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D/D變換作一簡介。解碼器壓縮質(zhì)量編輯有損編解碼在軟件界有許多相對更加流行的編解碼器是有損的，意味著它們壓縮過程犧牲了一定的質(zhì)量。量化器采用分層量化，即選用不同的步長，針對DCT變換后的不同系數(shù)進(jìn)行量化。對其直流(DC)系數(shù)采用一種固定的步長，對其交流系數(shù)(AC)采用2～62步長，其步長范圍受后面的緩沖存儲器反饋信號的控制。 [1] 視頻復(fù)合編碼器數(shù)據(jù)視頻信號經(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。復(fù)合編碼器首先對視頻數(shù)據(jù)作進(jìn)一步壓縮。即按哈夫曼(Huffman)編碼原理進(jìn)行變字長編碼。其方法是對出現(xiàn)概率大的灰度(亮度)信號進(jìn)行短的碼字編碼，對出現(xiàn)概率小的信號賦予長的碼字，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。例如指示信號“發(fā)送/不發(fā)送”標(biāo)志，其作用是告訴對方的解碼器，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)測值；幀間預(yù)測編碼在前面已提到。

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編解碼器的作用

讀取與清除故障碼：解碼器可以完成及其故障碼的讀取功能，幾率故障碼的代碼號、出現(xiàn)次數(shù)、出現(xiàn)時間的信息，并完成對故障碼的清除工作。

執(zhí)行器作動測試功能：用解碼器對一些執(zhí)行器，像噴油嘴、怠速電機(jī)、繼電器、   電磁閥冷卻風(fēng)扇等進(jìn)行人工控制，用以檢測該執(zhí)行器是否處于良好的工作狀況。

示波器功能：在解碼器的數(shù)據(jù)流功能中，很多傳感器和執(zhí)行器的信號是采用電壓。

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編解碼器

編解碼器（codec）指的是一個能夠?qū)σ粋€信號或者一個數(shù)據(jù)流進(jìn)行變換的設(shè)備或者程序。這里指的變換既包括將信號或者數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼（通常是為了傳輸、存儲或者加密）或者提取得到一個編碼流的操作

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編解碼器處理能力和高畫質(zhì)的解決方案

當(dāng)說到硬編碼器時，腦海中default的應(yīng)用場景是直播，并且是直連信號源（攝像機(jī)或者通過contribution編碼器送過來的解碼視頻）。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。在這種應(yīng)用中，受限于時延和線性快編，留給編碼器時間窗口比較短，加之硬件編碼器計算和buffer資源有限，像multipass、lookahead等一些復(fù)雜的編碼優(yōu)化手段就會disable掉，因此壓縮效率會受限。軟件編碼器的應(yīng)用場景更多的是點播或者延遲直播，并且可以部署在彈性的云上，如果并行擴(kuò)展性設(shè)計的好的話，一些復(fù)雜編碼模式都可以開啟，壓縮能力能夠充分施展，壓縮效率自然更好。

此外，當(dāng)我們說到畫質(zhì)的時候，其實更多的說的是重建視頻的主觀感受，并不是我們優(yōu)化編碼器時通常使用的PSNR（或者SSIM等）。對于特定的視頻幀，無論是那個metric，碼率或者QP的變化，畫質(zhì)的相對變化都能直接反應(yīng)出來。難在不同內(nèi)容的視頻，人對畫質(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。難在不同內(nèi)容的視頻，人對畫質(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)化帶來了較大的自由度，也是各位編碼老鐵們發(fā)揮的空間。窄帶高清，per-title，感知編碼、視覺優(yōu)化、內(nèi)容自適應(yīng)等都是工作在這個區(qū)間。我們常說，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。舉個例子，我們曾對國外一款商業(yè)編碼器和 x265，HM進(jìn)行過對比測試，單看PSNR，商業(yè)編碼器比不過HM，甚至x265，但是在體育比賽，歌舞晚會等實際場景中，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)勢明顯。

另外補(bǔ)充一點，畫質(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，甚至帶來的畫質(zhì)提升效果要大于編碼優(yōu)化本身。

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