视频编码技术的流媒体网络传输适应性

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1、视频编码技术的流媒体网络传输适应性陈颖（福建信息职业技术学院，福建福州350003）摘要：以H.264/AVC为代表的新一代视频编码技术，采用分层模式，不仅通过视频编码层改善了编码效率，而且通过网络提取层提高了网络传输适应性，并且在封装规范中体现了流媒体实时传输特性。关键词：视频编码；传输适应性；网络提取层；传输协议；H.264/AVC中图分类号：文章标识码：文章编号：4近年来，随着网络技术的迅速发展和视频编码压缩技术不断取得新的突破，使在低成本的IP网络中实时传输高质量的视频信号成为可能。由于IP网络传输带宽

2、的局限性，视频信号在IP网络中传输均需要进行压缩编码。为适应网络多媒体技术的高质量视频传输的需求，经过编码的信号应具有良好的网络适应性。新一代的先进视频编码技术满足了在低成本的IP网络中实时地传输高质量视频信号的需求，提高了流媒体网络传输的适应性。1先进的视频编码技术视频信号原始编码的数据量巨大，需要大量的存储空间和传输带宽，必须进行适当的压缩编码处理。编解码技术是实现网络传输的基础和核心。编解码技术理论是以信息理论的数学原理为依据，优秀的编码压缩技术要求其压缩比大，数据要小；压缩算法简单，压缩/解压缩速度快，

3、实时性好；压缩损失少，保证解压缩的效果。随着计算机网络及通信技术的发展，计算机网络应用多样化，视频编码技术的研究在致力于提高压缩编码性能的同时，开始注重网络适应性、用户交互性等方面，如：视频编码技术一方面以混合编码为框架进一步提高压缩特性，另一方面发展可伸缩编码、多视点编码等性能。目前，高质量的新一代图像视频编解码技术主要有H.264/AVC、VC-1及AVS三种。H.264/AVC（MPEG-4的PART10部份）是由ISO/IECMPEG（国际标准化组织的运动图象专家组)和ITU-TVCEG（国际电信联盟的

4、视频编码专家组）联合开发的图像视频编解码标准，2003年5月发布。H.264是在H.263以及H.263+、H.263++的基础上发展而来的，ISO/IECMPEG或ITU-TVCEG所研究的视频编码技术都努力在尽可能低的存储容量或尽可能低的传输码率下获得尽可能高的图像质量，以适应不同信道对图像传输的需求。H.264/AVC的优点是压缩效率高、容错能力强、编解码灵活、解码易匹配、网络传输适应性好。H.264/AVC标准使运动图像压缩达到了新的水平，使IP网络带宽上传输图像能达到更高的图像质量和更好的流畅性。因而

5、，H264/AVC获得ITU、MPEG、DVD、DVB、3GPP等工业化组织的支持，成为被广泛接受的视频编码标准。VC-1是微软公司以新一代动态图像压缩技术WindowMediaVideo9（即WMV9）为基础提出的图像视频编解码标准，2006年4月由SMPTE正式发布。VC-1的许多技术性能与H.264/AVC非常接近，某些方面更优。微软发表的“WindowsMediaHD”还把WMV9扩展为HDTV上使用的标准。AVS是由我国数字音视频编解码技术标准工作组制定的，具有自主知识产权的图像视频编解码标准，200

6、6年2月发布（国标编号GB/T20090），AVS是我国数字音视频领域的一项重大成果。在高分辨率应用中，AVS的压缩效率明显比MPEG-2高。在相当的压缩效率下，AVS比H.264/AVC实现mainprofile的复杂度低很多。视频数字信号编解码技术越先进，信号的处理过程就越复杂，对硬件的要求也就越高。为适应编解码技术的发展需求，其硬件水平也在不断的提高。如：德州仪器（TI）推出了针对高端视频系统复杂编解码需求的DM系列处理器，其最新DSPDM6446，采用TI的Davinci技术，其双内核架构具备DSP和R

7、ISC的双优势，集成的c64x+DSP内核和ARM926EJ-S内核的时钟频率达594MHz。此外，Philips公司的TriMedia系列、Equator公司的MAP-CA系列产品均可满足新一代视频编解码处理的需求，广泛应用于广播、通信、电视、娱乐等各个领域。2改善编码压缩效率数字视频信号的数据量越小，相应地，在4网络传输通道上的数据码流率就小，传输就越流畅，传输质量就越好。在保证传输质量的同时，也要保证图像质量，不能以降低图像质量来保证传输流畅性。这就需要提高图像的压缩效率，以有效的压缩来保证图像质量。新一

8、代的视频编码压缩算法一般都是基于宏块的，采用运动估计/运动补偿消除视频时间冗余；采用图像差值的离散余弦变换消除空间冗余；采用量化系数的可变长度编码消除统计冗余。通过这三个冗余消除等措施，改善编码效率，得到高压缩效率。H.264/AVC标准创造性地提出了分层模式，从系统层面定义了视频编码层（VCL，VideoCodingLayer）和网络提取层（NAL，NetworkAbstractio