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视频会议压缩算法讲解 H.264编码SVC技术分析
发布时间:2018-09-03 文章来源: 网络整理

视频压缩的核心思想就是利用视频信号的特点,去除视频信号的时间和空间冗余。从H.261到H.264,MPEG1到MPEG4。算法的压缩比有很大提升。未来还有H.265等更为先进的算法出现。算法研究者们不断推动高效高性能算法的出现是视频业务发展的技术基础之一。

算法压缩比越高,一般而言算法本身的复杂度也会相应提高。复杂的算法,需要更强大的计算能力。特别是实时的视频业务。因此芯片计算发展,是视频通信和业务能否发展起来的硬件保障。当前DSP芯片处理能力也不断大幅提升,在一定带宽条件下实现实时编码已毫无问题。视频信号处理芯片能力的提升,是高效压缩算法得到实现的硬件保障。

视频会议压缩技术

配图来源网络


H.264中还有一个SVC概念(Scalable Video Coding),可分层编码。先不管其具体的含义,来想象下视频通信中可能遇到的问题。
1.带宽问题,IP网络带宽是不稳定的,网络带宽降低是,视频流应该自动的降低码率,以适应当前带宽。而视频流码率的降低,并不意味着视频通信的结束,只是其帧率和分辨率相应降低。这样还是能维持基本的视频通信如帧率可以从60fps降低30fps或者25fps甚至20pfs。分辨率可以从高清降到标清的4cif甚至cif。这样可以很大程度的降到码率,但同时保证了视频通信的基本功能正常进行(用户还是能看到能够分辨的图形和听到清晰的声音)。

2.在未来的通信中,参与视频对话的终端多种多样,有专用的硬件视频终端,有桌面软终端,还有移动终端中的PAD和手机。终端的多样性对视频码流的要求也不一样。如移动终端一般相对带宽较小,且屏幕尺寸也较小,屏幕宽高比也不同。每种终端希翼拿到最适合自己的视频码流,既适合自己的网络带宽,又适合自己的硬件能力。如一种设备编码流出来后,其中既包含了高清到标清不同分辨率,又具有各种帧率。终端只需要发起申请,从其中拿到适合自己的码流,这是一件多好的事情,避免的转码,同时合理的利用的带宽和终端的硬件能力。

SVC的本意就是如此,能够实现码流的可伸缩,也就是说能根据带宽,终端的要求,自动调整发送给终端视频流的格式。一次性编码适应于多种信道和终端。视频会议中有一种MCU设备,你要是研究MCU的功能,你会发现它多么适合采用SVC技术。SVC技术的应用理论上应该能节省MCU的部分计算资源。但一路SVC码流实际上市多组码流构成的,它们是相互独立的,如果全部传输和存储必然是带宽和容量的增加。因此这种技术适合使用在中央设备上(如MCU),终端上是不会使用到的。SVC希翼做到一次编码后,按需分配。

目前SVC技术应用得不广泛,RADVISION宣称已经支撑。目前MCU所做的是要么按最低能力编码发送,要么按数组能力编码,数组码流发送。SVC技术无法做到跨越视频压缩标准,也就是所需要都在H,264或者其它莫一个相同的视频压缩标准之内,所以收端都支撑该标准。如果跨域压缩标准(如终端中支撑的压缩标准不相同,如只支撑MPEG 或者只支撑H.263或者只支撑H.264),则终端设备还必须做转码才能实现互通。

最后网络带宽的提升也是一个重要条件,特别是近年来无线视频业务的发展,得益于无线网路带宽的提升。
算法本身的发展,芯片能力,网络带宽。这三者一起推动了当今高清视频业务的普及,也是未来3D业务发展的技术基础。



TAGS:视频会议h.264压缩算法SVS
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