Maîtrisez les principes fondamentaux de la compression vidéo pour réaliser facilement des vidéos de haute qualité et de petite taille
La compression vidéo est possible parce qu'il existe une grande quantité d'informations redondantes dans les données vidéo. L'essence de la compression vidéo est d'éliminer ces redondances et de représenter le même contenu visuel avec moins de données.
La redondance spatiale fait référence à la corrélation entre les pixels adjacents dans une même image. Par exemple, les valeurs des pixels d'un ciel bleu sont très proches et peuvent être représentées de manière plus concise.
Elle est principalement éliminée par des techniques telles que la prédiction intra-trame, le codage par transformée (DCT/DST) et la quantification.
La redondance temporelle fait référence à la corrélation entre les trames adjacentes. Dans la plupart des vidéos, le contenu des trames adjacentes change très peu et de nombreuses régions sont presque identiques.
Elle est principalement éliminée par la prédiction inter-trame (estimation de mouvement et compensation de mouvement), ce qui est également la raison pour laquelle le taux de compression vidéo est bien supérieur à celui de la compression d'images.
La redondance visuelle fait référence aux informations que le système visuel humain ne peut pas percevoir. L'œil humain est plus sensible à la luminosité qu'à la couleur, et moins sensible aux détails haute fréquence qu'au contenu basse fréquence.
Elle est principalement exploitée par des techniques telles que le sous-échantillonnage de chrominance (comme 4:2:0), les matrices de quantification et les modèles psycho-visuels.
La redondance de codage fait référence au fait que le nombre de bits utilisés pour représenter les données est supérieur au minimum théorique. Le codage entropique (comme le codage de Huffman, le codage arithmétique, le CABAC) permet de compresser davantage les données.
Dans les normes de codage vidéo modernes (telles que H.264, H.265), la vidéo est divisée en différents types de trames, chacune ayant un mode de codage différent et jouant un rôle différent dans l'efficacité de compression et la récupération d'erreurs.
La trame I (Intra-coded Picture) est une trame codée en intra, également appelée image clé. Elle ne référence pas d'autres trames et est codée indépendamment, similaire à une image statique.
La trame P (Predictive-coded Picture) est une trame prédictive avant, qui référence la trame I ou la trame P précédente pour un codage prédictif, et ne code que l'erreur de prédiction.
La trame B (Bidirectionally predictive-coded Picture) est une trame prédictive bidirectionnelle, qui référence à la fois les trames précédentes et suivantes pour la prédiction, avec l'efficacité de compression la plus élevée.
Le contrôle du débit est l'un des paramètres les plus importants de la compression vidéo, il détermine comment allouer les bits pour garantir la qualité vidéo. Les modes de contrôle du débit courants incluent CRF, CBR, VBR, etc.
Le CRF (Constant Rate Factor) est un mode de qualité constante, dont l'objectif est de maintenir une qualité visuelle uniforme sur l'ensemble de la vidéo, tandis que le débit varie dynamiquement selon la complexité de la vidéo.
Plage de valeurs CRF :
Le CBR (Constant Bitrate) est un mode de débit constant, où le débit de l'ensemble de la vidéo reste inchangé, que le contenu vidéo soit complexe ou simple.
Le VBR (Variable Bitrate) est un mode de débit variable, qui ajuste dynamiquement le débit selon la complexité du contenu vidéo, allouant plus de débit aux scènes complexes et réduisant le débit aux scènes simples.
L'ABR (Average Bitrate) est un mode de débit moyen, qui permet au débit de fluctuer dans une certaine plage tout en garantissant que le débit moyen atteint la valeur cible.
Le GOP (Group of Pictures) est un groupe d'images, c'est-à-dire un ensemble de trames consécutives entre deux trames I. La structure GOP détermine l'intervalle entre les trames I et a un impact important sur l'efficacité de compression vidéo, l'accessibilité aléatoire et la tolérance aux pannes.
La longueur du GOP est le nombre de trames entre deux trames I adjacentes. Par exemple, GOP=30 signifie une trame I toutes les 30 trames.
