實況位元速率到底要調多少?Reddit 網友研究Netflix 後的結論!
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以下整理了幾個網路上比較常見的數據計算,以及實際表現測量的方式: ... 1080p 60fps(高品質、慢動作的內容) ... 從此求出1080p 的影片位元速率應為
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實況位元速率到底要調多少?Reddit網友研究Netflix後的結論!
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開實況的人常常會遇到一個疑問,我們都知道「解析度」如同一個畫布的大小,而「位元速率」則是畫布上的顏料份量,顏料越多,我們就能有更精美、更漂亮的畫面可以看,畫布太大、顏料太少,則難以畫出一幅精緻的作品。
畫布大小,也就是解析度,我們很常聽到會有720p(1280x720)、1080p(1920x1080)或是所謂的4K(3840x2160),但位元速率呢?對於這些千奇百怪的解析度,我們到底該設定多少位元速率,才是適切的值?
以下整理了幾個網路上比較常見的數據計算,以及實際表現測量的方式:
##1.[Twitch官方推薦](https://help.twitch.tv/s/article/guide-to-broadcast-health-and-using-twitch-inspector?language=en_US)
###A.使用NVENC編碼
####1.1080p60fps(高品質、慢動作的內容)
-解析度:1920x1080
-位元速率:6000kbps
-速率控制:CBR
-每秒幀數(FPS):60或50
-關鍵影格間隔:2秒
-Preset:品質
####2.900p60fps(節奏快速的遊戲,例如大逃殺或射擊遊戲)
-解析度:1600x900
-位元速率:6000kbps
-速率控制:CBR
-每秒幀數(FPS):60或50
-關鍵影格間隔:2秒
-Preset:品質
####3.720p60fps
-解析度:1280x720
-位元速率:4500kbps
-速率控制:CBR
-每秒幀數(FPS):60或50
-關鍵影格間隔:2秒
-Preset:品質
####4.720p30fps
-解析度:1280x720
-位元速率:3000kbps
-速率控制:CBR
-每秒幀數(FPS):30
-關鍵影格間隔:2秒
-Preset:品質
###B.使用x264編碼
####1.1080p60fps(高品質、慢動作的內容)
-解析度:1920x1080
-位元速率:6000kbps
-速率控制:CBR
-每秒幀數(FPS):60或50
-關鍵影格間隔:2秒
-Preset:veryfast或medium
####2.900p60fps(節奏快速的遊戲,例如大逃殺或射擊遊戲)
-解析度:1600x900
-位元速率:6000kbps
-速率控制:CBR
-每秒幀數(FPS):60或50
-關鍵影格間隔:2秒
-Preset:veryfast或medium
####3.720p60fps
-解析度:1280x720
-位元速率:4500kbps
-速率控制:CBR
-每秒幀數(FPS):60或50
-關鍵影格間隔:2秒
-Preset:veryfast或medium
####4.720p30fps
-解析度:1280x720
-位元速率:3000kbps
-速率控制:CBR
-每秒幀數(FPS):30
-關鍵影格間隔:2秒
-Preset:veryfast或medium
##2.x264編碼器的0.1BPP(BitratePerPixel)公式
-**`(寬x高xfpsx保真度)/1000`**
-美國知名媒體如CNN、ESPN的影片曾採用保真度0.178
高動態遊戲可套入保真度0.1
爐石之類的低動態則可僅套用0.06
ex.`(1280*720*30*0.06)/1000`=1659kbps
-注意:本公式僅適用x264編碼
-此公式於**較大解析度**影片時**可能高估**所需位元速率
相對地,在**較小解析度**影片**則會低估**所需位元速率
##3.0.75倍率法則
-**`((寬x高)/(GQ寬xGQ高))^0.75*GQ位元速率`**
GQ為高品質參考點影片的相關數據
-例如用0.1BPP公式計算720p高動態影片值為
`(1280*720*30*0.1)/1000`=2764.8kbps
從此求出1080p的影片位元速率應為
`((1920*1080)/(1280*720))^0.75*2764.8`=5080kbps
相較0.1BPP公式6220kbps能得到更多的網路寬裕
-意即**編碼器處理高解析度影片時效率較好,低解析度影片時則效率較差**
-一些較新的編碼器則甚至可採用0.71或0.70法則
##4.Netflix《絕命毒師》參考數據
|解析度|實際位元速率|0.75法則估算位元速率|
|------|--------|-----------------|
|720p|1050|-|
|480p|510|503|
|384p|350|329|
|288p|230|214|
|240p|170|162|
##5.PSNR(Peaksignal-to-noiseratio)
