Wowza:幀速率：實時流式傳輸初學者指南

無論是談論比特率、幀速率還是像素，流媒體中都有一個神話，即越多越好。然而，情況并非總是如此。視頻的正確幀速率取決于視頻的內(nèi)容和目標播放設備。更重要的是，錄制內(nèi)容的幀速率和播放內(nèi)容的幀速率可能并不總是相同的。在本文中，我們將探討什么是幀速率以及為視頻選擇最佳幀速率時應考慮的事項。

什么是幀速率？

視頻由稱為幀的單個圖片文件組成——本質(zhì)上是數(shù)字翻書。當快速連續(xù)播放時，它們會給人一種運動的錯覺。幀速率是指捕獲和顯示這些幀的速度。

如何測量幀速率？

幀速率以每秒幀數(shù)（fps）為單位。視頻每秒的幀越多，動作就越流暢。另一方面，較少的幀可能會導致動作抖動和運動模糊。

幀速率與刷新率

幀速率通常與刷新率混為一談，刷新率以赫茲（Hz）為單位。雖然這兩者密切相關，但了解它們之間的區(qū)別很重要。如前所述，幀速率是指視頻文件中每秒的幀數(shù)。相反，刷新率定義顯示器每秒刷新的次數(shù)。

刷新率不是由視頻文件決定的，而是由播放視頻的顯示設備（即顯示器或電視機）決定的。為了以特定fps播放視頻，您需要一個以相當或更高的速率刷新的顯示器。否則，您將無法查看所有幀。

如今，大多數(shù)設備以60 Hz 或更快的速度刷新，因此它們可以顯示60fps（或更低）視頻中的所有幀。對于大多數(shù)目的來說，這通常綽綽有余。因此，除非您使用的是較舊的設備或以更高的幀速率為目標，否則您實際上不需要擔心刷新率。

幀速率與快門速度

快門速度是另一個通常與幀速率混淆的術語。刷新率是指視頻播放，而快門速度是指視頻錄制。那么，這與幀速率有什么關系呢？

正如我們在下面更詳細地討論的那樣，當主動錄制視頻時，幀速率首先由相機確定。同一臺相機還有一個快門（機械或數(shù)字），可以控制它允許的光量?？扉T速度越快，光線越少，快門速度越慢，光線越多。這與相機的幀速率相關，因為您通常希望快門速度是幀速率的兩倍，以獲得最佳曝光，從而使您能夠捕捉最逼真的運動。

為什么幀速率很重要？

幀本質(zhì)上是視頻的構(gòu)建塊。視頻的幀速率會影響觀看體驗的風格和流暢度。以錯誤的幀速率錄制，視頻可能會顯得生硬或根本不真實。

如果您的幀速率過高和過低，則會出現(xiàn)這種情況。電影繼續(xù)在電影中使用24fps是有原因的。它最接近地模仿人眼感知世界的方式。這使視頻感覺更自然。幀速率較高的類似內(nèi)容，例如經(jīng)常為電視錄制的內(nèi)容，可能會導致“肥皂劇效應”。換句話說，圖像和運動幾乎太清晰了，感覺非常不自然，盡管您可能會發(fā)現(xiàn)難以描述。

另一方面，較高的幀速率非常適合體育賽事，這些賽事是高動作的，通常涉及慢動作回放（后者需要更多幀才能進行詳細回放）。選擇正確的幀速率取決于您的內(nèi)容、目標以及您希望為觀眾提供的體驗。

我應該選擇哪種幀速率？

首先提出正確的問題。許多人認為更高的幀速率意味著更高的質(zhì)量，但這是錯誤的。事實上，如果使用過高的幀速率，您可能會擁有不必要的高比特率流，或者至少對于某些播放設備來說太高。

在決定視頻的規(guī)格時，請問自己以下幾點：

視頻中有多少動作？

我是否希望播放體驗更具電影感或更清晰？

我的觀眾將在哪種類型的顯示器上觀看？

我會以慢動作顯示內(nèi)容嗎？

然后考慮以行的幀速率以及它們?nèi)绾螡M足這些需求。

24幀

用于大多數(shù)電影和一些電視，這被認為是我們最接近我們在現(xiàn)實世界中感知動作的方式。它也被認為是在保持逼真運動的同時捕獲視頻的最低速度。一些視頻游戲也將以這種速度錄制，以獲得類似的電影體驗。

