepteur, l'antenne du récepteur. Installation de l'antenne plus élevée et l'utilisation dans la campagne, la distance sera beaucoup plus loin.

Transmetteur FM 5W Exemple d'utilisation dans la ville et ville natale:

J'ai une utilisation par le client 5W émetteur fm USA avec antenne GP dans sa ville natale, et il le tester avec une voiture, il couvre 10km (6.21mile).

Je teste l'émetteur fm 5W avec antenne GP dans ma ville natale, il couvre environ 2km (1.24mile).

Je teste l'émetteur fm 5W avec antenne GP dans la ville de Guangzhou, il couvre environ seulement 300meter (984ft).

Voici la gamme approximative de différents émetteurs de puissance FM. (La plage est de diamètre)

Transmetteur FM 0.1W ~ 5W: 100M ~ 1KM

5W ~ 15W FM Ttransmitter: 1KM ~ 3KM

Transmetteur FM 15W ~ 80W: 3KM ~ 10KM

Transmetteur FM 80W ~ 500W: 10KM ~ 30KM

Transmetteur FM 500W ~ 1000W: 30KM ~ 50KM

Transmetteur FM 1KW ~ 2KW: 50KM ~ 100KM

Transmetteur FM 2KW ~ 5KW: 100KM ~ 150KM

Transmetteur FM 5KW ~ 10KW: 150KM ~ 200KM

Comment nous contacter pour l'émetteur?

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