問題の背景：
回線上の画面、フリーズ、モザイクの問題をチェックする場合でも、ビットレート適応機能を開発する場合でも、クライアントプレーヤーのJitterBufferを最適化する場合でも、エンコーダ送信機の協力が必要です。 エンコード速度、ネットワーク帯域幅、およびビデオ品質のトレードオフを行い、シーンにより適したコード制御調整スキームを選択する必要があります。 同時に、現在人気のあるROIコーディングとコーディングシーンのアダプティブラーニングは、コンテンツのこの部分に関連しています。 この記事では、一般的なビデオエンコーダのビットレート制御方式を紹介します。 特定のエンコーダーは実装と使用法が異なる場合があり、APIを呼び出してソースコードを読み取る場合は、さらに分析と理解が必要です。
背景知識：
ビデオエンコーディングプロセスには、重要なステップがあります。それは、不可逆圧縮プロセスである量子化です。 量子化は基本的にビデオのビットレートを決定し、ビデオのビットレートはある程度ビデオの品質を決定します。 量子化値QPが大きいほど、量子化の粒度が高くなり、圧縮率が大きくなり、ビットレートが小さくなり、ビデオ品質が低下します。 モザイクが大きく、画像が繊細でなく、画像がぼやけているように見えます。 逆に、圧縮率が低く、ビットレートが高く、品質が高く、画像が繊細で、細部が豊かです。
したがって、シーンに適したビデオコード制御ソリューションを選択することが非常に重要です。 ビデオ出力ビットレートの調整は、実際にはビデオコーディング速度、ネットワーク帯域幅、およびビデオ品質の間のバランスです。 ネットワーク帯域幅が非常に限られている場合があり、ビットレートを優先するコード制御方式を優先する必要があります。 一部には、ビデオ品質に対する高い要件があります。 高解像度ビデオが必要な場合は、品質優先モデルを選択する必要があります。
全体として、ビデオコーディングレート制御スキームの選択は、次のXNUMXつの要素を比較検討することによって得られます。
1.視覚品質の安定性は、明瞭さ、流暢さ、詳細などの主観的な視覚品質を助長します。これは、人間の目の視覚原理に関連しています。 人間の目のアクティブな品質の知覚が最も高いモデルを選択します。
2.リアルタイム出力ビットレートは、フレームあたりの出力ビット数に相当します。 ネットワーク帯域幅の要因を考慮する必要があります。 モバイルインターネットの発展に伴い、wifiおよびワイヤレスネットワークの影響も考慮する必要があります。
3.出力ビデオファイルのサイズは制御可能であり、システムのスペースのサイズに応じて、送信と保存に役立ちます。
4.コーディング速度。 さまざまなコード制御モデルもコーディング速度に影響します。 低遅延でリアルタイムのシナリオでは、計算の複雑さが異なり、結果として生じるコーディング遅延も影響を与えるさまざまなコード制御スキームを検討する必要があります。
5.モバイルデバイスの場合、モデルが異なればエンコードとデコードの複雑さに影響し、モバイルデバイスでのエンコードと再生に必要な電力消費が異なるため、消費電力要件には異なるエンコード方法が必要です。
ビットレートの紹介：
以下に、さまざまなレート制御モデルと適用可能なシナリオを紹介します。
CQP：最も単純なレート制御方法である固定QP。 画像の各フレームは、特定のQPに従ってエンコードされます。 各フレームにエンコードされたデータの量は不明です。 レートファーストモデルでも品質ファーストモデルでもありません。 しかし、これは実装が最も簡単なモデルです。
該当するシナリオ：この方法は、エンコードされたコンテンツの複雑さを考慮せず、同じ圧縮率で各フレームを処理するため、通常はお勧めしません。 ビデオ品質とビットレートは固定されていません。 個人的には、動きの少ない静止シーンなど、とてもシンプルなシーンしかないと感じて、試してみることができます。 複雑なシーンに遭遇すると、ビットレートは大きく変動します。 または、アルゴリズムの調査や検証に使用できます。
特徴：
・瞬間的なビットレートは、シーンの複雑さによって変動します。
・コーディング速度が速く、レギュレーションが最も簡単で、各フレームのQP値が同じです。
・CQPモードはx264およびx265でサポートされていますが、libvpxではサポートされていません。
・H.264のQP範囲は[0、51]です。 QP値が大きいほど、量子化ステップサイズが大きくなり、エンコードされたビデオの品質が低下します。 QPが0の場合、ロスレスエンコーディングを意味します。
CRF :(定率係数）定率係数。 特定の「視覚的品質」を出力ターゲットとして使用します。 この目標は、ビットレートを消費するが肉眼では検出が難しいフレーム（高速モーションまたはリッチテクスチャ）の品質を低下させ、それらの静的フレームのビットレートを改善することによって達成されます。
