选择一款正确的流媒体编解码器

2011-11-28  InfoAV China  Karl Johnson  
简述:本文摘自Extron公司《AVSystemDesign2011》夏季刊订阅网址:www.extron.com/avsd每天,基于IP技术的视频都在我们的工作和生活中广泛应用。随着网络的日益扩展和流媒体...……


本文摘自Extron公司《AV System Design 2011》夏季刊
订阅网址:www.extron.com/avsd

    每天,基于IP技术的视频都在我们的工作和生活中广泛应用。随着网络的日益扩展和流媒体技术的逐渐成熟,我们可以通过视频获得更多的信息,更好地进行沟通和交流。在视音频行业,像视频会议这样的流媒体应用多年来已经很普遍了,新的应用也在不断涌现,因为相对于现有的应用来说流媒体技术具有更新的功能和更经济的成本。随着流媒体产品的不断增多,专业视音频工作者需要从浩如烟海的产品中挑选出适合自己应用的流媒体产品和压缩编解码器,这是一个很大的挑战。

    “codec”这个词有多种含义。它是编码器和解码器这两个词的组合,用于概括所有具有这一功能的硬件或软件产品,比如视频会议编解码器,可以同时对视频进行编解码操作。它也可以用来描述模拟-数字-模拟的转换处理。当我们仔细研究各种用于视音频流媒体的编解码器,再结合这一领域内技术的飞速发展,就会发现很多问题,比如:

    ● 为什么会有这么多不同的编解码器?

    ● 这些编解码器各自优劣?

    ● 有没有一种编解码器能够适用于所有的应用?

    ● 这些编解码器在技术性能上有什么不同?分别适用于哪种应用环境?

    ● 市面上有标准编解码器和专用编解码器两种,该如何选择?

    消费级和企业级应用

    家用设备或个人电脑的使用经验会影响到人们对企业应用的期望。我们经常会听到客户抱怨说为什么在家里用Skype很好,但在公司里用类似的通信工具开视频会议时就很差。我曾经听到有人说:“为什么我在家里和朋友Skype的时候,声音和画面都很清楚,但是在用了更加昂贵的设备的办公室里,画面和声音却这么差?”

    造成这一结果的原因有很多。首先,这个人的办公室里使用的可能是一套陈旧的标清视频会议系统。这种系统是用很低的带宽传输了一个低分辨率的信号,显示在大尺寸的平板显示器上。而在家里,Skype的应用窗口在中等大小的桌面显示器上只占了一小块。我们感觉到质量更好,是因为视频以更高的像素密度显示在应用窗口中,从而与流媒体的分辨率相匹配。如果在更大的平板显示器上显示Skype视频,它也会变得颗粒化。流媒体质量标准并不固定,重要的是要为自己的应用找到“够好”的质量。不顾具体情况的话,客户就会根据家里的经验提高在办公室的期望。

    此外,个人电脑上的应用并不会支持关键任务所需的可靠性,或提供企业级设备所必须提供的安全性。消费级和企业级解决方案所要面对的需求是不一样的。

    快速发展的平板电脑和手机上的视频通讯可能扩大这一矛盾,因为用户希望能够用移动计算设备和智能手机方便地连接专业视音频系统。

    编解码标准

    国际或行业标准组织已经开发了很多编解码标准,独立组织也开发了一些可以用于开放和封闭的应用环境中的编解码器。还有些独立开发的编解码器,则需要从专用的转换成标准的形式。

    最常见的编解码标准都来自于标准组织。联合图像专家组——JPEG开发了用于静止图像压缩的JPEG和JPEG2000,同时在运动图像中也得到了应用。最新的JPEG2000标准已经成为了数字影院行业从硬盘播放运动图像的压缩标准。

    国际标准化组织(ISO)中的运动图像专家组,或MPEG,开发了第一种MPEG-1编解码标准。随后的MPEG-2提高了图像的质量,并且能够支持高清视频。MPEG-2广泛应用于DVD、有线电视和卫星分配以及高品质广播应用领域。

    国际电信联盟——ITU建议采用H.323视音频通信协议,其中包括H.261、H.263以及H.264,这些视频编解码主要适用于在通信线路,如ISDN、T1、E1或网络上的互动式视频会议应用。

    ITU和ISO共同组成了联合视频组织——JVT,并开发了H.264、MPEG-4第10部分和高级视频编解码(AVC)。今天我们通常采用H.264,在新的流媒体硬件编码器中它已经取代了MPEG-2成为最常用的编解码方式。

    在广播电视行业,电影电视工程师协会——SMPTE和欧洲广播联盟——EBU早就为广播电视、节目交换以及传输和制作系统的交互规定了平台。他们为各自的行业推荐并定义了标准,这也延伸到了其他行业。

    微软和松下都针对特定的应用自主研发了视频编解码器。微软的VC-1大大提高了对隔行扫描视频进行压缩的效率和质量,因此吸引了隔行扫描视频广播行业的兴趣。VC-1开始是一种专用的编解码器,但随后SMPTE把它作为了一个标准。微软在WMV3、WMVA中采用了VC-1编解码标准,在Windows媒体播放器中采用了WVC1。松下的AVC-Intra编解码器完全符合H.264 MPEG-4/AVC标准和SMPTE的工业标准。它针对的是电子新闻采集领域所使用的典型的10比特录像机,当然也可以用于存储和归档应用中。该技术的发展与松下生产的相关设备如摄像机、录像机和摄录一体机的性能密切相关。

    正如你所看到的那样,这两家公司在各自的目标应用内分别研发了编解码器。VC-1一开始是专用的,而AVC-Intra是在标准上进行了进一步研发。这些现实中的例子证明,应用需求推动了编解码技术的发展。

    开放和封闭的环境

    许多流媒体应用的编解码适用于封闭的网络系统,或在终端通过硬件或软件控制的管理性连接。硬件编解码解决方案要使用HD-SDI、DVI或其他格式的电子信号接口来传输流媒体。如果使用软件解码的方式,可以在封闭的系统中安装管理插件。在这里,视音频集成商最初关注的是在编码器输入端和解码器输出端要有匹配的信号格式,还要建立并维护所需要的通信线路或网络连接。除此以外,还要评估每一个项目的编解码的质量、比特率要求和技术性能。

    开放的网络环境,如互联网甚至大型企业,会有大量的潜在终端。在每一个潜在终端都使用解码硬件是不现实的,在每个终端上都安装软件也不太可能。如果我们考虑将流媒体传送到未经管理的PC或是解码器上,那么多媒体转换成的流媒体内容应该是一段视频比特流。终端必须支持兼容视频比特流的编解码、协议或是应用程序。 上一页 1 2 下一页


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