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视频压缩和编码的基本知识

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为什么要进行视频的压缩？

虽然最初我们看到的视频都是模拟的，但是现在已经是数字视频的时代。数字视频实际上是一系列内容连续的数字图片按照时间顺序以一定的速率快速播放形成。由于人眼具有视觉暂留机理，使得这些图片最终在人脑中形成视频的效果。而每一幅完整的图片被称为帧，而图片的播放速率被称为帧率。
每一幅图片都由NxM个像素组成，每一个像素可由三个色彩分量组成。以每个色彩分量以8bit表示的标清视频格式（1080x720）为例，假设帧率为30fps,则每秒达到的视频数据量为1080x720x3x8=6.64x10^8bit，这对于传输或者存储都带来了很大的困难。因此产生了视频编码，也就是视频压缩。

视频压缩的基本原理

视频压缩的理论依据在于相邻的图片之间存在时间上的冗余，而每一帧图片的内部的不同区域存在着空间上的冗余。我们就是要通过减少这些冗余来降低表达视频信息所需要的数据量。
视频压缩又分为无损视频压缩和有损视频压缩。前者表示数据经过压缩后所携带的信息并没有损失，通过重建可以完全恢复初始的数据。而有损压缩则表示用一定的数据量的损失来换取更高的压缩比。通常而言仅有无损压缩是不够的，因此大多数情况下，视频压缩都采用有损压缩，虽然能够通过有损压缩来获取更低的码率，但因此也会使得压缩后的视频质量降低。因此，视频压缩就是要在一定的可接受的失真范围内得到最高的压缩效率。