Что такое максимальный битрейт

Эта статья была написана для того чтобы объяснить, что же такое максимальный битрейт при кодировании в MPEG-2 с переменным битрейтом (VBR). Максимальный битрейт это НЕ мгновенный максимальный битрейт в MPEG потоке. Это и НЕ усредненный максимальный битрейт и не максимальный битрейт за одну секунду потока. Максимальный битрейт — это
битрейт необходимый чтобы предотвратить VBV буффер от опустошения. Опустошение буффера происходит тогда, когда декодер требует кадр, а кадра целиком нет в буффере. Спецификация MPEG требует чтобы кадр был полнустью загружен в буффер перед тем как отдать его декодеру. «Максимальный битрейт» это битрейт при котором данные могут быть занесены в буфер. Это битрейт идущий с диска в буфер. Максимальный битрейт по MPL@ML равен 15Mbps. Максимальный битрейт не имеет ничего общего с максимальным битрейтом видеопотока.
Для того чтобы было понятнее воспользуемся бочкой с водой и с пробкой в крышке бочки, внизу бочки есть дырка.
Бочка будет представлять VBV буффер, а вода MPEG поток, пробка контролирует заполнение бочки водой.
Первоначально бочка (VBV буффер) заткнуто пробкой и заполнена доверху водой. Когда бочка заполняется дырка внизу бочки открывается и вода начинает вытекать (поток пошел в декодер). Пробка в крышке бочки регулирует эту систему таким образом,
чтобы не было переполнения бочки (VBV buffer). По этой схеме мы всегда будем иметь воду в бочке и никаких проблем с потоком в декодер не будет (CBR).
А теперь представим, что дырка в дне бочки большего размера, чем дырка в крышке бочки, плюс добавим вторую пробку перед дыркой в бочке внизу. Теперь поток к декодеру может регулироваться этой второй пробкой (VBR). Понятно, что поток в декодер будет идти пока в бочке будет вода. В тоже время, вторая пробка внизу может иногда быть открытой полностью и вода может полностью вытечь из бочки, поток перестанет идти в декодер. Это называется опустошение.
Для тех, кто этому не верит или хочет проверить, можете прочитать MPEG-2 draft, там на страницах 170-175 все подробно расписано.
VBR позволяет вам улучшить качество MPEG-2 потока. Насколько лучше это зависит размера VBV буффера в большинстве случаев. Но несомненно, увеличение максимального битрейта должно помочь (в основном в сценах с большим движением, где буффер очень быстро опустошается).
В DVD и SVCD максимальный битрейт это то как быстро данные могут быть прочитаны с диска, что в свою очередь определяется скоростью вращения диска.
Сейчас некоторые говорят, чтобы DVD плеер был совместимым он должен играть с битрейтом 9800kbits/s неограниченное время. Это максимальный битрейт с которым данные читаются с диска.
Это касается только CBR. Если DVD не поддерживает такой битрейт, то буфер будет постепенно опустошаться (вспоминаем бочку, когда дырка в верхней крышке вдруг закроется). Если поток был закодирован с битрейтом 10000kbits/s CBR, то DVD плеер будет играть правильно только несколько секунд фильма, а затем произойдет опустошение буфера, что приведет к рывкам в проигрывании фильма.

Английский оригинал этой статьи находится здесь.

Почитать еще