視頻編解碼器原理

視頻處理發(fā)端的圖像信號(hào)是由攝像機(jī)提供的復(fù)合模擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換，分離出的亮度(灰度)信號(hào)和兩個(gè)色度信號(hào)，如圖3—3所示。這三路信號(hào)經(jīng)A/D變換，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，每個(gè)像素點(diǎn)為8bit。特別是Intel，本身就是云計(jì)算的主力平臺(tái)，其新的CPU FPGA的計(jì)算平臺(tái)值得期待，盡管現(xiàn)在主打AI對(duì)抗Nivida。數(shù)字化后信號(hào)經(jīng)預(yù)處理，濾除信號(hào)中的噪聲，進(jìn)入CIF格式變換電路，成為CIF標(biāo)準(zhǔn)格式，然后進(jìn)入信源編碼器進(jìn)行圖像壓縮編碼。預(yù)處理的目的是消除信號(hào)中的背景噪聲，從而利于提高圖像的清晰度。當(dāng)然，預(yù)處理還可解決亮度與色度信號(hào)串?dāng)_，減小疊折干擾的作用。

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硬件編解碼器

解碼器的存在是因?yàn)橐纛l視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要先通過(guò)壓縮，否則數(shù)據(jù)量太龐大，而壓縮需要通過(guò)一定的編碼，才能用小的容量來(lái)存貯質(zhì)量最高的音頻視頻數(shù)據(jù)。因此，在需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行播放時(shí)，要先通過(guò)硬件解碼器進(jìn)行解碼。

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編解碼器的前景

首先，視頻作為所謂較大的大數(shù)據(jù)，存取和交換都離不開(kāi)壓縮和解壓。因此，背后的編解碼技術(shù)（及工程師）是被需要的，短期不會(huì)被冷落。但是換個(gè)角度看，正是因?yàn)榫幗獯a無(wú)處不在，高頻和基礎(chǔ)的特點(diǎn)，盡管邏輯上常常放在應(yīng)用層，但技術(shù)下沉或者說(shuō)硬核化的趨勢(shì)很明顯。解碼就不用說(shuō)了，播放器大都調(diào)用芯片內(nèi)置的硬解碼。軟件編碼器的應(yīng)用場(chǎng)景更多的是點(diǎn)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(jì)的好的話，一些復(fù)雜編碼模式都可以開(kāi)啟，壓縮能力能夠充分施展，壓縮效率自然更好。編碼方面，情況好一些，NTT，索喜（Socionext）、富士通這些專(zhuān)業(yè)做編碼芯片的廠商主要集中在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。真正走量的互聯(lián)網(wǎng)視頻服務(wù)商大多還是用云 軟編碼的方式。不過(guò)如前面提到的，平臺(tái)廠商有抄底的趨勢(shì)，Intel和Nvida就是代表。特別是Intel，本身就是云計(jì)算的主力平臺(tái)，其新的CPU FPGA的計(jì)算平臺(tái)值得期待，盡管現(xiàn)在主打AI對(duì)抗Nivida。但視頻方面不難推測(cè)，Media SDK應(yīng)該逐步支持到FPGA層面。從這個(gè)意義上看，F(xiàn)PGA/ASIC 做編解碼前景還是不錯(cuò)的，適合于練內(nèi)功的人，但就業(yè)口子不大，集中在少數(shù)幾家。相比來(lái)說(shuō)，軟件編解碼門(mén)檻低，口子寬但變化快。

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高清編解碼器

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一個(gè)完整的高清音視頻會(huì)議及監(jiān)控系統(tǒng)，必須涵蓋前端、傳輸、后端以及中心各個(gè)環(huán)節(jié)，缺一不可。由于這些維度之間是互相制約的，實(shí)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。其中，前端負(fù)責(zé)高清圖像的采集，傳輸負(fù)責(zé)高清圖像的輸送，后端負(fù)責(zé)高清圖像的存儲(chǔ)，中心負(fù)責(zé)高清圖像的顯示和業(yè)務(wù)的管理?？梢哉f(shuō)，一套高清會(huì)議系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)，真正給用戶體現(xiàn)直觀價(jià)值的就在于中心的圖像高清顯示，而這離不開(kāi)高清編解碼器。