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实时网络视频设计方案
来源:本站整理  作者:佚名  2011-07-06 07:18:28



     在某个层面上,On2 科技有限公司 (On2 Technologies) 的 TrueMotion VP7 技术实现这一目标的方式与其它视频编解码器几乎相同。不过,On2 的VP7技术却包含了多项使其与众不同、脱颖而出的创新性技术,而且这些技术目前正在申请专利。

  黄金帧 (Golden Frame)

  对 On2 TrueMotion 编解码器的新用户而言,最令人惊喜的功能之一是黄金帧。就象其它压缩器一样,TrueMotion 也保留一个最新解压的帧作为当前帧的预测器。TrueMotion 编解码器和 VP7 则特别改为保留过去任意一个解压数据的帧。这种编解码器能够更新某个帧在未来任一点的任何部分。我们称这种二级参考帧为黄金帧,并已发掘出它的众多用途。
 

  数据在网络上是以很小的称为帧(Frame)的单位传输的,帧由几部分组成,不同的部分执行不同的功能。帧通过特定的称为网络驱动程序的软件进行成型,然后通过网卡发送到网线上,通过网线到达它们的目的机器,在目的机器的一端执行相反的过程。接收端机器的以太网卡捕获到这些帧,并告诉操作系统帧已到达,然后对其进行存储。就是在这个传输和接收的过程中,嗅探器会带来安全方面的问题 。



 

  图1:On2 VP7的帧类型

  帧--就是影像动画中最小单位的单幅影像画面,相当于电影胶片上的每一格镜头。 一帧就是一副静止的画面,连续的帧就形成动画,如电视图象等。 我们通常说帧数,简单地说,就是在1秒钟时间里传输的图片的帧数,也可以理解为图形处理器每秒钟能够刷新几次,通常用FPs(Frames Per Second)表示。每一帧都是静止的图象,快速连续地显示帧便形成了运动的假象。高的帧率可以得到更流畅、更逼真的动画。每秒钟帧数 (fps) 愈多,所显示的动作就会愈流畅。   关键帧--任何动画要表现运动或变化,至少前后要给出两个不同的关键状态,而中间状态的变化和衔接电脑可以自动完成,在Flash中,表示关键状态的帧叫做关键帧。

  注:这些帧类型仅供参考。利用 VP7 入门开发工具包,用户可以准确控制帧何时使用或更新黄金帧或最后的帧参考缓冲器。

  前景影响大

  我们发现黄金帧的第一个用途是前景和背景视频的分割。例如,大多数视频会议应用中,总是有一个人在静态的背景前面讲话。这个发言人遮蔽了背景,但随着他在座位上的移动,会显露出局部背景。TrueMotion编解码器利用非移动的高质模块来更新黄金帧,即使前景快速移动,也可以保持高质量的背景图像。

  丢包恢复

  我们还可以在丢包情况下采用黄金帧。在一般的视频会议系统中,接收器在发现丢包时,会用信号通知发送者。发送者一接收到这个信号,就会对一个独立于前面各帧的帧 (即‘关键帧’) 进行编码来恢复。该帧由于必须从头开始编码,故往往非常大,这会导致视频的播放断断续续。另一种情况是,这是一个低质量的帧,看起来比周边的帧要模糊,而且产生视觉干扰脉冲。

  VP7恢复帧

  帧0是关键帧

  帧1到6都只根据前一个帧来构建预测器

  帧7只以帧0为参考

  即使帧1到6中的任一个丢失了,VP7仍然能够对帧7进行解码,因为它只以帧0为参考

  图2:利用恢复帧来处理丢包问题

  视频会议

  电视会议是用电视和电话在两个或多个地点的用户之间举行会议,实时传送声音、图像的通信方式。它同时还可以附加静止图像、文件、传真等信号的传送。参加电视会议的人,可以通过电视发表意见,同时观察对方的形象、动作、表情等,并能出示实物、图纸、文件等实拍的电视图像或者显示在黑板、白板上写的字和画的图,使在不财点参加会议的人感到如同和对方进行“面对面”的交谈,在效果上可以代替现场举行的会议。

  多方视频会议也可以采用黄金帧。在多方会议系统中,各个用户的连接带宽都不同。一般的解决方案是把带宽减小到一个假定的最小公分母:所有用户都以最慢的连接都能接收的速度来收取数据。

  基于On2 VP7技术的系统则采用了一种新颖的替代方案。通过使用黄金帧、普通帧和可抛弃帧,VP7 可获得四个级别的有限时间可调性。这意味着我们可以根据每一方的需要生成不同的比特流 (参见图3)。这样,会议中的高清方就不会受到较低速连接的影响。最重要的是,这种方案无需额外的CPU成本。

  图3:采样时间可调性模式和On2 VP7

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