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視頻技術(shù)支持多元化的發(fā)展趨勢

中國視聽網(wǎng)資訊 更新時間:2008-5-26 11:06:43  編輯:藍天  [ ]     手機訪問

   隨著計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的不斷進步,視頻處理技術(shù)與應(yīng)用技術(shù)有了很大的發(fā)展,而通信網(wǎng)的巨大發(fā)展,也為視頻技術(shù)的高速發(fā)展帶來了機遇。在通信網(wǎng)中,無論是有線技術(shù)還是無線技術(shù)都在朝著寬帶化和IP化方向發(fā)展,而寬帶化的網(wǎng)絡(luò)最重要的特征就是能夠充分地支持多媒體業(yè)務(wù),主要就是支持不同速率、不同質(zhì)量的視頻業(yè)務(wù)。而通信網(wǎng)協(xié)議IP化的發(fā)展,也對實時性要求較高的視頻應(yīng)用提出了新的要求。本文將從信源壓縮技術(shù)、多媒體系統(tǒng)通信協(xié)議、寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及多媒體運營系統(tǒng)等方面探討視頻技術(shù)未來發(fā)展的趨勢。

   一、視頻信源壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)

   在多媒體應(yīng)用中,視頻數(shù)據(jù)量方面可壓縮的信息量最多,而壓縮處理后的視頻質(zhì)量的高低是決定多媒體服務(wù)質(zhì)量好壞的主要因素,因此視頻技術(shù)是多媒體應(yīng)用的核心技術(shù)。在學(xué)術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域許多人都在致力于視頻壓縮技術(shù)的研究,并且制訂了幾個標(biāo)準(zhǔn),如:99vU-TH.261,H.263和ISO/IEC的MPEG-1和MPEG-2。這些標(biāo)準(zhǔn)覆蓋了很大的視頻速率范圍和應(yīng)用領(lǐng)域,支持不同速率、不同的圖像質(zhì)量要求等條件的視頻業(yè)務(wù),能夠滿足包括電視會議、視頻電子郵件、可視電話、廣播級視頻應(yīng)用等不同要求的服務(wù)。隨著視頻應(yīng)用需求的不斷發(fā)展,視頻壓縮技術(shù)也有了很大的提高,新出現(xiàn)的壓縮標(biāo)準(zhǔn)有了更高的壓縮效率(在相同的圖像質(zhì)量下需要更低的傳送碼率或在相同的傳輸速率提供質(zhì)量更好的圖像),同時支持不同的傳輸速率以適應(yīng)不同的傳送網(wǎng)絡(luò)。

   在目前已經(jīng)大量應(yīng)用的壓縮標(biāo)準(zhǔn)中,MPEG-1和MPEG-2是面向廣播級或準(zhǔn)廣播級應(yīng)用的。MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)主要是為了視頻存貯媒體如VCD而制定,該標(biāo)準(zhǔn)能夠適應(yīng)變碼流的處理,其主要目的是在1~1.5Mbit/s的情況下,提供30幀CIF(352×288)VHS的質(zhì)量的圖像。MPEG-1的實時編碼通常需要硬件才能完成,解碼可以用軟件來完成。MPEG-1不能提供分級圖像編碼,也不能在丟包率高的情況下應(yīng)用。

   MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)擴展了MPEG-1標(biāo)準(zhǔn),能夠支持高分辯率圖像和聲音。目標(biāo)碼率是在3~15Mbit/s傳輸速率條件下提供廣播級的圖像,而且能夠提供SNR、時間、空間三種分級編碼。該標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于衛(wèi)星廣播時,在當(dāng)前的一個模擬信道中,不犧牲質(zhì)量的情況下能提供5路數(shù)字的編碼節(jié)目。

   H.261與H.263標(biāo)準(zhǔn)主要面向于低碼率的視頻應(yīng)用,如可視電話和會議電視。H.261是最早出現(xiàn)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),它的輸出碼率是64kbit/s的倍數(shù)。H.261主要是為了ISDN的會議電視和可視電話的應(yīng)用。H.261所需要的計算量能夠顯著下降。這種算法通過均衡圖像質(zhì)量和運動來優(yōu)化帶寬,所以圖像快速運功時質(zhì)量會下降。H.261的輸出速率是恒定的,而圖像質(zhì)量非恒定。

   H.263是為了支持低速率的通信而制定的標(biāo)準(zhǔn),但希望能夠適應(yīng)較大的動態(tài)范圍,而不僅限于低碼率,而且能取代H.261。H.263能適應(yīng)誤碼率高的信道具備容錯的能力。

   由于公用電話網(wǎng)(PSTN)和無線網(wǎng)絡(luò)上的傳輸速率仍然很有限,而且誤碼率高,上述的標(biāo)準(zhǔn)不能滿足這類高壓縮效率和強信道冗錯能力的應(yīng)用要求。針對以上壓縮算法的不足,目前出現(xiàn)了一些新的壓縮標(biāo)準(zhǔn),如H263+和MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)。


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