假设我的屏幕上有1280x720像素，并且当前分辨率也设置为1280x720。同一媒体的1080p版本和720p版本之间有什么区别？最终用户（非视频专家或发烧友）是否注意到？

澄清说明：问题是关于.mkv文件，而不是YouTube视频。

理论

未经训练的眼睛可能不会注意到视频中的差异。无论如何，必须缩小1080p视频的尺寸。但是，它不会完全相同，因为压缩和缩放是按不同顺序应用的。

假设原始视频为1080p。在这种情况下，首先对720p视频进行缩放，然后进行压缩。另一方面，1080p剪辑首先在服务器端压缩，然后在您的计算机上缩放。1080p文件显然会更大。（否则，它会提供更高的分辨率，但质量会降低，从而破坏视觉体验并使使用高分辨率¹的观点无效）

有损压缩通常会导致视觉伪像，当视频暂停时，视觉伪像显示为带有明显边缘的正方形块，但是以正常帧率播放时则看不见。1080p文件比720p视频包含更多的正方形块（由压缩引起），但是在两个视频中这些块的大小大致相同。

通过简单的数学运算，我们可以计算出1080p视频将包含更多此类块的2.25倍，因此将其缩小至720p后，这些块将比实际720p视频小2.25倍。这些块越小，最终视频的质量就越好，因此，即使在720p屏幕上，1080p视频也会比720p视频更好。调整大小的1080p视频将比实际的720剪辑更清晰。

如果源材料大于1080p，事情会变得更加复杂。将1080p剪辑首先缩放为1080p并在播放之前进行压缩，然后在播放时再次缩放。720p剪辑仅缩放一次，然后压缩。1080p视频情况下存在的中间缩放步骤将使其质量稍差²。不过，压缩会使720p变得更糟，因此无论如何，1080p还是有优势的。

还有一件事：不仅压缩了视频，而且压缩了音频。当人们决定使用更高的比特率¹进行视频压缩时，他们通常会对音频执行相同的操作。同一视频的1080p版本可能比720p视频提供更好的声音质量。

¹：比特率是决定压缩视频质量的好坏的因素，而代价是文件大小。压缩视频时手动指定。它指定压缩视频的每个帧（或时间单位）可使用多少磁盘空间。更高的比特率=更好的质量和更大的文件。无论视频分辨率是多少，使用相同的比特率和相同的帧率将产生（大约）相同大小的文件，但是使用更高的分辨率，可以在单个像素上花费更少的磁盘空间，因此在不增加输出分辨率的情况下提高输出分辨率比特率会使压缩的视频看起来比输出分辨率较低的视频差。

²：自己尝试：在任何编辑器中打开照片并将其缩放到较小的尺寸，然后一次又一次将其另存为PNG。然后再次打开原始照片，并一步将其缩放到相同大小。第二次尝试将获得更好的结果。

测试

@Raestloz在评论中要求提供实际视频进行​​比较。我找不到同一视频的1080p和720p版本进行比较，所以我做了一个。

我使用了《大象的梦想》电影（http://www.elephantsdream.org/）中未压缩的帧，这些帧在CC-BY 2.5下可用。我已经下载了1-6000帧，并使用ffmpeg和以下批处理文件将其转换为视频：

ffmpeg -i %%05d.png -c:v libx264 -framerate 24 -b:v 500k -an -s 1280x720 -f mp4 _720p_500k.mp4
ffmpeg -i %%05d.png -c:v libx264 -framerate 24 -b:v 700k -an -s 1280x720 -f mp4 _720p_700k.mp4
ffmpeg -i %%05d.png -c:v libx264 -framerate 24 -b:v 1125k -an -s 1280x720 -f mp4 _720p_1125k.mp4
ffmpeg -i %%05d.png -c:v libx264 -framerate 24 -b:v 4000k -an -s 1280x720 -f mp4 _720p_4000k.mp4
ffmpeg -i %%05d.png -c:v libx264 -framerate 24 -b:v 500k -an -f mp4 _1080p_500k.mp4
ffmpeg -i %%05d.png -c:v libx264 -framerate 24 -b:v 700k -an -f mp4 _1080p_700k.mp4
ffmpeg -i %%05d.png -c:v libx264 -framerate 24 -b:v 1125k -an -f mp4 _1080p_1125k.mp4
ffmpeg -i %%05d.png -c:v libx264 -framerate 24 -b:v 4000k -an -f mp4 _1080p_4000k.mp4

