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视频编解码之理论概述 和即时通信

前言


即时通讯应用中的实时音视频技术，几乎是IM开发中的最后一道高墙。原因在于：实时音视频技术 = 音视频处理技术 + 网络传输技术 的横向技术应用集合体，而公共互联网不是为了实时通信设计的。有关实时音视频开发时的技术难题请参见《音视频云声网Agora：从demo到实用，中间还差1万个WebRTC》：http://www.52im.net/article-119-1.html

本文主要讲解实时音视频技术中视频技术的编解码基础理论。

视频为何需要压缩？



  • 未经压缩的数字视频的数据量巨大
  • 存储困难：一张DVD只能存储几秒钟的未压缩数字视频。
  • 传输困难 1兆的带宽传输一秒的数字电视视频需要大约4分钟。

视频编解码之理论概述 和即时通信_第1张图片 

主要压缩了什么东西？


原始视频压缩的目的是去除冗余信息，可以去除的冗余包括：

  • 空间冗余：图像相邻像素之间有较强的相关性
  • 时间冗余：视频序列的相邻图像之间内容相似
  • 编码冗余：不同像素值出现的概率不同
  • 视觉冗余：人的视觉系统对某些细节不敏感
  • 知识冗余：规律性的结构可由先验知识和背景知识得到

数据压缩是怎么分类的？



  • 无损压缩（Lossless）：压缩前、解压缩后图像完全一致X=X'，压缩比低(2:1~3:1)。典型格式例如：Winzip，JPEG-LS。
  • 有损压缩（Lossy）：压缩前解压缩后图像不一致X≠X'，压缩比高(10:1~20:1)，利用人的视觉系统的特性。典型格式例如：MPEG-2，H.264/AVC，AVS。

即时通讯音视频开发（一）：视频编解码之理论概述_2.png 

什么是“编解码器”？



  • 编码器（Encoder）：压缩信号的设备或程序；
  • 解码器（Decoder）：解压缩信号的设备或程序；
  • 编解码器(Codec)：编解码器对。

编解码的技术流程和原理


1编码器中的关键技术


视频编解码之理论概述 和即时通信_第2张图片 

2编解码中的关键技术


视频编解码之理论概述 和即时通信_第3张图片 

编解码器的实现


编解码器的实现平台：

  • 超大规模集成电路VLSI
  • ASIC， FPGA
  • 数字信号处理器DSP
  • 软件

编解码器产品：

  • 机顶盒
  • 数字电视
  • 摄像机
  • 监控器

视频编码的标准


编码标准作用：


  • 兼容：不同厂家生产的编码器压缩的码流能够被不同厂家的解码器解码
  • 高效：标准编解码器可以进行批量生产，节约成本。

主流的视频编码标准：


  • MPEG-2
  • MPEG-4 Simple Profile
  • H.264/AVC
  • AVS
  • VC-1

标准化组织：


  • ITU：International Telecommunications Union
  • VECG：Video Coding Experts Group
  • ISO：International Standards Organization
  • MPEG：Motion Picture Experts Group

