1. 視頻編碼概念

??? 視頻編碼方式就是指通過特定的壓縮技術(shù)，將某個(gè)視頻格式的文件轉(zhuǎn)換成另一種視頻格式文件的方式。

2. 為什么要進(jìn)行視頻壓縮？

• 數(shù)據(jù)太大：未經(jīng)壓縮的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)量巨大
• 存儲(chǔ)困難：一張DVD只能存儲(chǔ)幾秒鐘的未壓縮數(shù)字視頻（標(biāo)準(zhǔn)DVD光盤是4.7GB，雙層DVD光盤也不過8.5GB）
• 傳輸困難:1M的帶寬傳輸一秒的數(shù)組電視視頻需要大概4分鐘

一分鐘的視頻數(shù)據(jù)量

Frame Rate（幀率）	Frame Size	Bits/pixel	Bit-rate(bps	File Size(Bytes
30 frames/sec	176X 144 pixels	12	9123480 約1M	68428800 1M*60

3. 壓縮原理

??? 去除冗余信息

• 空間冗余：圖像相鄰像素之間有較強(qiáng)的相關(guān)性
• 時(shí)間冗余：視頻序列的相鄰圖像之間內(nèi)容相似
• 編碼冗余：不同像素值出現(xiàn)概率不同
• 視覺冗余：人的視覺系統(tǒng)對(duì)某些細(xì)節(jié)不敏感
• 知識(shí)冗余：規(guī)律性的結(jié)構(gòu)可由先驗(yàn)知識(shí)個(gè)北京知識(shí)得到

4. 數(shù)據(jù)壓縮分類

??? 無損壓縮（Lossless）

• 壓縮前解壓后圖像完全一致
• 壓縮比低（2：1~3：1）
• 如：Winzip，JPEG-LG

??? 有損壓縮（Lossy）

• 壓縮前解壓后圖像不一致
• 壓縮比高（10：1~20：1）
• 利用人的視覺系統(tǒng)特性
• 如：MPEG-2，Hello64/AVC，AVS

5. 編解碼器

??? 編碼器（Encoder）：壓縮信號(hào)的設(shè)備或者程序

??? 解碼器（Decoder）：解壓縮信號(hào)的設(shè)備或者程序

??? 編解碼去（Codec）：編解碼器對(duì)

6. 編解碼系統(tǒng)組成

??? （1）編碼器中的關(guān)鍵技術(shù)

??? （2）編解碼中的關(guān)鍵技術(shù)

???

7. 編解碼器實(shí)現(xiàn)

??? 編解碼器的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)

• 超大規(guī)模集成電路VLSI? ASIC,FPGA
• 數(shù)字信號(hào)處理器DSP
• 軟件

??? 編解碼器產(chǎn)品

• 機(jī)頂盒
• 數(shù)字電視
• 攝像機(jī)
• 監(jiān)控器

8. 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)

???? 編碼標(biāo)準(zhǔn)作用：

• 兼容：不同廠家生產(chǎn)的編碼器壓縮的碼流能夠被不同廠家的解碼器解碼
• 高效：標(biāo)準(zhǔn)編解碼器可以進(jìn)行批量生產(chǎn)，節(jié)約成本
• 主流的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)：

??????? MPEG-2???

??????? MPEG-4 Simple Profile

??????? H.264/AVC

??????? AVS

??????? VC-1

9. 視頻傳輸

??? 視頻傳輸：通過傳輸系統(tǒng)將壓縮的視頻碼流從編碼端傳輸?shù)浇獯a端

??? 傳輸系統(tǒng)：互聯(lián)網(wǎng)、地面無線衛(wèi)星、衛(wèi)星

10. 視頻傳輸面臨問題

• 傳輸系統(tǒng)不可靠

??????? 帶寬限制

??????? 信號(hào)衰減

??????? 噪聲干擾

??????? 傳輸延遲

• 視頻傳輸?shù)膯栴}

??????? 不能解碼出正確的視頻

??????? 視頻播放延遲

11. 視頻傳輸差錯(cuò)控制

• Error Control解決視頻傳輸過程中由于數(shù)據(jù)丟失或延遲導(dǎo)致的問題
• 差錯(cuò)控制技術(shù)：

??????? 信道編碼差錯(cuò)控制技術(shù)

??????? 編碼器差錯(cuò)恢復(fù)

??????? 解碼器差錯(cuò)隱藏

12. 視頻傳輸?shù)腛oS參數(shù)

• 數(shù)據(jù)包的端到端的延遲
• 帶寬：比特/秒
• 數(shù)據(jù)包的延遲時(shí)間的波動(dòng)

?

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總結(jié)

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