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发表于 2010-4-23
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文件压缩
. J* K2 m) J3 i5 G4 J: }视频压缩的目标是在尽可能保证视觉效果的前提下减少视频数据率。视频压缩比一般指压缩后的数据量与压缩前的数据量之比。由于视频是连续的静态图像,因此其压缩编码算法与静态图像的压缩编码算法有某些共同之处,但是运动的视频还有其自身的特性,因此在压缩时还应考虑其运动特性才能达到高压缩的目标。
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在视频压缩中常需用到以下的一些基本概念:( v" m5 P. a% B$ g
) A t7 ?& j* R1 a有损无损
; X% |6 b5 ?+ [3 w2 y% Z* a' q A* o在视频压缩中有损(Lossy )和无损(Lossless)的概念与静态图像中基本类似。无损压缩也即压缩前和解压缩后的数据完全一致。多数的无损压缩都采用RLE行程编码算法。有损压缩意味着解压缩后的数据与压缩前的数据不一致。在压缩的过程中要丢失一些人眼和人耳所不敏感的图像或音频信息,而且丢失的信息不可恢复。几乎所有高压缩的算法都采用有损压缩,这样才能达到低数据率的目标。丢失的数据率与压缩比有关,压缩比越小,丢失的数据越多,解压缩后的效果一般越差。此外,某些有损压缩算法采用多次重复压缩的方式,这样还会引起额外的数据丢失。
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压缩说明
5 c \$ e1 n5 y6 Z& J- ~7 K如果使用数字视频,需要考虑的一个重要因素是文件大小,因为数字视频文件往往会很大,这将占用大量硬盘空间。解决这些问题的方法是压缩—让文件变小。 d5 j* z1 [; h3 f4 y R, o
! U' |9 I* ?) e7 n! }; U; T0 @. J无损压缩
. H+ X' Q: V1 O4 y O) Z. ^无损一词的意思是“不丢失数据”。当一个文件以无损格式压缩时,全部数据仍然存在,这与压缩文档很相似—文档文件虽然变小了,但解压缩之后每一个字都还存在。您可以反复保存无损视频而不会丢失任何数据—这种压缩只是将数据压缩到更小的空间。无损压缩节省的空间较少,因为在不丢失信息的前提下,只能将数据压缩到这一程度。
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有损压缩; F6 o0 c& p$ [0 _, C' E
有损压缩丢弃一些数据,以便获得较低的位速。心理声学压缩和心理视觉压缩是有损压缩技术,压缩结果是文件变小,但包含的源数据也更少。每次以有损文件格式保存文件时,都会损失很多数据—即使用同一种格式保存也是如此。: a8 f' F$ s7 v T8 u2 P2 s7 [1 k
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H.265 编解码器
* s# c3 B/ a0 B$ `0 Q4 w& Z! K2012年8月,爱立信公司推出了首款H.265编解码器,而在仅仅六个月之后,国际电联(ITU)就正式批准通过了HEVC/H.265标准,标准全称为高效视频编码(High Efficiency VideoCoding),相较于之前的H.264标准有了相当大的改善。H.265旨在,在有限带宽下传输更高质量的网络视频,仅需原先的一半带宽即可播放相同质量的视频。H.265标准也同时支持4K(4096×2160)和8K(8192×4320)超高清视频。可以说,H.265标准让视频跟上了显示屏“高分辨率化”的脚步。而未来的五年甚至十年,H.265很可能将会成为主流。
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5 `. B& B, \+ s2 z解码器+ l$ d; o$ F+ f* \, G& a
一般来说,音频解码器分为两类,一类是用于Hi-Fi听音的纯音频解码器,即指把CD机等数字音源器材一分为二后,去掉转盘(驱动光碟旋转读盘)的部分。纯音频解码器的主要作用是把读取的数字音频信息转换成模拟音频信号输出,供功率放大重放。因此严格说纯音频解码器应称作D/A(数字/模拟)转换器。
1 z$ _, k# u! R+ H7 A! y) @. ]9 l另一类即AV影音解码器,即平常所说的在“家庭影院”设备中使用的解码器或者说播放器具有解码功能,主要作用是把影片录音时经过编码的多声道音频信息作解码还原,经D/A转换后供功率放大重放。目前高端的视频播放器,都是把音频直接源码输出交给AV功放来处理数字音频信号。0 N/ D m! C2 ~# t
' C e. K1 }. _' M. G8 k& n影音解码播放器
* r& {, _( G' f8 ?( w' B设备,并不能无中生有地制造额外信息,而只可能因某些妥协或错误丢失信息。视频回放过程中,设备除了通过“解码”来还原载体本身的信息外,往往还会针对这些信息进行某些“增强”,比如插值和滤镜等等,最终的输出实际是对载体提供信息的“一种过分解读”,只不过这一解读方式往往能满足观影者的期待。具体到软解和硬解,硬解往往针对特定的参数组合以固化的硬件资源完成解码和增强,而软解则须提供更强的通用性,因此性能往往弱于同时代的硬解。随着技术的发展,工程师们发现显卡的GPU/VPU要比CPU更适合这类大数据量的、低难度的重复工作。视频解码工作从处理器那里分离出来,交给专业显卡去做,这就叫做“硬解码”。
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硬解码:8 N( P+ ]' f3 T
硬解,用自带播放器播放,硬解就是调用GPU的专门模块编码来解,减少CPU运算,对CPU等硬件要求也相对低点。而GPU的并行运算能力要远远高于CPU,这样可以大大的降低对CPU的负载,这样机器的性能更出色。
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软解码:: O% w" o1 l1 U' O: s% {. G
软解,安装第三方播放器才可播放。软解需要CPU运算,变相加大CPU负担。软解码即通过软件让CPU来对视频进行解码处理;软解往往默认只做“解码”,不做“增强”,这可能就是为什么有软解效果不如硬解的原因。
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' {+ A# M; T3 @0 u软解码硬解码对比结果. y4 _' n; U9 [' ?- F
在测试过程中,播放码率比较大的视频,硬解码能够流畅播放,但是软解码则出现了视频延时、画面和声音卡顿、声画不同步等严重的问题,无法正常播放。. \/ |6 k! G" L: H8 V# D
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, x' r) J! ~, j: l# l# X, N! M视频播放器
- Y( b5 S, f# \* W4 v7 k. C视频播放器是指能播放以数字信号形式存储的视频的软件,也指具有播放视频功能的光盘或硬盘播放机。大多数视频播放器(除了少数波形文件外),携带解码器以还原经过压缩媒体文件,视频播放器还要内置一整套转换频率以及缓冲的算法。当然大多数的视频播放器还能支持播放音频文件。; u5 x* ~ ~- a" j
视频播放器包含音频解码器功能。不同的播放器包含的音频解码功能种类不同。所以有时候需要添加单独的音频解码器来对播放器进行补充。
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总结:! |+ \0 a, s6 X; n5 j) v
播放机就是把压缩过的影音文件通过数字解码方式,转换为数字电信号送给显示设备。但是这个电信号的传输,均采用的是数字传输。终端也是采用数字接收。
9 }! |" o- X7 p9 f2 B音频部分,一般都是采取连接AV影音功放设备进行音频部分的单独解码。有的播放器带有模拟5.1/7.1解码.可以直接链接功放来实现音频解码。如果没有模拟解码,就需要单独连接数字解码功放来实现了。 |
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