編解碼器能夠適用在哪些文本上

很多多媒體數(shù)據(jù)流需要同時(shí)包含音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)，這時(shí)通常會(huì)加入一些用于音頻和視頻數(shù)據(jù)同步的元數(shù)據(jù)。這三種數(shù)據(jù)流可能會(huì)被不同的程序，進(jìn)程或者硬件處理，但是當(dāng)它們傳輸或者存儲(chǔ)的時(shí)候，這三種數(shù)據(jù)通常是被封裝在一起的。通常這種封裝是通過(guò)視頻文件格式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，例如常見(jiàn)的*.mpg, *.avi, *.mov, *.mp4, *.rm, *.ogg or *.tta. 這些格式中有些只能使用某些編解碼器，而更多可以以容器的方式使用各種編解碼器。這里指的變換既包括將信號(hào)或者數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼（通常是為了傳輸、存儲(chǔ)或者加密）或者提取得到一個(gè)編碼流的操作，也包括為了觀(guān)察或者處理從這個(gè)編碼流中恢復(fù)適合觀(guān)察或操作的形式的操作。編解碼器對(duì)應(yīng)的英文“codec”（coder和decoder簡(jiǎn)化而成的合成詞語(yǔ)）和decode通常指軟件，當(dāng)特指硬件的時(shí)候，通常使用“endec”這個(gè)單詞。

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硬件編解碼器

解碼器的存在是因?yàn)橐纛l視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要先通過(guò)壓縮，否則數(shù)據(jù)量太龐大，而壓縮需要通過(guò)一定的編碼，才能用小的容量來(lái)存貯質(zhì)量最高的音頻視頻數(shù)據(jù)。因此，在需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行播放時(shí)，要先通過(guò)硬件解碼器進(jìn)行解碼。

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編解碼器處理能力和高畫(huà)質(zhì)的解決方案

當(dāng)說(shuō)到硬編碼器時(shí)，腦海中default的應(yīng)用場(chǎng)景是直播，并且是直連信號(hào)源（攝像機(jī)或者通過(guò)contribution編碼器送過(guò)來(lái)的解碼視頻）。在這種應(yīng)用中，受限于時(shí)延和線(xiàn)性快編，留給編碼器時(shí)間窗口比較短，加之硬件編碼器計(jì)算和buffer資源有限，像multipass、lookahead等一些復(fù)雜的編碼優(yōu)化手段就會(huì)disable掉，因此壓縮效率會(huì)受限。軟件編碼器的應(yīng)用場(chǎng)景更多的是點(diǎn)播或者延遲直播，并且可以部署在彈性的云上，如果并行擴(kuò)展性設(shè)計(jì)的好的話(huà)，一些復(fù)雜編碼模式都可以開(kāi)啟，壓縮能力能夠充分施展，壓縮效率自然更好。像視頻的mpeg4，音頻的mp3，ac3，dts等，可以通過(guò)編碼器將原始數(shù)據(jù)壓縮存放，但這也還都是常用的編碼格式，還有些專(zhuān)業(yè)的編碼格式，一般家庭基本不會(huì)用到。

此外，當(dāng)我們說(shuō)到畫(huà)質(zhì)的時(shí)候，其實(shí)更多的說(shuō)的是重建視頻的主觀(guān)感受，并不是我們優(yōu)化編碼器時(shí)通常使用的PSNR（或者SSIM等）。對(duì)于特定的視頻幀，無(wú)論是那個(gè)metric，碼率或者QP的變化，畫(huà)質(zhì)的相對(duì)變化都能直接反應(yīng)出來(lái)。難在不同內(nèi)容的視頻，人對(duì)畫(huà)質(zhì)的感受是很implict的，從不好到好的刻度是不均勻和非線(xiàn)性的。這給編碼器優(yōu)化帶來(lái)了較大的自由度，也是各位編碼老鐵們發(fā)揮的空間。窄帶高清，per-title，感知編碼、視覺(jué)優(yōu)化、內(nèi)容自適應(yīng)等都是工作在這個(gè)區(qū)間。但是換個(gè)角度看，正是因?yàn)榫幗獯a無(wú)處不在，高頻和基礎(chǔ)的特點(diǎn)，盡管邏輯上常常放在應(yīng)用層，但技術(shù)下沉或者說(shuō)硬核化的趨勢(shì)很明顯。我們常說(shuō)，編碼既是技術(shù)（Tech）也是藝術(shù)（Art），這里面有很多know-how的tricks，有工匠精神的老司機(jī)們往往更勝一籌。舉個(gè)例子，我們?cè)鴮?duì)國(guó)外一款商業(yè)編碼器和 x265，HM進(jìn)行過(guò)對(duì)比測(cè)試，單看PSNR，商業(yè)編碼器比不過(guò)HM，甚至x265，但是在體育比賽，歌舞晚會(huì)等實(shí)際場(chǎng)景中，畫(huà)面的均勻性和一致性等主觀(guān)方面（如畫(huà)面之間閃爍性低），商業(yè)編碼器優(yōu)勢(shì)明顯。

另外補(bǔ)充一點(diǎn)，畫(huà)質(zhì)的好壞不只取決于編解碼本身，預(yù)處理和后處理也很十分重要，甚至帶來(lái)的畫(huà)質(zhì)提升效果要大于編碼優(yōu)化本身。

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