视频基础知识-1

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Higeeon 发表于 2018/12/12 13:01:08 2018/12/12
【摘要】 我们的生活环境中充斥着各种类型的视频,关于视频的定义这里不做过多描述,只简单介绍一些基本知识点。1.什么是视频 视频是由一帧帧图像组成,如gif图片。一秒钟至少需要16帧画面(一般是30帧)才能不卡顿 假如该视频是一个1280x720分辨率的视频,那么不经过编码一秒钟的大小: 结果:1280x720x60≈843.75M2.什么是视频编码 采集的原始音...

    

    我们的生活环境中充斥着各种类型的视频,关于视频的定义这里不做过多描述,只简单介绍一些基本知识点。


1.什么是视频

    视频是由一帧帧图像组成,如gif图片。一秒钟至少需要16帧画面(一般是30帧)才能不卡顿

    假如该视频是一个1280x720分辨率的视频,那么不经过编码一秒钟的大小:1280x720x60≈843.75M


2.什么是视频编码

    采集的原始音视频信号体积都非常大,里面有很多相同的、眼看不到的、耳听不到的内容。为了减小体积便于存储、传输、交流,就有了压缩无用信息和不重要的信息的“压缩处理”,这就叫“编码”。

    视频中存在很多冗余信息,比如图像相邻像素之间有较强的相关性,视频序列的相邻图像之间内容相似,人的视觉系统对某些细节不敏感等,对这部分冗余信息进行处理的过程就是视频编码。


    这里要补充说明的是“为什么编码那么重要”。这主要是因为通过采集得到的原始的音视频大部分体积很大,按现有的带宽成本,直接不经过压缩而在网络上传输,一方面带宽成本会比较高,另一方面在播放终端的有限带宽上可能会影响播放质量,比如引起视频播放卡顿等。同时现有的很多音视频的采集设备也带有一定的编码功能,然而不同场景中对于视频的播放效果会有不同要求,比如手机端,受限于终端的屏幕尺寸,当视频清晰度达到一定程度后,再继续提高视频的分辨率,人眼难以获取更高的体验;当视频清晰度继续增高,由于设备能力有限,可能会降低观看体验,比如花屏等。


3.编码流程

压缩?--去除冗余的信息

  • 空间冗余:图像相邻像素之间有较强的相关性(帧内预测)

  • 时间冗余:视频序列的相邻图像之间内容相似(帧间预测)

  • 视觉冗余:人的视觉系统对某些细节不敏感 

  • 知识冗余:规律性的结构可由先验知识和背景知识得到

  • 编码冗余:不同像素值出现的概率不同

    PS:预测法是最简单和实用的视频压缩方法,压缩编码后传输的并不是像素本身的取样幅值,而是该取样的预测值和实际值之差(就是传输差分值)。


4.编码的类型

1)编码的方式有两种:

  • 硬编码:使用非CPU进行编码,如显卡GPU、专用的DSP、FPGA、ASIC芯片等

  • 软编码:使用CPU进行编码,软编码通常使用:ffmpeg+x264

2)相应的算法

  • ffmpeg:是一套开源的、用于对音视频进行编码&解码&转化计算机程序

  • x264:x264是一种免费的、开源的、具有更优秀算法的H.264/MPEG-4 AVC视频压缩编码方式

3)特点

  • 软编码:实现直接、简单,参数调整方便,升级易,但CPU负载重,性能较硬编码低

  • 硬编码:性能高,对CPU没有压力,但是对其他硬件要求较高(如GPU等)


    后续将自己所了解的视频信息也发布出来,敬请期待哟~

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