视频大小是如何控制的

来自某多媒体群群友替小白答疑解惑的聊天记录

Q：如何让视频文件小并且画质好？

A： 首先，终极目标是让最终文件体积更小 且 画质更好。 但这两者在技术水平不变的情况下，是互相矛盾的两个维度。

整体来看，编码器一般提供两种控制方式：

1. 控制码率：尝试控制单位时间内视频体积的大小。
2. 控制质量：直接给定目标画质。

说白了，就是在这两个矛盾的维度之间取舍—— 保证其中一个维度达到你设定的目标值，而另一个则尽力优化（best effort）。

常见的码率控制方法

• CBR（Constant Bitrate）： 严格控制视频在每一时刻的码率为固定值，不论画面内容复杂与否。

• VBR（Variable Bitrate）： 提供一些码率控制参数，常见的是“期望平均码率”和“允许最高码率”。 编码器会努力让整个视频平均码率符合前者，而瞬时最高码率不超过后者。

常见的质量控制方法

• CRF（Constant Rate Factor）： 一个没有实际物理意义的“魔法值”，用于描述某种不严谨的计算方式下的“画质”。 从 0 开始：越低画质越好，越高画质越差。 每增加 1，画质大约变差一倍。 编码器会严格控制视频每一时刻的“画质”为该固定值。

  ⚠️ 注意：它是一个过程量，因此并不能完全决定最终画质。

• CQP（Constant Quantization Parameter）： 我觉得你用不到，用了不要找我。

• 组合控制： 由于 CRF 并不直接控制最终画质，很多编码器支持将码率控制与质量控制结合使用， 例如：CBR + CRF 或 VBR + CRF 组合方式。

实际情况

由于人类科技的限制，画质评价仍然是一个 计算量极大 的任务。 因此，没有编码器能够像 CBR 那样严格地控制画质。

虽然理论上（通常用于编码器开发内部 benchmarking） 可以仅使用质量控制参数进行编码， 但在绝大多数实际场景中：

• 码率控制参数是不可或缺的；
• 同时它们也会参与到质量控制中（因为 CRF 等参数的控制能力有限）。

为什么能实现 CBR？

从直觉上看，质量控制应该是先验的（编码时决定信息损失量）， 而码率控制反而更难先验（下一帧画面的信息量对编码器来说是未来的信息）。

那实践上是怎么做到 CBR 的呢？ 答案是 —— 2-pass / padding。