视频传输



  • 视频传输：通过传输系统将压缩的视频码流从编码端传输到解码端
  • 传输系统：互联网，地面无线广播，卫星

视频传输面临的问题


传输系统不可靠：

  • 带宽限制
  • 信号衰减
  • 噪声干扰
  • 传输延迟

视频传输出现的问题：

  • 不能解码出正确的视频
  • 视频播放延迟

视频传输差错控制


差错控制（Error Control）解决视频传输过程中由于数据丢失或延迟导致的问题。

差错控制技术有：

  • 信道编码差错控制技术
  • 编码器差错恢复
  • 解码器差错隐藏

视频传输中QoS质量保证参数



  • 数据包的端到端的延迟
  • 带宽：比特/秒
  • 数据包的流失率
  • 数据包的延迟时间的波动

系列文章


《即时通讯音视频开发（一）：视频编解码之理论概述》
《即时通讯音视频开发（二）：视频编解码之数字视频介绍》
《即时通讯音视频开发（三）：视频编解码之编码基础》
《即时通讯音视频开发（四）：视频编解码之预测技术介绍》
《即时通讯音视频开发（五）：认识主流视频编码技术H.264》
《即时通讯音视频开发（六）：如何开始音频编解码技术的学习》
《即时通讯音视频开发（七）：音频基础及编码原理入门》
《即时通讯音视频开发（八）：常见的实时语音通讯编码标准》
《即时通讯音视频开发（九）：实时语音通讯的回音及回音消除概述》
《即时通讯音视频开发（十）：实时语音通讯的回音消除技术详解》
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《即时通讯音视频开发（十三）：实时视频编码H.264的特点与优势》
《即时通讯音视频开发（十四）：实时音视频数据传输协议介绍》
《即时通讯音视频开发（十五）：聊聊P2P与实时音视频的应用情况》
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《即时通讯音视频开发（十七）：视频编码H.264、V8的前世今生》

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（原文链接：http://www.cnblogs.com/xkfz007/archive/2012/08/12/2613690.html）