• 24帧/秒
• 1080p和720p
• 每个分辨率四个恒定的比特率：
  • 500 kbps
  • 700 kbps
  • 1125 kbps
  • 4000 kbps

500 kbps足够低，足以使压缩伪像和失真出现在720p视频上。1125 kbps是1080p（500×2.25 = 1125，其中2.25 = 1920×1080/1280×720）的每个像素的比例比特率。700 kbps是中间比特率，用于检查是否使用比1080p的比例低很多的比特率是否有意义。4000 kbps足够高，可以创建两种分辨率的大部分无损视频，以便将调整后的1080p与实际720p进行比较。

然后，我将视频重新分割为单个帧。提取所有帧速度很慢，并且需要占用大量空间（真实情况），因此我建议使用ffmpeg的-r开关提取第8帧（例如，-r 3对于24 fps视频）

我无法提供适用于视频的面向未来的下载链接，但可以轻松复制这些步骤以创建诸如我的剪辑。作为记录，以下是输出文件的大小：（两种分辨率应大致相同，因为每秒的比特率是恒定的）

• 500 kbps：13.6 MB / 13.7 MB
• 700 kbps：18.8 MB / 19 MB
• 1125 kbps：29.8 MB / 30.2 MB
• 4000 kbps：105 MB / 105 MB

这篇文章的末尾提供了提取帧样本的下载。

增加比特率和分辨率

这是缩放到720p（帧2097）后从两个帧裁剪的相同区域的比较。看一下手指，头部和悬挂在天花板上的设备：即使从500 kbps到700 kbps，也有明显的不同。请注意，两个图像都已缩放到720p。

框架3705。注意地毯的边缘和电缆：

框架5697.这是框架的一个例子是不压缩得非常好。1080p 700 kbps视频的清晰度不如720 500 kbps剪辑（耳边）。皮肤细节在所有压缩帧上丢失。

所有三个帧的GIF，且比特率不断提高。（不幸的是，我必须使用抖动功能，因为GIMP在GIF中不支持超过255种颜色，因此某些像素有些偏离。）

• 相框2097
• 相框3705
• 框架5697

恒定比特率，不同分辨率

受到@TimS。的评论的启发，这是2097帧与720p和1080p并排的同一区域。

对于500 kbps，720p比1080p好一点。1080p看起来更清晰，但是这些细节实际上并没有出现在未压缩的图像（左家伙的裤子）中。以700 kbps的速度我可以称之为平局。最终，1080p以1125 kbps的速度获胜：两个静止图像看上去几乎相同，但是右侧的图片具有更明显的阴影（后壁和右下部分的管道）。

比特率很高

@Noah在评论中问了一个很好的问题：两个图像在足够高的比特率下会看起来一样吗？这是720p 4000 kbps与1080p 4000 kbps与未压缩帧5697的对比：

现在，这是非常主观的，但这是我可以看到的：

• 尽管比特率相同，但耳朵的左边缘以720p像素化，但以1080p平滑。
• 720p保留的脸颊皮肤细节比1080p更好。
• 1080p时，头发看起来更清晰。

扩展在这里开始发挥作用。可以直观地回答，在720p屏幕上，1080p看起来比720p差，因为缩放总是会影响质量。在这种情况下，这并不是完全正确的，因为我使用的编解码器（h.264，还有其他编解码器）有一些缺陷：它创建了在对比边缘上可见的小盒子。它们也出现在1080p快照上（请参阅底部的链接），但是将其调整为720p会导致丢失一些细节，尤其是平滑这些框并提高质量。

