零基础，史上最通俗视频编码技术入门( 三 ) _视频编码

正因为如此，屌丝工程师们就提出了，必须对视频进行编码。
4.3 什么是编码？
编码：就是按指定的方法，将信息从一种形式（格式），转换成另一种形式（格式）。视频编码：就是将一种视频格式，转换成另一种视频格式。

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编码的终极目的，说白了，就是为了压缩。各种五花八门的视频编码方式，都是为了让视频变得体积更小，有利于存储和传输。
我们先来看看，视频从录制到播放的整个过程，如下：

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首先是视频采集。通常我们会使用摄像机、摄像头进行视频采集。限于篇幅，我就不打算和大家解释CCD成像原理了。

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采集了视频数据之后，就要进行模数转换，将模拟信号变成数字信号。其实现在很多都是摄像机（摄像头）直接输出数字信号。信号输出之后，还要进行预处理，将RGB信号变成YUV信号。
前面我们介绍了RGB信号，那什么是YUV信号呢？
简单来说，YUV就是另外一种颜色数字化表示方式。视频通信系统之所以要采用YUV，而不是RGB，主要是因为RGB信号不利于压缩。在YUV这种方式里面，加入了亮度这一概念。在最近十年中，视频工程师发现，眼睛对于亮和暗的分辨要比对颜色的分辨更精细一些，也就是说，人眼对色度的敏感程度要低于对亮度的敏感程度。
所以，工程师认为，在我们的视频存储中，没有必要存储全部颜色信号。我们可以把更多带宽留给黑—白信号（被称作“亮度”），将稍少的带宽留给彩色信号（被称作“色度”）。于是，就有了YUV 。
YUV里面的“Y”，就是亮度（Luma），“U”和“V”则是色度（Chroma）。
大家偶尔会见到的Y'CbCr，也称为YUV，是YUV的压缩版本，不同之处在于Y'CbCr用于数字图像领域，YUV用于模拟信号领域，MPEG、DVD、摄像机中常说的YUV其实就是Y'CbCr 。

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▲ YUV（Y'CbCr）是如何形成图像的
YUV码流的存储格式其实与其采样的方式密切相关。（采样，就是捕捉数据）
主流的采样方式有三种：

1）YUV4:4:4；
2）YUV4:2:2；
3）YUV4:2:0 。

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具体解释起来有点繁琐，大家只需记住，通常用的是YUV4:2:0的采样方式，能获得1/2的压缩率。
这些预处理做完之后，就是正式的编码了。
有关视频编码的更多专业知识，可以详细阅读以下文章：

《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》

5、视频编码的实现原理5.1 视频编码技术的基本原理
前面我们说了，编码就是为了压缩。要实现压缩，就要设计各种算法，将视频数据中的冗余信息去除。当你面对一张图片，或者一段视频的时候，你想一想，如果是你，你会如何进行压缩呢？

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▲ 对于新垣女神，我一bit也不舍得压缩…
我觉得，首先你想到的，应该是找规律。是的，寻找像素之间的相关性，还有不同时间的图像帧之间，它们的相关性。
举个例子：如果一幅图（1920×1080分辨率），全是红色的，我有没有必要说2073600次[255,0,0]？我只要说一次[255,0,0]，然后再说2073599次“同上” 。