在远程控制的过程中,最本质的工作就是将远端的电脑画面传输到本地电脑,同时将本地的鼠标、键盘指令发送给到远端电脑。在超低延时的 络传输下,即可实现近乎实时的远程桌面控制体验.
什么是屏幕编解码技术?
视频编解码:就是是在可用的计算资源内,追求尽可能高的视频压缩比与尽可能高的视频重建质量。其中包括编码(压缩)和解码(重建)两个过程。
通俗点讲,视频编码(压缩)就是定义好一系列压缩规则,对其视频信息进行重新编码,减少传输数据量,而尽可能的保留原来信息量。而视频解码(重建),就是其逆向操作。
视频编码中压缩技术
我们要了解视频是怎么编解码的,首先我们要先知道在远程控制的时候, 屏幕怎么样显示的, 当显卡给视频输出以后, 视频会怎么将原本庞大的数量压缩成更小的数据量的。其中有两个重要的概念,帧内压缩与帧间压缩。
1. 帧内压缩
2. 帧间压缩
帧间压缩也称为时间压缩,是基于许多视频或动画的连续前后两帧具有很大的相关性(即连续的视频其相邻帧之间具有冗余信息)的特点来实现的。当远程桌面控制其它人的电脑, 如果对方的屏幕变化的差异不大时, 可以通过比较时间轴上不同帧之间的数据实施压缩,进一步提高压缩比。一般是无损压缩。
以被控制端的桌面是以 1080P 分辨率,60fps帧率,24位色来显示时, 一分钟原始视频的大小为21357MB。以 20mbps的带宽传输,需要142分钟,经过 H.264 编码压缩以后,假定压缩码率是CBR 3Mbps,大小约22MB。以 20mbps(2.5M/s) 的带宽传输,仅需要 9 秒钟,即9秒钟可以传送长度为1分钟视频,所以原始视频要想通过 络传输,势必要经过压缩编码。
3. 了解IPB帧:I帧、P帧、B帧
I帧:即关键帧,它保留了整张图片画面的全部信息,也叫独立帧。一个视频文件总是以I帧开头,中间间隔一定量的P帧与B帧的一个帧系列。I帧的压缩是独立完成的,属于帧内压缩。
P帧:属于帧间的一种预测,保留这一帧与之前一个I帧(或P帧)的差别信息。也就是差别帧,仅对有差别的信息进行压缩,属于帧间压缩。
B帧:也属于帧间的预测,是双向差别帧,也就是B帧保留这一帧与前后帧的差别信息。一般情况下,I帧压缩效率最低,P帧较高,B帧最高。
如下图所示,运动员的击剑动作。第一帧即为I帧(关键帧),独立压缩。其他画面只有手部动作有变化(包含P帧与B帧),编码时只需传输手部动作即可。这样可以减少大量冗余信息的传递,解码时同样可以还原所有画面细节, 这时远程控制的桌面显示的效果就会非常棒。
如上图所示, 第一排是原始图象, 如果通过编码器后, 会识别出来图象的变化规律, 这时只需要给变化的部分传给远方的其它设备就行了.在远程控制的过程中, 也是同样的原理来实现.
常用的视频编解码器
目前主流的编解码器,包括 VP8、VP9、AV1、H264(AVC)、H265(HEVC)等。他们分别都是什么?有什么特点?
VP8:是Google定义并免费开源的视频编解码标准和编解码库。特点就是能以更少的数据提供更高质量的视频,而且只需要较小的处理能力即可。
VP9:VP9是VP8的后继者。由Google开发的开放格式、无使用授权费的视频压缩标准。VP9也是google开源的用与比拼H265(HEVC)的编解码器。VP9在开发初期曾被命名为Next Gen Open Video (NGOV,下一代开放视频)与VP-Next。
AV1:Google 最新推出的针对VP9编码有多项优化后的新的编解码器。在实际测试中,AV1比H265(HEVC)压缩率提升约 27%,可以说是力压 H265。是目前为止,世界上压缩性能最好的视频编解码器,秒点远程控制最新版本即将支持。
H264(AVC):H264视频压缩算法现在无疑是所有视频压缩技术中使用最广泛,最流行的。我们日常使用的视频编码大多由思科(cisco)开源的 openh264 编解码库。但目前性能最好的还是 x264 编解码库,是最好的有损视频编码器之一, 但视频版权保护, 所以没法使用 x264。
H265(HEVC):而H.265是H.264的延伸,它保留了H264的某些技术,同时加以改进,达到最优化设置,进一步提高了压缩效率。在同样的图像质量下,H265编码的视频大小比H264减少了大约40%-50%。
国产软件中支持编码器切换的软件
秒点远控
目前,秒点远程控制软件中,同时支持VP8、VP9、H264三种编码器的切换,可以在远控界面中,自行切换相关编码器, 也是国内最早支持同时在线实时切换这三种编码器的。
为了给大家提供更好的体验,后续也会加入H265和AV1 两种新的编码器技术.
ToDesk
ToDesk在秒点远控发布编码器切换后不久, 在其Windows端4.3.1的迭代中,看到其中增加了编解码设置功能。其中ToDesk提供两种编码器方式的选择:“VP8”和“H264”。
向日葵远程控制
做为国内最老牌的远程控制软件,目前向日葵并不支持编码器选择的功能,根据显示的效果推测,是基于 H264修改后的协议.
不同的编码器, 或编码器再不同的情况下, 有着完全不同的表现, 目前对于中等级别的电脑, 建议大家优先选择 VP8 有着不错的屏幕编码能力. 如果是移动设备, 建议使用 H264 的编码协议, 更好的支持移动端硬解.
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