画面质量的讲解一：影响画面质量的关键参数

在视频编码中画面质量是一个非常重要的概念，画面质量往往是决定一个产品好坏的关键一环，尤其在一些体育赛事和大型演唱会现场，如果画面质量不过关则会直接影响整个直播的效果。在RV1126中，一般由以下几个参数去决定：QP参数、编码等级、编码GOP模式、码率控制等四个方面的参数去调节。

一． 如何判断画面质量的好坏： 一般我们判断一个画面质量的好坏，大都是由两方面入手，一个是运动方面、另外一个是静止方面。

运动方面：在运动的时候，若出现了马赛克或者模糊的情况，则说明此编码细节较弱，画面质量不过关。若在挥手的时候，能够清晰地看见整个手，并且没有出现任何模糊和马赛克情况则说明画面质量是过关的。

静止方面：当编码器检测到静止画面的时候，若画面出现呼吸效应(相当)则说明编码器无法检测到静止画面，它还在继续当运动画面进行编码，所以会出现呼吸效应。正常来说，当画面静止的时候，编码器就应该停止编码，运动的时候才能进行编码。这样就不会出现呼吸画面和画面糊掉的情况。

下面我们来看两张图，就能知道哪个画面质量好，哪个差。

图一，是我们没有经过改善的画面质量，我们可以看到在我挥手的时候整个画面都出现了马赛克的画面。这说明，没有画质改善之前很多画面的细节没有编码出来导致整个画面都糊掉了。

图二，是经过改善后的画面质量，可以看到当我挥手的时候整个画面都非常清晰，并且没有任何马赛克的画面。这说明，经过改善的画质，所有画面细节都清晰编码出来。

二． 编码质量参数的讲解： 2.1 编码等级： 视频编码等级是最简单改变画质的方法，在RV1126的H264/H265编码中有三种编码等级：分别是66 Baseline、77 Main Profile、100 High Profile

66 Baseline(基本Profile)：基本等级，利用I帧和P帧进行压缩编码，这种等级的编码特点是画面质量相对较低，但是非常适合网络。因为Baseline等级能够使其压缩率更加适用于网络传输，常用于无线通信、网络推流等。

77 Main Profile：主要等级，主要利用I帧、P帧进行视频压缩，并支持隔行视频。这种等级的编码常用于数字广播电视和数字视频的存储和传输。

100 High Profile：高端等级Profile，High Profile是最高等级的视频编码等级。它在Main等级添加了8x8的帧内预测、并提供自定义量化等功能。广泛运用在DVD、蓝光、电影等领域。

所以从画面质量来看：high profile> main profile > baseline profile

但是有一点要注意的是：随着编码等级的提高CPU的负载会增加，baseline profile的CPU负载最低、High Profile的CPU负载最高。

2.2 QP量化参数调节： QP量化参数调节指的是在相同编码码率的条件下，通过调节量化步长去改善画面质量。QP的范围是0-51，对于QP来说，值越小，量化步长越小画面质量就越高。当QP取最小值为0时，量化程度最精细，画面质量最好；相反，当QP取最大值51时，量化程度最粗糙，画面质量最差。

QP量化的大小由QStep决定，QStep随着QP的增加而增加。当QP增加6，QStep增加一倍。

minnqp：编码器最小量化步长，量化参数越小，输出也就越接近输入。 maxqp：编码器最大量化步长，minqp的反面。它的最大值是51，假设maxqp是51，画面质量最差。若想控制画面的最低品质，则把maxqp调到[30,40]即可。

2.3. 编码GOP模式 RV1126提供了三种GOP模式去改善编码画面质量，分别是：普通GOP模式、智能编码P模式。下面我们来简单介绍一下，这三种模式的特点。

普通GOP模式：

这种模式下，是最常见的GOP模式，它是以一帧作为参考，每隔一段GOP_SIZE出现一个I帧。在这种模式下编码器是无法区分动态画面和静态画面，它无论检测到是运动画面还是静止画面都是以恒定的码率进行编码，并且很多编码细节无法体现出来。所以，这种用这种模式编码出来的画面是相对较差，尤其在那种运动画面和静止画面频繁切换的场景下更加明显。

智能编码P模式：

这种模式下，分成两种I帧。一种是普通I帧，另外一种是虚拟I帧。普通I帧主要是检测画面的静止区域，当检测到静止区域的时候，编码器将会利用长参考帧的相关性，大幅度降低码率，并且尽量防止了静止画面的呼吸效应。而在运动区域，利用短期参考帧进行运动估计，并插入虚拟I帧，这样可最大拉长I帧间隔让其提高码率并最大限度提高画面质量。

3.1. CBR模式：

CBR也称之为固定编码模式，比方说一段20分钟的视频，设定的码流是8M，那么它每秒传输的码流就是8M。使用CBR方案的时候，比特率在传输过程中基本上保持恒定并接近目标比特率。但是CBR的问题在于编码图像质量会出现不稳定，尤其在编码一些复杂画面的时候会出现一些马赛克的情况。

3.2.VBR模式：

VBR模式也称之为动态码率控制模式，使用这种模式编码器会根据画面的复杂程度调整编码码率。使用VBR码率控制的时候，编码器会自动把画面分成两个部分；一个是简单部分，另外一个是复杂部分。在编码器检测到简单部分的时候，会分配较小的码率去编码，从而留出更高的码率去编码复杂画面·。对于混合内容来说，使用VBR码率控制方式的画面质量比CBR编码模式的编码质量好很多，VBR模式常用在DVD、VCD的存储上面。

3.2.AVBR模式：

AVBR模式是称之为平均可变码率，它也属于VBR可变码率方式的一种。但AVBR主要运用在静止画面和动态画面频繁切换的场景。当AVBR模式检测到运动区域的时候，编码器会主动提高码率编码出运动质量的画质。当检测到静止画面，编码器会主动降低码率去编码精致的画面。AVBR的最大特点是根据画面的运动程度的不同来动态调节码率的大小。所以，AVBR经常使用在一些体育直播上面。