CODEC,CODEC是什么意思

CODEC是“COder/DECoder”的縮寫，CODEC芯片負責數字與模擬信號的轉換。它可將電腦里的數字信號轉變成模擬聲音信號輸出，或者是將外界輸入的模擬聲音信號轉換成數字信號。對于AC'97聲卡而言，影響其性能的因素可能有很多，但其中尤以CODEC芯片的類型、PCB布線的優劣以及相應驅動程序的完善程度最為重要。在這三大關鍵要素中，負責DA/AD（數模/模數）轉換的CODEC芯片的種類決定了所采用驅動程序的種類，因此很多人往往把CODEC芯片的型號當成AC'97聲卡的型號。去掉了傳統的音效處理芯片而全靠軟件模擬與CPU運算的AC'97軟聲卡的音質能夠和傳統的硬聲卡相提并論嗎？CPU的資源占用率會不會居高不下呢？其實在性能上，傳統硬聲卡當然可以憑借其高速DSP芯片獲得一定的優勢，但現在CPU的性能已經非常強大，AC'97軟聲卡不僅在音質上能夠得到充分的保證，而且還因軟件模擬的特點能夠具有非常大的升級潛力。
Codec相關概述

　　由英文編碼器（coder）和譯碼器（decoder）兩詞的詞頭組成的縮略語。指的是數字通信中具有編碼、譯碼功能的器件。
　　支持視頻和音頻壓縮（CO）與解壓縮( DEC ) 的編解碼器或軟件。CODEC技術能有效減少數字存儲占用的空間，在計算機系統中，使用硬件完成CODEC可以節省CPU的資源，提高系統的運行效率。
聲卡上的Codec
　　在聲卡上往往可以找到一顆或者2顆甚至3顆4面有引腳的正方形芯片，面積一般為0.5-1.0平方厘米。這就是CODEC。CODEC就是多媒體數字信號編解碼器，主要負責數字->模擬信號轉換（DAC）和模擬->數字信號的轉換（ADC）。不管是音頻加速器好，還是I/O控制器好，他們輸入輸出的都是純數字信號，我們要使用聲卡上的Line Out插孔輸出信號的話，信號就必須經過聲卡上的CODEC的轉換處理。可以說，聲卡模擬輸入輸出的品質和CODEC的轉換品質有著重大的關系，音頻加速器或I/O控制器決定了聲卡內部數字信號的質量，而CODEC則決定了模擬輸入輸出的好壞。
計算機的Codec
　　Codec 編碼解碼器主要作用是對視頻信號進行壓縮和解壓縮。計算機工業定義通過24位測量系統的真彩色，這就定義了近百萬種顏色，接近人類視覺的極限。現在，最基本的V GA顯示器就有640*480像素。這意味著如果視頻需要以每秒30幀的速度播放，則每秒要傳輸高達27MB的信息，1GB容量的硬盤僅能存儲約37 秒的視頻信息。因而必須對信息進行壓縮處理。通過拋棄一些數字信息或容易被我們的眼睛和大腦忽略的圖像信息的方法，使視頻的信息量減小。這個對視頻壓縮解壓的軟件或硬件就是編碼解碼器。編碼解碼器的壓縮率從一般的2 ：1-100：1不等，使處理大量的視頻數據成為可能。
codecy評測示例
　　2006主流視頻codec性能評測報告
　　一、codec介紹
　　1. x264
　　X264是國際標準H.264的編碼器實現，是一個開源encoder。得益于H.264的高效壓縮性能，加之于x264的高效（編碼速度快）實現，x264目前被廣泛應用于DVDrip領域。目前常用的對應解碼器是CoreAVC decoder 及ffmpeg的libavcodec。
　　參評版本：x264 video codec revision 613
　　2. DivX
　　MPEG4標準，在MS MPEGV3的基礎上實現的MPEG4 codec，早期版本開源，后期版本是商業codec。
　　參評版本：version 6.40
　　3. XviD
　　MPEG4標準，基于DivX早期開源版本。廣泛應用于DVDrip。
　　參評版本：version 1.1.2
　　4. WMV9/VC-1
　　VC-1的由來：為了進軍全球的消費電子、電影及電視廣播市場，微軟向美國電影與電視工程師協會“捐贈”了其專有的WMV9(Windows Media Video 9)視頻編碼標準，WMV9搖身一變成了國際標準VC-1。
　　參評版本：Windows Media video 9
　　5. Real
　　注：Real從version 9.0開始啟用了新名稱Helix。
　　參評版本：Helix_Producer_Plus_9.0.1
　　6. quicktime
　　目前網上流行的高清電影預告片，或稱片花、trailer，大多是quicktime格式的。Quicktime只是容器格式，其后綴為.mov或.qt，而其采用的視頻codec是sorenson codec pro 3，也就是說網上流行的高清片花大多是sorenson codec pro 3壓縮的。
　　注：quicktime7中增加了自主開發的H.264編碼器。
　　參評版本：Sorenson Squeeze Compression Suite 4.0.301.11 + QuickTime v7.0.4
　　7. On2 VP6/7
　　06年極為火爆的視頻分享網站基本上采用了flash version 8的視頻解決方案，而flash version 8采用的就是On2 VP6的視頻codec。
　　注：早期的flash視頻采用 Sorenson 公司的 Spark 編碼器，音頻采用 MP3，質量比較差。
　　參評版本：On2 VP6 codec
　　8. AVS
　　雖然目前AVS和主流這個詞還掛不上鉤，但作為中國唯一的自主產權的音視頻編碼標準，我們國人自然要堅決地頂它了，希望AVS一路輝煌，恩澤于民。
