目录 视频为什么要编解码 视频是否可以压缩 编解码实现原理 编解码标准和国际组织 视频文件封装(容器) 视频质量评价体系 1.为什么视频要编解码? 视频冗余信息 原始视频至少存在5个方面的信息冗余:空间冗余、时间冗余、编码冗余、视觉冗余、知识冗余,接下来详细讲解一下这5个方面的冗余。 视频编解码主要流程和关键技术 ? 预测:通过帧内预测和帧间预测降低视频图像的空间冗余和时间冗余。 变换:通过从时域到频域的变换,去除相邻数据之间的相关性,即去除空间冗余。 18Mbps) 、SDTV (2-5Mbps)数字信号传输和DVD(6-8Mbps)存储,兼容MPEG-1标准 MPEG-4 ASP (P-2) :从H.263标准发展而来,基于视频对象平面编码,能在解码端控制视频对象 5.视频文件封装(容器) 封装格式 所谓封装格式就是将已经编码压缩好的视频轨和音频轨按照一定的格式放到一个文件中,这个文件也就相当于一个容器。
但现实中更多的应用场合,涉及视频的传输与存储,传输网络与存储设备无法容忍原始视频数据的巨大数据量,必须将原始视频数据经过编码压缩后,再进行传输与存储。 本文仅关注视频,不关注音频。 2. 2.8 GOP GOP(Group Of Pictures, 图像组)是一组连续的图像,由一个I帧和多个B/P帧组成,是编解码器存取的基本单位。 参考资料 [1] 泰克Tektronic, MPEG基础和协议分析指南 [2] 视频直播的理论知识,https://www.jianshu.com/p/04b5b1e4ff27 [3] open GOP www.jianshu.com/p/d30c051b4106 [4] I帧/B帧/P帧/GOP, https://blog.csdn.net/abcsunl/article/details/68190136 [5] FFmpeg音视频同步原理与实现, https://www.jianshu.com/p/3578e794f6b5 [6] FFmpeg音视频同步, https://www.jianshu.com/p
Christian Feldmann首先以表格的形式对当前几种主流编解码器进行了总结,给出了H.264/AVC,H.265/HEVC,VP9和AV1在运行平台,计算平台,编码性能,费用和应用场景的结果。 然后他介绍了一个新的编解码器EVC(Essential Video Coding)。介绍了EVC两方面的内容:要求和两个profile。 LCEVC最基本的想法是在基本编码器的基础上,通过较低的复杂度对解码输出视频进行增强,在LCEVC中,通过对附加层进行残差解码来增强,从而产生更高质量的视频。 VVC的目标应用非常广泛,包含传统2D视频,360°视频,屏幕内容和低延迟。在编码性能方面,VVC的VTM8.0版本在HM16.20的基础上减少了40%的码率。 附上演讲视频: http://mpvideo.qpic.cn/0bf26uaagaaa3eamsevt5fpfb5odap2qaaya.f10002.mp4?
视频编解码硬件方案最早是在嵌入式领域中广泛存在,如采用DSP,FPGA,ASIC等,用来弥补嵌入式系统CPU等资源能力不足问题,但随着视频分辨率越来越高(从CIF经历720P,1080P发展到 4K,8K),编码算法越来越复杂(从mpeg2经历h264,发展到h265),PC的软件规模也越来越庞大,视频应用也越来也丰富,单独靠CPU来编解码已经显得勉为其难,一种集成在显卡中gpu用来参与编解码工作已经成为主流 的某些带核显处理器和AMD某些带核显处理器 带核显的处理器 3) 视频加速卡 专用视频加速卡 二)gpu编解码的常用技术方案 1)厂家SDK方案 对应gpu编解码,硬件厂家都有相应SDK方案,应用开发者可以直接调用厂家的SDK 来完成编解码器工作。 在Linux关于gst-msdk和gst-vaapi的差异如下: 以上是关于视频在PC上的硬解硬编的常见方案。
视频编解码的新突破 如今,视频作为每天人们生活、工作、娱乐中的一部分,越来越被依赖。 将视频数据进行大幅压缩编码,通过网络传输到用户终端,再解码还原清晰度…看似简单的过程却承载着技术者们对视频编解码技术的不断探索与突破,人们才能体验到越来越高清的画质。 ---- # 讲师与议题 # Topic1 视频物联网智能编码技术与应用 随着5G、全千兆和人工智能等技术快速发展,基础多媒体通信服务由数十亿人与人的连接,向千亿人与物、物与物的连接演进,中国移动紧跟时代发展 图像视频编解码行业发展趋势 2. AI Codec落地难点与挑战 3. 为什么要做AI图像编解码 2. 提升解码速度 3. 提升RD性能与解码速度的权衡 4. 提升重建图像的主观质量 5. 跨平台解码 6. 优化延时与吞吐 7.
