视频码率、视频帧率与分辨率 位深

### 视频编码参数间的关系

#### 码率、帧率与分辨率的关系

视频的清晰度不仅取决于分辨率，还受到码率和帧率的影响。高分辨率意味着更多的细节能够被捕捉到每一帧中，但这同时也增加了数据量的需求。为了维持高质量的画面，在提高分辨率的同时也需要相应增加码率来保证足够的信息密度[^1]。

帧率决定了单位时间内展示给观众的静态图片数量，较高的帧率可以使运动场景看起来更加平滑自然。然而，随着帧率上升，每秒钟产生的图像增多，这同样会促使所需传输的数据总量增大，因此需要更高的码率支持[^2]。

#### 位深的作用

除了上述三个因素外，位深也是决定视频质量的关键要素之一。它表示每个颜色通道所能表达的颜色范围宽度，通常以比特为单位计算。更大的位深度允许更细腻的颜色过渡和平滑渐变效果呈现出来，从而提升整体视觉体验的质量。不过值得注意的是，增加位深也会显著加大文件大小以及所需的带宽资源消耗[^3]。

def calculate_bitrate(resolution, frame_rate, bit_depth):
    """
    计算理论上的最小码率需求
    
    参数:
        resolution (tuple): 分辨率，形如(宽度, 高度)
        frame_rate (int): 帧速率(FPS)
        bit_depth (int): 色彩精度(Bits Per Channel)

    返回:
        float: 所需最低平均码率(kbps)
    """
    width, height = resolution
    pixel_count_per_frame = width * height
    bits_per_pixel = bit_depth * 3  # RGB模式下共有红绿蓝三种原色
    total_bits_per_second = pixel_count_per_frame * bits_per_pixel * frame_rate / 8000
    return round(total_bits_per_second, 2)


print(f"Theoretical minimum bitrate required is {calculate_bitrate((1920, 1080), 30, 8)} kbps.")