每一个比特流都需要较低的帧速率来解码。因此,带宽最低的用户可以接收 5 FPs 的比特流;而带宽最大的用户可接收全 30fps。
黄金质量
On2 VP7技术还利用黄金帧来提高质量。在极缓慢地移动的镜头或变焦中,一个周期性的高质量黄金帧会恢复在重复应用环路滤波器或亚像素运动 (sub-pixel motion) 时所丢失的细节,从而保持图像的质量,而结果可以相当明显 (见图4)。在另一些情况下,黄金帧还可作为一个良好的预测器,预测屏幕上的某些图像何时返回到先前的位置。
竖:平均峰值信噪比 (分贝) 横:数据率 (每秒千比特)
图4:采用与不采用黄金帧的移动及日历的峰值信噪比 (PSNR) 之对比
实时质量
在最简单的模式下,On2 VP7编码器使用的周期数只比解码器多 30%,但仍然保持出色的质量。当有大量可用周期时,实时 VP7 更能够产生媲美最佳离线编码的质量。而且,这是自动实现的:VP7 乘以每一个编码帧,并自动调节其复杂性,以确保尽可能利用可用周期来获得最佳质量。
能够达到这样,是因为 TrueMotion VP7 采用了一套自适应算法 (adaptive algorithms) 和探试性 (heuristICs) 方法。这些算法决定哪些运动向量和模式最可能产生最佳结果。当VP7工作顺利时,对模式的探试便更频繁。
在VP7拥有多余时间的极端情况下,它会回复到最低和最佳模式,甚至回到允许完全搜索和速率失真优化的某一点。在相反的极端情况下,VP7 可能在整个帧上只进行5或6次运动搜索,而每个宏模块 (macrobLOCk) 只检查2或3个不同模式,就会产生结果。
实时模式
为了确保静态相机的视频会议具有出色的实时模式,On2 VP7 充分利用了预测有时是接近完美的这项特点。如果VP7 (通过运动或模式搜索) 发现预测器与它将进行编码的原始帧非常匹配,它会避免进行大量工作。在这种情况下,VP7放弃了正向变换、量化、令牌化(tokenization)、逆量化、逆向变换和重组代码等操作。唯一需要保留的是在比特流中加入一套代表所有0的令牌 (token),并直接把预测器拷贝到帧缓冲器中。如果这种情况时常发生,编码器实际上比解码器运行得快,故无法缩短从比特流读取令牌的时间。
这种技术可能对感知视频流质量有重大的影响。它可通过忽略较小的变化 (由相机噪声引起的波动) 来消除背景噪声。另外,它让编码器把所有可用周期都集中用在包含显着变化 (移动的部分) 的小部分视频屏幕上。因此,观者最关心的图像部分,亦即发言者的面孔,将获得最多的周期。
解码器的复杂度
解码器是一个重要前端控制设备。在主机的控制下,可使前端设备产生相应的动作。解码器,国外称其为接收器/驱动器(Receiver/Driver)或遥控设备(Telemetry),是为带有云台、变焦镜头等可控设备提供驱动电源并与控制设备如矩阵进解码器(Decoder)行通讯的前端设备。通常,解码器可以控制云台的上、下、左、右旋转,变焦镜头的变焦、聚焦、光圈以及对防护罩雨刷器、摄像机电源、灯光等设备的控制,还可以提供若干个辅助功能开关,以满足不同用户的实际需要。高档次的解码器还带有预置位和巡游功能
为了确保解码速度,On2 VP7比特流采用了一种创新性的简单设计。
象其它编解码器一样,VP7也采用了一个环内去块效应滤波器 (一般称为环路滤波器),以解决模块边缘的方块效应问题。这种方案在模块边界上运用了一个自适应的一维 (one-dimensional) 模糊/低通滤波器。VP7 的滤波器可在字符算法中单独工作,任何可能溢出 (超出字符边界0-255) 的中间操作都会被钳位。这就确保了 SIMD 指令使用的最大宽度,并意味着,如果一个处理器能支持64位SIMD,则VP7的环路滤波器比相同的C操作快了将近8倍。
On2 VP7 的预测滤波器比许多其它编解码器简单。预测器总是由单一帧创建,而且在正向和后向参考帧之间绝没有插补。如果使用了任何亚像素运动,则可在该单一帧上运用单阶滤波器来完成。
简化的熵逻辑
On2 VP7还采用了一种比其它先进编解码器更简单的熵 (entropy) 编码技术。熵解码包含了简单的字符算法,可利用乘法或几种查找算法进行计算。虽然VP7使用了精密的自适应内容建模技术,但若每一比特位都根据比特流进行解析,则不适合。
灵活的解码实现方案
用特定方法把数码还原成它所代表的内容或将电脉冲信号、光信号、无线电波等转换成它所代表的信息、数据等的过程。解码在无线电技术和通讯等方面广泛应用。
On2 VP7的比特流划分方法在构建快速解码器时保留了许多选项。所有模式和运动向量信息都存储在一个子流中;所有剩余信息则被存储在另一个单独的子流中。VP7 解码器可采用较传统的运行方法,一次处理一个宏模块,从一个子流中取出单个模式和运动向量,然后从另一个子流的该宏模块中取出剩余信息。两个极端选择之间可进行折衷,以确保低数据率和低指令缓存失效率。
总结
由于On2的VP7 专有压缩技术具有种种优势,因此获得了市场的广泛采纳。黄金帧、出色的实时质量和解码器的简易性,都让On2 VP7成为目前网络视频及未来可能应用的理想选择。