第四章 视频编码基础 1. 5. 图像组编码对象 6. 视频编解码关键技术 预测:通过帧内预测和帧间预测降低视频图像的空间冗余和时间冗余。 变换:通过从时域到频域的变换,去除相邻数据之间的相关性,即去除空间冗余。 色度预测模式 5. +8=19,另外一个需要5+3+2+3+2+8=23 14.
预测块中每个像素的数据,就是对应的四个边的像素值的平均 我们假设左上角起,上方那一行是17个像素是a1 b2 c3 d4 e5 f6 g7 h8 i9 j8 k7 l6 m5 n4 o3 p2 q1,用这 i9;j8 – h8;k7 – g7;l6 – f6;m5 – e5;n4 – d4;o3 – c3;p2 – b2;q1 – a1,这九对分别乘以权重0到8(也就是i9这个像素没有用到),而最左边和最右边两个像素权重最大 然后计算一个A值,它等于右上角(q1)和左下角(V值计算时候对应的那个q1’)的和乘以16 计算一个B值,它等于(5*H+32)/64,计算一个C值,C=(5*V+32)/64,这种后面加了32又除以64 块划分结构 在H.265中,将宏块的大小从H.264的16×16扩展到了64×64,以便于高分辨率视频的压缩。 因此,只需要上一行的第二个LCU编解码完毕,即可以开始当前行的编解码,以此提高编解码器的并行处理能力: 以一行LCU块为基本的并行单元,每一行LCU为一个子码流 Entropy Slice允许在一个slice
MPEG-5是新一代的国际音视频编解码标准,像我们熟悉的MP3、MP4等音视频格式就来自于MPEG系列。 MPEG-5现已开源MPEG-5 EVC的视频编解码器,其中视频解码器的开源库叫libxevd,视频编码器的开源库叫libxeve。 接下来以微软的视窗系统为例,介绍如何在Windows环境给FFmpeg集成MPEG-5 EVC视频编解码器libxevd和libxeve,具体的操作步骤说明如下: 一、配置libxevd libxevd 是一款MPEG-5的EVC视频解码器。 这行找到“--enable-libxevd --enable-libxeve”,说明FFmpeg已经启用了MPEG-5 EVC视频编解码器libxevd和libxeve。
摘要: 本文旨在解析视频编解码技术的核心价值与挑战,并提供基于腾讯云产品的操作指南和增强方案。我们将探讨视频编解码技术在处理视频数据时的关键点,并展示如何利用腾讯云产品实现性能优化和成本效益。 技术解析 视频编解码技术是数字视频处理中的关键环节,它涉及到将原始视频信号转换成数字格式,以及将压缩的视频数据恢复成可播放的视频内容。 兼容性问题:不同设备和平台对编解码格式的支持不一。 操作指南 以下是视频编解码技术实施流程的分步骤拆解,我们将在每个步骤中融入腾讯云产品的特性。 操作示例:通过腾讯云CDN服务,实现全球范围内的视频内容快速分发,降低延迟。 步骤5:视频解码与播放 原理说明:解码是将压缩的视频数据恢复成可播放的视频内容。 通过本文的技术指南,用户可以更好地理解视频编解码技术,并利用腾讯云产品实现高效的视频处理和分发。
MPEG-5是新一代的国际音视频编解码标准,像我们熟悉的MP3、MP4等音视频格式就来自于MPEG系列。 MPEG-5有关视频编解码的内容主要有两部分,一个是Part 1的基本视频编码(Essential Video Coding,EVC),另一个是Part 2的低复杂度增强视频编码(Low Complexity MPEG-5现已开源MPEG-5 EVC的视频编解码器,其中视频解码器的开源库叫libxevd,视频编码器的开源库叫libxeve。 接下来以华为的欧拉系统为例,介绍如何在Linux环境给FFmpeg集成MPEG-5 EVC视频编解码器libxevd和libxeve,具体的操作步骤说明如下: 一、安装libxevd libxevd是一款 这行找到“--enable-libxevd --enable-libxeve”,说明FFmpeg已经启用了MPEG-5 EVC视频编解码器libxevd和libxeve。
” 8月5日-6日,LiveVideoStackCon 2022 音视频技术大会 上海站,和你一同开启通向未来的大门。 视频编解码性能优化与实现 视频编解码技术不断迭代的背后,是来自人们对交互体验提出更高清、更沉浸、更低延时的更高要求。 人、视频、编码标准,在这个需求闭环中,视频编解码技术无疑是串联整个闭环中的重要角色,到底视频编解码的性能有哪些优化?又有哪些实际的落地应用?将是本专题重点关注的内容。 东南亚大部分地区手机用户使用的是国内2010年左右普及的千元机机型,这些手机在视频编解码、图像处理方面存在严重的性能瓶颈。并且,当地网络基础设施建设不太完善,在这样的网络条件下传输媒体数据谈何容易。 但是高维视觉数据投影产生的视频呈现出与自然视频截然不同的特点,例如,全景视频存在明显几何形变和空间不连续等,使得现有面向自然视频的视频编码技术不再高效。
