老式松下彩電色度怎么調(diào)(老式松下彩電色度怎么調(diào)整)

前沿拓展：

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多年以來，人們?cè)O(shè)計(jì)出許多不同的算法來壓縮視頻。視頻壓縮雖然聽起來是一個(gè)很現(xiàn)代的詞，但其實(shí)它從模擬視頻開始，已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史了。在本篇文章中，我會(huì)向大家一一介紹視頻壓縮史上的里程碑事件，正是這些事件的發(fā)生才有了今天的視頻壓縮。從過去到現(xiàn)在，各類視頻壓縮方法由最初的概念最終演化成現(xiàn)今的標(biāo)準(zhǔn)。很多壓縮標(biāo)準(zhǔn)今天還在使用，人們也一直在繼續(xù)開發(fā)和完善新的標(biāo)準(zhǔn)。

1929：首次出現(xiàn)幀間壓縮

幀間壓縮是指僅保留一張關(guān)鍵圖像，以及后面幀與此圖像之間的差異，這張關(guān)鍵圖像被稱為關(guān)鍵幀（Keyframe）。令人驚訝的是，關(guān)于幀間壓縮的討論可以追溯到1929年。英國(guó)的R.D. Kell提出將幀間壓縮用于模擬視頻，這一概念隨后便延續(xù)下來并應(yīng)用在今天的數(shù)字視頻上。

1952：差分脈沖編碼調(diào)制

下一個(gè)視頻壓縮的里程碑事件發(fā)生在1952年。貝爾實(shí)驗(yàn)室的B.M. Oliver 和 C.W. Harrison提出可以在視頻編碼中使用差分脈沖編碼調(diào)制（DPCM）。在此之前，DPCM一直被用于音頻（今天依然如此）。DPCM技術(shù)是指你可以從圖像中采樣，并據(jù)此推測(cè)未來的樣本值。因?yàn)榭梢酝ㄟ^推測(cè)準(zhǔn)確地重建圖像，所以不需要存儲(chǔ)太多圖像數(shù)據(jù)。

1959：使用時(shí)間壓縮的幀間預(yù)測(cè)編碼

1959年，使用時(shí)間壓縮的預(yù)測(cè)性幀間視頻編碼第一次被提出。時(shí)間壓縮是指在一段視頻中選擇一組間隔的關(guān)鍵幀，只對(duì)這些關(guān)鍵幀的變化進(jìn)行編碼。作為其他幀的參考點(diǎn)，關(guān)鍵幀是唯一被記錄下來的幀。這一概念由日本廣播公司（NHK）的研究人員Y. Taki、M. Hatori和S. Tanaka提出。

1967：行程長(zhǎng)度編碼

行程長(zhǎng)度編碼（Run-length encoding，RLE）是指將連續(xù)出現(xiàn)的同一個(gè)數(shù)據(jù)值存儲(chǔ)為單一值和出現(xiàn)次數(shù)，如輸入數(shù)據(jù)流“AAABBCCCC”，輸出的是連續(xù)數(shù)據(jù)值的計(jì)數(shù)序列“3A2B4C”。之后你可以利用這些信息準(zhǔn)確地重建同一張圖像！倫敦大學(xué)的研究人員A.H. Robinson 和C. Cherry提出這一概念，最初用于降低模擬電視信號(hào)的傳輸帶寬。今天，行程長(zhǎng)度編碼仍在數(shù)字視頻中使用。

20世紀(jì)70年代：早期數(shù)字視頻算法

數(shù)字視頻在70年代出現(xiàn)。發(fā)送視頻時(shí)使用了和電信相同的技術(shù)——PCM（脈沖編碼調(diào)制）。是不是有些眼熟？PCM就來自上文提到的DPCM。PCM以數(shù)字形式表示采樣的模擬信號(hào)。它最初是音頻標(biāo)準(zhǔn)，在70 年代被用來壓縮數(shù)字視頻。雖然可以傳輸視頻，但它需要大碼率且傳輸效率較低。

1972：數(shù)字視頻的首次壓縮

Nasir Ahmed，印裔美國(guó)電氣工程師、計(jì)算機(jī)科學(xué)家

1972年左右，堪薩斯州立大學(xué)的Nasir Ahmed提出使用DCT編碼壓縮圖像。DCT代表離散余弦變換（Discrete Cosine Transform），它將圖像分成由不同頻率組成的小塊。在量化過程中，舍棄高頻分量，剩下的低頻分量被保存下來并用于后面的圖像重建。由于舍棄了某些頻率的圖像，所以最終呈現(xiàn)出來的圖像不會(huì)完全相同，但大多時(shí)候，這種差異不會(huì)被人們察覺。

