简而言之,视频编码是压缩视频和减少传输带宽和存储空间需求所必需的。
正如你所知,视频是由图像组成的。让我们以单个图像为例。如果要查看分辨率为1920x1080的高清晰度图像,则总共需要1920x1080x8x3位。
这里,1920x1080表示像素的数量,3表示RGB值,8位表示每个像素值的大小。因此,对于一个图像,总大小约为47MB。
现在,观看分辨率为1920x1080的视频怎么样?如今,视频通常以每秒30帧(fps)的速度录制。
如果你做一个粗略的计算,你将需要每秒30帧47MB大小的图像。这加起来大约有1.4GB的带宽。
不难看出,视频信号包含了大量的信息,这显然超出了当今网络的能力。因此,视频压缩编码对于在节省传输带宽和存储空间的同时通过网络传输视频至关重要。
视频编解码器是一个神奇的工具,可以使视频文件更小更好。它可以将大量数据压缩到一个狭小的空间中,因此您可以在线观看视频或将其保存在设备上,而不会遇到任何麻烦。
视频编解码器还可以使视频看起来很好看,播放起来很流畅。它可以修复当你缩小视频文件时发生的错误和小故障。如果没有视频编解码器,视频将是巨大的、缓慢的和丑陋的。
视频编解码器有很多种,但最流行的两种是H.264和H.265。他们就像视频编解码器之王。它们被许多显示视频的网站和应用程序使用,如Netflix和YouTube。
H.264是一种在不损失太多质量的情况下缩小视频文件的方法。它也被称为AVC或MPEG-4。它适用于在线播放视频或将其保存在DVD或[敏感词]等磁盘上。
H.264即使在低速下也能使视频看起来很好看。它可以处理不同颜色和亮度级别的高质量视频。它还可以处理不同类型的视频,例如电视节目中的视频。
H.264将每个视频图片划分为小块(最多16x16像素)。然后,它将这些块与上一张和下一张图片进行比较,以找到保存它们的最佳方法。播放视频时,使用相同的比较将块放回一起。这使视频看起来流畅清晰。
H.264的主要优点是其优越的数据压缩率。在相同的图像质量条件下,H.264提供的压缩比是MPEG-2的两倍多,是MPEG-4的1.5到2倍。
H.264不仅提供了高压缩比,还提供了高质量、平滑的图像。这就是为什么用H.264压缩的视频数据在网络传输过程中需要更少的带宽,使其更经济。
您已经很好地概述了视频编码的重要性、基本原理以及H.264编解码器的特点。视频编码确实是现代数字媒体传输和存储不可或缺的技术,它极大地降低了视频数据的大小,从而减少了带宽需求和存储空间。
关于.264(也称为或-4 10),它是目前应用最广泛的视频编码标准之一,因其高效的压缩率和良好的图像质量而备受青睐。H.264通过以下方式实现高效压缩:
1. 帧内预测(- ):在编码当前帧时,利用帧内相邻像素的相关性来减少冗余。这通常通过预测当前块周围的像素值来实现,并仅编码预测误差。
2. 帧间预测(- ):利用视频序列中连续帧之间的时间相关性。H.264将视频划分为宏块(通常是1616像素),并尝试在之前的帧中找到相似的宏块,仅编码运动向量(表示宏块如何移动)和预测误差。这种方法特别有效,因为视频中的许多场景变化是平滑的,连续帧之间有很多相似之处。
3. 变换编码( ):将预测误差(无论是帧内还是帧间)从空间域转换到频率域(通常是使用整数变换),以便更有效地去除空间冗余。高频分量(代表图像中的细节或噪声)通常被量化得更粗糙,因为它们对视觉质量的影响较小。
4. 熵编码( ):最后一步是对量化后的系数进行无损压缩,常用的方法有(上下文自适应二进制算术编码)和(上下文自适应变长编码)。这些技术利用数据的统计特性来进一步减少数据大小。
.264的成功不仅在于其高效的压缩算法,还在于它广泛的兼容性和灵活性。它支持多种分辨率和比特率,适用于从高清电视广播到移动视频流的各种应用场景。
此外,您还提到了H.265(也称为,高效视频编码),它是H.264的继任者,提供了更高的压缩效率。H.265采用了更先进的编码技术,如更大的编码单元(最大可达6464像素)、更精细的亚像素运动估计和更复杂的变换编码,以进一步减少数据大小而不显著降低图像质量。这使得H.265特别适用于需要高压缩比的应用场景,如4和8超高清视频传输。