30幀

這或多或少是美國電視（以及國外一些電視）的標準。這就是為什么體育賽事和新聞廣播看起來比好萊塢同行更鮮明的原因。它可以使動作序列更流暢，但當應用于更久坐的場景時，可能會導致肥皂劇效果。

60幀

這被認為是高幀速率，通常是用于實時流式傳輸?shù)淖罡邘俾?。它還經(jīng)常用于許多高動作視頻游戲錄制、體育錄制以及慢動作鏡頭的創(chuàng)建。在大多數(shù)情況下，觀眾在具有平均運動量的作品中無法區(qū)分30fps和60fps。但是，當壓縮以交付時，60fps流可能包含其較低fps對應項所沒有的壓縮偽影，從而降低視頻質(zhì)量。

120+ 幀/秒

這種高幀速率很少見，但有時用于慢動作和非常高動作的視頻游戲畫面。但是，如果您打算全部采用幀速率，請注意，因為想要播放它的顯示器需要144-165Hz 的刷新率。

其他幀速率注意事項

還值得注意的是，從捕獲到播放，幀速率并不是一成不變的。您的幀速率可能因階段而異。讓我們仔細看看。

源

如果控制攝像機或其他視頻源中的幀速率，則應將幀速率與內(nèi)容匹配。如果您正在拍攝快動作運動或拍攝電腦游戲屏幕，請使用50/60fps。對于非體育作品，請考慮25/30fps。支持高質(zhì)量的60fps 流比支持高質(zhì)量的30fps 流需要更多的帶寬，并且在相同的質(zhì)量級別下，觀眾無法區(qū)分兩者之間的區(qū)別。

編碼器

通常，您需要匹配源。但是，如果您沒有足夠的出站帶寬來支持源幀速率的高質(zhì)量流，請考慮將幀速率降低一半，例如從60fps 降低到30fps。例如，如果您正在拍攝足球比賽以進行實時和點播演示，則可能會以60fps 的速度在本地拍攝和捕獲，但以30fps 的速度進行實時流式傳輸。

另一個注意事項是您正在使用的送貨服務接受的幀速率。YouTubeLive最多接受60fps，而FacebookLive限制為30fps，除非您使用的編碼器插入Facebook的應用程序編程接口（API）并且可以流式傳輸60fps。

轉(zhuǎn)碼器

這就是事情變得有趣的地方。當您使用自適應比特率流式傳輸視頻時，轉(zhuǎn)碼器會以不同的比特率創(chuàng)建多個輸出，這通常稱為編碼階梯。Apple在其HLS創(chuàng)作規(guī)范中推薦的編碼階梯如下所示。如您所見，Apple建議將源幀速率用于梯形圖底部的高帶寬、高質(zhì)量流。

在較低比特率下工作時，您可能希望降低幀速率以在更高的質(zhì)量下顯示更少的幀，本質(zhì)上是用平滑度換取幀清晰度。例如，在640×360 分辨率和365 kbps 帶寬下，以15 fps 呈現(xiàn)的單個幀將比以60 fps呈現(xiàn)的幀清晰得多。簡而言之，視頻比特率是您必須使用的貨幣，您需要選擇在哪里使用它。

此外，在梯形圖上降低較低比特率的幀速率時，請務必使用均勻劃分為源幀速率的速率以確保平滑度。例如，當從30 fps 下降到10 fps 時，轉(zhuǎn)碼器將每三幀丟棄兩幀。而當從30 fps 下降到12 fps時，轉(zhuǎn)碼器會丟棄不規(guī)則數(shù)量的幀，這會在播放過程中產(chǎn)生生澀的運動?？傮w而言，在選擇流媒體fps 時，您應該同時考慮源視頻和編碼階梯上的各個梯級。

如何設置幀速率？

通常最多在三個位置設置幀速率：用于捕獲原始視頻數(shù)據(jù)的攝像機、流式處理編碼器和云轉(zhuǎn)碼器。

使用Wowza 設置幀速率

默認情況下，Wowza流引擎以傳入幀速率進行轉(zhuǎn)碼，但允許您使用SkipFrameCount 標記進行更改。WowzaVideo也是如此，您可以在設置中根據(jù)需要進行更改。如果您正在尋找一種簡單的方法來平衡這些和其他視頻規(guī)格，請考慮像WowzaVideo這樣的多合一解決方案。

審核編輯 ：李倩