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视频编码原理简介
 

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  • Never The Same Color Perfect At Last
  • 巴西使用的 M 广播格式为 525 线, 29.97 帧
  • 1 、更容易吃下口; 2 、可以几个人一起吃; 3 、但是会损失蛋糕渣

视频编码原理简介 视频编码原理简介 Presentation Transcript

  • 视频编码原理简介 产品部 - 视频后台 - 陈钢 [email_address]
  • 目标 快速纵览视频编码的世界 希望对大家的工作有帮助
  • PAUSE SEEK
  • 基本知识
  • 帧 frame
  • frame —— 视频文件的基本单位
  • fps 29.97 ? a frame
  • 这里有三个帧 a frame
  • fps 29.97 ? 这些帧的容器是这个大铁盒子
  • 容器 container  & 编码 format
  • 容器:文件格式规范 编码:压缩算法 编码器:算法实现
  • 这是一个视频文件?
  • 只是书架是念不到书的
  • 没有书架也有点够呛 . . .
  •  
  • 常用的视频容器 ASF AVI WMV MP4 3GP MKV FLV F4V WebM
  • 常用的视频编码 MPEG-2 MPEG-4 H.263 H.264 Sorenson VP6 VP8
  • 容器 —— 切割、拼接、混音、加元数据、统计时长 编码 —— 去除黑边、加水印、内容识别、改变码率
  • fps (frame per second) 帧率
  • 常见帧率: 电影 —— 24 NTSC —— 30 PAL —— 25
  • fps 29.97 ?
  • 休息一会? 问题?
  • 开始编码!
  • 1 、视频数字化 ( AD )
  • 计算机处理不了这玩意儿
  • 采样 —— 时间 (x) 上的离散
  • Shannon 采样定理 Fs≥2Fmax
  •  
  •  
  • 量化 —— 幅值 (y) 上的离散
  •  
  • 量化是信息损失的主要原因 码率越高,量化越细
  • 2 、编码(压缩)
  • 基本思路,去除以下冗余, 空间冗余 —— 物理相关性 结构冗余 —— 如纹理 熵冗余 —— 编码冗余,可逆编码 动态冗余 —— 时间相关性 知识冗余 —— 已具有的先验知识 视觉冗余 —— 超出人眼能辨别的信息
  • I 帧、 P 帧、 B 帧
  • 帧决策
  • 帧内压缩
  • 先分块
  • 分块的利弊 和吃蛋糕是一样的
  • 预测编码
  • 理论基石 存储所需要的空间和序列的方差 呈线形关系
  • 做法 x = f(x-1) + z x —— 原序列 f —— 预测算法 z —— 误差序列 z 的方差小于 x 的方差,成功!
  • 到此为止,预测编码是 无损 的
  • 差分脉冲编码调制方法( DPCM ) 无损预测压缩 + 量化器
  • 三种典型的量化引起噪音 1) 斜率过载 2) 颗粒噪音 3) 伪轮廓图像
  • 自适应差分脉冲编码调制方法( ADPCM ) DPCM + 多预测器
  • 目前最酷的量化算法: 聚类分析
  • 变换编码
  • 理论基石 傅立叶级数展开定理: 只要收敛,就可以展开
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  • 时域 频域
  • 三种变换方法 1)FFT 快速傅立叶变换 2)DCT 离散余弦变换 3)HT 哈达玛变换
  • 比特分配 区域编码—— 有最大方差的系数携带着图像的大部分信息 阈值编码—— 值最大的变换系数对重建子函数的质量贡献最大
  • 滤波器 1) 高通 2) 低通 3) 中值
  •  
  • 帧间压缩
  • 效率极高 256 级灰度,超 6 级只有 8%
  • 预测估计 1 、单、双向 2 、实时编码不使用双向
  • 运动估计 各种搜索方法 要注意块效应补偿
  • 熵编码 CBABC
  • 编码完成!
  • 休息一会? 问题?
  • 先进的 H.264 编码
  • 历史 1 、属于 MPEG 家族 2 、 ISO/IEC 组织 2003 年第一版 3 、在文档 ISO/IEC 14496 中描述 4 、 2004 、 2007 、 2009 大规模修缮 5 、最新版 2010 年 3 月
  • 专利问题 1 、专利由专利组织占有 2 、微软和 Adobe 占有大量股份 3 、互联网终端还可免费使用还有 5 年 4 、有可能再次续期
  • 技术特性一 1 、真正有效的 B 帧 2 、更多可划分的块尺寸 3 、更好的运动补偿 4 、内置反块效应处理 5 、无损编码支持
  • 技术特性二 1 、多设备支持 2 、被多种视频容器支持 3 、高清编码表现由佳
  • Profile 1 、就是特性集合 2 、共有 17 个 Profile 来适应不同环境 3 、 Baseline —— 解码器简单 4 、 Main —— B 帧、 P 帧权重 5 、 High —— 8x8dct 6 、 Stereo High —— 3D 影片
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  • Level 1 、 1 < level < 5.1 2 、每秒宏块数、每帧宏块数 3 、码率 4 、帧率和分辨率
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  • H.264 最好的开源软件实现 X264 1 、没有实现全部特性; 2 、 2009 初超越所有收费软件实现
  • 就是这样啦! 问题?
  • 谢谢大家 愿 sina 视频越来越好
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