一、概念普及

我们经常看的直播是如何呈现到手机的？

日常我们观看视频，影响画面质量的都有哪些因素？

分辨率？码率？帧率？还是啥？

1、首先了解一下直播是如何实现的

对于一个实时音视频应用共包括几个环节：采集、编码、前后处理、传输、解码、缓冲、渲染等很多环节。每一个细分环节，还有更细分的技术模块。比如，前后处理环节有美颜、滤镜、回声消除AEC、噪声抑制NS、静音控制VAD、自动增益控制AGC等，采集有麦克风阵列等，编解码有VP8、VP9、H.264、H.265等。

2、分辨率

单位英寸中所包含的像素点数；分辨率代表大小，和清晰度无关。

720p -> 1280x720

1080p -> 1920x1080

3、码率

编码器每秒编出的数据大小，单位是kbps，比如800kbps代表编码器每秒产生800kb的数据。 这个和网络带宽单位一样都是表示处理能力，后面会细说。

4、帧率

frame per second 每秒钟要多少帧画面

帧率越大，画面越流畅；

帧率越小，画面越有跳动感。看幻灯片效果；

对视频而言24FPS已经是肉眼极限，所以一般20帧的FPS就已经可以达到很好的用户体验了。

3D游戏的场景渲染场景在这里不适用，这个越高越好。

5、RGB和YUV

RGB常常用于图像的存储，并且十分简单。但是在视频领域中，RGB就不那么常见了。我们知道，视频其实是由一张张连续的图片序列组成的，我们假设有一个1080p（1920 * 1080）分辨率、帧率为30帧的视频，如果不对视频进行压缩，并且使用RGB进行存储的话，仅仅一分钟的视频就能达到 （ 1920 * 1080 * 8 * 30 * 60 ）bit （约等于27G）。这明显是不现实的，所以我们需要对视频数据进行压缩。

但由于RGB的三个分量是存在相关性的，这不利于我们对数据进行压缩编码。所以我们需要一种数据相关性没那么强的颜色空间，我们接下来要介绍的YUV，就是这么一种颜色空间。

YUV同样使用三个分量来存储数据，他们分别是：

-Y：用于表示明亮度（Luminance或Luma）；

-U： 用于表示色度（Chrominance或Chroma）；

-V：用于表示色度（Chrominance或Chroma）；

Y其实就是我们常说的灰度值，是图片的总体轮廓，而U和V则用于描述色彩颜色和颜色饱和度。

上面的第一张图片为YUV图片的原图，下面的图片分别为只有Y分量、只有U分量、只有V分量数据的图片。可以看到只有Y分量的图片能够看清楚图片的轮廓，但图片是黑白的。

YUV的类型

常见的YUV有YUV444，YUV422，YUV420，不同类型之间的主要区别是使用了不同的方式进行U、V分量的采样。

如上图所示，其中实心黑点表示像素点的Y分量，空心圆圈表示采用该像素点的UV分量。

YUV444

YUV444中每个Y分量分别对应一个U分量和一个V分量。

YUV422

YUV422中每两个Y分量共用一个U分量和一个V分量。

YUV420

YUV420中每四个Y分量共用一个U分量和一个V分量。

假设储存一张2*2像素的图片时：

RGB:（8+8+8）*4=96bit

YUV444:（8+8+8）*4=96bit

YUV422:（8+4+4）*4=64bit

YUV420:（8+2+2）*4=48bit

YUV444存储的数据量与RGB相同，但YUV422和YUV420却只需要存储RGB的数据量的 2/3 和 1/2 。

YUV中的Y指的是亮度信息。也就是说，只靠Y数据，可以完美实现黑白图像。也就是黑白电视；彩色电视出现以后，为了兼容之前的黑白数据，厂商发明了UV数据。YUV一起就可以实现彩色，单独使用Y可以实现黑白，这样一套数据格式就同时兼容了黑白设备和彩色设备。

人眼对亮点信息更敏感。也就是说，可以压缩UV数据，而人眼难以发现。

所以压缩算法的第一步，往往先把RGB数据转换成YUV数据。对Y少压缩一点，对UV多压缩一点，以平衡图像效果和压缩率。

既然YUV更有优势，为什么还要保留RGB呢？

因为目前人类发明的所有彩色的输入输出设备，本质上都只支持RGB数据。哪怕设备允许YUV的输入输出，那也是经过内部的数据转换而间接支持。

视频为什么不用RGB？

针对性不同：RGB关注人眼对色彩的感应；YUV侧重人对亮度的敏感。

带宽小

假设一张1920x1080的图片，可以假设为视频的某一帧

RGB：1920 * 1280 * 3 / 1024 / 1024 = 7.03MB

YUV420: = RGB/2 = 3.51MB

6、视频播放流

码率如果为10Mb/s，代表1秒钟有10M bit的视频数据，对于YUV420格式的1080P视频而言，一帧图像是35Mbit，1秒钟30帧图像的话，则有1050Mb/s，可见其数据量之大，不压缩根本无法网上传播，所以就有了YUV。不要以为1080P的视频就一定是高清的，清晰度还跟视频码率密切相关，对于1080P的视频而言，蓝光视频的码率是20Mb/s，一般下载的视频码率大都是10Mb/s，一些IPCamera/无人机的码率是2～8Mb/s，而很多视频网站的码率甚至低于5M/s，其实有时还不如高码率的720P清晰。

经过压缩/编码处理的视频流数据叫“编码流”，因目前常用H264压缩/编码算法又叫“H264流”

没有经过压缩/编码处理的视频叫“原始流”

视频的编解码是“原始流”与“编码流”的相互转换

二、什么是好的画质

好的画质是分辨率、帧率和码率三者之间的平衡，基于业务需要。

下面是目前常见的几种分类（参考）：

视频画质等级

SD（Standard Definition）：标清。物理分辨率在 1280x720 以下的一种视频格式。

分别是：

480i/p：640x480, 704x480, 720x480, 848x480等

576i/p：720x576, 768x576, 1024x576等

HD（High Definition）：高清。有三种显示格式，分别是：

720p：960x720，1280x720

1080p：1440x1080，1920x1080（p：逐行扫描，非交错式，场频为24或30）

1080i ：1440x1080，1920x1080（i：隔行扫描，交错式，场频60 ）

FHD（Full High Definition）：全高清。分辨率一般是：1080p

UHD（Ultra High Definition）：超高清、或 4k UHD。分辨率一般是 4K

FUHD（Full Ultra High Definition）：8k超高清、或 8k UHD

综上