編解碼器

目前在嘗試使用全新的技術(shù)對編碼架構(gòu)進行革新，比如人工智能，神經(jīng)計算模型等。做編碼的都了解，視頻編碼基本結(jié)構(gòu)（波形混合編碼）在過去幾十年都沒怎么變化，主要在于預(yù)算、變換和熵編碼三大部件（及零件）的不斷替換和完善。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。近期，學(xué)界已經(jīng)提出了一些用深度學(xué)習對HEVC進行編碼提升的研究工作，不過大多集中在環(huán)內(nèi)濾波或后處理方面，還是屬于模塊級提升，沒有結(jié)構(gòu)突破，無End to End 學(xué)習能力。FVC和AV1陣營專家普遍認為，短期內(nèi)深度學(xué)習還是干不過人工fine tune的各種編碼模式(算子)，還得繼續(xù)潛伏一陣。

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編解碼器處理能力和高畫質(zhì)的解決方案

當說到硬編碼器時，腦海中default的應(yīng)用場景是直播，并且是直連信號源（攝像機或者通過contribution編碼器送過來的解碼視頻）。其方法是對出現(xiàn)概率大的灰度(亮度)信號進行短的碼字編碼，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，從而達到進一步壓縮的目的。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。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。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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什么叫編解碼器？？？

編解碼器是編碼器和解碼器的統(tǒng)稱。正常視頻或者音頻如果要存儲到電腦中，需要從磁信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，為了保證質(zhì)量和存儲的容量需要響應(yīng)的編碼技術(shù)。這是初的編碼器的功能，相應(yīng)的如果需要在電腦中播放出來，需要相應(yīng)的解碼器才可以看到視頻圖像信息。

視頻編解碼技術(shù)

視頻編解碼技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的初條件。只有的視頻編碼才能保證在現(xiàn)實的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下提供視頻服務(wù)。H.264或稱為MPEG-4第十部分（視頻編碼部分）是由ITU-T和ISO/IEC再次聯(lián)手開發(fā)的新一代視頻編碼標準。由于它比以前的標準在設(shè)計結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)功能上作了進一步改進，使得在同等視頻質(zhì)量條件下，能夠節(jié)省50%的碼率，且提高了視頻傳輸質(zhì)量的可控性，并具有較強的差錯處理能力，適用范圍更廣。在低碼率情況下，32kbps的H.264圖像質(zhì)量相當于128kbps的MPEG-4圖像質(zhì)量。H.264可應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)、廣播電視、數(shù)字影院、遠程教育、會議電視等多個行業(yè)。除了ITU-T和ISO/IEC兩個國際標準化組織制定的視頻編碼標準以外，美國微軟公司和Real Network公司都有自己的視頻編碼標準。事實上，他們也是常用的網(wǎng)絡(luò)標準。從這個意義上看，F(xiàn)PGA/ASIC做編解碼前景還是不錯的，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。