权衡分析
权衡分析是研究不同替代方案的成本/效益,以确定收益超过成本的地方。在视频编码中,权衡分析需要在考虑应用要求、平台约束和视频复杂性的前提下分析调整各种编码参数的效果、性能结果、功率节省和对视觉质量的影响。
视频编码参数的调整会影响性能和视觉质量,因此良好的视频编码解决方案可以平衡性能优化和视觉质量。在第8章中,有一个研究性能和质量之间权衡的案例。
虽然希望实现高速编码,但在不同限制条件的平台上,这有时也是很难实现的一件事。特别是,节能通常是现代计算平台的首要任务。因此,在第8章中,还有一个研究性能和功率优化之间的权衡的典型案例。

基准和标准

目前用于视频编码解决方案排名的基准并没有考虑视频的所有方面。另外,工业标准中也不存在面向权衡分析的方法以及度量的行业基准。标准之间的不同导致用户常常猜测:对于特定的视频应用而言,哪些视频编码参数会产生令人满意的结果。本书通过解释所涉及的概念、方法和指标,帮助读者了解视频编码参数对视频度量的影响。

挑战和机遇

数字视频技术领域的新的挑战和机遇成为推动权衡分析的因素。
  • 压缩格式的数字视频的需求正在不断增长。随着更高分辨率,更大色彩位深,更高动态范围以及更高质量的视频的诉求,相关的计算复杂性正在产生滚雪球效应。这些发展对视频编码系统的算法和体系结构提出了挑战,需要对其进行优化和调整,以获得比标准算法和体系结构更高的压缩以及更高的视频质量。
  • 目前,多种国际视频编码标准可用于处理各种视频应用。有的标准是从以前的标准发展而来,新的标准使用新的编码特性和工具,从而对旧的标准进行调整,其目的就在于获得更好的压缩效率。
  • 尤其是在移动环境中,低功耗计算设备越来越多地成为视频应用的选择平台。但是,它们在系统功能方面仍然存在限制,这种情况会给优化工作带来挑战。尽管如此,仍然需要对诸如保持电池寿命等目标进行权衡。
  • 一些视频应用受益于更快的处理速度。有效利用资源,资源专业化和调整视频参数有助于在不影响视觉质量的前提下实现更快的处理速度。
  • 在任何给定平台上获得最佳视觉质量需要倍加小心地控制编码参数以及在许多替代方案中做出明智地选择。但是,这样的工具还不存在。
  • 调整视频编码参数会影响各种视频度量,此时需要通过这种参数调整来进行需求的折衷。 为了能够平衡一个测量中的增益与另一个测量中的损耗,需要了解编码参数、参数之间如何相互影响以及如何影响不同的视频测量。目前,没有统一的方法来分析这些可用的权衡方案是否合适,有必要对该主题进行系统深入的研究。
  • 权衡分析可以揭示视频编码解决方案的优点和缺点,并可以对不同的解决方案进行排序。

权衡分析的结果

权衡分析在许多现实视频编码场景和应用中都很有用。 此类分析可以显示某个编码特性的价值,因此在特定的应用程序需求以及系统的限制下,可以很容易地决定是否要增加或者删除该编码特性。权衡分析有助于评估视频编码器的优势和劣势,有助于调整参数以实现编码器的优化,有助于基于权衡比较两种编码解决方案,还有助于基于一组标准对多种编码解决方案进行排名。在各种限制和应用需求的情况下,权衡分析也能帮助用户决定是否要启用某些可选的编码特性。而且,用户可以利用权衡分析的结果来做出明智的产品选择。