视频编解码优化可以考虑neon,但是gpu不行。 neon 在移动平台上进行一些复杂算法的开发,一般需要用到指令集来进行加速。目前在移动上使用最多的是ARM芯片。 ARM是微处理器行业的一家知名企业,其芯片结构有:armv5、armv6、armv7和armv8系列。芯片类型有:arm7、arm9、arm11、cortex系列。 指令集有:armv5、armv6和neon指令。 NEON 技术可加速多媒体和信号处理算法(如视频编码/解码、2D/3D 图形、游戏、音频和语音处理、图像处理技术、电话和声音合成),其性能至少为ARMv5 性能的3倍,为 ARMv6 SIMD性能的2倍 gpu 以am335x为例,使用sgx530,加速2d/3d 图形,视频编解码处理的是图像。这里需要区分一组概念:图形(graphic)和图像(image)。
音视频编解码技术基础 一、名词解释 视频编码两大标准 MPEG标准MPEG制定:MPEG-1、MPEG-2等。 ITU-T标准由VCEG制定:H261、H262等。 在编解码过程中,硬编码的效率要远高于软编码,并且减少CPU的功耗。 直播、点播 直播:推流、拉流、流服务器,三者却已不可的实时播放。 点播:点播首先是不需要推流这个过程。 因为视频可能已经在流服务器流,根本不需要进行推送到服务器这一个过程。 视频帧 视频的基础单位,一张静态图片就是一帧。 关键帧 该类型帧可以之间转为可视且有效的图片,而非需要其他帧解码。 1 Mbps :VHS质量 1.25 Mbps :VCD质量(使用MPEG1压缩) 5 Mbps :DVD质量(使用MPEG2压缩) 8~15 Mbps :高清晰度电视(HDTV) 质量(使用H.264 相当好的质量,有时有明显差别 192 kbps : 优良质量,偶尔有差别 224~320 kbps : 高质量 800 bps : 能够分辨的语音所需最低码率(需使用专用的FS-1015语音编解码器)
背景: 剪辑平台中需要处理大量的视频,对视频内容的理解,离不开对视频的降维操作,一般流程是进行抽帧。 抽帧操作是很多视频处理的第一步,也是基础数据的一步,大量算法模型离不开帧数据的训练,而高质量的视频,它的fps(每秒帧数)很大,这就造成了处理高清视频时,抽帧速度会成为整个视频处理的瓶颈,本文将对比目前主流的两个视频读取库 流程: 我们以m3u8文件流进行测试,m3u8视频流,是有多个连续的ts文件组成,浏览器加载ts序列,每个ts是一定的时间连续不断的进行播放,我们按照固定帧率进行抽取,并裁减,最后保存图片,流程如下: = cv2.resize(image, (int(n_width), int(n_height))) return img_new 五.结果对比 对于标准的硬编m3u8流,处理25fps 5分钟的视频片段
我们的生活已经从文字转向了音视频。音视频即是音频和视频的结合。为了让大家对视频有一个基础的了解,在学习视频编解码之前,有几个基本概念需要掌握。 首先是帧。我们可以将一帧理解为一张图片。 码率 码率的英文是 Bit Rate,就是每秒播放比特的数量,虽然码率控制(Rate Control)不属于视频编解码的标准规定的范畴,但是在实际应用中是非常重要的,要考虑到网络的传输带宽状况,还要考虑到解码器的解码性能 上面简单地说了几个概念,其实这些概念大部分还是数字图像处理的基础内容,所以作为视频编解码工程师,手边一定还是得有一本数字图像处理的书籍的。 除了上述的概念,还有很多其他的,比如逐行扫描和隔行扫描,视频 444、422、420 格式,视频编解码质量评估标准,空域滤波、频域滤波等等。 这些都是在以后进行编解码器的设计和优化所必备的基础知识 视频编解码的前世今生与标准化流程 在说标准化流程之前,我们先说说什么是标准。
5. 视频编码 编码使用avcodec_send_frame()和avcodec_receive_packet()两个函数。 视频编码的步骤: 初始化打开输出文件时构建编码器上下文 视频帧编码 1) 设置帧类型frame->pict_type=AV_PICTURE_TYPE_NONE,让编码器根据设定参数自行生成I/B/ P帧类型 2) 将原始帧送入编码器,从编码器取出编码帧 3) 更新编码帧流索引 4) 将帧中时间参数按输出封装格式的时间基进行转换 5.1 打开视频编码器 完整源码在open_output_file IBPBPBPBPPIBPBPBPBPPIBPBPBPBPPIBPBPBPBPPIBPBPBPBPPIBPBPBPBPPIBPBPBPBPPIBPBPBPBPPIBPPIBPP tnmilo3.flv ==> tnmilo5. frame送入视频编码器后生成编码帧packet,那么 手工设置每一帧frame的帧类型为I/B/P,则编码后的packet的帧类型和frame中的一样。
