互联网视频传输关键技术研究

【摘要】现代社会的发展使得互联网、视频编解码技术得到了一定的发展，同时视频传输的作用也越来越明显。因为其数据量较大，编解码也是比较复杂以及各数据单元之间依赖性强这些特征，造成视频对丢包以及时延网络服务质量的参数变得特别敏感。本文便在互联网规模不断扩大的基础上进行分析，如何将互联网的若干视频传输关键技术进行分析，进而以提高视频传输的稳定性，实时性，同时以提高视频的质量的目的，现提出几点关键技术分析，希望能为日后的视频传输工作提供理论依据。

【关键词】互联网；若干视频传输；关键技术分析

在网络技术以及多媒体技术的发展，面向互联网的视频传输无论是在视频会议还是远程监控中都有了较为广泛的应用，同时也影响了人们的生活。视频主要是借助人眼视觉暂留效应把静态图像通过一定的速率进行播放，进而形成了连续画面，若是不对数字化后的视频信号进行相关的压缩处理，则群无法进行有效传输，主要的原因为其传输带宽无法满足传输的要求。怎样在时变网络服务质量给用户提供较好的视频传输服务，依然是目前研究的重要课题，其相关技术也是研究重点。

1互联网的若干视频传输中存在的问题

当前面向互联网的视频传输技术在我国得到了广泛的应用，然而在移动智能设备、无线方式接入互联网的方式增多，则使网络服务质量的不稳定性频发以及视频发送存在问题，因此视频传输的稳定性以及灵活性、普适性有了新的要求。（1）互联网的视频传输纠错方法存在问题。在实际的应用中，因为丢包率等参数统计方法存在一定的时滞性，造成了FEC的设计存在不确定性，优化工作难以展开，造成纠错方法稳定性不足，进而导致接收端的视频质量得不到满足。然而如何在预测丢包率的前提下进行合理设计，使信道编码方案的冗余率得以降低，是提高纠错方法的重要环节。（2）在拥塞控制下的视频传输技术。对于视频数据而言，虽然其能够容忍丢包率，但是却对时延等QoS参数变得比较敏感，在互联网中，其拥塞控制是由TCP和网络设备（如路由器）所提供的，而在设计过程中也没有考虑到视频传输的特点。（3）对码率控制下的视频传输技术分析。码率控制可以有效使视频编码器的输出质量比较稳定，同时也能够满足网络服务质量，在当前各类视频编码标准的码率控制方法中，即使其将编码特性的时空相关性进行了有效分析和利用，但是在帧层，甚至是基本的单元层实现了优化的比特分配，其应用范围也逐渐广泛，并且使用Lagrangian优化技术之后，其失真性能得到了一定的改善。然而，在实际的应用中却没有充分考虑视频帧关于场景变换，其他的复杂度等这类因素，同时也没有合理结合视觉感知特征设计码率控制方法，导致若干视频传输依然是目前研究工作中的重点和难点。

2互联网的若干视频传输关键技术研究

2.1面向信道编码的纠错技术分析

视频编码器的存在主是为了提高视频的压缩效率，通常情况下是基于宏块的帧间预测，运动补偿技术来实现的，进而视频帧间的产解码依赖关系便会增强。在大量移动设备借助Wi-Fi、4G这类移动通信网接入了互联网，造成Rayleigh衰减以及网络拥塞等情况频发。为此对视频传输的可靠性、稳定性的相关要求则为更加严格。因此需要在实际的应用过程中对丢包事件进行建模，以加强视频帧与帧之间的联系，同时也借助数据分析加强纠错技术的应用，从而使视频传输更加快速。

2.2自适应遗传算法的纠错方法

这种计算方法主要是利用SVC平均失真计算方法，因为svc的时间具有可伸缩编码，其采用的主要是层级B帧编码技术，而时间分层中的低层重要作用是对高层的正确解码。若是低层数据发生丢失，随让解码器应用了错误隐藏的技术，但是最终也会扩散比较严重。也会将错误扩散至高层。因此在发生数据包丢失的事件时候，若是处于网络传输的环境下，通过计算SVC在传输的过程中因为丢包造成的失真对实现若干视频传输具有重要的作用。

2.3对拥塞控制的视频组播传输技术进行分析

为了进一步满足视频会议以及音/视频广播等的应用，甚至于网络游戏的应用，视频组播逐渐成为互联网中比较重要的应用之一，而与其相关的组播拥塞控制便是比较重要的分析内容。也成为当前一个非常重要的研究内容。为此能有效满足视频传输实时性要求的拥塞控制方法成为现阶段研究的重点内容之一。在当代比较典型的组播拥塞控制方法主要有以下几点：例如PIM以及MOSPF两种，其主要的内容为在计算发送端、接收端之间最短路由进行最小化组播树的代价，而若是多个组播组时同时存在的时候却无法保证了网络流量的均衡性。基于此研究组播拥塞控制方法，对维护互联网稳定运行，均衡网络负载以及提高视频传输可靠性的作用重大。现阶段主要应用在视频组播系统的组播拥塞控制方法为RLM、FLID-DL以及PGMCC等，因为其均没有对互联网或者视频数据编解码的加以分析和优化，进而没有办法完成完整的组播拥塞控制功能。因此人们在互联网中边缘路由器进行了设计，即优先级分组标记算法，另外也在核心路由器中导入了优先级区分的分组丢弃算法，即所谓的新分层组播拥塞控制方法，然而在实际的应用中此方法则是完全依赖路由器的支持，很难付诸实际并加以利用。除此之外也还能够利用可伸缩视频编码和跨层优化技术一起结合，将分层组播传输协议加以分析并且对拥塞控制的方法进行完善，此方法结合了物理层以及链路层、网络层的功能，实际的复杂度比较高，应用受到了极大的限制。因此在实际的应用中应该慎重选择，实现效果比较显著的则是多速率组播拥塞控制模型，这一模型岁数据的恢复具有一定的作用。

2.4对视觉感知的码率控制方法分析

此种方法主要是以宏块局部运动性为依据，将帧的活动度进行了定义，从而把视觉感知适当应用在可察觉失真中，并且基于SSIM的率失真模型，将视频帧中时间、空间存在的冗余进行消除。之后将BU层、帧层将的比特分配方案进行分析、设计，让其更加符合人眼的视觉感知特征，进而达到提高编码效率的目的。这种方法的提出不但使输出码流稳定性增加，同时也显著提高了码率控制的精以及视频的质量。

2.5对SMDP单播拥塞控制方法进行分析

这一方法的主要是通过分析每一个GOP传输后失真的期望值，并且将视频序列平均失真进行计算，并以此为基础把单播拥塞控制作为马尔科夫性质的离散过程，使用SMDP进行拥塞控制建模，同时计算相应的求解算法，借此优化拥塞控制参数，进而有效地提升了接收端视频的主观和客观质量。

3结束语

本文通过将互联网的视频传输进行研究，将其目前存在的进行分析，并且对纠错方法以及基于拥塞控制的视频传输技术这类内容加以分析，提出了相应的解决方法，进而达到若干视频高质量、高速度共同传输的目的。

参考文献

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作者：张鹏 单位：公安海警学院

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