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編解碼器量化數據原理

量化器為了在一定的主觀保真度圖像的前提下，去掉那些對人的視覺效果影響不大的信息，以進一步地壓縮碼率，故需采用量化器。量化器除在A/D模擬/數字變換中應用外，通常也用于D/D數字/數字變換，目的是進行數據壓縮。以下僅對D/D變換作一簡介。量化器采用分層量化，即選用不同的步長，針對DCT變換后的不同系數進行量化。編解碼器的無損編解碼有許多的無損壓縮，特別應用于在需要原始流中所有信息時壓縮模式下獲取數據。對其直流(DC)系數采用一種固定的步長，對其交流系數(AC)采用2～62步長，其步長范圍受后面的緩沖存儲器反饋信號的控制。 [1] 視頻復合編碼器數據視頻信號經信源編碼器進行壓縮后變換成視頻數據，然后送入視頻復合編碼器。復合編碼器首先對視頻數據作進一步壓縮。即按哈夫曼(Huffman)編碼原理進行變字長編碼。其方法是對出現概率大的灰度(亮度)信號進行短的碼字編碼，對出現概率小的信號賦予長的碼字，平均的結果，使視頻數據流總的碼字短，從而達到進一步壓縮的目的。在復合編碼器中，還有一些輔助信號。例如指示信號“發送/不發送”標志，其作用是告訴對方的解碼器，在一幅圖像中，哪些宏塊要發送，哪些宏塊不發送。需要發送的宏塊，又分幀內和幀間兩種編碼方式。幀內預測編碼是利用一幀(一幅圖像)內已經傳送的相鄰像素來求當前像素的預測值；幀間預測編碼在前面已提到。

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編解碼器處理能力和高畫質的解決方案

當說到硬編碼器時，腦海中default的應用場景是直播，并且是直連信號源（攝像機或者通過contribution編碼器送過來的解碼視頻）。想要了解更多北京杰西藝電子設備有限公司的相關信息，歡迎撥打圖片上的熱線電話。在這種應用中，受限于時延和線性快編，留給編碼器時間窗口比較短，加之硬件編碼器計算和buffer資源有限，像multipass、lookahead等一些復雜的編碼優化手段就會disable掉，因此壓縮效率會受限。軟件編碼器的應用場景更多的是點播或者延遲直播，并且可以部署在彈性的云上，如果并行擴展性設計的好的話，一些復雜編碼模式都可以開啟，壓縮能力能夠充分施展，壓縮效率自然更好。

此外，當我們說到畫質的時候，其實更多的說的是重建視頻的主觀感受，并不是我們優化編碼器時通常使用的PSNR（或者SSIM等）。對于特定的視頻幀，無論是那個metric，碼率或者QP的變化，畫質的相對變化都能直接反應出來。因為控制鏡頭的電壓為直流12伏左右，傳輸太遠則壓降太大，會導致鏡頭不能控制。難在不同內容的視頻，人對畫質的感受是很implict的，從不好到好的刻度是不均勻和非線性的。這給編碼器優化帶來了較大的自由度，也是各位編碼老鐵們發揮的空間。窄帶高清，per-title，感知編碼、視覺優化、內容自適應等都是工作在這個區間。我們常說，編碼既是技術（Tech）也是藝術（Art），這里面有很多know-how的tricks，有工匠精神的老司機們往往更勝一籌。舉個例子，我們曾對國外一款商業編碼器和 x265，HM進行過對比測試，單看PSNR，商業編碼器比不過HM，甚至x265，但是在體育比賽，歌舞晚會等實際場景中，畫面的均勻性和一致性等主觀方面（如畫面之間閃爍性低），商業編碼器優勢明顯。

另外補充一點，畫質的好壞不只取決于編解碼本身，預處理和后處理也很十分重要，甚至帶來的畫質提升效果要大于編碼優化本身。

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編解碼器的前景

首先，視頻作為所謂較大的大數據，存取和交換都離不開壓縮和解壓。因此，背后的編解碼技術（及工程師）是被需要的，短期不會被冷落。但是換個角度看，正是因為編解碼無處不在，高頻和基礎的特點，盡管邏輯上常常放在應用層，但技術下沉或者說硬核化的趨勢很明顯。特別是Intel，本身就是云計算的主力平臺，其新的CPU FPGA的計算平臺值得期待，盡管現在主打AI對抗Nivida。解碼就不用說了，播放器大都調用芯片內置的硬解碼。編碼方面，情況好一些，NTT，索喜（Socionext）、富士通這些專業做編碼芯片的廠商主要集中在專業領域。真正走量的互聯網視頻服務商大多還是用云 軟編碼的方式。不過如前面提到的，平臺廠商有抄底的趨勢，Intel和Nvida就是代表。特別是Intel，本身就是云計算的主力平臺，其新的CPU FPGA的計算平臺值得期待，盡管現在主打AI對抗Nivida。但視頻方面不難推測，Media SDK應該逐步支持到FPGA層面。從這個意義上看，FPGA/ASIC 做編解碼前景還是不錯的，適合于練內功的人，但就業口子不大，集中在少數幾家。相比來說，軟件編解碼門檻低，口子寬但變化快。

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高清編解碼器

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一個完整的高清音視頻會議及監控系統，必須涵蓋前端、傳輸、后端以及中心各個環節，缺一不可。這三種數據流可能會被不同的程序，進程或者硬件處理，但是當它們傳輸或者存儲的時候，這三種數據通常是被封裝在一起的。其中，前端負責高清圖像的采集，傳輸負責高清圖像的輸送，后端負責高清圖像的存儲，中心負責高清圖像的顯示和業務的管理。可以說，一套高清會議系統及監控系統，真正給用戶體現直觀價值的就在于中心的圖像高清顯示，而這離不開高清編解碼器。