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É um erro comum considerar o CBR (Constant Bit Rate) como “cada quadro é alocado com o mesmo número de bits”. Se fosse o caso, qual seria o propósito dos quadros P ou B? Todo o propósito do quadro P / B é reduzir o número de bits fazendo referência a outro quadro. Claro, existem muitos streams CBR com quadros P ou B. Você pode ver facilmente que cada quadro tem um número de bits muito diferente, mesmo em um fluxo CBR.
Então, o que é CBR? No MPEG-2 e no H.264, CBR significa que o número de bits alimentados para o decodificador é constante ao longo do tempo. Em outras palavras, a taxa de transferência de dados para o decodificador é constante. Não tem nada a ver com o número de bits de quadros individuais.
Confuso? Como é possível alocar um número diferente de bits para quadros, mantendo a taxa de dados de entrada constante?
Resposta: você precisa de um buffer. Para entender a lógica, considere uma saída de água, um tanque de água e uma série de “caras de decodificação de imagens” alinhados na frente do tanque.
A água (fluxo codificado MPEG-2 ou H.264) flui constantemente para o tanque. Os caras se alinham em frente ao tanque e retiram a água para cada quadro a ser decodificado. A remoção ocorre no intervalo de tempo fixo na maioria dos casos.
Mesmo que Mr.I, P e B estejam removendo quantidades diferentes de água (= cada quadro precisa de um número diferente de bits), a velocidade de saída da água é constante graças ao tanque (buffer).
No MPEG-2, o buffer é chamado de buffer VBV (Video Buffer Verifier Buffer). No H.264, o buffer é denominado CPB (Coded Picture Buffer).
O nível de água do tanque em determinada instância de tempo é chamado de enchimento do buffer e descrito em número de bits. O tamanho do tanque é chamado de tamanho do buffer VBV em MPEG-2 e tamanho do buffer CPB em H.264.
O fluxo codificado deve ser construído de forma que o tanque (= buffer) nunca transborde ou underflow. Existem softwares comerciais / não comerciais chamados de “verificador de buffer” para verificar os erros.
Quando o tamanho do buffer é definido como um valor grande (é um parâmetro de fluxo codificado), o codificador pode usar uma grande variação de bits para cada quadro, o que geralmente resulta em melhor qualidade de vídeo. No entanto, o decodificador precisa ter um buffer grande, o que significa um hardware mais caro.
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