Ystyr codio fideo
Lle storio mawr ar gyfer data fideo gwreiddiol, mae angen 1080 MB ar fideo 7P 817 s
Mae'r trosglwyddiad data fideo gwreiddiol yn meddiannu lled band mawr, ac mae'n cymryd 11 munud i drosglwyddo'r fideo 7 s uchod gyda lled band o 10 Mbps
Ar ôl amgodio a chywasgu H.264, dim ond 708 k yw maint y fideo, a dim ond 10 ms sydd ei angen ar y lled band 500 Mbps, a all ddiwallu anghenion trosglwyddo amser real. Felly, rhaid amgodio'r fideo wreiddiol a gasglwyd o'r synhwyrydd caffael fideo.
Sylfaenol
Felly pam y gellir amgodio fideo gwreiddiol enfawr i mewn i fideo bach iawn? Beth yw'r dechnoleg yn hyn? Cyn siarad am dechnoleg, dylem yn gyntaf sefydlu'r cysyniad o fideo sy'n luniau parhaus.
Y syniad craidd yw cael gwared ar wybodaeth ddiangen:
Diswyddo gofodol: mae cydberthynas gref rhwng picseli cyfagos llun
Diswyddo dros dro: cynnwys tebyg rhwng lluniau cyfagos mewn dilyniant fideo
Diswyddo codio: mae gan wahanol werthoedd picsel debygolrwydd gwahanol
Diswyddo gweledol: nid yw'r system weledol ddynol yn sensitif i rai manylion
Diswyddo gwybodaeth: gellir cael strwythur rheoleidd-dra o wybodaeth flaenorol a gwybodaeth gefndir
Yn y bôn, cyfres o luniau sy'n cael eu chwarae'n barhaus ac yn gyflym yw fideo, felly'r ffordd hawsaf o gywasgu fideo yw cywasgu pob ffrâm o luniau. Er enghraifft, yr amgodio MJPEG hŷn yw cywasgu pob ffrâm o luniau yn y fideo. Y dull amgodio hwn Dim ond codio o fewn ffrâm, sy'n defnyddio rhagfynegiad sampl gofodol i godio. Trosiad y ddelwedd yw trin pob ffrâm fel llun, a defnyddio fformat amgodio JPEG i gywasgu'r llun. Mae'r math hwn o amgodio yn ystyried cywasgiad gwybodaeth ddiangen mewn llun yn unig.
Fodd bynnag, oherwydd y gydberthynas amser rhwng fframiau, mae rhai amgodyddion datblygedig wedi'u datblygu a all ddefnyddio codio rhyng-ffrâm. Yn syml, dewisir rhai ardaloedd ar y ffrâm trwy'r algorithm chwilio, ac yna cyfrifir y ffrâm gyfredol Mae'n fath o amgodio gyda'r gwahaniaeth fector rhwng y fframiau cyfeirio blaen a chefn. Trwy'r ddwy ffrâm olynol yn Ffigur 2, gallwn weld bod y sgïwr yn symud ymlaen, ond mewn gwirionedd mae'r olygfa eira yn symud tuag yn ôl, a chyfeirir at y ffrâm P y gellir amgodio Fframiau (I neu fframiau P eraill), y maint. ar ôl amgodio yn fach iawn, ac mae'r gymhareb cywasgu yn uchel iawn.
Dolen gyfeirio am y ffrâm http://mp.weixin.qq.com/s/ox6MsWx71b-GFsZihaOwww
Efallai y bydd gan rai myfyrwyr ddiddordeb mewn sut y daeth y ddau lun hyn. Dyma ddwy linell o orchmynion FFmpeg i'w cyflawni. Am fwy o fanylion ar FFmpeg, gweler y penodau canlynol:
Mae'r llinell gyntaf yn cynhyrchu fideo gyda fector symudol
Mae'r ail linell yn allbynnu pob ffrâm fel llun
Defnyddiwch y gorchymyn
ffmpeg -flags2 + export_mvs -i tutu.mp4 -vf codecview = mv = pf + bf + bb tutudebug2.mp4
ffmpeg -i tutudebug2.mp4'tutunormal-% 03d.bmp '
Yn ogystal â diswyddo gofodol a chywasgiad diswyddo amserol, mae cywasgiad amgodio a chywasgiad gweledol yn bennaf. Mae'r canlynol yn brif siart llif amgodiwr:
Mae Ffigur 3 a Ffigur 4 yn ddwy broses. Codio rhyng-ffrâm yw Ffigur 3, a chodio rhyng-ffrâm yw Ffigur 4. Y prif wahaniaeth a welir o'r ffigur yw bod y cam cyntaf yn wahanol. Mewn gwirionedd, mae'r ddwy broses hon hefyd wedi'u cyfuno. A siarad yn gyffredinol, rwy'n defnyddio ffrâm a P yn defnyddio codio o fewn ffrâm a chodio rhyng-ffrâm yn y drefn honno.
