视频编解码器原理
视频处理发端的图像信号是由摄像机提供的复合模拟信号,经过数字视频转换,分离出的亮度(灰度)信号和两个色度信号,如图3—3所示。这三路信号经A/D变换,将模拟信号转换为数字信号,每个像素点为8bit。数字化后信号经预处理,滤除信号中的噪声,进入CIF格式变换电路,成为CIF标准格式,然后进入信源编码器进行图像压缩编码。预处理的目的是消除信号中的背景噪声,从而利于提高图像的清晰度。当然,预处理还可解决亮度与色度信号串扰,减小叠折干扰的作用。
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编解码器使用的注意事项
解码器到云台、镜头的连接线不要太长。因为控制镜头的电压为直流12伏左右,无线电子设备报价,传输太远则压降太大,会导致镜头不能控制。另外,由于多芯控制电缆比屏蔽双绞线要贵,所以成本也会增加。
室外解码器要做好防水处理。在进线口处用防水胶封好是一种不错的方法,并且操作简单。
从主机到解码器通常采用屏蔽双绞线,一条线上可以并联多台解码器,总长度不超过1500米(视现场情况而定)。如果解码器数量太大,需要增加一些辅助设备,如增加控制码分配器或在后一台解码器上并联一个匹配电阻。
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编解码器处理能力和高画质的解决方案
当说到硬编码器时,脑海中default的应用场景是直播,并且是直连信号源(摄像机或者通过contribution编码器送过来的解码视频)。在这种应用中,受限于时延和线性快编,留给编码器时间窗口比较短,加之硬件编码器计算和buffer资源有限,像multipass、lookahead等一些复杂的编码优化手段就会disable掉,因此压缩效率会受限。软件编码器的应用场景更多的是点播或者延迟直播,并且可以部署在弹性的云上,无线电子设备价格,如果并行扩展性设计的好的话,一些复杂编码模式都可以开启,压缩能力能够充分施展,压缩效率自然更好。
此外,当我们说到画质的时候,其实更多的说的是重建视频的主观感受,并不是我们优化编码器时通常使用的PSNR(或者SSIM等)。对于特定的视频帧,无论是那个metric,码率或者QP的变化,画质的相对变化都能直接反应出来。难在不同内容的视频,人对画质的感受是很implict的,从不好到好的刻度是不均匀和非线性的。这给编码器优化带来了较大的自由度,也是各位编码老铁们发挥的空间。窄带高清,per-title,感知编码、视觉优化、内容自适应等都是工作在这个区间。我们常说,编码既是技术(Tech)也是艺术(Art),这里面有很多know-how的tricks,无线电子设备多少钱,有工匠精神的老司机们往往更胜一筹。举个例子,我们曾对国外一款商业编码器和 x265,HM进行过对比测试,单看PSNR,商业编码器比不过HM,甚至x265,但是在体育比赛,无线电子设备,歌舞晚会等实际场景中,画面的均匀性和一致性等主观方面(如画面之间闪烁性低),商业编码器优势明显。
另外补充一点,画质的好坏不只取决于编解码本身,预处理和后处理也很十分重要,甚至带来的画质提升效果要大于编码优化本身。
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