編解碼器的離散余弦變換編碼方法

離散余弦變換(DCT)編碼所謂編碼，更確切地說是壓縮，即去掉一些多余的信息，保留必要的信息。對于預(yù)測編碼的預(yù)測誤差塊，不直接進行編碼，而是采取一種稱為離散余弦變換編碼方法，也稱DCT變換法。換句話說，就是把圖像數(shù)據(jù)(預(yù)測誤差塊)變換到頻率域中進行編碼，達到圖像數(shù)據(jù)壓縮的目的。這是因為，圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過變換處理后，相鄰像素之間的相關(guān)性下降，多余的信息大部分去掉不傳送，將有用的且不相關(guān)的信息保留下來。采用DCT變換的另一因素是在頻率域在進行編碼時，受噪聲的影響較小。當然也有無損的編解碼器，但是通常沒有必要為了一些幾乎注意不到的的質(zhì)量損失而大大增加編碼后文件的大小。 

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視頻編解碼器設(shè)計

一個典型的數(shù)字視頻編解碼器的首先是將從攝像機輸入的視頻從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(有時候在隔行掃描的情況下會采用4:2:2的抽樣方式)。轉(zhuǎn)換到Y(jié)CbCr色度空間會帶來兩點好處：1)這樣做部分的解除了色度信號中的相關(guān)性，提高了可壓縮能力。2)這樣做將亮度信號分離出來，而亮度信號對視覺感覺是較為重要的，相對來說色度信號對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。從廣義上看，編解碼器的測度是多個維度的函數(shù)，維度包括：壓縮效率（即碼率和質(zhì)量）、算法復(fù)雜度（時間、空間復(fù)雜度）、實現(xiàn)復(fù)雜度（平臺支持能力、技術(shù)人員市場占比）、系統(tǒng)指標（可并行性、可擴展性、延遲大小、抗誤碼能力）等。

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編解碼器好壞

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當我們評價一個東西是好或者不好，首先需要給出一個測度。從廣義上看，編解碼器的測度是多個維度的函數(shù)，維度包括：壓縮效率（即碼率和質(zhì)量）、算法復(fù)雜度（時間、空間復(fù)雜度）、實現(xiàn)復(fù)雜度（平臺支持能力、技術(shù)人員市場占比）、系統(tǒng)指標（可并行性、可擴展性、延遲大小、抗誤碼能力）等。若將畫面內(nèi)變動部分的內(nèi)容傳到對方，那么，在前一幀圖像中與當前幀的宏塊所對應(yīng)的位置附近，找到一個與當前宏塊的亮度塊最近的宏塊，并作為當前宏塊(MB)的預(yù)測值，然后將當前的畫面內(nèi)的宏塊與預(yù)測塊相減，得到一個預(yù)測誤差，僅對誤差塊進行編碼即可。由于這些維度之間是互相制約的，實際研發(fā)中只能取主要維度而犧牲其他方面，取得某種平衡。比如在視頻內(nèi)容生產(chǎn)領(lǐng)域用的JPEG2K、TICO等編碼器，就強調(diào)低復(fù)雜度，壓縮比并沒有分發(fā)領(lǐng)域的HEVC、H264等高。再比如H264編碼器，會分為不同的profile或類型，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。