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图像编码概述
将数字视频转换为YUV，用4：2：0采样方式获得1/2的压缩率。
所谓编码算法，即寻找规律，构建模型。谁能找到更精准的规律，建立更高效的模型，谁就是厉害的算法。
视频里的冗余信息分类：
| 种类 | 描述 | |
|---|---|---|
| 空间冗余 | 静态图像中存在的主要冗余 | |
| 时间冗余 | 帧序列中相邻帧包含相同的背景或物体 | |
| 构造冗余 | 是不是编码冗余或熵冗余 | |
| 知识冗余 | 由于先验常识导致的信息冗余 | |
| 视觉冗余 | 由于人视觉系统的不完美，察觉不到某些细微的变化，导致比（应忽略人不可察觉细微）理想编码更多的数据 | |
| 其他冗余 |
首先解决空间和时间冗余。
DCT
将N维实数变换为相应的系数，并可逆变换。
一维DCT
F ( u ) = 2 N c ( u ) ∑ i = 0 N − 1 f ( i ) c o s ( ( 2 i + 1 ) u π 2 N ) F(u) = \frac{2}{N}c(u)\sum_{i=0}^{N-1}f(i)cos(\frac{(2i+1)u\pi}{2N}) F(u)=N2c(u)i=0∑N−1f(i)cos(2N(2i+1)uπ)
c ( u ) = 1 ( 2 ) , u = 0 c ( u ) = 1 , u ≠ 0 c(u) = \frac{1}{\sqrt(2)}, u = 0 \\ c(u) = 1, u \not = 0 c(u)=(2)1,u=0c(u)=1,u=0
二维DCT
熵编码
熵编码需要离散信号的先验概率分布，该分布称为熵模型。
量化
简单理解是从连续变量离散化为离散变量。
例子
JPEG 编码流程
JPEG 2000
视频编码
H264
x264代码
- 主函数：初始化参数
x264_param_t，根据参数分配帧等内。
C语言
#define x264_encoder_glue1(x,y) xy
质量评价
编码效果的评价包括主客观评价和客观评价。
客观评价指标
- 峰值信噪比（ peak signal noise ratio）
P S N R = 10 l g [ ( 2 n − 1 ) M S E ] PSNR = 10lg[\frac{(2^n-1)}{MSE}] PSNR=10lg[MSE(2n−1)]
MSE为原图与编解码后图像的像素差的均方差；工程中首先求各张图像的MSE，再求多个数值的均值。 - structural similarity
国际标准
AI-codec
编码参数
GPU并行编解码
https://stackoverflow.com/questions//gpu-accelerated-video-processing-with-ffmpeg
参考
- 数字视频编码技术原理
- A Concise Introduction to Data Compression ISBN-28
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