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  • Xshell实现Windows上传文件到Linux主机 被触发 windows
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  • 类的加载ClassLoader 肆无忌惮_ ClassLoader
    类加载器ClassLoader是用来将java的类加载到虚拟机中，类加载器负责读取class字节文件到内存中，并将它转为Class的对象（类对象），通过此实例的 newInstance()方法就可以创建出该类的一个对象。   其中重要的方法为findClass(String name)。   如何写一个自己的类加载器呢？ 首先写一个便于测试的类Student
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    <html> <head> <title>I Love You!</title> <meta charset="utf-8" /> </head> <body> <canvas id="c"></canvas>
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    原文地址： http://janeky.iteye.com/blog/1534352 简述 ConcurrentLinkedHashMap 是google团队提供的一个容器。它有什么用呢？其实它本身是对 ConcurrentHashMap的封装，可以用来实现一个基于LRU策略的缓存。详细介绍可以参见 http://code.google.com/p/concurrentlinke
  • webservice获取访问服务的ip地址 alleni123 webservice
    1. 首先注入javax.xml.ws.WebServiceContext, @Resource private WebServiceContext context; 2. 在方法中获取交换请求的对象。 javax.xml.ws.handler.MessageContext mc=context.getMessageContext(); com.sun.net.http
  • 菜鸟的java基础提升之道——————>是否值得拥有 百合不是茶
    1，c++，java是面向对象编程的语言，将万事万物都看成是对象；java做一件事情关注的是人物，java是c++继承过来的，java没有直接更改地址的权限但是可以通过引用来传值操作地址，java也没有c++中繁琐的操作，java以其优越的可移植型，平台的安全型，高效性赢得了广泛的认同，全世界越来越多的人去学习java，我也是其中的一员      java组成：
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    Linux中修改系统服务的命令是chkconfig (check config)，命令的详细解释如下: chkconfig 功能说明：检查，设置系统的各种服务。 语　　法：chkconfig [ -- add][ -- del][ -- list][系统服务] 或 chkconfig [ -- level  <</SPAN>
  • spring拦截器的一个简单实例 bijian1013 javaspring拦截器Interceptor
    Purview接口 package aop; public interface Purview { void checkLogin(); } Purview接口的实现类PurviesImpl.java package aop; public class PurviewImpl implements Purview { public void check
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    第二章 Getting Started 1.Hive最大的局限性是什么？一是不支持行级别的增删改(insert, delete, update)二是查询性能非常差(基于Hadoop MapReduce）,不适合延迟小的交互式任务三是不支持事务2. Hive MetaStore是干什么的？Hive persists table schemas and other system metadata.
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    http { limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=addr:10m; limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=5r/s;... server {... location ~.*\.(gif|png|css|js|icon)$ {
  • java-4.-在二元树中找出和为某一值的所有路径 . bylijinnan java
    /* * 0.use a TwoWayLinkedList to store the path.when the node can't be path,you should/can delete it. * 1.curSum==exceptedSum:if the lastNode is TreeNode,printPath();delete the node otherwise
  • Netty学习笔记 bylijinnan javanetty
    本文是阅读以下两篇文章时： http://seeallhearall.blogspot.com/2012/05/netty-tutorial-part-1-introduction-to.html http://seeallhearall.blogspot.com/2012/06/netty-tutorial-part-15-on-channel.html 我的一些笔记 ===
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    //js获取项目根路径，如： http://localhost:8083/uimcardprj function getRootPath(){     //获取当前网址，如： http://localhost:8083/uimcardprj/share/meun.jsp     var curWwwPath=window.document.locati
  • oracle 的性能优化 cuishikuan oracleSQL Server
       在网上搜索了一些Oracle性能优化的文章，为了更加深层次的巩固[边写边记]，也为了可以随时查看，所以发表这篇文章。     1.ORACLE采用自下而上的顺序解析WHERE子句，根据这个原理，表之间的连接必须写在其他WHERE条件之前，那些可以过滤掉最大数量记录的条件必须写在WHERE子句的末尾。（这点本人曾经做过实例验证过，的确如此哦！
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    Shell 变量 定义变量时，变量名不加美元符号（$，PHP语言中变量需要），如： your_name="w3cschool.cc" 注意，变量名和等号之间不能有空格，这可能和你熟悉的所有编程语言都不一样。同时，变量名的命名须遵循如下规则： 首个字符必须为字母（a-z，A-Z）。 中间不能有空格，可以使用下划线（_）。 不能使用标点符号。 不能使用ba
  • 编程中的一些概念，KISS、DRY、MVC、OOP、REST dcj3sjt126com REST
    KISS、DRY、MVC、OOP、REST （1）KISS是指Keep It Simple,Stupid（摘自wikipedia），指设计时要坚持简约原则，避免不必要的复杂化。 （2）DRY是指Don't Repeat Yourself（摘自wikipedia），特指在程序设计以及计算中避免重复代码，因为这样会降低灵活性、简洁性，并且可能导致代码之间的矛盾。 （3）OOP 即Object-Orie
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    solrcloud 的部署其实有两种方式可选，那么我们在实践开发中应该怎样选择呢？ 第一种：当启动solr服务器时，内嵌的启动一个Zookeeper服务器，然后将这些内嵌的Zookeeper服务器组成一个集群。  第二种：将Zookeeper服务器独立的配置一个集群，然后将solr交给Zookeeper进行管理   谈谈第一种：每启动一个solr服务器就内嵌的启动一个Zoo
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    转载自：http://www.cnblogs.com/mengdd/archive/2013/02/16/2913806.html 多线程的同步机制对资源进行加锁，使得在同一个时间，只有一个线程可以进行操作，同步用以解决多个线程同时访问时可能出现的问题。 同步机制可以使用synchronized关键字实现。 当synchronized关键字修饰一个方法的时候，该方法叫做同步方法。 当s
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    在页面中如何获取cookie值呢? 如果是JSP的话,可以通过servlet的对象request 获取cookie,可以 参考:http://hw1287789687.iteye.com/blog/2050040 如果要求登录页面是html呢?html页面中如何获取cookie呢? 直接上代码了 页面:loginInput.html 代码: <!DOCTYPE html PUB
  • 开发者必备的 Chrome 扩展 justjavac chrome
    Firebug：不用多介绍了吧https://chrome.google.com/webstore/detail/bmagokdooijbeehmkpknfglimnifench ChromeSnifferPlus：Chrome 探测器，可以探测正在使用的开源软件或者 js 类库https://chrome.google.com/webstore/detail/chrome-sniffer-pl
  • 算法机试题 李亚飞 java算法机试题
           在面试机试时，遇到一个算法题，当时没能写出来，最后是同学帮忙解决的。        这道题大致意思是：输入一个数，比如4,。这时会输出：           &n
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    在Linux下面部 署应用的时候，有时候会遇上Socket/File: Can’t open so many files的问题；这个值也会影响服务器的最大并发数，其实Linux是有文件句柄限制的，而且Linux默认不是很高，一般都是1024，生产服务器用 其实很容易就达到这个数量。下面说的是，如何通过正解配置来改正这个系统默认值。因为这个问题是我配置Nginx+php5时遇到了，所以我将这篇归纳进
  • hibernate调用返回游标的存储过程 Supanccy2013 javaDAOoracleHibernatejdbc
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