　　參評版本：校驗模型rm52c
　　評測環境：
　　硬件環境 Dell機
　　CPU： Celeron 2.8G
　　RAM：1G DDR
　　軟件環境 OS： Windows XP SP2
　　三、壓縮性能
　　1. 高碼率情況（應用：HDTV, DVDrip等）
　　ａ、測試序列：
　　Mobcal序列（JVT高清測試序列），分辨率1280*720，25fps， 500frames，未壓縮。
　　ｂ、編碼器設置：
　　輸出幀率：25fps
　　目標碼率：2Mbps, 目標文件大小：5,000KB左右
　　表1 各個codec的編碼設置
　　codec 編碼設置
　　X264 vbr, 2 pass, 輸出格式為mp4
　　DivX Profile: High Definition, 2 pass,
　　XviD Profile: HDTV, 2 pass,
　　WMV9 Main Profile, 2 pass, vbr
　　Real9 Video mode: Normal motion, 2 pass, vbr
　　Quicktime 2 pass, vbr, sorenson video pro 3
　　VP6 Advanced Profile, 2 pass
　　ｃ、測試結果：
　　codec X264 DivX XviD WMV9 Real9 Quicktime VP6
　　File size (KB) 5,011 4,788 2,795 7,751 5,169 5,010 4,835
　　1st pass time(s) 150 58 65 / / / 210
　　2nd pass time(s) 130 50 66 / / / 147
　　Total time(s) 280 108 131 238 226 200 357
　　主觀質量 ☆☆☆☆☆ ☆☆ ☆ ☆☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆ ☆☆☆
　　綜合評價 ☆☆☆☆☆ ☆☆ ☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆ ☆☆☆
　　ｄ、小結
　　(1) 平滑過渡紋理（如船身）的處理能力：
　　好：X264, real, qt
　　差：divx, xvid, wmv9, vp6
　　(2)奇異紋理（如掛歷上的文字）的處理能力
　　好：X264, wmv9, real
　　差：divx, xvid, qt, vp6
　　2. 低碼率情況（應用：PC視頻聊天，網絡視頻分享，視頻新聞）
　　ａ、測試序列：
　　Silent序列，分辨率cif，30fps, 300frames，未壓縮。
　　ｂ、編碼器設置：
　　輸出幀率：15fps
　　目標碼率：120kbps, 目標文件大小：150KB左右
　　表3 各個codec的編碼設置
　　codec 編碼設置
　　X264 1 pass, no cabac
　　DivX Profile: Portable , 1 pass
　　XviD Profile: Portable, 1 pass,
　　WMV9 Main, cbr
　　Real9 Video mode: Normal motion, 1 pass, cbr
　　Quicktime 1 pass, cbr, sorenson video pro 3
　　VP6 Advanced Profile, cbr
　　AVS Qp=39,IPPP
　　ｃ、測試結果：
　　表4　低碼率情況測試結果
　　codec X264 DivX XviD WMV9 Real9 Quicktime VP6 AVS
　　File size (KB) 149 982 998 171 152 166 968 154
　　PSNR (dB) 33.57 29.5 30.3 32.8 / / 29.8 33.03
　　主觀質量 ☆☆☆☆☆ ☆ ☆ ☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆ ☆☆☆ ☆☆
　　綜合評價 ☆☆☆☆☆ ☆ ☆ ☆☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆ ☆☆☆
　　3. 極低碼率情況（應用：2.5G下的手機視頻聊天）
　　ａ、測試序列：
　　Silent序列，分辨率qcif，30fps, 300frames，未壓縮。
　　ｂ、編碼器設置：
　　輸出幀率：5fps
　　目標碼率：20kbps, 目標文件大小：30KB左右
　　表5 各個codec的編碼設置
　　codec 編碼設置
　　X264 1 pass, no cabac
　　DivX Profile: Handheld , 1 pass
　　XviD Profile: Handheld, 1 pass,
　　WMV9 Simple profile, cbr
　　Real9 Video mode: Normal motion, 1 pass, cbr
　　Quicktime 1 pass, cbr, sorenson video pro 3
　　VP6 simple Profile, cbr
　　AVS Qp=39,IPPP
　　ｃ、測試結果：
　　
　　表6　極低碼率情況測試結果
　　codec X264 DivX XviD WMV9 Real9 Quicktime VP6 AVS