1973：DCT技術(shù)成為一種圖像壓縮算法

DCT

Nasir Ahmed 與德克薩斯大學(xué)的 T. Natarajan 和 K.R. Rao 合作，實(shí)現(xiàn)了DCT圖像壓縮算法。1974年，他們發(fā)表了自己的工作成果。

1974：混合編碼的發(fā)展過程

1974年，南加州大學(xué)的Ali Habibi將預(yù)測(cè)編碼和DCT編碼組合在一起使用。我們?cè)谏衔奶岬竭^，預(yù)測(cè)編碼是指猜測(cè)當(dāng)前圖像出現(xiàn)前后的數(shù)值。Habibi的算法只能應(yīng)用于幀內(nèi)圖像，無法預(yù)測(cè)幀間圖像。

1975：混合編碼的進(jìn)一步發(fā)展

John A. Roesse 和Guner S. Robinson進(jìn)一步發(fā)展了Habibi的算法，使它可以應(yīng)用于幀間，為此，他們嘗試了各種方法，最終發(fā)現(xiàn)Ahmed的DCT技術(shù)和預(yù)測(cè)編碼結(jié)合起來使用是最高效的。

1977：更快的DCT算法

陳文雄、 C.H. Smith 和S.C. Fralick一起優(yōu)化了DCT算法，他們創(chuàng)立了Compression Labs公司，將DCT商業(yè)化。

1979~1981：運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償DCT視頻壓縮

Anil K. Jain 和Jaswant R. Jain 繼續(xù)發(fā)展運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償DCT視頻壓縮技術(shù)。陳文雄使用他們的成果創(chuàng)造出一種結(jié)合了所有研究的視頻壓縮算法。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償DCT上的持續(xù)研究工作使它最終成為了標(biāo)準(zhǔn)的壓縮技術(shù)，從20世紀(jì)80年代一直使用到現(xiàn)在。

1984：首個(gè)數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)——H.120

前期的所有研究最終取得成果——第一個(gè)視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)H.120問世。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于單個(gè)圖像非常有用，但在維持幀間圖像質(zhì)量方面效果不佳，于1988年被修訂。H.120是首個(gè)國(guó)際視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，主要用于視頻會(huì)議。這是一次偉大的成就，但由于H.120多方面的低效，許多公司不得不試驗(yàn)各種方法來完善這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

1988：用H.261舉行視頻會(huì)議

H.261很可能是你見過或者使用過的一系列編解碼器中的第一個(gè)。它是第一個(gè)有效使用幀內(nèi)和幀間壓縮技術(shù)的數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。H.261 也是第一個(gè)在商業(yè)上成功的數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。它被用于全世界的視頻會(huì)議，并引入混合的基于塊的視頻編碼，該編碼今天仍在許多視頻標(biāo)準(zhǔn)（MPEG-1 第 2 部分、H.262/MPEG-2 第 2 部分、H.263 MPEG-4 第 2 部分、H.264/MPEG-4 第 10 部分和 HEVC）中使用。創(chuàng)建H.261標(biāo)準(zhǔn)的方法今天依然被廣泛使用。它支持的最大分辨率是352x288。

雖然這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)際上很受歡迎，但它在剛發(fā)布時(shí)并不完整。該標(biāo)準(zhǔn)分別在 1990 年和 1993 年進(jìn)行了修訂。H.261不包括處理編碼的細(xì)節(jié)，僅用于解碼視頻。

1992：使用Motion JPEG（MJPEG）的PC多媒體應(yīng)用

1992年，Motion JPEG被創(chuàng)建出來用于計(jì)算機(jī)上的多媒體應(yīng)用。這種視頻壓縮技術(shù)將視頻每一幀都分別壓縮成JPEG圖像。

1993：使用MPEG-1的視頻CD

MPEG表示Moving Pictures Experts Group（動(dòng)態(tài)圖像專家組），它是ISO（International Standardization Organization，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）與IEC（International Electrotechnical Commission，國(guó)際電工委員會(huì)）聯(lián)合成立的專門針對(duì)媒體編碼制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的組織。1988年左右，他們開始合作制定今天為人所知的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)——MPEG-1。與 H.261 類似，MPEG-1雖然提供了示例實(shí)現(xiàn)，但沒有包含如何編碼視頻的標(biāo)準(zhǔn)。因此，MPEG-1 會(huì)根據(jù)編碼方式展現(xiàn)出截然不同的性能。

MPEG-1 專為壓縮 VHS（Video Home System，家用錄像系統(tǒng)） 質(zhì)量的原始數(shù)字視頻、音頻和元數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)，用于視頻 CD、數(shù)字有線電視、衛(wèi)星電視和供參考、存檔和轉(zhuǎn)錄用的文件共享。它的最大分辨率為 352x288。你可能最了解音頻中的 MPEG-1——它創(chuàng)造了MP3。