好的，让我们计算一下720p（左）和1080p（右）与原始帧之间的差异，并拉伸合约，这样就可以清楚地看到它：

此图像使我们对发生的事情有了更清晰的认识。黑色像素以压缩（并调整为720p）帧的形式完美呈现，彩色像素与强度成比例地偏离。

• 脸颊比720p的一半更接近原始脸颊，因为缩放可平滑右半部分的皮肤细节。
• 耳朵的边缘与未压缩的像素不太接近，但在1080p时更好。同样，伪像在720p的一半处可见-它们也将在未调整大小的1080p上出现，但缩放可以平滑它们，并具有很好的效果。
• 在720p分辨率下，头发似乎更好一些，因为它接近黑色，但实际上看起来像是随机噪音。另一方面，1080p的失真与头发边缘对齐，因此实际上可以强调发际线。这可能是再次缩放的魔术：缩放时，“噪声”增加，但也变得有意义。

免责声明

此测试纯粹是合成的，并不能证明在较小的屏幕上播放时，真实的1080p视频看起来比720p更好。但是，它显示了视频比特率和调整为屏幕大小的视频质量之间的密切关系。我们可以放心地假设1080p视频的比特率将高于720p，因此它将提供更详细的帧，大多数时候可以增强观众的体验。分辨率不是最重要的部分，而是视频比特率，在1080p视频中更高。

对720p视频使用疯狂的高比特率不会使其看起来比1080p更好。压缩后的缩比例缩放对于1080p可能是有益的，因为它将形成压缩噪声并消除伪影。比特率的增加并不能弥补缺少额外像素的不足，因为有损编解码器并不完美。

在极少数情况下（非常详细的场景），高分辨率，高比特率的视频实际上看起来可能更糟。

这个人工测试和真实视频之间有什么区别？

• 我假设1080p的比特率至少比720p高40％。查看结果，我想 20％就足以注意到质量的提高，但是我还没有测试它。即使较低的分辨率与屏幕使用的分辨率匹配，按比例增加的比特率也将提供更好的结果，但在现实生活中不太可能使用。（不过，它是成比例的，@ JamesRyan）
• 现实生活中的视频通常使用可变比特率（VBR）。我使用了1遍恒定比特率（CBR），希望它可以使所有令人不快的压缩副作用更加明显。
• 不同的编解码器可以以不同的方式做出反应。该测试是使用流行的h.264编解码器进行的。

再说一次：我不是说这篇文章可以证明任何事情。我的测试是基于人工制作的视频。YMMV提供了实际示例。不过，该理论可能是正确的，没有任何东西表明它可能是错误的。（除了缩放的东西，但测试处理）

最后，无论屏幕分辨率是多少，在大多数情况下1080p视频看起来都会比720p视频更好。

资料下载：

• 框架2097：
  • 720p @ 500k 720p @ 700k 720p @ 1125k 720p @ 4000k
  • 1080p @ 500k 1080p @ 700k 1080p @ 1125k 1080p @ 4000k
  • 1080p未压缩
• 框架3705：
  • 720p @ 500k 720p @ 700k 720p @ 1125k 720p @ 4000k
  • 1080p @ 500k 1080p @ 700k 1080p @ 1125k 1080p @ 4000k
  • 1080p未压缩
• 框架5697：
  • 720p @ 500k 720p @ 700k 720p @ 1125k 720p @ 4000k
  • 1080p @ 500k 1080p @ 700k 1080p @ 1125k 1080p @ 4000k
  • 1080p未压缩

这在很大程度上取决于媒体。

例如，如果您的显示器为720p，而您播放的是youtube 1080p，那么我可以看到事物移动时的区别。它只是一点点更详细。再说一次，一个眼睛训练不足的人可能看不出任何区别。

