编解码器是什么
是一个能够对一个信号或者一个数据流进行变换的设备或者程序。这里指的变换既包括将信号或者数据流进行编码（通常是为了传输、存储或者加密）或者提取得到一个编码流的操作，也包括为了观察或者处理从这个编码流中恢复适合观察或操作的形式的操作。我们常说，编码既是技术（Tech）也是艺术（Art），这里面有很多know-how的tricks，有工匠精神的老司机们往往更胜一筹。编解码器经常用在视频会议和流媒体等应用中，通常主要还是用在广电行业，作前端应用。
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视频编解码器设计
一个典型的数字视频编解码器的首先是将从摄像机输入的视频从RGB色度空间转换到YCbCr色度空间，而且通常还伴有色度抽样来生成4:2:0格式的视频(有时候在隔行扫描的情况下会采用4:2:2的抽样方式)。转换到YCbCr色度空间会带来两点好处：1)这样做部分的解除了色度信号中的相关性，提高了可压缩能力。FVC和AV1阵营专家普遍认为，短期内深度学习还是干不过人工finetune的各种编码模式(算子)，还得继续潜伏一阵。2)这样做将亮度信号分离出来，而亮度信号对视觉感觉是较为重要的，相对来说色度信号对视觉感觉就不是那么重要，可以抽样到较低的分辨率(4:2:0或者4:2:2)而不影响人观看的感觉。
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编解码器处理能力和高画质的解决方案
当说到硬编码器时，脑海中default的应用场景是直播，并且是直连信号源（摄像机或者通过contribution编码器送过来的解码视频）。在这种应用中，受限于时延和线性快编，留给编码器时间窗口比较短，加之硬件编码器计算和buffer资源有限，像multipass、lookahead等一些复杂的编码优化手段就会disable掉，因此压缩效率会受限。但视频方面不难推测，MediaSDK应该逐步支持到FPGA层面。软件编码器的应用场景更多的是点播或者延迟直播，并且可以部署在弹性的云上，如果并行扩展性设计的好的话，一些复杂编码模式都可以开启，压缩能力能够充分施展，压缩效率自然更好。
此外，当我们说到画质的时候，其实更多的说的是重建视频的主观感受，并不是我们优化编码器时通常使用的PSNR（或者SSIM等）。对于特定的视频帧，无论是那个metric，码率或者QP的变化，画质的相对变化都能直接反应出来。难在不同内容的视频，人对画质的感受是很implict的，从不好到好的刻度是不均匀和非线性的。这给编码器优化带来了较大的自由度，也是各位编码老铁们发挥的空间。由于这些维度之间是互相制约的，实际研发中只能取主要维度而牺牲其他方面，取得某种平衡。窄带高清，per-title，感知编码、视觉优化、内容自适应等都是工作在这个区间。我们常说，编码既是技术（Tech）也是艺术（Art），这里面有很多know-how的tricks，有工匠精神的老司机们往往更胜一筹。举个例子，我们曾对国外一款商业编码器和 x265，HM进行过对比测试，单看PSNR，商业编码器比不过HM，甚至x265，但是在体育比赛，歌舞晚会等实际场景中，画面的均匀性和一致性等主观方面（如画面之间闪烁性低），商业编码器优势明显。
另外补充一点，画质的好坏不只取决于编解码本身，预处理和后处理也很十分重要，甚至带来的画质提升效果要大于编码优化本身。
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高清编解码器的用处
高清编码器的主要作用在于接收前端HDMI、DVI、3G-SDI、VGA等格式高清音视频信号并编码，然后通过自身的网络输出接口，将编码后的信号通过网络传输到交换机或解码器设备。编码器和解码器正好是一个正反过程，前端信号源输入图像，编码器进行编码，通过网络传输到远端，再通过编解码器进行解码，输出图像。如果解码器数量太大，需要增加一些辅助设备，如增加控制码分配器或在后一台解码器上并联一个匹配电阻。
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以上信息由专业从事音频电子设备报价的北京杰西艺于2024/7/4 7:14:02发布
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