1994 使用H.262和MPEG-2的電視廣播和DVD

MPEG-2 和 H.262 是同一個(gè)視頻標(biāo)準(zhǔn)的不同名稱，它由許多公司共同開發(fā)而成。該標(biāo)準(zhǔn)支持隔行掃描（這是一種用于模擬 NTSC、PAL 和 SECAM 電視系統(tǒng)的技術(shù)），并且使用了很多有趣的編碼技術(shù)。下面介紹兩種：

圖像采樣

MPEG-2通過圖像采樣技術(shù)減少數(shù)據(jù)。其中一種方法是將每一幀分割為奇偶兩場(chǎng)圖像交替掃描（一個(gè)場(chǎng)里包含所有奇數(shù)行，另一個(gè)場(chǎng)里包含所有偶數(shù)行），在顯示時(shí)，先顯示第一個(gè)場(chǎng)的交錯(cuò)間隔內(nèi)容，然后再顯示第二個(gè)場(chǎng)來填充第一個(gè)場(chǎng)使之完整。這種方法被稱為隔行掃描。隔行掃描是一種減小數(shù)據(jù)量保證幀率的壓縮方法。

另一種策略充分利用了人眼對(duì)亮度的感知優(yōu)于顏色的特點(diǎn)。MPEG-2采用了色度二次采樣（Chroma Subsampling）：這種視頻編碼方式對(duì)色度（顏色）信息使用的分辨率比對(duì)亮度（亮度）信息使用的分辨率低。因?yàn)槿祟悓?duì)顏色的觀察能力不強(qiáng)，即使有信息在壓縮過程中失去也不會(huì)影響觀看。這一策略的目的是減少存儲(chǔ)彩色圖像所用的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)圖像壓縮不會(huì)降低質(zhì)量。

I幀，P幀和B幀

MPEG-2使用不同種類的幀來壓縮數(shù)據(jù)。I幀是幀內(nèi)編碼幀，I幀描述了圖像背景和運(yùn)動(dòng)主體的內(nèi)容，可以作為P幀和B幀的參考幀。P 幀也被稱為預(yù)測(cè)幀，它包含自身與前面 I 幀、P 幀或 B 幀中的信息差異。B 幀類似于 P 幀，但它需要參考其前面一個(gè)I幀或P幀及其后面的一個(gè)P幀來生成一張完整的視頻畫面。

1995：使用DV存儲(chǔ)數(shù)字視頻

第一個(gè) DV 規(guī)范被稱為Blue Book，其中定義了錄像帶、錄制調(diào)制方法、磁化和基本系統(tǒng)數(shù)據(jù)等共同特征。DV 使用 DCT 逐幀壓縮視頻。同MPEG-2一樣，它使用色度二次采樣進(jìn)行進(jìn)一步壓縮。

DV 是由索尼和松下為專業(yè)用戶和廣播用戶設(shè)計(jì)的?，F(xiàn)在有了存儲(chǔ)卡和固態(tài)驅(qū)動(dòng)器，這種存儲(chǔ)方法早已過時(shí)了。

1996：使用H.263的新一代視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn)

在H.261的基礎(chǔ)上又實(shí)現(xiàn)了H.263。它利用DCT技術(shù)創(chuàng)建可用于視頻會(huì)議的低碼率壓縮視頻。這一標(biāo)準(zhǔn)廣泛用于互聯(lián)網(wǎng)上的 Flash 視頻內(nèi)容、YouTube 和 MySpace 等。它一直應(yīng)用于整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)，直到H.264的出現(xiàn)。

1999：使用MPEG-4 第二部分的互聯(lián)網(wǎng)視頻

MPEG-4 第二部分（也稱為 MPEG-4 Visual）是一種與H.263兼容的標(biāo)準(zhǔn)，常用于監(jiān)控?cái)z像以及高清電視廣播和 DVD。它使用了比MPEG-2更高效的算法，且壓縮速度更快。不過，因?yàn)樗鼰o法處理AVC（Advanced Video Coding，高級(jí)視頻編碼）格式，后面才有了MPEG-4 AVC。