除1080p之外，还需要更多的渲染能力来显示，如果有质量提升的话，那就不值得了。我的建议是无论如何都应达到720p。

1. 1080p视频必须缩小以适应720p屏幕尺寸。720p视频将不应用缩放。

2. 哪个版本的视频看起来更好，实际上取决于每个视频的压缩级别。只要将相同的视频设置与相同的视频编解码器一起使用，则2GB 720p的视频将比2GB 1080p的视频具有更少的压缩和更少的块状。1080p视频为视频中的每个帧需要更多的存储空间，因此可以看到更多的压缩伪像。

在720p屏幕上观看1080p视频可能会导致视频质量失真，因为它试图确定在哪里剪切像素。可能不会引起注意，但是使用720p屏幕时，在720p上播放1080p视频确实没有任何好处。

取决于您的硬件以及是否进行升/降比例。从理论上讲，将1080行压缩为仅读取720行（这就是1080/720所指；图片中的行数）的设备/监视器应该可以改善图像。越多越好，对不对？但是，让我们看一下40英寸电视。40英寸电视上的720行等于每英寸18行（或像素）。40英寸电视上的1080行等于每英寸27行。您的眼睛能分辨出一个很小的物体的区别吗？可能不会。另外，您还必须考虑视频文件的处理方式（您提到了MKV，即在计算机上创建的视频格式，因此取决于视频卡的质量）以及是否使用了顶级质量的硬件/软件。

因此，要回答这个问题，大多数人根本不会注意到两个视频之间的差异。

结果取决于调整大小算法。但是在大多数情况下，默认算法会产生更清晰的图像。因此，如果720p是原始版本并且未从1080p或更高分辨率下缩小，则在720p屏幕上，1080p视频可能会更好看。

按比例缩小还有另一个优势，即某些算法可能使用亚像素渲染，从而稍微提高了有效分辨率。

实际上，放大然后缩小是抗锯齿算法的工作原理，以及分数dpi缩放在许多OS（如iOS或macOS）中的工作方式。例如，在150％dpi的屏幕上，界面将以物理分辨率的3倍进行渲染，然后将其缩小为放大版本的一半，从而得到3/2的缩放比例

• 要具有1920×1200的有效分辨率，macOS会以3840x2400渲染屏幕，然后按比例缩小到屏幕的实际分辨率2880×1800
• iPhone 6-8的plus版本使用300％dpi，因此该接口以1242×2208呈现，然后下采样至1920×1080

进一步阅读：

• 过度采样或缩小
• iPhone分辨率终极指南
• Linux Xorg上的分数缩放
• iPhone 6+ 1080p显示器的奇特案例

我个人认为1080和720的事情在很多方面都是一个难题。首先，1920x1080是16：9的宽高比。为什么不将其设置为2048 * 1024，以便达到完美的2：1宽高比，并且众所周知，计算机喜欢2的幂？对于较小的电视（例如21英寸甚至更小），它们可以将2048x1024信号中的每个其他像素都扔掉，从而获得有效的1024x512分辨率，对于像在厨房柜台上的小型电视来说，已经足够了。

我也讨厌运动频繁的帧会变得非常模糊，因为这不是高清。真正的高清将具有与非运动帧一样清晰的运动镜头定格，但它们的质量甚至不高。

但是要回答您最初的问题，这取决于许多因素。使用静止图像作为运动图像的基础，存在一些竞争因素：从较高的分辨率开始，然后缩小尺寸通常会得到较好的质量图像，因为它可以消除噪声（例如，蓝天）。如果缩小的图像在每个尺寸上分辨率下降了50％，则质量特别好。因此，例如，如果我们拍摄了2048x1536的静止图像（3MP），并将其尺寸缩小为1024x768（3/4 MP）。另一个竞争因素是处理阶段越多（试图节省图像的存储空间），通常图像质量越差。例如，最初在相机中以2048x1536格式显示的JPG将具有伪像，然后在缩小尺寸并缩小为较小的JPG时，将引入更多的伪像。