　　File size (KB) 27 74 82 86 30 37 68 25
　　PSNR (dB) 33.33 32.61
　　主觀質量 ☆☆☆☆ ☆ ☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆ ☆☆ ☆☆☆
　　綜合評價 ☆☆☆☆☆ ☆ ☆ ☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆ ☆☆☆☆
　　四、屏幕錄制視頻的壓縮
　　ａ、測試序列：
　　用snagIt錄制的一段視頻，分辨率640*480，5fps, 23second，未壓縮。
　　ｂ、編碼器設置：
　　輸出幀率：5fps
　　目標碼率：450kbps, 目標文件大小：1,250KB左右
　　表7 各個codec的編碼設置
　　codec 編碼設置
　　X264 vbr, 2 pass, 輸出格式為mp4
　　DivX Profile: unconstrained , 2 pass, enable global me
　　XviD Profile: unrestricted, 2 pass, enable global me
　　WMV9 Main Profile, 2 pass, vbr
　　Real9 Video mode: Sharpest Image, 2 pass, vbr
　　Quicktime 1 pass, cbr, sorenson video pro 3
　　VP6 Heightened sharpness Profile,
　　ｃ、測試結果：
　　表8　屏幕錄制視頻源測試結果
　　codec X264 DivX XviD WMV9 Real9 Quicktime VP6
　　File size (KB) 1,362 3,074 6,024 1,428 1,100 1,195 3,134
　　主觀質量 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆☆☆ ☆ ☆☆☆ ☆ ☆☆☆☆
　　綜合評價 ☆☆☆☆☆ ☆☆ ☆☆☆☆ ☆ ☆☆☆☆ ☆☆ ☆☆☆☆
　　d小結
　　計算機屏幕上窗口、按鈕、文字等元素都屬于計算機圖形學的范疇，因此屏幕錄制視頻本質上來說是圖形元素的組合，而現在將運動圖像的編碼器用于計算機圖形的壓縮，當然會遇到很大的挑戰。計算機屏幕和自然圖像之間存在很大的不同，它的輪廓性極強，文字或線條和背景的相關性極弱。對于屏幕錄制視頻的壓縮，最容易出現的問題就是將背景顏色部分覆蓋到文字上，導致文字斷裂或模糊。下面就簡單評述各個codec的壓縮效果。
　　X264
　　不管是靜止幀還是滾動或切換幀，質量都非常好，字體非常清晰。
　　不過，需要一提的時，畫面中的有些顏色沒有表現出來，如上面主觀質量測試一欄，“軟件評測”四個字的底色本來是灰色的，但x264壓縮的結果是白色的。雖然如此，但主觀效果上來看，x264的壓縮效果是最棒的。
　　DivX
　　對于word窗口（白底黑字）畫面的壓縮效果非常好，質量和x264相近。
　　但對于網頁畫面，壓縮效果差，文字出現了混合色，參見上面主觀質量測試一欄中的“軟件評測”四個字。
　　XviD
　　質量同x264，就是壓縮文件過大。
　　WMV9
　　靜止幀的壓縮質量可以接收。運動幀的壓縮效果奇差
　　Real9
　　存在略微的模糊和文字斷裂，總體上看，壓縮質量還是可以接收的。
　　Quicktime
　　靜止幀的壓縮效果非常好，非常清晰，超過了x264；但滾動幀的壓縮質量很差，文字倒沒有斷裂，但是背景上有很多雜色，而且網頁畫面上的文字也比較模糊。見下圖示例：
　　VP6
　　壓縮質量略遜于x264，存在略微的文字模糊。
　　AVS
　　由于壓縮速度很慢，未進行測試。
　　五、結論
　　１、高碼率情況
　　非常好：x264
　　好：real
　　中等：vp6, wmv9,
　　差：divx, xvid, qt(Sorenson 3)
　　Note: 測試中，xvid的編碼質量不好，與其帶寬偏低有很大關系。
　　２、低碼率和極低碼率的情況
　　非常好：x264
　　好：real, avs
　　中等：vp6, wmv9, qt(Sorenson 3)
　　差：divx, xvid
　　３、屏幕錄制視頻的壓縮
　　非常好：x264
　　好：xvid, real, vp6
　　差：divx, qt(Sorenson 3)
　　極差：wmv9
　　NOTE: WMEncoder9中有screen capture profile，但此次測試中用WMEncoder9對錄制源進行壓縮時發生失敗，故沒能對screen capture profile進行測試驗證。
　　４、碼率控制能力
　　好：x264, wmv9, real, qt
　　中等：vp6
　　差：divx, xvid, avs（note: avs的碼率控制算法存在缺陷，測試中沒有采用）
　　綜上所述，x264一款全能的、高效的codec，可以稱得上codec中的王者；real次之，而且也是全能的；其次是vp6，各方面表現都比較中等；Wmv9和quicktime對自然圖像序列的壓縮效果還不錯，但對于屏幕錄制視頻的壓縮效果很糟糕；xvid優于divx，兩者在壓縮性能上的表現同x264有一定的差距，即代表了MPEG４同H.264的差距；avs的測試不太全面，但隱約的能反映出其編碼效率還是不錯的，只不過配套的一些工具還沒做好，如碼率控制等等，AVS走向市場化，還需要進一步的努力。