音视频编解码的性能优化是一个涉及多方面的复杂课题,目标是在保证视频质量的前提下,尽可能降低码率、减少延迟、降低计算复杂度,从而节省带宽、提高用户体验。 以下我将从几个主要方面介绍音视频编解码的性能优化方法。1. 编码参数优化码率控制 (Rate Control):码率直接影响视频的质量和文件大小。 预处理 (Preprocessing):在编码前对原始视频进行预处理,例如降噪、锐化等,可以提高编码效率和视频质量。2. 避免不必要的解码:例如,在只需要显示视频缩略图时,可以只解码 I 帧,而不需要解码所有的帧。5. 网络传输优化码率自适应 (ABR):根据网络带宽动态调整视频的码率,以保证流畅的播放体验。 总结音视频编解码的性能优化是一个持续的过程,需要根据具体的应用场景和需求进行权衡和选择。通过以上介绍的方法,可以有效地提高音视频编解码的效率和质量,提升用户体验。
引子 谈到视频的编解码,我们会自然地想到H.264、HEVC/H.265这些权威的视频编解码标准;谈到标准,有人觉得这个是有专门机构去研究的,我们关心应用就好;即使有兴趣读了标准和相关技术,面对更多的是各种数学公式和术语 本文的目标是以非专业的视角来看待视频编解码原理,试图将所谓高大上的专业术语或名词转换为普通IT业者略懂的话语,从而使更多人了解视频编解码到底是怎么回事。 为什么要编码? 下图展示了编解码标准的演进历程,经过H.264编码后,视频码率被压缩到10Mbps,是源视频数据量的1/150。 那么,什么时候我们不再关心编码了? 绝大部分的视频编解码标准都无一例外地包含这些目标。当然有些标准还考虑了环路滤波,但它不是必选项,这里不做解释。 编解码的标准 各大标准之间有什么区别?有了上面的基础理解后,就比较好解释了。 最后 以上就是视频编解码的基本原理,希望读了以后能大体明白视频编解码原理的基本思路。但如果真想对视频编解码的标准和算法细节做深入了解,那就真得要下苦功夫了。文中每个主题,都可以写出几本书来。
H.264视频编解码的意义 H.264的出现就是为了创建比以前的视频压缩标准更高效的压缩标准,使用更好高效的视频压缩算法来压缩视频的占用空间,提高存储和传输的效率,在获得有效的压缩效果的同时,使得压缩过程引起的失真最小 H.264编解码的理论依据 提到H.264编解码,我们先简单说一下视频压缩算法。视频压缩算法是通过去除时间、空间的冗余来实现的。 H.264编解码在整个视频数据处理过程中,属于视频数据处理的编解码层,具体的可以查看本人总结的编解码流程图中的解码部分:Thinking-in-AV/音视频编解码/音视频解码流程概览.png。 在视频画面播放过程中,若I帧丢失了,则后面的P帧也就随着解不出来,就会出现视频画面黑屏的现象;若P帧丢失了,则视频画面会出现花屏、马赛克等现象。 3. NAL Header NAL Header由三部分组成,forbidden_bit(1bit),nal_reference_bit(2bits)(优先级),nal_unit_type(5bits)(类型
视频解码 格式 描述 Generic 通用视频编解码格式 VC1 Windows Media Video 9(WMV9)的一种实现,适用于高清视频和蓝光光盘 Xvid 开源的MPEG-4视频编解码器,常用于视频压缩和共享 Motion JPEG 基于JPEG图像序列的视频编解码格式 MPEG 1/2/4 MPEG(Moving Picture Experts Group)标准中的视频编解码格式,包括MPEG-1、MPEG -2和MPEG-4 Sorenson Sorenson视频编解码器,用于压缩和解压缩视频数据 H.263 H.263视频编解码器,常用于视频通信和传输 H.264 H.264/AVC(Advanced Video Coding)视频编解码器,广泛用于高清视频和网络视频流传输 H.265 H.265/HEVC(High Efficiency Video Coding)视频编解码器,比H.264具有更高的压缩效率 视频编解码器,也称为H.266 VP9 开源的视频编解码格式,由Google开发,用于高质量视频流传输 AV1 开源的视频编解码格式,由Alliance for Open Media开发,旨在提供高效率和高质量的视频压缩