一秒一帧是什么意思(视频的一帧是什么意思)

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数据总能让你直观的判断一款游戏的好坏。销量，售价，评分，这些数字总能激起我们的购买欲望。但也有一组特殊的数据。如果不符合要求，估计你连玩游戏的欲望都不会有。我们都知道《最后的幸存者》是一款将PS3功能最大化的游戏，它精美的画面总是让我们流连忘返，但你也不希望它是一个精美的PPT吧？所以在谈论很多游戏数据的时候，我们永远绕不开一个老生常谈的话题——那就是游戏的帧率。

你不会想玩只有10帧的最后幸存者吧？

首先我要澄清一点，我们在口头讨论游戏流畅度的时候，总是会把“帧”和“帧率”混淆。其实在评价游戏流畅度的时候，帧率才是重要的指标，而不是帧数。我将在下面详述这一点。

那么为什么帧速率如此重要呢？各位老玩家应该都知道，帧率是游戏体验的基石，它的高低和稳定性直接决定了游戏的流畅度和可玩性。是的，帧率几乎全是关于游戏的流畅度。那么我们自然就引出了下一个问题:帧率是不是越高越好？其实《游戏帧数:不是越高越好，稳定性更重要》这篇文章已经说得很清楚了。但这里我想补充一下:除了帧率，帧生成时间和单帧(无撕裂)对游戏体验也很重要。

说到这里，有些玩家可能已经有点晕了。所以在正片开始之前，我提议先从小时候经常玩的翻页动画开始。我们先对关于框架的几个重要概念做一个大概的回顾。

小时候经常玩翻页动画。

画框:一幅字画叫画框，是画框的字典解释。其实在游戏中也是如此，一帧是一个图像动画中单个图像的最小单位。简单来说，一帧就是一个静止的画面，连续的帧形成一个流畅的动画。以翻页动画为例，其中一页代表一帧。实际上，这就是游戏的工作原理，只不过这里的“翻转”过程是由计算机完成的。

帧数)/帧率:普通玩家很容易混淆这两个概念。帧数一般是指单位时间内产生的帧数，帧率是指单位时间内显示的帧数(一般以FPS为单位)。我们举个简单的例子:就像翻页动画一样，帧数代表你翻到的页数，帧率代表你翻页的速度。

另一个不复杂的例子:如果一个动画的帧数是一秒60，两秒120，那么它的帧率就是60FPS。如果平均帧率更高，画面会更流畅。值得一提的是，在主机上，30FPS一般是游戏流畅运行的最低标准，而60FPS则被认为是完美的。

帧时间:顾名思义，帧时间是指渲染单帧所需的时间。即翻页动画中翻一页所需的时间，所以帧生成时间一般很短，一般以毫秒计。那和游戏流畅度有什么关系？先来做个小计算:如果某一秒的帧数是30，那么已知一个流畅游戏的最低标准是每秒30帧，1s等于1000ms，那么每一帧的平均生成时间就是1000/30=33ms。也就是说，只要每一帧的生成时间小于33ms，我们就很难察觉到游戏中的卡顿。如果帧生成时间上下波动，即使平均FPS在30以上，整个游戏流程也不会太流畅。如果你没有很好的理解这个概念，下面的帧生成时间图可以帮助你更好的理解这个概念(绿色表示平滑，红色表示不平滑)。

33ms以下的游戏基本流畅。

说到这里，我想我们对帧率分析的基本概念已经有所了解了。在PC平台上，我们可以很容易地使用第三方软件(Fraps)或者游戏自带的运行程序，对游戏中的帧率表现有所了解；在主机平台上，我们没有现成的工具来测量，用肉眼判断是不准确客观的，但是游戏中的掉帧是有目共睹的。那我该怎么办呢？外媒Digital Foundry告诉我们，主机的帧率分析一般分为三步:采集-分析-比较。让我们一步步来分析:

准备工作/即将开始工作

前面说过，PC上有很多现成的测试游戏帧率的工具(比如Fraps)，但是由于主机系统比较封闭，我们无法直接在主机上测试游戏的帧率性能。这里选择“曲线救国”的方式:先把主机屏幕搬到PC上，然后分析屏幕内的帧率。在整个过程中，“动”是采集卡的关键步骤。众所周知，一个采集卡可以将主机传来的信号转换成电脑视频文件，这些打开的视频会为以后分析游戏打下基础。不过在这里，我要强调的是，这个采集卡一定要够贵，够高端(1080P 60FPS起)，只有这样才能足够“无损”的承载自主机的视频文件。如果传输过来的视频和游戏真实画面不一样，测试结果的准确性就无从谈起。

这张采集卡要6000多人民币。

得到这些无损视频文件后，我们以游戏《命运》为例，导入到DF自己的分析软件FPS GUI中。

在这张图的左侧，从上到下，我们可以清楚地看到当前的帧速率，帧生成时间表，以及帧速率变化表。

右边的这些设置看似复杂，实际上与帧率测试无关。这些设置一般决定了图表的显示位置和显示范围，以及内部的颜色、字体等。

FPS GUI软件概述

由于是第一次导入，我们可以看到目前这些图表的设置不合理(游戏的HUD被显示当前帧率的地方遮挡)。经过一些快速修正后，让我们来看看结果。

校正后的图片

然后，我们再来看看我们热爱的跨平台对比。我们分别导入两个平台的重复剪辑，并设置组件屏幕显示。在图中，我们可以清楚的看到左边是PS4，右边是XBOX的帧率，而图表中不同颜色的线条代表不同的平台。

