视频编解码

本文详细介绍了视频解码的四个基本步骤:获取文件、分离音视频流、解码及输出,并以MPEG1编码为例,阐述了视频编码的核心过程,包括模数转换、色彩空间转换、离散余弦变换、熵编码以及运动补偿等关键技术。

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视频解码的常见过程

视频解码的4个过程,通常包括获取文件、分离音视频流、解码、输出。

  获取文件

    视频流的来源可以是文件,也可以是UDP等数据流,主要是将视频流放入内存缓冲区中。

  分离音视频流

    正如前述,视频文件只是一个容器。视频数据与音频数据按照一定的标准组合在一起。为了下一步的解码,首先要把视频和音频分离开。

  解码工作

    分离开的音频和视频,由各自的codec负责进行解码,得到原始数据流。

  输出

    将得到的原始数据流在窗口里进行渲染,使之变成可以看到的图像。

视频编码的核心过程

下面以现时的MPEG1编码为例,试讲述视频编码的核心过程。通过摄影机、摄像头等得到的图像,首先会进行模数转换,变成数字码流。但是,在时间尺度上和空间范围上,均有大量的冗余信息,得到的比特流会占用大量的空间,不利于储存和播放。因此,就需要对原始视频流进行编码压缩。常见的方法是,对原始视频流进行色彩空间转换。由于人眼对于亮度的敏感大大优于对色度的敏感,转化为YCbCr色彩空间能够缩小体积而视频质量仍保持在较高质素(同时,这也去除了色彩方面的冗余)。接着进行DCT离散余弦变换,由于离散视频变换具有很强的能量集中特性,大多数自然信号(包括声音和图像)都会集中在离散余弦变换后的低频部分。(这意味着系数矩阵的大多数元素均为0)通过量化,就可以进行熵编码。上一步得到的数据往往具有较高的冗余量,对其进行熵编码(如常见的霍夫曼编码)就会有较好的压缩效果。

  对于视频来说,往往会进行运动补偿,使用已经编码的帧对当前帧进行预测。最简单的运动编码可以是将当前帧减去参考帧,对剩余部分(只剩下较少能量的残差)进行较低码流的编码。比较常用的是分块运动补偿,通过对宏块的平移预测当前帧。其中,涉及到探测并计算最优平移向量。当然,还有通过向前向后预测来优化的(向前向后是指同时使用前后两个参考帧进行预测)。

资源下载链接为: https://pan.quark.cn/s/1bfadf00ae14 “STC单片机电压测量”是一个以STC系列单片机为基础的电压检测应用案例,它涵盖了硬件电路设计、软件编程以及数据处理等核心知识点。STC单片机凭借其低功耗、高性价比和丰富的I/O接口,在电子工程领域得到了广泛应用。 STC是Specialized Technology Corporation的缩写,该公司的单片机基于8051内核,具备内部振荡器、高速运算能力、ISP(在系统编程)和IAP(在应用编程)功能,非常适合用于各种嵌入式控制系统。 在源代码方面,“浅雪”风格的代码通常简洁易懂,非常适合初学者学习。其中,“main.c”文件是程序的入口,包含了电压测量的核心逻辑;“STARTUP.A51”是启动代码,负责初始化单片机的硬件环境;“电压测量_uvopt.bak”和“电压测量_uvproj.bak”可能是Keil编译器的配置文件备份,用于设置编译选项和项目配置。 对于3S锂电池电压测量,3S锂电池由三节锂离子电池串联而成,标称电压为11.1V。测量时需要考虑电池的串联特性,通过分压电路将高电压转换为单片机可接受的范围,并实时监控,防止过充或过放,以确保电池的安全和寿命。 在电压测量电路设计中,“电压测量.lnp”文件可能包含电路布局信息,而“.hex”文件是编译后的机器码,用于烧录到单片机中。电路中通常会使用ADC(模拟数字转换器)将模拟电压信号转换为数字信号供单片机处理。 在软件编程方面,“StringData.h”文件可能包含程序中使用的字符串常量和数据结构定义。处理电压数据时,可能涉及浮点数运算,需要了解STC单片机对浮点数的支持情况,以及如何高效地存储和显示电压值。 用户界面方面,“电压测量.uvgui.kidd”可能是用户界面的配置文件,用于显示测量结果。在嵌入式系统中,用
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