硬件編解碼器分類

所謂標(biāo)清，英文為“Standard Definition”，是物理分辨率在720p以下的一種視頻格式。720p是指視頻的垂直分辨率為720線逐行掃描。具體的說，是指分辨率在400線左右的VCD、DVD和“標(biāo)清”視頻格式，即標(biāo)準(zhǔn)清晰度。從易于編碼的角度考慮，把每幅畫面分成許多小方塊，每個(gè)塊由16像素×16像素點(diǎn)亮度塊和兩個(gè)8像素×8像素點(diǎn)的色差塊組成，我們將它稱為“宏塊”MB(Macroblock)。而物理分辨率達(dá)到720p以上則稱作為高清,（英文表述High Definition）簡(jiǎn)稱HD。關(guān)于高清的標(biāo)準(zhǔn)，國際上公認(rèn)的有兩條：視頻垂直分辨率超過720p或1080i；視頻寬縱比為16：9。

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編解碼器量化數(shù)據(jù)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(duì)人的視覺效果影響不大的信息，以進(jìn)一步地壓縮碼率，故需采用量化器。量化器除在A/D模擬/數(shù)字變換中應(yīng)用外，通常也用于D/D數(shù)字/數(shù)字變換，目的是進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。以下僅對(duì)D/D變換作一簡(jiǎn)介。量化器采用分層量化，即選用不同的步長(zhǎng)，針對(duì)DCT變換后的不同系數(shù)進(jìn)行量化。對(duì)其直流(DC)系數(shù)采用一種固定的步長(zhǎng)，對(duì)其交流系數(shù)(AC)采用2～62步長(zhǎng)，其步長(zhǎng)范圍受后面的緩沖存儲(chǔ)器反饋信號(hào)的控制。 [1] 視頻復(fù)合編碼器數(shù)據(jù)視頻信號(hào)經(jīng)信源編碼器進(jìn)行壓縮后變換成視頻數(shù)據(jù)，然后送入視頻復(fù)合編碼器。編解碼器的無損編解碼有許多的無損壓縮，特別應(yīng)用于在需要原始流中所有信息時(shí)壓縮模式下獲取數(shù)據(jù)。復(fù)合編碼器首先對(duì)視頻數(shù)據(jù)作進(jìn)一步壓縮。即按哈夫曼(Huffman)編碼原理進(jìn)行變字長(zhǎng)編碼。其方法是對(duì)出現(xiàn)概率大的灰度(亮度)信號(hào)進(jìn)行短的碼字編碼，對(duì)出現(xiàn)概率小的信號(hào)賦予長(zhǎng)的碼字，平均的結(jié)果，使視頻數(shù)據(jù)流總的碼字短，從而達(dá)到進(jìn)一步壓縮的目的。在復(fù)合編碼器中，還有一些輔助信號(hào)。例如指示信號(hào)“發(fā)送/不發(fā)送”標(biāo)志，其作用是告訴對(duì)方的解碼器，在一幅圖像中，哪些宏塊要發(fā)送，哪些宏塊不發(fā)送。需要發(fā)送的宏塊，又分幀內(nèi)和幀間兩種編碼方式。幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼是利用一幀(一幅圖像)內(nèi)已經(jīng)傳送的相鄰像素來求當(dāng)前像素的預(yù)測(cè)值；幀間預(yù)測(cè)編碼在前面已提到。

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視頻編解碼器設(shè)計(jì)

一個(gè)典型的數(shù)字視頻編解碼器的首先是將從攝像機(jī)輸入的視頻從RGB色度空間轉(zhuǎn)換到Y(jié)CbCr色度空間，而且通常還伴有色度抽樣來生成4:2:0格式的視頻(有時(shí)候在隔行掃描的情況下會(huì)采用4:2:2的抽樣方式)。轉(zhuǎn)換到Y(jié)CbCr色度空間會(huì)帶來兩點(diǎn)好處：1)這樣做部分的解除了色度信號(hào)中的相關(guān)性，提高了可壓縮能力。舉個(gè)例子，我們?cè)鴮?duì)國外一款商業(yè)編碼器和x265，HM進(jìn)行過對(duì)比測(cè)試，單看PSNR，商業(yè)編碼器比不過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(yè)編碼器優(yōu)勢(shì)明顯。2)這樣做將亮度信號(hào)分離出來，而亮度信號(hào)對(duì)視覺感覺是較為重要的，相對(duì)來說色度信號(hào)對(duì)視覺感覺就不是那么重要，可以抽樣到較低的分辨率(4:2:0或者4:2:2)而不影響人觀看的感覺。

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