一、视频拍摄阶段:
图像传感器(例如CMOS)是一种将光信号转换为电信号的设备。当光线照射到图像传感器的感光元件上时,感光元件会产生电荷,然后传感器会将这些电荷转换成电信号输出。
二、采样量化阶段:
图像传感器的输出是连续的电压波形需要经过数字化的操作,包括采样和量化,进而得到数字图像。
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1、采样:
采样间隔越大,所得图像像素数越少,空间分辨率低,质量差;采样间隔越小,所得图像像素数越多,空间分辨率高,图像质量好,但数据量大。
2、量化:
量化等级越多,所得图像层次越丰富,灰度分辨率高,图像质量好,但数据量大;量化等级越少,图像层次欠丰富,灰度分辨率低,会出现假轮廓现象,图像质量变差,但数据量小。
也就是上图中层次从000~111一共8层,如果从0000~1111一共16层就会更好,层越多越接近于原始的波形。
三、编码阶段:
采样和量化后得到的数字信号仍然非常庞大,需要进一步压缩。编码的过程是将量化后的数字信号转换为一组编码后的二进制数据,以便于传输和存储。编码的目的是尽可能地利用视频信号中的冗余信息,并且保证压缩后的视频质量不会有太大的损失。
总的来说,视频编码技术是一种复杂的过程,其中采样、量化和编码是其中非常重要的三个步骤。这些步骤的优化和改进可以提高视频的质量,减少数据量,从而提高视频传输和存储的效率。
编码的主要工作是去除空间冗余(帧内预测)、时间冗余(帧间预测)、视觉冗余(变换量化)的过程。
1、帧内预测
H.264标准中提出按块进行计算,一个宏块是16x16像素,然后它可以分成子块,最小是4x4的。
而后对每一个子块进行预测,比如把每个像素点预测为最左边和上边像素点的平均值,预测后在用真实值减去这个预测值,得到的差很小或为0,从而起到了压缩的目的。
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