視頻轉(zhuǎn)碼技術(shù)與系統(tǒng)要求相匹配
音視頻轉(zhuǎn)碼曾被視為一種直接的、傳統(tǒng)的處理過程，可將源視頻編碼，生成略差于原始未壓縮內(nèi)容的版本，然后將其重新解碼為傳輸或觀看所要求的格式。
隨著視頻壓縮算法種類的日益豐富，且越來越多的低成本消費(fèi)類系統(tǒng)也都開始支持視頻功能，工程師肩負(fù)著設(shè)計(jì)出兼具低成本與良好視頻性能系統(tǒng)的重?fù)?dān)，因此必須認(rèn)真審視上述這種簡(jiǎn)單模式匹配算法(brute force approach)。盡管這種方法能產(chǎn)生高質(zhì)量視頻效果，但由于視頻偽像被當(dāng)作有效數(shù)據(jù)包含在編碼中，視頻質(zhì)量會(huì)隨著每個(gè)編碼／解碼循環(huán)操作而遞減。此外，該算法還存在其他缺點(diǎn)。
● 對(duì)處理器要求高：在算法效率不斷提高的同時(shí)，其復(fù)雜性也越來越高，需要更高的處理能力，尤其是在需要實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換的情況下。
● 對(duì)存儲(chǔ)器資源要求高：解碼／編碼操作通常需要將被解碼的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，而額外的存儲(chǔ)器則會(huì)增加系統(tǒng)的材料清單成本。尤其對(duì)那些價(jià)格敏感型消費(fèi)類產(chǎn)品而言，這將關(guān)系到產(chǎn)品在市場(chǎng)中的成敗。
移動(dòng)設(shè)備上的視頻回放功能就是一個(gè)需要減少處理器負(fù)載以及節(jié)約存儲(chǔ)器資源的很好應(yīng)用實(shí)例。盡管手機(jī)本身不進(jìn)行轉(zhuǎn)碼工作，而只是在視頻點(diǎn)播(VoD)服務(wù)器或視頻網(wǎng)關(guān)上進(jìn)行轉(zhuǎn)碼，但移動(dòng)電視／移動(dòng)視頻電話仍然還受其他五點(diǎn)限制，分別是：
● 網(wǎng)絡(luò)帶寬；
● 移動(dòng)電話的處理能力；
● 顯示屏分辨率；
● 存儲(chǔ)器容量；
● 移動(dòng)電話的能耗，人們往往不把這一因素視為視頻回放所要考慮的條件。
盡管移動(dòng)視頻設(shè)備的處理能力一代比一代強(qiáng)大，但用手持設(shè)備捕獲的HD或SD視頻全都需要處理，這樣才能被網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上的終端設(shè)備播放。表1給出了不同視頻編碼參數(shù)對(duì)解碼設(shè)備所需資源選擇的大致影響。該表專門對(duì)采用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償與離散余弦變換(DCT)技術(shù)實(shí)現(xiàn)視頻壓縮的基于塊的視頻編解碼器進(jìn)行了分析。
表1 編碼參數(shù)的影響
對(duì)上述關(guān)鍵參數(shù)稍加修改，就會(huì)產(chǎn)生迥異的結(jié)果。降低細(xì)節(jié)解析度（可在編碼進(jìn)程中通過提高量化因數(shù)來實(shí)現(xiàn)）可將視頻解碼的能耗降低75%～85%，但視頻質(zhì)量?jī)H下降5%～13%。
轉(zhuǎn)碼技術(shù)的選擇
過去幾年來，業(yè)界針對(duì)轉(zhuǎn)碼工作提出了幾種不同的方法，可提高處理與存儲(chǔ)器資源的使用效率。大多數(shù)這種方案都建立在這樣一種認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)之上，即我們能通過更先進(jìn)的技術(shù)對(duì)初始編碼過程中創(chuàng)建的量子化和頻率域信息進(jìn)行修改，更好地加以利用，摒棄其中無用的東西，而不必簡(jiǎn)單地對(duì)原始視頻內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)。
換言之，就是說既可摒棄某些信息，也可在來源與目標(biāo)之間轉(zhuǎn)換頻率域信息，而無須進(jìn)入像素域進(jìn)行解碼。
具體而言，傳統(tǒng)方案的最重要優(yōu)勢(shì)在于，其交付的視頻與原始視頻內(nèi)容相比具有極高的保真度。因此，如果采用其他的轉(zhuǎn)碼技術(shù)，那么就需在保證盡可能高的視頻質(zhì)量的同時(shí)，還要降低對(duì)系統(tǒng)處理功能和存儲(chǔ)器資源的要求。只有讓轉(zhuǎn)碼技術(shù)與特定的應(yīng)用相匹配，才能實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。
通常說來，轉(zhuǎn)碼可采用三種通用方案或架構(gòu)，以下給出每種方案的簡(jiǎn)單定義及其比較評(píng)定。
● 松弛耦合轉(zhuǎn)碼器：這種轉(zhuǎn)碼技術(shù)大多數(shù)采用解碼的輸入視頻中的運(yùn)動(dòng)矢量和其他附屬信息進(jìn)行編碼。再編碼過程可對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行微調(diào)，或根據(jù)編碼要求進(jìn)行更高效的運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算。該方法消除了去耦轉(zhuǎn)碼器所面臨的復(fù)雜計(jì)算問題，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)幾乎相同的視頻質(zhì)量。
● 緊密耦合轉(zhuǎn)碼：再編碼通過采用運(yùn)動(dòng)矢量實(shí)現(xiàn)，并且無須進(jìn)入像素域?qū)\(yùn)動(dòng)矢量信息進(jìn)行再計(jì)算。轉(zhuǎn)碼工作也可在轉(zhuǎn)換域中進(jìn)行。這里需要重點(diǎn)考慮的問題是，由于這種方法根本不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)再估計(jì)，因此不能更改分辨率。這種方法最大程度地降低了對(duì)存儲(chǔ)器和處理器的要求，但代價(jià)是降低了畫質(zhì)。緊密耦合轉(zhuǎn)碼算法難以制定，但可根據(jù)具體要求進(jìn)行開發(fā)。