Dewis amgodiwr
Rwyf wedi datrys egwyddor a phroses sylfaenol yr amgodiwr. Mae'r amgodiwr wedi profi degawdau o ddatblygiad. Mae wedi esblygu o amgodio mewn-ffrâm yn unig i'r genhedlaeth newydd o amgodyddion a gynrychiolir gan H.265 a VP9 heddiw. Ar hyn o bryd, dadansoddir rhai amgodyddion cyffredin, a byddwn yn mynd â chi i archwilio byd amgodyddion.
H.264
Cyflwyniad
Mae prosiect H.264 / AVC yn bwriadu creu safon fideo. O'i gymharu â'r hen safon, gall ddarparu fideo o ansawdd uchel ar led band is (mewn geiriau eraill, dim ond hanner lled band MPEG-2, H.263 neu MPEG-4 Rhan 2 neu lai) heb ychwanegu gormod o gymhlethdod dylunio Yn ei wneud mae'n amhosibl ei gyflawni neu mae cost gweithredu yn rhy uchel. Pwrpas arall yw darparu digon o hyblygrwydd i'w ddefnyddio mewn amrywiol gymwysiadau, rhwydweithiau a systemau, gan gynnwys lled band uchel ac isel, penderfyniadau fideo uchel ac isel, darlledu, storio DVD, rhwydweithiau RTP / IP, a system ffonau amlgyfrwng ITU-T.
Mae H.264 / AVC yn cynnwys cyfres o nodweddion newydd, sy'n golygu ei fod nid yn unig yn fwy effeithlon na chodecau blaenorol, ond gellir ei ddefnyddio hefyd mewn cymwysiadau mewn amrywiol amgylcheddau rhwydwaith. Mae'r sylfaen dechnegol hon yn gwneud H.264 yn dod yn brif godecs a ddefnyddir gan gwmnïau fideo ar-lein gan gynnwys YouTube, ond nid yw'n dasg hawdd iawn ei ddefnyddio. Mewn theori, mae angen llawer o arian i ddefnyddio H.264. Ffioedd patent.
Trwydded patent
Fel rhannau cyntaf ac ail rannau MPEG-2 ac ail ran MPEG-4, mae angen i weithgynhyrchwyr cynnyrch a darparwyr gwasanaeth sy'n defnyddio H.264 / AVC dalu ffioedd trwydded patent i ddeiliaid patent. Prif ffynhonnell y trwyddedau patent hyn yw sefydliad preifat o'r enw MPEG-LA LLC. Nid oes gan y sefydliad hwn unrhyw beth i'w wneud â Sefydliad Safoni MPEG, ond mae'r sefydliad hwn hefyd yn rheoli System Rhan Un MPEG-2, Fideo Rhan Dau, a Rhan Un MPEG-4. Trwyddedau patent fideo dwy ran a thechnoleg arall.
Mae angen i drwyddedau patent eraill fod yn berthnasol i sefydliad preifat arall o'r enw Trwyddedu VIA, sydd hefyd yn rheoli trwyddedau patent ar gyfer safonau cywasgu sain fel MPEG-2 AAC ac MPEG-4 Audio.
Gweithredu ffynhonnell agored H.264
rhaglen amgodio ffynhonnell agored H.264 yw openh264 a weithredir gan Cisco. Er bod H.264 yn gofyn am ffi patent uchel, mae terfyn blynyddol ar y ffi patent. Ar ôl i Cisco dalu'r ffi patent flynyddol ar gyfer OpenH264, mae OpenH264 yn rhad ac am ddim Defnyddiwch hi yn rhydd.
