網(wǎng)絡(luò)電視視頻編解碼主流標(biāo)準(zhǔn)對比

葉壯斌

摘 要：AVS、H.264、MPEG等均為網(wǎng)絡(luò)電視視頻編解碼的主流標(biāo)準(zhǔn)。以AVS、H.264、MPEG的基本概念為切入點，重點圍繞其發(fā)展趨勢、技術(shù)特點等進(jìn)行了對比研究，旨在促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)電視視頻通信信息質(zhì)量的提升，從而使我國的網(wǎng)絡(luò)電視技術(shù)與世界接軌。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)電視；視頻；編解碼；計算機(jī)

中圖分類號：TN949.292 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.05.084

網(wǎng)絡(luò)電視（IPTV）又稱為交互網(wǎng)絡(luò)電視，是電視與現(xiàn)代計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相互融合的產(chǎn)物。它以寬帶有線電視網(wǎng)為基礎(chǔ)，融合多種技術(shù)（通訊技術(shù)、多媒體技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等）為一體，使家庭用戶可在因特網(wǎng)傳輸協(xié)議的許可下享受多類別的交互式服務(wù)。相比于傳統(tǒng)電視，網(wǎng)絡(luò)電視具備實時性和交互性等特點，能滿足人們對娛樂、文化的需求。就目前的情況看，人們對實時傳輸視頻圖像的質(zhì)量要求日趨提高。因此，相關(guān)研究人員必須加強(qiáng)對網(wǎng)絡(luò)電視視頻編解碼技術(shù)的研究。

1 網(wǎng)絡(luò)電視的發(fā)展背景

網(wǎng)絡(luò)電視主要采用高效視頻壓縮技術(shù)。當(dāng)傳輸視頻通信信號的速度為786 kbit/s時，網(wǎng)絡(luò)電視視頻的播放效果可與DVD一致。網(wǎng)絡(luò)電視能按照用戶的選擇需求，提供多種類型的多媒體服務(wù)，比如可視IP電話、數(shù)字電視等。

近年來，網(wǎng)絡(luò)電視的發(fā)展深受視頻編解碼技術(shù)的影響。視頻編解碼技術(shù)通過多種編碼工具集，以編碼圖像為單位對網(wǎng)絡(luò)電視進(jìn)行精細(xì)化處理，從而提供高清圖像。

2 AVS、H.264、MPEG-4的基本概念

2.1 AVS

AVS是由我國自主研發(fā)的視頻編解碼主流標(biāo)準(zhǔn)，屬于第二代信源編碼類型，也被稱為數(shù)字視頻、音頻編解碼技術(shù)。采用信源編碼技術(shù)能有效解決數(shù)字視頻、音頻等的初始數(shù)據(jù)、信源的壓縮問題。由此可見，AVS標(biāo)準(zhǔn)具有數(shù)字音頻共性基礎(chǔ)。

2.2 H.264

H.264屬于數(shù)字視頻編解碼的標(biāo)準(zhǔn)類型，由ISO/IEC的運動式圖像編碼組（MPEG）與ITU-T的視頻編碼專家組（VCEG）共同組成。與傳統(tǒng)編解碼標(biāo)準(zhǔn)相比，H.264屬于DPCM的混合編碼類型，具有變換編碼的功能；在設(shè)計方面，H.264更具簡潔性，且基于“回歸基本”的設(shè)計原理，增強(qiáng)了其對不同信號通道的適應(yīng)性；在語法結(jié)構(gòu)方面，H.264所用的語法結(jié)構(gòu)具有“網(wǎng)絡(luò)友好”特性，能及時找回處理錯誤的編碼和丟包；在目標(biāo)應(yīng)用范圍方面，H.264具有相對較大的應(yīng)用范圍，能適應(yīng)各類傳輸場合，可滿足各類解析度和傳輸速率的需求。

2.3 MPEG-4

MPEG-4是國際標(biāo)準(zhǔn)之一，也是運動圖像專家組采用的通用性開放標(biāo)準(zhǔn)。該視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)既能編、解特定比率下的音頻、視頻碼，還能突出多媒體系統(tǒng)的靈活性和交互性。目前，MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)被廣泛應(yīng)用于電子新聞、視像電子郵件和視頻電話中，其對傳輸?shù)乃俾?、分辨率要求不高，分別為4 800～6 400 bit/s、176×144.MPEG-4，在使用過程中能通過較少的數(shù)據(jù)來獲取較高質(zhì)量的圖像。因此，相關(guān)人員只需利用幀重建技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和傳輸處理即可。

3 技術(shù)特征方面的差異性分析

3.1 MPEG-4的技術(shù)特征

MPEG-4的技術(shù)核心為第一代視頻編碼技術(shù)，比如運動補(bǔ)償編碼、轉(zhuǎn)變編碼、運動估計編碼和量化編碼等。此外，該編解碼標(biāo)準(zhǔn)還提出了部分核心技術(shù)，比如運動補(bǔ)償技術(shù)、視頻編碼分級技術(shù)、VOP視頻編碼技術(shù)和視頻對象提取技術(shù)等。MPEG-4的技術(shù)優(yōu)點為：能提供以視覺內(nèi)容為基礎(chǔ)的交互功能和多媒體訪問工具，分辨率輸入的上限和下限分別為1 280×1 024、320×240，且具有強(qiáng)大的視頻分辨功能；具有強(qiáng)大的壓縮功能，解壓縮方式為Object Based，壓縮倍數(shù)可達(dá)450倍。

3.2 AVS的技術(shù)特征

AVS的編、解碼效率較高，運行速度快，且寬帶占用率較低，約為MEPG-4的1/3.

3.3 H.264的技術(shù)特征

與MEPG-4相比，H.264的壓縮功能更加強(qiáng)大，可有效節(jié)省用戶的數(shù)據(jù)流量和縮短下載時間。此外，H.264能通過像素構(gòu)成視頻分離幀，從而提升視頻幀編、解碼的處理速率；采用臨時存放法處理連續(xù)幀，有利于提升編、解碼的速率。

4 應(yīng)用差異性分析

AVS、H.264、MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)在具體應(yīng)用時均有其側(cè)重點。其中，AVS標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用方案相對簡單，適用于電視、通信、廣播等領(lǐng)域；H.264標(biāo)準(zhǔn)適用于電視會議等，這是因為其不同層面的編碼速率、清晰度取值有所區(qū)別；MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用類別較為廣泛，比如移動多媒體、計算機(jī)圖形、靜止圖像的壓縮、數(shù)字電視的機(jī)頂盒、因特網(wǎng)視頻、音頻廣播、數(shù)字廣播等。

5 結(jié)束語

綜上所述，MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)和H.264標(biāo)準(zhǔn)起步較早，其技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展相對成熟，但MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的使用專利費用較高、H.264標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍較小。因此，相關(guān)單位可積極研究、發(fā)展AVS標(biāo)準(zhǔn)，從而推動網(wǎng)絡(luò)電視基礎(chǔ)建設(shè)工作的全面開展。

參考文獻(xiàn)

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[2]張劍超.對視頻圖像編解碼技術(shù)應(yīng)用研究[J].通訊世界，2014（24）.

〔編輯：張思楠〕