-比較一無損影片與一壓縮過影片後,兩者的雜訊比值
數值越大代表品質越好,Netflix的影片大多落在35-40
-可以使用[Python程式](https://github.com/aizvorski/video-quality)或FFMpeg處理比較
但難以實際反映真實觀影感受
##6.[VMAF(VideoMulti-MethodAssessmentFusion)](https://github.com/Netflix/vmaf)
-由Netflix與數所大學合作開發
透過機器學習融合各種基本指標,較能反映實際感受
-以0至100分評比影片品質,越高分品質越好
但此學習模型為電影,不一定能完全套用至遊戲實況上
-針對x264與NVENC各種位元速率與CPU使用量的比較
可以參考[UsingNetflixmachinelearningtoanalyzeTwitchstreampicturequality](https://streamquality.report/docs/report/index.html)一文
例如使用fastpreset位元速率5000kbps的影片
品質會比veryfastpreset位元速率6500kbps的影片更好
會有較高的CPU負擔,但能降低觀眾的網路負擔
##7.[NVIDIA提供的NVENC設定建議](https://www.nvidia.com/en-us/geforce/guides/broadcasting-guide/)
|上傳速度|位元速率|解析度|fps|
|---------|----------------|----------|---|
|3Mbps|2500|1024x576|30|
|4Mbps|3500|1280x720|30|
|6Mbps|5000|1280x720|60|
|8-10Mbps|6000|1920x1080*|60|
|15+Mbps|12000(YouTube)|1920x1080|60|
|20+Mbps|15000+(YouTube)|2560x1440|60|
|40+Mbps|30000+(YouTube)|3840x2160|60|
\***對於高動態內容的重要說明。
**如果你要直播高動態場景(如賽車遊戲,一些大逃殺遊戲等),我們強烈建議你降低解析度。
高動態內容難以壓縮,可能會產生更多偽影(編碼錯誤),使你的直播出現"色塊"。
如果你降低解析度,減少編碼的資料量,就能提高影片的品質。
例如Fortnite,許多直播主決定以1600x900解析度60FPS的設定進行直播。
##8.總結
公式只是估算與參考,實際錄製比較後,所見才是真實。
Netflix與YouTube都有自製更複雜的獨立編碼機制。
##參考連結
-[GuidetoBroadcastHealthandUsingTwitchInspector](https://help.twitch.tv/s/article/guide-to-broadcast-health-and-using-twitch-inspector)
-[Bitrates,Resolutions,andQuality.:Twitch](https://www.reddit.com/r/Twitch/comments/2dz7ru/bitrates_resolutions_and_quality/)
-[AComprehensiveLookatFramerate,Resolution,EncodingQuality:Twitch](https://www.reddit.com/r/Twitch/comments/5gnv08/a_comprehensive_look_at_framerate_resolution/)
-[FiveViewsofYourEncodingLadder](https://www.linkedin.com/pulse/five-views-your-encoding-ladder-jan-ozer)
-[Harder,better,faster,cheaper—Optimizingvideobitrateforultralowlatencylivecontent](https://medium.com/exmachinagroup/harder-better-faster-cheaper-optimizing-video-bitrate-for-ultra-low-latency-live-content-a2d0be55660a)
-[動画エンコーダ屋さんと会話して少しわかった画質の話(PSNR/RD曲線/BD-rate)-Qiita](https://qiita.com/saka1_p/items/971c95049416f034342d)
-[デジタルビデオ入門](https://github.com/leandromoreira/digital_video_introduction/blob/master/README-ja.md)
-[動画関連技術超ざっくりまとめ(コンテナ・コーデック編)-exits](https://yuelab82.hatenablog.com/entry/video_tech)
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