在当今的数字时代，视频已成为我们生活中不可或缺的一部分。从短视频平台到高清电影，视频质量的高低直接影响着我们的观看体验。然而，对于非专业人士来说，视频参数如分辨率、高清、超清、2K、4K、8K、标清、码率、帧率等概念可能略显复杂。本文将深入浅出地介绍这些基本概念，并通过实例计算视频大小和清晰度，帮助读者更好地理解和应用这些知识。

一、分辨率：像素的集合

分辨率是指视频画面在一定区域内包含的像素点的数量。像素是构成图像的最小单位，每个像素都有特定的颜色和亮度。分辨率通常以“宽×高”的形式表示，如1920×1080，这代表视频的水平方向有1920个像素，垂直方向有1080个像素。

图1 分辨率示意图

美国电影电视工程师协会（‌SMPTE）‌制定了一系列的高清数字电视格式标准，其中包含了常用的分辨率标准：

720P: ‌其有效显示格式为1280×720，‌采用逐行扫描（‌Progressive scanning）‌方式。

1080P：‌其有效显示格式为1920×1080，‌也是采用逐行扫描方式。

1080i: 与1080p相对，‌1080i采用隔行扫描（‌Interlace scanning）‌，‌也是1920×1080的分辨率。‌这种格式在传输过程中可能提供更高的帧率，‌但图像质量相对于1080p可能会有所降低。

2K：水平分辨率达到约2000像素，最标准的2K分辨率为2048×1024,常见的2K分辨率为2560×1440（16:9）。（UHDTV1）4K：UHDTV1由SMPTE ST 2036-1标准定义的VHD超高清系统，其分辨率为3840×2160（16:9）。（UHDTV2）

8K：UHDTV2同样由SMPTE ST 2036-1标准定义的VHD超高清系统，分辨率达到7680×4320。

尽管UHDTV标准没有为其定义的格式定义任何官方名称，但国际电联通常在公共公告和新闻稿中使用术语“4K”、“4K UHD”或“4K UHDTV”来指代 3840 × 2160 系统，“8K”用来指代 7680 × 4320 系统。

二、高清、超清、2K、4K、8K的区别

这些术语主要描述了视频的分辨率水平，从低到高依次为标清、高清、2K、4K和8K。随着分辨率的提升，视频的细节更加丰富，画面更加细腻。

标清（‌Standard Definition，‌简称SD）：是指物理分辨率在1280P*720P以下的一种视频格式，‌具体来说，‌是指分辨率在400线左右的VCD、‌DVD、‌电视节目等，‌即标准清晰度的视频格式。‌

高清（HD）：视频垂直分辨率不低于720p或1080i，相较于标清，高清视频提供了更高的清晰度和更广的色域，适合大屏幕电视和网络流媒体播放。

超清（Ultra HD或4K）：超清视频的分辨率是高清的四倍，能够呈现更多的细节和色彩层次，是目前高端电视和电影的标准。

2K：虽然不如4K普及，但2K分辨率在特定领域如游戏和专业显示中仍有应用，其清晰度介于高清和超清之间。

8K：8K视频提供了极致的画面细腻度和沉浸感，是未来视频技术的重要发展方向。

图2 各分辨率示意图

三、帧率：动态画面的流畅度

帧率（FPS, Frames Per Second）是指每秒显示的画面帧数。帧率越高，画面越流畅，动态效果越好。常见的帧率有24fps、30fps、60fps等。

24fps：电影行业的标准帧率，足以捕捉并展现大部分动态场景。

30fps：网络视频和电视节目的常见帧率，提供更为流畅的观看体验。

60fps及以上：高帧率视频在快速移动的场景中表现出色，但并非所有设备都支持高帧率播放。

四、码率：数据传输的速率

码率（Bitrate）是指单位时间内（通常是1秒）传输的数据量，单位是bps（比特每秒）或kbps（千比特每秒）。码率越大，单位时间内传输的数据量就越多，视频质量也越高，但文件体积也会相应增大。

视频码率与清晰度、流畅度密切相关。在相同分辨率下，码率越高，视频画面的细节保留越多，画质越清晰。然而，过高的码率会导致文件体积过大，不利于存储和传输。

计算公式：码率（Mbps）= 分辨率（像素）× 帧率（fps）× 色彩深度（位）/ 编码效率（bps/像素），在实际运用中，我们可以使用码率（bps）=文件大小(kb)*8/时长(秒)来进行计算，例如一个大小为44.4M时长为5分钟的mp4视频，其码率为44.4*1024*8/(5*60)=1212bps。在windows中可以通过查看视频文件的属性，在详细信息中看到视频相关参数，如下图所示，可以看到和我们测算的码率相差不大。

图3 视频文件属性查看

五、视频大小的计算

一个完整的视频文件通常包含音频和视频，在计算视频文件大小的时候通常要将二者的体积相加，其公式为：视频大小=（音频码率+视频码率）*时长(秒)/8，以图3为例，其文件大小为（1238+125）*300/8≈49.9M，与系统统计出来的相差不大。

六、清晰度与观看体验

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（如4K、8K）提供了更多的像素点，使得画面更加细腻；高码率则保留了更多的细节和色彩信息，减少了压缩带来的失真；高帧率则使得动态场景更加流畅自然。

然而，要获得最佳的观看体验，还需要考虑播放设备和网络环境。高分辨率和高码率的视频文件较大，需要更快的网络速度和更大的存储空间。同时，不是所有设备都支持高分辨率和高帧率的播放，因此在制作和分发视频时需要考虑目标受众的设备和网络条件。

七、总结

本文介绍了视频参数中的分辨率、高清、超清、2K、4K、8K、标清、码率和帧率等基本概念，并通过实例计算了视频文件的大小。这些参数共同决定了视频的清晰度和观看体验。在实际应用中，我们需要根据具体需求选择合适的参数组合，以平衡视频质量、文件大小和播放流畅性之间的关系。希望本文能帮助读者更好地理解和应用这些知识。

作者：孙正林，转自科普中国