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视频处理发端的图像信号是由-机提供的复合模拟信号,经过数字视频转换,分离出的亮度(灰度)信号和两个色度信号,如图3—3所示。编-器是什么是一个能够对一个信号或者一个数据流进行变换的设备或者程序。这三路信号经a/d变换,将模拟信号转换为数字信号,每个像素点为8bit。数字化后信号经预处理,滤除信号中的噪声,进入cif格式变换电路,成为cif标准格式,然后进入信源编码器进行图像压缩编码。预处理的目的是消除信号中的背景噪声,从而利于提高图像的清晰度。当然,预处理还可解决亮度与色度信号串扰,减小叠折干扰的作用。
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视频编-器,是指一个能够对数字视频进行压缩或者解压缩的程序或者设备。通常这种压缩属于有损数据压缩。在以前,视频信号是以模拟形式存储在磁带上的,音频信号以数字化方式进行存储,视频信号也开始使用数字化格式,一些相关技术也开始随之发展起来。
当说到硬编码器时,脑海中default的应用场景是直播,并且是直连信号源-机或者通过contribution编码器送过来的-视频。做编码的都了解,视频编码基本结构波形混合编码在过去几十年都没怎么变化,主要在于预算、变换和熵编码三大部件及零件的不断替换和完善。在这种应用中,受限于时延和线性快编,留给编码器时间窗口比较短,加之硬件编码器计算和buffer资源有限,像multipass、lookahead等一些复杂的编码优化手段就会disable掉,因此压缩效率会受限。软件编码器的应用场景更多的是点播或者-直播,并且可以部署在弹性的云上,如果并行扩展性设计的好的话,一些复杂编码模式都可以开启,压缩能力能够充分施展,压缩效率自然-。
此外,当我们说到画质的时候,其实更多的说的是重建视频的主观感受,并不是我们优化编码器时通常使用的psnr或者ssim等。对于特定的视频帧,无论是那个metric,码率或者qp的变化,画质的相对变化都能直接反应出来。关于高清的标准,国际上-的有两条:视频垂直分辨率超过720p或1080i。难在不同内容的视频,人对画质的感受是很implict的,-好到好的刻度是不均匀和非线性的。这给编码器优化带来了较大的自由度,也是各位编码老铁们发挥的空间。窄带高清,per-title,感知编码、视觉优化、内容自适应等都是工作在这个区间。我们常说,编码既是技术tech也是艺术art,这里面有很多know-how的tricks,有-的老司机们往往-。举个例子,我们曾对国外一款商业编码器和 x265,hm进行过对比测试,单看psnr,商业编码器比不过hm,甚至x265,但是在体育比赛,歌舞晚会等实际场景中,画面的均匀性和一致性等主观方面如画面之间闪烁性低,商业编码器-。
另外补充一点,画质的好坏不只取决于编-本身,预处理和后处理也很十分重要,甚至带来的画质提升效果要大于编码优化本身。
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视频编-技术是网络发展的初条件。只有的视频编码才能-在现实的互联网环境下提供视频服务。由于这些维度之间是互相制约的,实际研发中只能取主要维度而-其他方面,取得某种平衡。h.264或称为mpeg-4第十部分视频编码部分是由itu-t和iso/iec再次联手开发的新一代视频编码标准。由于它比以前的标准在设计结构、实现功能上作了进一步改进,使得在同等视频条件下,能够节省50%的码率,且提高了视-输的可控性,并具有较强的差错处理能力,适用范围更广。在低码率情况下,32kbps的h.264图像相当于128kbps的mpeg-4图像。h.264可应用于网络、广播电视、数字影院、远程教育、会议电视等多个行业。除了itu-t和iso/iec两个-化组织制定的视频编码标准以外,美国微软公司和real network公司都有自己的视频编码标准。事实上,他们也是常用的网络标准。
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