特徴：フレーム間のQPの変化、フレーム内のマクロブロックのQPの変化、出力ビットレートは不明、各フレーム出力の視覚的品質は基本的に一定です。 この方法は、固定品質モード+ピークビットレートを制限する方法と同等です。
該当するシナリオ：ビデオ品質に特定の要件がある場合に適しています。 CRF値は、ビデオ品質に期待される固定出力値として簡単に理解できます。 複雑なモーションシーンでも、単純な静的な状況でも、安定した値が期待されます。 主観的なビデオ品質は、ビデオ品質優先モデルであるこのモードを選択できます。 ビデオ品質は、ビデオの鮮明さ、ピクセルの繊細さ、およびビデオの滑らかさとして簡単に理解できます。
特徴：
・一定のQPに似ていますが、主観的に知覚される品質の追求は一定であり、瞬間的なビットレートもシーンの複雑さによって変動し、ビデオフレーム間または内部マクロブロック間のQP値は異なります。
・動きの速いシーンや詳細なシーンの場合、量子化歪みは適切に増加しますが（人間の目は敏感ではないため）、静的または平坦な領域の場合、量子化歪みは減少します。
・CRFはx264およびx265のデフォルトのレート制御方法であり、libvpxにも使用できます。
・CRF値が大きいほど、ビデオ圧縮率は高くなりますが、ビデオ品質は低くなります。 各コーデックのCRF値の範囲は通常[0-51]ですが、一般的なデフォルト値はx23の場合は264、x28ライブラリの場合は265です。
・使用するCRFがわからない場合は、デフォルト値から始めて、出力の主観的な印象に基づいて変更してください。 品質が十分でない場合、CRFは低くなります。 ファイルが大きすぎる場合は、より高いCRFを選択してください。 ±6を変更すると、コードレートの約半分/ 1倍のサイズが変更され、±10を変更すると、コードレートの約XNUMX％が変更されます。
CBR :(固定ビットレート）一定のビットレート。ビットレートは、ビットレート優先モデルに属する特定の時間範囲内で基本的に一定のままです。
該当するシナリオ：通常、この方法を使用することはお勧めしません。 出力ビットレートは常に安定した値ですが、このモデルはビデオコンテンツの複雑さを考慮していないため、品質が不安定で、ネットワーク帯域幅を十分に活用できません。 ビデオフレームのコンテンツは均一に扱われます。 ただし、一部のエンコーディングソフトウェアは、固定品質または固定ビットレートのみをサポートしており、使用する必要がある場合があります。 使用する場合は、複雑なスポーツシーンでビデオ品質が低下しないように、帯域幅を許容帯域幅の範囲内でできるだけ大きく設定してください。 設定が不合理な場合、スポーツシーンでは不明確になります。
特徴：
・ビットレートは安定していますが、品質が不安定で、帯域幅の有効利用率が高くありません。 特に値が不当に設定されている場合、複雑なスポーツシーンでは画像が非常にぼやけてしまい、視聴体験に大きな影響を与えます。
・しかし、出力ビデオのビットレートは基本的に安定しているため、ビデオのボリュームサイズを計算するのに便利です。
VBR :(可変ビットレート）可変ビットレート、単純なシーンは比較的大きなQP、低い圧縮率、および高品質を割り当てます。 複雑なシーンには、より小さなQPが割り当てられます。 人間の目は本質的に複雑なシーンに鈍感であるため、基本的に安定した視覚品質が得られます。欠点は、出力ビットレートが制御できないことです。
制御モードには、品質優先モードと2PASSセカンダリエンコーディングモードのXNUMXつがあります。
品質優先モード：
出力ビデオファイルのサイズに関係なく、ビットレートはビデオコンテンツの複雑さに応じて割り当てられるため、ビデオの再生品質は最高です。
二次エンコード方式2PASS：
最初のエンコーディングは、ビデオコンテンツの単純な部分と複雑な部分を検出すると同時に、単純な比率と複雑な比率を決定します。 エンコーディングのXNUMX番目のパスでは、ビデオの平均ビットレートが変更されず、複雑な領域に割り当てられるビットが多くなり、単純な領域に割り当てられるビットが少なくなります。 この種のコーディングは非常に優れていますが、速度は追いつきません。
該当するシナリオ：VBRは、帯域幅とエンコード速度があまり制限されていないが、品質に対する要件が高いシナリオに適しています。 特に複雑なスポーツシーンでは、比較的高い解像度と安定した出力品質を維持できるため、遅延の影響を受けないオンデマンド、レコーディング、またはストレージシステムに適しています。
特徴：
・コードレートが不安定で、品質は基本的に安定していて非常に高いです。
・エンコード速度は一般に遅く、オンデマンドのダウンロードおよびストレージシステムを最初に使用できますが、低遅延のライブブロードキャストシステムには適していません。
・このモデルは、出力ビデオ帯域幅をまったく考慮していません。 品質に関しては、必要なだけのビットレートを使用し、エンコード速度は考慮しません。