Mae x264 yn feddalwedd rhad ac am ddim codio fideo sydd wedi'i drwyddedu o dan GPL. Prif swyddogaeth x264 yw perfformio amgodio fideo H.264 / MPEG-4 AVC, nid fel datgodiwr.
Ac eithrio'r mater cost i'w gymharu:
Mae'r defnydd CPU o openh264 yn llawer is na defnydd x264
mae openh264 yn cefnogi proffil llinell sylfaen yn unig, mae x264 yn cefnogi mwy o broffiliau
HEVC / H.265
Cyflwyniad
Mae Codio Fideo Effeithlonrwydd Uchel (HEVC) yn safon cywasgu fideo (a elwir hefyd yn H.265), a ystyrir yn olynydd safon AVC ITU-T H.264 / MPEG-4. Yn 2004, dechreuodd Grŵp Arbenigwyr Lluniau Symudol ISO / IEC (MPEG) a Grŵp Arbenigwyr Codio Fideo ITU-T (VCEG) ddatblygu fel ISO / IEC 23008-2 MPEG-H Rhan 2 neu ITU-T H.265. Derbyniwyd fersiwn gyntaf safon cywasgu fideo HEVC / H.265 fel safon swyddogol yr Undeb Telathrebu Rhyngwladol (ITU-T) ar Ebrill 13, 2013. Ystyrir bod HEVC nid yn unig yn gwella ansawdd fideo, ond hefyd yn cyflawni ddwywaith. cyfradd gywasgu H.264 / MPEG-4 AVC (sy'n cyfateb i ostyngiad o 50% yn y gyfradd didau o dan yr un ansawdd llun), a gall gefnogi datrysiad 4K a hyd yn oed teledu uwch-ddiffiniad uchel (UHDTV), gall y datrysiad uchaf cyrraedd 8192 × 4320 (datrysiad 8K).
Trwydded patent
Mae HEVC yn ei gwneud yn ofynnol i bob gweithgynhyrchydd cynnwys sy'n defnyddio technoleg H.265, gan gynnwys Apple, YouTube, Netflix, Facebook, ac Amazon, dalu 0.5% o'u refeniw cynnwys fel ffi defnyddio technoleg. Mae'r farchnad cyfryngau ffrydio gyfan yn cyrraedd tua 100 biliwn o ddoleri'r UD bob blwyddyn, ac mae'n parhau i Yn y twf, mae'r ardoll o 0.5% yn bendant yn ffi enfawr. Ac nid ydynt wedi gadael i wneuthurwyr offer, y mae angen i wneuthurwyr teledu dalu 1.5 doler yr UD fesul uned a gweithgynhyrchwyr dyfeisiau symudol 0.8 doler yr UD yr uned mewn ffioedd patent. Nid ydynt hyd yn oed wedi gadael i wneuthurwyr fel chwaraewyr dyfeisiau Blu-ray, consolau gemau, a recordwyr fideo, y mae'n rhaid iddynt dalu $ 1.1 yr un.
Gweithredu ffynhonnell agored H.265 / HEVC
Mae libde265 HEVC yn cael ei ddarparu gan gwmni struktur o dan y drwydded ffynhonnell agored Trwydded Gyhoeddus Gyffredinol Llai GNU (LGPL), a gall gwylwyr fwynhau'r delweddau o'r ansawdd uchaf ar gyflymder rhyngrwyd arafach. O'i gymharu â datgodyddion blaenorol yn seiliedig ar safon H.264, gall y datgodiwr libde265 HEVC ddod â'ch cynnwys HD llawn i hyd at ddwywaith y gynulleidfa, neu leihau'r lled band sy'n ofynnol ar gyfer ffrydio 50%.
Mae x265 yn cael ei ddatblygu gan MulticoreWare ac mae ar agor o dan y cytundeb GPL.
