為什麼說音視訊開發入門較難，因為涉及到很多概念，之前還專門講“媒體格式”、“h264概念”的東西。現在又來，“幀率”跟“位元速率”，這也是兩個常見的概念。你應該經常聽到“重新整理的幀率是多少”或“位元速率比較高所以網速要比較快”的表達吧。

本文介紹音視訊的幀率與位元速率的概念。

（1）幀率

幀率，表示的是頻率，也就是在一段時間，操作的頻度。幀率的具體含義，需要分兩個場景來介紹，一個是採集時的場景，另一個是顯示時的場景。這是視訊的概念（幀就是影象的意思），聲音沒有“幀率”的概念，聲音“一秒鐘取多少個樣本”，對應的是“取樣率”。

（a）採集時

對於自然界的聲音或影象來說，要轉換成為計算機裡面的物件，採集是必須的。

對於影象的採集，一般以攝像頭或螢幕作為輸入，按一定的規則拍攝圖片或擷取圖片（小程之前介紹過錄制視訊的哇）。

這個獲取圖片的規則中，有一項指標，可以稱為“取圖速度”。明顯，取圖越快，就越能把變化的細節捕捉到，但圖片的總數量也越多，如果這些圖片存放在磁碟或在網路上傳輸，那儲存空間與佔用的頻寬就是要考慮的因素，而這個跟“取圖速度”有關。

“取圖速度”，一般用單位時間（比如一秒鐘）內取幾張圖來界定，也就是一秒鐘有多少幀，單位為fps，比如“我的這個電影是25fps”，就是1秒內我取了25張圖。

小程之前介紹“從視訊中提取圖片”時，傳給ffmepg的引數-r，就是一秒鐘拿幾張圖，也是“取圖速度”的概念，但這個是從已有視訊中提取，而不是從攝像頭或螢幕提取。

（b）顯示時

採集到圖片，經過編碼壓縮、儲存或傳輸、解碼，最終被展示出來。

展示圖片時，也有一些展示的規則，這些規則中有一項指標，可以稱為“畫圖速度”。

“畫圖速度”，就是一秒畫出幾張圖，單位同樣為fps。

同樣，在源圖片連續的情況下，如果畫得越快，理論就越平滑。但是，畫得越快，就越費勁，甚至根本就沒有能力畫得那麼快。

到底“畫圖速度”要多快，要看你的目的與實際能力。一般理想的效果是，既讓圖片展示得平滑，又讓展示元件不太忙。

小白：那麼，多少fps，才算是平滑？

小程：得看內容變化的情況，如果不經常運動的，那15fps都可能夠用了；如果運動劇烈的，那就要畫得更快一些，比如30fps、60fps或更高。當然，前提是，採集到的是平滑的。

畫得太慢或畫得太快，會導致什麼問題？這個跟程式碼邏輯有關。一般來說，對於視訊，有聲音跟影象，那就要考慮聲畫同步的問題，其中一個實現邏輯，可以用聲音為主，影象落後於聲音的pts就渲染圖片，否則就等待，如果按這樣的邏輯，那麼，畫得太慢就會出現影象跟不上聲音的問題，畫得太快則問題不大（只是多一些判斷的執行）。如果是其它處理邏輯，則要具體問題具體分析。

總的來說，採集時的“取圖速度”以及顯示時的“畫圖速度”，就叫幀率。

一般來說，如果說一個視訊的幀率，那指得是採集時的幀率，也就是一秒鐘取多少幀圖。

小白：我可以這一秒15fps，一下秒就變成30fps嗎？

小程：這個叫動態幀率（vfr），不在這裡展開了。

為了更具體地認知，接下來，小程演示一下如何改變視訊的幀率。

這裡用FFmpeg來改變視訊的幀率。對於FFmpg的安裝與使用，之前介紹了哇。

幀率更改前，是這樣的：

使用ffmepg命令來修改幀率，更改為1fps（類似於採集時，1秒鐘拿一張圖）：

ffmpeg -i moments.mp4 -y -r 1 moments_1fps.mp4

幀率更改後，是這樣的：

然後，這兩個不同的採集幀率（左邊1fps，右邊25fps），對應的視訊的效果是這樣的：

你會感覺到，1秒拿一張圖，是會嚴重影響你看美女的心情的。

（2）位元速率

位元速率也叫位元率，是音訊或視訊在編碼壓縮時使用的概念。音視訊資料，最終用二制數（bit）來表示，1秒鐘的資料量，就是位元速率。單位為bps，或者kbps，比如“我用128kbps來編碼mp3檔案”。

1秒鐘的位元量越多，能表達的細節就越多（比如聲音的高頻段資訊等），佔用的磁碟空間越大，如果傳輸則佔用的頻寬也越大。

位元速率涉及兩個資訊，一個是壓縮率，另一個是傳輸方面。從壓縮的角度，壓縮演算法決定位元速率與質量；從傳輸角度來看，位元速率表示我1秒鐘要表達這麼多bit，如果你網路在1秒鐘內不能傳輸這麼多bit（比如要下1秒才能傳遞完），那播放就一定會卡頓（沒有快取處理的情況下），而能不能傳輸這麼多bit，跟頻寬直接相關。比如128kbps的歌曲，就要求你的頻寬達到128kbps，對應網速就是16KB/s，如果16K都達不到，那你聽歌都會卡。

同樣，這裡演示一下，用ffmepg命令來更改位元速率。

位元速率更改前，是這樣的：

用ffmpeg命令修改位元速率：

ffmpeg -i moments.mp4 -y -b:v 50K -b:a 0K moments_50k_br.mp4

位元速率更改後，是這樣的：

兩個不同位元速率（左50kbps，右388kbps），對應視訊的播放效果是這樣的：

可以看到，左邊的非常模糊，甚至出現了馬賽克，因為壓縮得太嚴重了（表現為位元速率低）。

最後，說一下檔案大小與位元速率的關係。

檔案大小 = 位元速率 * 時長。這個適用於固定位元速率的情況，位元速率為總的位元速率（音訊+視訊+其它）。一般可以根據這個公式，推算出音視訊的時長。

同樣，可以用ffmpeg命令來修改檔案大小（從頭擷取一段）：

ffmpeg -i moments.mp4 -y -fs 100K moments_fs_100k.mp4

好了，總結一下，本文介紹了幀率與位元速率的概念。幀率，一般反映了採集的速度（取圖速度）；位元速率，是編碼時的概念（一般跟傳輸相關），反映了單位時間內用多少bit去描述音訊或視訊資料。這裡的知識點有點零散，適當地使用吧。

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