ABR :(平均ビットレート）一定の平均ターゲットビットレート、単純なシーンには下位ビットが割り当てられ、複雑なシーンには十分なビットが割り当てられるため、VBRと同様に、限られた数のビットをさまざまなシーンに合理的に割り当てることができます。 同時に、一定時間内に平均ビットレートが設定された目標ビットレートに近づくため、CBRと同様に出力ファイルのサイズを制御できます。 これは、ほとんどの人が選択しているCBRとVBRの間の妥協点と見なすことができます。 特に品質とビデオ帯域幅の両方の要件の場合、このモードを最初に選択できます。 通常、速度はVBRのXNUMX〜XNUMX倍ですが、同じボリュームのビデオファイルの品質はCBRよりもはるかに優れています。
該当するシナリオ：ABRは、ライブブロードキャストおよび低遅延システムでより多く使用されます。 エンコードはXNUMX回だけなので、ビデオの品質と帯域幅を考慮しながら高速です。 このモードは、トランスコーディング速度が必要な場合にも選択できます。 ステーションBのほとんどのビデオはこのモードを選択しました。
特徴：
・全体的なビデオ品質は制御可能であり、ビデオのビットレートと速度が同時に考慮されます。 これは妥協案であり、実際にはもっと使用されています。
・使用プロセスでは、通常、発信者が最小ビットレート、最大ビットレート、平均ビットレートを設定する必要があります。 これらの値は、可能な限り合理的に設定する必要があります。
に
いくつかのコードレート制御スキームが上で紹介されています。 エンコーダーが異なれば、名前とタイトルも異なり、詳細も異なる場合があります。 ただし、基本的には、QPのサイズに影響を与え、さらに定量化プロセスの粒度に影響を与えることで実現されます。 特定の用途については、特定のエンコーダーの実装をさらに参照する必要があります。
一般に、ABRが推奨され、速度、ビットレート、および品質の点で十分なバランスを実現できます。 他のVBR、CBR、およびCRFには独自のシナリオがあり、使用する場合は条件付きで使用する必要があります。
結論：
本日紹介されたビデオコード制御ソリューションは、多くの上位層テクノロジーの基盤です。 その中で、ビットレート適応技術、シーンに応じてコーディングパラメータを動的に調整すること、およびRIO対象領域のコーディングはすべて、コーディングプロセスでのコーディング制御スキームの選択と改良に基づいており、量子化度に影響を与えます。コーディングの量子化の細かさ。 最終的に、ビデオの品質、速度、帯域幅の間で満足のいくバランスが達成されます。 同時に、これらのモデルは、x264やx265などの異なるエンコーディングライブラリで相互に排他的です。 パラメータの設定が不適切なためにコードレートが無効になり、設定したパラメータが機能しない場合があります。 これにも特別な注意が必要です。
次に、このコンテンツに慣れたら、オンラインの問題のトラブルシューティングを行うことも非常に役立ちます。 フレームレート、解像度、その他のパラメータを調整することによる副作用を明確に調整します。 また、実際のプロジェクトの関連コンテンツを共有するために、バックグラウンドでメッセージを残すこともできます。
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どのくらい遠くまで（長い）変換器のカバー？
送信範囲は、多くの要因に依存します。 真の距離は、建物やその他の障害物、受信機の感度、受信機のアンテナのような環境を使用して、高さをインストールするアンテナ、アンテナ利得に基づいています。 田舎でアンテナより高いと使用したインストール、距離ははるか遠くなります。
【実施例5W FMトランスミッタは、都市と故郷に使用します。
私は彼の故郷でのGPアンテナと米国の顧客の利用5WのFMトランスミッターを持っている、と彼は車でそれをテストし、それが10km（6.21mile）をカバー。
私はそれが5km（2mile）についてカバーし、私の故郷でのGPアンテナと1.24WのFMトランスミッターをテストします。
私はそれだけで5meter（300ft）についてカバーし、広州市のGPアンテナと984WのFMトランスミッターをテストします。
以下は、異なる電力のFMトランスミッタのおおよその範囲です。 （範囲は直径です）
0.1W〜5W FMトランスミッター：100M〜1KM
5W〜15W FM Ttransmitter：1KM〜3KM
15W〜80W FMトランスミッター：3KM〜10KM
80W〜500W FMトランスミッター：10KM〜30KM
500W〜1000W FMトランスミッター：30KM〜50KM
1KW〜2KW FMトランスミッター：50KM〜100KM
2KW〜5KW FMトランスミッター：100KM〜150KM
5KW〜10KW FMトランスミッター：150KM〜200KM
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