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製作高畫質影片的最後一哩路—認識位元速率 |Datavideo

製作高畫質影片的最後一哩路—認識位元速率

Mar 28 2022

影片剪輯完成之後,將進入製作流程中最後一階段—輸出編碼,這將影響影片上傳到網路的品質。在網路媒體時代,最常用的網路編碼為H.264編碼,搭配mp4 封裝格式,然而還有另一個關鍵因素會影響畫面品質,那就是「位元速率」,因此除了了解編碼,我們還需要知道什麼是「位元速率」。

什麼是位元速率?

「位元速率」(Biterate)又稱為碼率、比特率或壓縮率。位元速率是指影片在單位時間內使用的數據流量,單位時間內的位元速率越高,文件的壓縮比就越小,而畫面的品質也就越好;反之,位元速率越低,壓縮比例就越大,雖然可節省了檔案大小,但是卻會犧牲了影片的品質。故位元速率與影片品質成正比,但是影片文件的大小也會隨著位元速率增加而增大。

透過位元速率,我們可以計算出該影片檔案的大小。例如有一支時間長三分鐘的影片,位元速率為6000kbps,6000kbps 等於750KB/s (6000kbps/ 8=750KB/s),750KB/s 再乘以時間180秒等於135000KB,135000KB/ 1024 等於131.8MB。

註:位元速率常以kb/s (每秒)或Mb/s (每秒)表示,kbps指的是每秒鐘傳送多少個千位(1024)的訊息。「b」是bit 的縮寫,「B」是byte 的縮寫,又1 Byte 等於8 bit。

固定位元速率與可變位元速率

位元速率也並非越高越好,因為更高的畫質人眼難以察覺微小的差異,卻會徒增影片檔案的大小,所以編碼重視的是如何用最低的位元速率達到最少的失真,採用合適的位元速率可謂是在「品質優先」或是「經濟效率」之間取得平衡。由於位元速率越低,傳輸速度越快,故在網路服務不佳時,選擇降低影片畫質至少可以確保影片播放可以更流暢。

常見的位元速率設定又分可變位元速率(Variable Bitrate)和固定位元速率(Constant Bitrate)兩種。可變位元速率是指沒有固定的位元速率,編碼器可分析畫面,在畫面較複雜的部分提供較多的位元速率,對於影像便於壓縮的地方則降低位元速率,如此可以確保在控制檔案為合理大小的情況下,依舊可以兼顧高畫質影像。可變位元速率適用於大多數的製片,特別是畫面中出現許多隨機移動的粒子,例如有大量的雨滴或大雪紛飛的畫面,採用較高的位元速率才能確保畫面不會被過度壓縮而降低畫質。固定位元速率則是指影片採用固定位元速率壓縮畫面,這是以固定文件大小為前提的壓縮方式,適用於背景簡單少變化的靜態主體影片,例如網紅直播影片。採用固定位元速率可以確保影片串流時有穩定的流量,不會出現畫面卡頓或緩衝的情形。

位元速率與網路速度之關係

我們現在使用的網路平台不論是YouTube、Vimeo、Facebook還是其他社群平台,都會透過降低位元速率對上傳的影片進行二次壓縮,目的在於節省檔案佔據平台的容量,並且確保影片可以順利播放。例如以YouTube平台為例,解析度為1080p 的影片,YouTube 平台會將位元速率壓低至6000Kbs,這樣網路速度只要大於6Mb 即可順利播放影片;反之,如果影片沒有壓縮,假設原始影片的位元速率為20Mb,那麼網路速度必須達到20Mb 以上才能支援順利播放影片。

以下是YouTube 提供的位元速率建議表,其他平台壓縮的位元速率可能會與YouTube應用的位元速率不一樣。