跨平台比较

数据分析

这个软件的工作方法我们已经有了一个大概的了解，下面我们再深入一点，了解一下帧率评测是怎么回事。这次我们从复合选项卡转到了视频选项卡。现在，我们可以从右侧的信息栏中一目了然地看到关于该框架的详细信息。下面我对本专栏做一个简单的定位。

右边有各种细节。

视频帧信息

总帧数:3224帧:2840帧

撕裂帧总数:3(0.09%)是重复帧:否。

重复帧总数:1613(50.03%)为撕裂帧:否。

平均帧速率:29.98撕裂帧位置:无

最低帧速率:29FPS当前帧速率:30FPS

最大帧率:31.03FPS渲染帧时间:33.33毫秒

最大正常帧数:1至2621帧，共2620帧。

最大撕裂帧数:2621到2623之间2帧。

通过上表，我们可以大致了解游戏的运行状态，比如画面撕裂是否常见，帧数是否稳定，当前帧生成时间(渲染帧时间)。那么这些信息一定准确吗？这些信息足够了吗？带着这些问题，我们进入下一个环节。

图像对比度

要说游戏帧率评测的基本原理是什么，其实很简单，就是找到两帧的区别。电脑直接导出的结果可能是错误的，但是逐帧对比会没事，但是有时候两者的差异很难用肉眼直接对比。这时候这个软件的热图功能就派上用场了。

用于逐帧比较的热图

如图，这是框架的热点图。热点功能将对比度定位在像素级别:如果画面中的颜色更亮，说明与上一帧不同，黑色说明没有区别。

当我们把画面移到下一帧时，发现整个画面都是暗的，也就是说这一帧和上一帧没有区别。经过反复实验，我们发现几乎整个游戏流程都是这样安排的。

全黑表示没有区别。

其实在60帧格式录制的视频中，像命运这样30帧锁定的游戏，应该有一帧是复制帧，一帧是全新帧的安排。以上现象正好印证了命运的帧率是30帧的事实。

再来看另一组对比。这次我们依次导入了《蝙蝠侠阿卡姆骑士》的PS版和XO版。与Destiny不同，阿卡姆骑士对主机的功能要求更高，所以我们在两个平台上都发现了掉帧和画面撕裂的情况。

因为丢帧很容易在帧率变化表中找到，而画面撕裂就不容易了。所以找到画面撕裂时空的位置是游戏帧率评测的一大重点。现在我们先切换到一个撕裂的框架。如图，我们可以看到PS4屏幕的上半部分有一个非常明显的撕裂。这个撕裂实际上是程序的算法计算出来的，并用一条短的水平红线标注在图片上，而图片底部的红色竖线表示撕裂的持续时间和大概位置。

左图撕裂非常明显。

前面的图可能不太清楚，我们换一张对比图仔细解释一下

这里撕图很频繁。

如图，首先我们要明白蓝色代表XOS，绿色代表XO。在下方的帧率表中，以水平中心线为界(大写为XOS，小写为XO)，表中垂直中心线代表当前帧。线所占的红色区域为撕裂位置(所以我们可以看到XO图上没有撕裂)，而红色区域代表撕裂时间(两个平台相等)。

这种红线算法虽然省时省力，但算法永远是算法，会有错误。当我们觉得这一帧的撕裂情况不确定时，可以再次使用热图进行像素级对比。

用热图找撕裂位置。

我之前说过，如果图中颜色比较亮，说明和上一帧不一样，纯黑色说明和上一帧没什么区别。从图中我们可以看到，前一帧的一些图片卡在了这一帧的上半部分(黑色部分)。所以我们看到画面撕裂。如果我们想让这些区别更明显，我们可以切换到黑白模式。在这种模式下，只有相同(黑色)和不同(白色)两种表征，所以我们可以更直观地找出差异。注意:上图和下图不是一个框架。

黑白模式下找泪更明显。

既然说到手动检查，就不得不提左下角的帧生成时间表。这里的帧生成时间表不仅可视化了游戏过程的流畅度，我们还可以通过这个图表判断帧率测量是否准确。通过初步计算，我们已经知道30fps对应的帧生成时间是33ms。如果视频的某个区间出现了大量的丢帧，而丢帧时间保持在33ms左右，那么测得的数据肯定有不准的地方，所以这里的丢帧时间给整个测试上了一层保险。

非常有用的帧生成时间表

写在最后

其实最后我想说，对于玩家来说，测试主机的帧率并不实际可行(光采集卡可能已经比主机贵了)，但从侧面来说，也让我们有机会了解主机游戏的评价，满足了我们的好奇心。

其实对于大众来说，做这种测试最大的意义在于它的输出结果。通过帧率测试的数据，可以直观的看出一款游戏的优化是否良心，或者在哪个平台购买游戏，对玩家和厂商都是很大的参考。

来源:数字铸造

编译:涂陆贽