视频编解码：第一章 编解码基础

1. 视频编码概念

    视频编码方式就是指通过特定的压缩技术，将某个视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。

2. 为什么要进行视频压缩？

• 数据太大：未经压缩的数字视频数据量巨大
• 存储困难：一张DVD只能存储几秒钟的未压缩数字视频（标准DVD光盘是4.7GB，双层DVD光盘也不过8.5GB）
• 传输困难:1M的带宽传输一秒的数组电视视频需要大概4分钟

一分钟的视频数据量

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

3. 压缩原理

    去除冗余信息

• 空间冗余：图像相邻像素之间有较强的相关性
• 时间冗余：视频序列的相邻图像之间内容相似
• 编码冗余：不同像素值出现概率不同
• 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个北京知识得到

4. 数据压缩分类

    无损压缩（Lossless）

• 压缩前解压后图像完全一致
• 压缩比低（2：1~3：1）
• 如：Winzip，JPEG-LG

    有损压缩（Lossy）

• 压缩前解压后图像不一致
• 压缩比高（10：1~20：1）
• 利用人的视觉系统特性
• 如：MPEG-2，Hello64/AVC，AVS

5. 编解码器

    编码器（Encoder）：压缩信号的设备或者程序

    解码器（Decoder）：解压缩信号的设备或者程序

    编解码去（Codec）：编解码器对

6. 编解码系统组成

    （1）编码器中的关键技术

    （2）编解码中的关键技术

   

7. 编解码器实现

    编解码器的实现平台

• 超大规模集成电路VLSI  ASIC,FPGA
• 数字信号处理器DSP
• 软件

    编解码器产品

• 机顶盒
• 数字电视
• 摄像机
• 监控器

8. 视频编码标准

     编码标准作用：

• 兼容：不同厂家生产的编码器压缩的码流能够被不同厂家的解码器解码
• 高效：标准编解码器可以进行批量生产，节约成本
• 主流的视频编码标准：

        MPEG-2   

        MPEG-4 Simple Profile

        H.264/AVC

        AVS

        VC-1

9. 视频传输

    视频传输：通过传输系统将压缩的视频码流从编码端传输到解码端

    传输系统：互联网、地面无线卫星、卫星

10. 视频传输面临问题

• 传输系统不可靠

        带宽限制

        信号衰减

        噪声干扰

        传输延迟

• 视频传输的问题

        不能解码出正确的视频

        视频播放延迟

11. 视频传输差错控制

• Error Control解决视频传输过程中由于数据丢失或延迟导致的问题
• 差错控制技术：

        信道编码差错控制技术

        编码器差错恢复

        解码器差错隐藏

12. 视频传输的OoS参数

• 数据包的端到端的延迟
• 带宽：比特/秒
• 数据包的延迟时间的波动