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發(fā)布時(shí)間:2020-12-18 14:41  
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硬件編解碼器
解碼器的存在是因?yàn)橐纛l視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要先通過(guò)壓縮,否則數(shù)據(jù)量太龐大,而壓縮需要通過(guò)一定的編碼,才能用小的容量來(lái)存貯質(zhì)量最高的音頻視頻數(shù)據(jù)。因此,在需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行播放時(shí),要先通過(guò)硬件解碼器進(jìn)行解碼。
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編解碼器的中的無(wú)線解碼器
無(wú)線解碼器在規(guī)定的失真度和額定輸出功率條件下存在一定的工作頻帶寬度,即無(wú)線解碼器的低工作頻率至高工作頻率之間有一個(gè)范圍。無(wú)線解碼器實(shí)際的工作頻率范圍可能會(huì)大于定義的工作頻率范圍。
編解碼器好壞
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當(dāng)我們?cè)u(píng)價(jià)一個(gè)東西是好或者不好,首先需要給出一個(gè)測(cè)度。從廣義上看,編解碼器的測(cè)度是多個(gè)維度的函數(shù),維度包括:壓縮效率(即碼率和質(zhì)量)、算法復(fù)雜度(時(shí)間、空間復(fù)雜度)、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度(平臺(tái)支持能力、技術(shù)人員市場(chǎng)占比)、系統(tǒng)指標(biāo)(可并行性、可擴(kuò)展性、延遲大小、抗誤碼能力)等。由于這些維度之間是互相制約的,實(shí)際研發(fā)中只能取主要維度而犧牲其他方面,取得某種平衡。大多數(shù)編解碼器是有損的,目的是為了得到更大的壓縮比和更小的文件大小。比如在視頻內(nèi)容生產(chǎn)領(lǐng)域用的JPEG2K、TICO等編碼器,就強(qiáng)調(diào)低復(fù)雜度,壓縮比并沒(méi)有分發(fā)領(lǐng)域的HEVC、H264等高。再比如H264編碼器,會(huì)分為不同的profile或類(lèi)型,直播編碼器碼率通常是離線編碼器1.5到2倍,就是為了降低延遲而犧牲了壓縮效率。
編解碼器處理能力和高畫(huà)質(zhì)的解決方案
當(dāng)說(shuō)到硬編碼器時(shí),腦海中default的應(yīng)用場(chǎng)景是直播,并且是直連信號(hào)源(攝像機(jī)或者通過(guò)contribution編碼器送過(guò)來(lái)的解碼視頻)。在這種應(yīng)用中,受限于時(shí)延和線性快編,留給編碼器時(shí)間窗口比較短,加之硬件編碼器計(jì)算和buffer資源有限,像multipass、lookahead等一些復(fù)雜的編碼優(yōu)化手段就會(huì)disable掉,因此壓縮效率會(huì)受限。視頻編解碼器原理視頻處理發(fā)端的圖像信號(hào)是由攝像機(jī)提供的復(fù)合模擬信號(hào),經(jīng)過(guò)數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換,分離出的亮度(灰度)信號(hào)和兩個(gè)色度信號(hào),如圖3—3所示。軟件編碼器的應(yīng)用場(chǎng)景更多的是點(diǎn)播或者延遲直播,并且可以部署在彈性的云上,如果并行擴(kuò)展性設(shè)計(jì)的好的話(huà),一些復(fù)雜編碼模式都可以開(kāi)啟,壓縮能力能夠充分施展,壓縮效率自然更好。
此外,當(dāng)我們說(shuō)到畫(huà)質(zhì)的時(shí)候,其實(shí)更多的說(shuō)的是重建視頻的主觀感受,并不是我們優(yōu)化編碼器時(shí)通常使用的PSNR(或者SSIM等)。對(duì)于特定的視頻幀,無(wú)論是那個(gè)metric,碼率或者QP的變化,畫(huà)質(zhì)的相對(duì)變化都能直接反應(yīng)出來(lái)。難在不同內(nèi)容的視頻,人對(duì)畫(huà)質(zhì)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(yōu)化帶來(lái)了較大的自由度,也是各位編碼老鐵們發(fā)揮的空間。編解碼器經(jīng)常用在視頻會(huì)議和流媒體等應(yīng)用中,通常主要還是用在廣電行業(yè),作前端應(yīng)用。窄帶高清,per-title,感知編碼、視覺(jué)優(yōu)化、內(nèi)容自適應(yīng)等都是工作在這個(gè)區(qū)間。我們常說(shuō),編碼既是技術(shù)(Tech)也是藝術(shù)(Art),這里面有很多know-how的tricks,有工匠精神的老司機(jī)們往往更勝一籌。舉個(gè)例子,我們?cè)鴮?duì)國(guó)外一款商業(yè)編碼器和 x265,HM進(jìn)行過(guò)對(duì)比測(cè)試,單看PSNR,商業(yè)編碼器比不過(guò)HM,甚至x265,但是在體育比賽,歌舞晚會(huì)等實(shí)際場(chǎng)景中,畫(huà)面的均勻性和一致性等主觀方面(如畫(huà)面之間閃爍性低),商業(yè)編碼器優(yōu)勢(shì)明顯。
另外補(bǔ)充一點(diǎn),畫(huà)質(zhì)的好壞不只取決于編解碼本身,預(yù)處理和后處理也很十分重要,甚至帶來(lái)的畫(huà)質(zhì)提升效果要大于編碼優(yōu)化本身。
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