intoPIX 专家回答网络最经常提出的有关视频压缩的问题。
为什么我们需要视频压缩?
因为视频会产生数量惊人的数据。例如:您用手机拍摄了大约 300-400 张假日照片,并弹出一条"存储几乎已满"的消息。现在,静止图像通常是"有损"压缩在 10:1 与 JPEG .因此未压缩,您只能拍摄 30-40 张图像。电影通常以每秒 24 或 48 帧的速度拍摄。如果没有压缩,这意味着它将产生相同数量的 raw 数据在一秒内,作为那些填补了您的手机的存储空间。然后,想象一下,对于一个完整的电影来说,这多少钱。一般说,为了让你免于计算,平均90分钟的大片可以产生高达1TB的 raw 视频数据。而且,由于没有人想在 Netflix 真正掉到沙发上前两天开始流式传输,因此您需要视频压缩。
视频压缩在哪里使用?
由于前面提到的数据量问题,压缩基本上用于需要管理、传输或存储视频的任何地方。
如果视频被压缩或不压缩,最终用户通常看不到它,因此下面是使用压缩的示例列表以及为什么专门使用压缩:
数字影院
提供最佳质量、更大的分辨率、更高的帧速率、更高的动态范围 (HDR)并减少电影制片厂发送到电影院的硬盘数量。
高级驾驶员辅助系统
打造安全、高度连接的自动驾驶车辆(车内和外部世界),同时保持低能耗。
广播
从 HD 升级到 4K 甚至 8K 视频,无需昂贵的基础设施翻新,并将视频传送至我们全球所有设备(从电视到平板电脑到移动电话)。
专业 AV 安装
尽量减少对电缆(例如 Cat5 而不是 Cat6)的投资,减少办公楼、演讲厅、礼拜堂、智能住宅、交通终端等电缆(例如单 1GB 以太网而不是多个)所需的空间。
VR / AR 齿轮
使用最无功视频压缩,通过专用 Wi-Fi 或 5G 技术允许用户获得无线体验。
卫星图像
在合理的时间内捕获和发送高分辨率图像(例如 16K x 16K 像素)。
消费类电子产品
减少设备内发送、管理和存储的电子信号量,从而减少内存、接口、大小和功耗。
和许多其他应用程序!
视频压缩如何工作?
简单地说,您希望将视频数据从大量像素信息流转换为更高效的位流。
大多数算法使用 3 个主要步骤来实现:
1.
信息的解相关性
对图片的像素进行了重组,以简化熵编码效率、对数据进行排序、对数据进行分类...最流行的机制是"离散子酶变换"(DCT)和"离散小波变换"(DWT)。
2.
熵编码
将冗余信息编码为位,使其变小。简单地说,假设你有一个番茄的形象。在这里,该算法将最短的代码分配给非常频繁的红色,而看起来不太频繁的颜色将分配一个更长的代码。这有助于将最终代码最小化为整体代码。
3.
速率控制
在这里,您最终区分了无损压缩和无损压缩。根据目标压缩比或目标比特率,您将只保留最相关的数据,以实现最佳结果。
如何选择正确的视频编解码器?
最重要的事情是确定您的需求和您首先要解决的挑战,因为那里有许多编解码器,所有这些都服务于不同的目的。很容易找到好的编解码器:
PEG, MPEG2, MPEG4, JPEG2000, JPEG2000 ULL, HEVC, TICO, VP9, AV1, JPEG-XS, TICO-RAW, FlinQ,等等。
...但困难的任务是找到适合您的要求的编解码器。在任何情况下,最好联系压缩专家,如 intoPIX ,以评估您的选项。
如何在产品中实现视频压缩?
您可以获取已嵌入在电路板上的 COTS 编解码器,也可以自定义解决方案,然后选择平台:它们可以在 FPGA 上运行,您可以将其嵌入到 ASIC ,或基于软件使用 GPU 或 CPU .
为什么我们不一直使用视频压缩?
事实上,压缩的使用频率比人们想象的要多。
这在终端用户应用中尤其如此。然而,由于担心质量损失和延迟,很多专业设备仍然依赖未压缩的视频--考虑到当今超低延迟、无损质量的视频编解码器的可用性,这种担心是没有道理的。但最终,在HDR、4K、8K视频的边缘,即使是长期以来只与非压缩视频打交道的广播公司,现在也开始适应或-XS等轻量级压缩技术。由于其基于线路的延迟和无损质量,它的表现就像未压缩的视频一样,但只需要(至少)1/6的带宽。
你还在使用未压缩的视频?请与我们联系,了解压缩如何简化视频传输,从而节省大量成本。