Wowza:帧速率：实时流式传输初学者指南-电子发烧友网

无论是谈论比特率、帧速率还是像素，流媒体中都有一个神话，即越多越好。然而，情况并非总是如此。视频的正确帧速率取决于视频的内容和目标播放设备。更重要的是，录制内容的帧速率和播放内容的帧速率可能并不总是相同的。在本文中，我们将探讨什么是帧速率以及为视频选择最佳帧速率时应考虑的事项。

什么是帧速率？

视频由称为帧的单个图片文件组成——本质上是数字翻书。当快速连续播放时，它们会给人一种运动的错觉。帧速率是指捕获和显示这些帧的速度。

如何测量帧速率？

帧速率以每秒帧数（fps）为单位。视频每秒的帧越多，动作就越流畅。另一方面，较少的帧可能会导致动作抖动和运动模糊。

帧速率与刷新率

帧速率通常与刷新率混为一谈，刷新率以赫兹（Hz）为单位。虽然这两者密切相关，但了解它们之间的区别很重要。如前所述，帧速率是指视频文件中每秒的帧数。相反，刷新率定义显示器每秒刷新的次数。

刷新率不是由视频文件决定的，而是由播放视频的显示设备（即显示器或电视机）决定的。为了以特定fps播放视频，您需要一个以相当或更高的速率刷新的显示器。否则，您将无法查看所有帧。

如今，大多数设备以60 Hz 或更快的速度刷新，因此它们可以显示60fps（或更低）视频中的所有帧。对于大多数目的来说，这通常绰绰有余。因此，除非您使用的是较旧的设备或以更高的帧速率为目标，否则您实际上不需要担心刷新率。

帧速率与快门速度

快门速度是另一个通常与帧速率混淆的术语。刷新率是指视频播放，而快门速度是指视频录制。那么，这与帧速率有什么关系呢？

正如我们在下面更详细地讨论的那样，当主动录制视频时，帧速率首先由相机确定。同一台相机还有一个快门（机械或数字），可以控制它允许的光量。快门速度越快，光线越少，快门速度越慢，光线越多。这与相机的帧速率相关，因为您通常希望快门速度是帧速率的两倍，以获得最佳曝光，从而使您能够捕捉最逼真的运动。

为什么帧速率很重要？

帧本质上是视频的构建块。视频的帧速率会影响观看体验的风格和流畅度。以错误的帧速率录制，视频可能会显得生硬或根本不真实。

如果您的帧速率过高和过低，则会出现这种情况。电影继续在电影中使用24fps是有原因的。它最接近地模仿人眼感知世界的方式。这使视频感觉更自然。帧速率较高的类似内容，例如经常为电视录制的内容，可能会导致“肥皂剧效应”。换句话说，图像和运动几乎太清晰了，感觉非常不自然，尽管您可能会发现难以描述。

另一方面，较高的帧速率非常适合体育赛事，这些赛事是高动作的，通常涉及慢动作回放（后者需要更多帧才能进行详细回放）。选择正确的帧速率取决于您的内容、目标以及您希望为观众提供的体验。

我应该选择哪种帧速率？

首先提出正确的问题。许多人认为更高的帧速率意味着更高的质量，但这是错误的。事实上，如果使用过高的帧速率，您可能会拥有不必要的高比特率流，或者至少对于某些播放设备来说太高。

在决定视频的规格时，请问自己以下几点：

视频中有多少动作？

我是否希望播放体验更具电影感或更清晰？

我的观众将在哪种类型的显示器上观看？

我会以慢动作显示内容吗？

然后考虑以行的帧速率以及它们如何满足这些需求。

24帧

用于大多数电影和一些电视，这被认为是我们最接近我们在现实世界中感知动作的方式。它也被认为是在保持逼真运动的同时捕获视频的最低速度。一些视频游戏也将以这种速度录制，以获得类似的电影体验。

30帧

这或多或少是美国电视（以及国外一些电视）的标准。这就是为什么体育赛事和新闻广播看起来比好莱坞同行更鲜明的原因。它可以使动作序列更流畅，但当应用于更久坐的场景时，可能会导致肥皂剧效果。

60帧

这被认为是高帧速率，通常是用于实时流式传输的最高帧速率。它还经常用于许多高动作视频游戏录制、体育录制以及慢动作镜头的创建。在大多数情况下，观众在具有平均运动量的作品中无法区分30fps和60fps。但是，当压缩以交付时，60fps流可能包含其较低fps对应项所没有的压缩伪影，从而降低视频质量。

120+ 帧/秒

这种高帧速率很少见，但有时用于慢动作和非常高动作的视频游戏画面。但是，如果您打算全部采用帧速率，请注意，因为想要播放它的显示器需要144-165Hz 的刷新率。

其他帧速率注意事项

还值得注意的是，从捕获到播放，帧速率并不是一成不变的。您的帧速率可能因阶段而异。让我们仔细看看。

源

如果控制摄像机或其他视频源中的帧速率，则应将帧速率与内容匹配。如果您正在拍摄快动作运动或拍摄电脑游戏屏幕，请使用50/60fps。对于非体育作品，请考虑25/30fps。支持高质量的60fps 流比支持高质量的30fps 流需要更多的带宽，并且在相同的质量级别下，观众无法区分两者之间的区别。

编码器

通常，您需要匹配源。但是，如果您没有足够的出站带宽来支持源帧速率的高质量流，请考虑将帧速率降低一半，例如从60fps 降低到30fps。例如，如果您正在拍摄足球比赛以进行实时和点播演示，则可能会以60fps 的速度在本地拍摄和捕获，但以30fps 的速度进行实时流式传输。

另一个注意事项是您正在使用的送货服务接受的帧速率。YouTubeLive最多接受60fps，而FacebookLive限制为30fps，除非您使用的编码器插入Facebook的应用程序编程接口（API）并且可以流式传输60fps。

转码器

这就是事情变得有趣的地方。当您使用自适应比特率流式传输视频时，转码器会以不同的比特率创建多个输出，这通常称为编码阶梯。Apple在其HLS创作规范中推荐的编码阶梯如下所示。如您所见，Apple建议将源帧速率用于梯形图底部的高带宽、高质量流。

在较低比特率下工作时，您可能希望降低帧速率以在更高的质量下显示更少的帧，本质上是用平滑度换取帧清晰度。例如，在640×360 分辨率和365 kbps 带宽下，以15 fps 呈现的单个帧将比以60 fps呈现的帧清晰得多。简而言之，视频比特率是您必须使用的货币，您需要选择在哪里使用它。

此外，在梯形图上降低较低比特率的帧速率时，请务必使用均匀划分为源帧速率的速率以确保平滑度。例如，当从30 fps 下降到10 fps 时，转码器将每三帧丢弃两帧。而当从30 fps 下降到12 fps时，转码器会丢弃不规则数量的帧，这会在播放过程中产生生涩的运动。总体而言，在选择流媒体fps 时，您应该同时考虑源视频和编码阶梯上的各个梯级。

如何设置帧速率？

通常最多在三个位置设置帧速率：用于捕获原始视频数据的摄像机、流式处理编码器和云转码器。