2003：使用H.264/MPEG-4 AVC的藍(lán)光、DVD、視頻直播和廣播電視

H.264/MPEG-4AVC（有時(shí)也被稱為MPEG-4 第十部分）發(fā)布于2003年。這種壓縮技術(shù)的目的是創(chuàng)建足夠靈活的高清數(shù)字視頻，以用于不同的系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備。這是目前最流行的壓縮標(biāo)準(zhǔn)。H.264不僅用于各種解碼器、瀏覽器和移動(dòng)設(shè)備，還用于衛(wèi)星、互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)絡(luò)和電纜。藍(lán)光光盤、Netflix、Hulu、Amazon Prime Video、Vimeo、YouTube 以及你在互聯(lián)網(wǎng)上看到的幾乎所有視頻都有它的身影。它支持的最大分辨率是4096x2048。

該標(biāo)準(zhǔn)以運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償整數(shù)DCT編碼為基礎(chǔ)。整數(shù)DCT變換是一種能夠特別快實(shí)現(xiàn)余弦變換的算法。H.264 支持無損壓縮和有損壓縮，與早期的壓縮標(biāo)準(zhǔn)相比，它非常靈活。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上播放的流媒體內(nèi)容免費(fèi)。

2013：使用H.265/HEVC的360°沉浸式視頻、AR和VR

H.265/HEVC（High Efficency Video Coding，高效率視頻編碼）不僅可以做到H.264所能做的一切，而且表現(xiàn)更佳。它將文件大小減少了 50%，并支持非常高質(zhì)量的視頻分辨率 ——高達(dá) 8K（最大分辨率為 8192x4320）。雖然你通常無需用到 8K 或無法通過今天的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)獲取到它，但H.265對(duì)于AR、VR和 360° 等沉浸式體驗(yàn)非常有用。高昂的成本是它沒有得到廣泛應(yīng)用的主要原因。除了Netflix 和 Amazon Prime Video 等大公司可以負(fù)擔(dān)這筆費(fèi)用外，其他許多公司仍然選擇使用 H.264。

2013：VP9

VP9由谷歌開發(fā)，它是H.265的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。和H.265不同，它是免費(fèi)的。H.265 在高碼率時(shí)表現(xiàn)更好。H.265和VP9編碼視頻都需要一段時(shí)間，這會(huì)增加延遲。也正是由于這個(gè)問題，H.264才會(huì)被繼續(xù)使用。由于免費(fèi)的原因，VP9變得越來越流行。但是否會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用還未可知。

2018：使用AV1的高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)視頻

谷歌、亞馬遜、思科、英特爾、微軟、Mozilla 和 Netflix 決定一起創(chuàng)建一個(gè)新的視頻格式標(biāo)準(zhǔn)——AV1。它是 VP9 之后的下一代視頻標(biāo)準(zhǔn)，開源且免費(fèi)。這種格式專為實(shí)時(shí)應(yīng)用（如 WebRTC）設(shè)計(jì)且支持更高分辨率，目的是能夠處理 8K 視頻。它利用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了了我在上文提到的典型的基于塊的DCT變換。通過更精確的方法將圖像分成塊并使用改進(jìn)后的過濾，它可以準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)幀間預(yù)測(cè)。

2020：使用H.266/VVC實(shí)現(xiàn)商業(yè)上可行的4K、8K

H.266/VVC（Versatile Video Coding，多維度視頻編碼）主要面向 4K 和8K視頻服務(wù)。它于 2020 年 7 月發(fā)布，是目前為止最新發(fā)布的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。H.266進(jìn)一步優(yōu)化了壓縮（但沒有其他創(chuàng)新），大約可節(jié)省50%的視頻碼率，同時(shí)確保視頻清晰度不變。它使用基于塊的混合視頻編碼方法，其思想是找到優(yōu)化和改進(jìn)現(xiàn)有算法和壓縮技術(shù)的方法。H.266編碼速度仍然很慢，但該標(biāo)準(zhǔn)在較低碼率下提供了良好的質(zhì)量改進(jìn)。

我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第三代“信源編碼”標(biāo)準(zhǔn)——AVS3

AVS3視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)是中國(guó)AVS工作組制定的第三代標(biāo)準(zhǔn)。它的目的是適應(yīng)多種應(yīng)用場(chǎng)景，如超高清電視廣播、虛擬現(xiàn)實(shí)和視頻監(jiān)控。AVS3的開發(fā)過程分為兩個(gè)階段。到目前為止，AVS3的第一階段已經(jīng)于2019年3月完成，它在4K超高分辨率視頻方面比AVS2節(jié)省了大約30%的碼率。此外，AVS3 的第二階段正在開發(fā)更有效的編碼工具以提高性能，尤其是監(jiān)控視頻和屏幕內(nèi)容視頻。

從1929到2020，視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的歷史就告一段落了?；仡欉@近100年的歷史，正是在一代又一代個(gè)人和組織的不懈努力下，才有了今天的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。未來的視頻壓縮還會(huì)發(fā)生哪些變化？讓我們一起拭目以待。

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