Une structure GOP typique est IBBPBBPBBP..., c'est-à-dire qu'une trame I est suivie d'une combinaison de plusieurs trames B et trames P.
| Scénario | Longueur GOP (fréquence 30 ips) | Remarque |
|---|---|---|
| Stockage vidéo / vidéo à la demande | 60-300 trames (2-10 secondes) | Recherche de l'efficacité de compression |
| Diffusion en direct | 30-60 trames (1-2 secondes) | Équilibre entre délai et efficacité |
| Visioconférence | 10-30 trames (0,3-1 seconde) | Faible délai, récupération rapide |
| Vidéo de surveillance | 150-600 trames (5-20 secondes) | Maximiser le taux de compression |
| Nom | Résolution | Plage de débit recommandée |
|---|---|---|
| 360p | 640×360 | 400-800 kbps |
| 480p | 854×480 | 800-1500 kbps |
| 720p | 1280×720 | 1500-4000 kbps |
| 1080p | 1920×1080 | 3000-8000 kbps |
| 4K | 3840×2160 | 10000-30000 kbps |
Utilisation du codec H.264, mode CRF, recommandé pour la plupart des scénarios :
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -crf 23 -preset medium -c:a aac -b:a 128k output.mp4Si vous devez contrôler précisément la taille du fichier, vous pouvez utiliser le codage en deux passes (Two-pass) :
# Première passe : analyser la vidéo
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -b:v 1000k -pass 1 -an -f null /dev/null
# Deuxième passe : codage officiel
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -b:v 1000k -pass 2 -c:a aac -b:a 128k output.mp4Les utilisateurs Windows doivent remplacer /dev/null par NUL.
# Redimensionner en 720p
ffmpeg -i input.mp4 -vf scale=1280:720 -c:v libx264 -crf 23 -c:a aac -b:a 128k output_720p.mp4
# Redimensionner proportionnellement à une largeur de 1280
ffmpeg -i input.mp4 -vf scale=1280:-1 -c:v libx264 -crf 23 -c:a copy output.mp4# Réduire à 24 ips
ffmpeg -i input.mp4 -r 24 -c:v libx264 -crf 23 -c:a copy output_24fps.mp4ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx265 -crf 28 -preset medium -c:a aac -b:a 128k output_h265.mp4ffmpeg -i input.mp4 \
-c:v libx264 -crf 23 -preset medium \
-c:a aac -b:a 128k \
-movflags +faststart \
output_web.mp4-movflags +faststart déplace les métadonnées au début du fichier, prenant en charge la lecture progressive sur le réseau.
ffmpeg -i input.mp4 \
-vf scale=720:-1 -r 25 \
-c:v libx264 -crf 28 -preset slow \
-c:a aac -b:a 96k \
output_short.mp4ffmpeg -i input.mp4 \
-c:v libx265 -crf 22 -preset veryslow \
-c:a copy \
output_archive.mkvffmpeg -i input.mp4 \
-c:v libx264 -b:v 2500k -maxrate 2500k -bufsize 5000k \
-g 60 -keyint_min 60 -sc_threshold 0 \
-c:a aac -b:a 128k \
-f flv rtmp://server/live/streamDescription des paramètres :
-g 60 : Taille du GOP de 60 trames (2 secondes @ 30 ips)-keyint_min 60 : Intervalle minimal entre images clés-sc_threshold 0 : Désactiver la détection de changement de scène, garantir la stabilité du GOPLe paramètre preset contrôle l'équilibre entre la vitesse d'encodage et le taux de compression, les valeurs possibles sont :
Conseil : utilisez slow si vous avez le temps, fast si vous recherchez la vitesse, medium par défaut convient parfaitement.
Valeurs de départ CRF recommandées :
-vf nlmeans)La compression vidéo est un art de l'équilibre, il faut trouver le meilleur point d'équilibre entre qualité, taille de fichier, vitesse d'encodage et compatibilité.
Conseils pour une prise en main rapide :
Si vous ne voulez pas mémoriser ces paramètres complexes, vous pouvez utiliser directement notre outil de compression vidéo en ligne pour effectuer la compression vidéo en quelques étapes simples.
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