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编解码器的离散余弦变换编码方法

离散余弦变换(DCT)编码所谓编码,更确切地说是压缩,即去掉一些多余的信息,便携传输设备,保留必要的信息。
对于预测编码的预测误差块,不直接进行编码,而是采取一种称为离散余弦变换编码方法,也称DCT变换法。
换句话说,就是把图像数据(预测误差块)变换到频率域中进行编码,达到图像数据压缩的目的。
这是因为,图像数据经过变换处理后,相邻像素之间的相关性下降,多余的信息大部分去掉不传送,将有用的且不相关的信息保留下来。
采用DCT变换的另一因素是在频率域在进行编码时,受噪声的影响较小。
 

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编解码器的概念

解码器,是一种能将数字视音频数据流解码,还原成模拟视音频信号的硬件/软件设备。

像视频的mpeg4,音频的mp3,便携传输设备价格,ac3,dts等,可以通过编码器将原始数据压缩存放,但这也还都是常用的编码格式,还有些的编码格式,一般家庭基本不会用到。
在家用设备或者电脑上重放这些视频和音频,则需要用到解码软件,一般称之为插件。

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编解码器处理能力和高画质的解决方案

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(摄像机或者通过contribution编码器送过来的解码视频)。
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延迟直播,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,压缩效率自然更好。

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。
难在不同内容的视频,人对画质的感受是很implict的,从不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),便携传输设备报价,这里面有很多know-how的tricks,有工匠精神的老司机们往往更胜一筹。
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,便携传输设备哪家好,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),商业编码器优势明显。

另外补充一点,画质的好坏不只取决于编解码本身,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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发布时间
2022-10-08 21:31
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