VP8
Cyflwyniad
Mae VP8 yn fformat cywasgu fideo agored a ddatblygwyd gyntaf gan On2 Technologies ac yna ei ryddhau gan Google. Ar yr un pryd, rhyddhaodd Google lyfrgell weithredu cod VP8: libvpx, a ryddhawyd ar ffurf telerau trwydded BSD, ac a ychwanegodd yr hawl i ddefnyddio'r patent. Ar ôl rhai dadleuon, cadarnhawyd awdurdodiad VP8 o'r diwedd fel awdurdodiad ffynhonnell agored.
Ar hyn o bryd, y porwyr gwe sy'n cefnogi VP8 yw Opera, Firefox a Chrome.
Trwydded patent
Ym mis Mawrth 2013, daeth Google i gytundeb ag MPEG LA ac 11 o ddeiliaid patentau i ganiatáu i Google gael VP8 a'i VPx blaenorol ac amgodiadau eraill a allai gael eu torri ar batentau. Ar yr un pryd, gall Google hefyd ail-awdurdodi patentau cysylltiedig i ddefnyddwyr VP8 yn rhad ac am ddim. , Mae'r cytundeb hwn hefyd yn addas ar gyfer y genhedlaeth nesaf o amgodio VPx. Hyd yn hyn, mae MPEG LA wedi rhoi’r gorau i sefydlu cynghrair trwyddedu ganolog patent VP8, a bydd defnyddwyr VP8 yn gallu penderfynu defnyddio’r cod hwn yn rhad ac am ddim heb boeni am freindaliadau torri patent posibl.
Gweithredu ffynhonnell agored VP8
Libvpx yw unig weithrediad ffynhonnell agored VP8. Fe'i datblygwyd gan On2 Technologies. Ar ôl i Google ei gaffael, agorodd ei god ffynhonnell. Mae'r drwydded yn rhydd iawn a gellir ei defnyddio'n rhydd.
VP9
Cyflwyniad
Dechreuodd datblygiad VP9 yn nhrydydd chwarter 2011. Y nod yw lleihau maint y ffeil 50% o'i gymharu ag amgodio VP8 o dan yr un ansawdd delwedd. Nod arall yw rhagori ar amgodio HEVC o ran effeithlonrwydd amgodio.
Ar Ragfyr 13, 2012, ychwanegodd porwr Chromium gefnogaeth ar gyfer amgodio VP9. Dechreuodd porwr Chrome gefnogi chwarae fideo wedi'i amgodio VP9 ar Chwefror 21, 2013.
Cyhoeddodd Google y bydd yn cwblhau datblygiad y cod VP9 ar Fehefin 17, 2013, pan fydd y porwr Chrome yn tywys y cod VP9 yn ddiofyn. Ar Fawrth 18, 2014, ychwanegodd Mozilla gefnogaeth VP9 i borwr Firefox.
Ar Ebrill 3, 2015, rhyddhaodd Google libvpx1.4.0, a ychwanegodd gefnogaeth ar gyfer dyfnder did 10-did a 12-did, samplu croma 4: 2: 2 a 4: 4: 4, ac amgodio / datgodio aml-graidd VP9.
Trwydded patent
Mae VP9 yn fformat amgodio fideo fformat agored, heb freindal.
Gweithredu ffynhonnell agored VP9
libvpx yw unig weithrediad ffynhonnell agored VP9, a ddatblygwyd ac a gynhelir gan Google. Rhennir rhai o'r codau gan VP8 a VP9, a'r gweddill yw gweithrediadau codec VP8 a VP9 yn y drefn honno.
Cymhariaeth o VP9 a H.264 a HEVC
Cymhariaeth o HEVC a H.264 mewn gwahanol benderfyniadau
O'i gymharu â H.264 / MPEG-4, y gostyngiad cyfradd didau cyfartalog o HEVC yw:
Gellir gweld bod y gyfradd didau wedi gostwng mwy na 60%
Mae gan HEVC (H.265) fwy o fantais o ran arbed cyfradd didau ar gyfer VP9 a H.264, gan arbed 48.3% a 75.8% yn y drefn honno o dan yr un PSNR
Mae gan H.264 fantais enfawr mewn amser amgodio. O'i gymharu â VP9 a HEVC (H.265), mae HEVC 6 gwaith yn fwy na VP9, ac mae VP9 bron i 40 gwaith yn fwy na H.264.
