無線視頻傳輸技術的發展
發布時間:2007/8/29 0:00:00 訪問次數:539
摘要:無線信道帶寬資源有限,干擾因素多,而視頻信號數據量大,實時性要求高,因此關于無線視頻傳輸技術的研究引起了國內外學者的廣泛興趣。本文從多個角度,分析了無線視頻技術的發展現狀,并指出進一步的發展方向。
關鍵詞:無線視頻傳輸
視頻編碼 碼率控制 Qos
隨著移動通信業務的增加,無線通信已獲得非常廣泛的應用。無線網絡除了提供語音服務之外,還提供多媒體、高速數據和視頻圖像業務。無線通信環境(無線信道、移動終端等)以及移動多媒體應用業務的特點對視頻圖像的視頻圖像編碼與傳輸技術已成為當今信息科學與技術的前沿課題。
1 無線視頻傳輸技術面臨的挑戰
數字視頻信號具有如下特點:
·數據量大
例如,移動可視電話一般采用QCIF分辨率的圖像,它有176X144=25344像開綠燈。如果每個像素由24位來表示,一幀圖像的數據量依達594kbit。考慮到實時視頻圖像傳輸要求的幀頻(電視信號每秒25幀),數據傳輸速率將達到14.5Mbps!
·實時性要求高
人眼對視頻信號的基本要求是,延遲小,實時性好。而普通的數據通信對實時性的要求依比較低,因此相對普通數據通信而言,視頻通信要求更好的實時性。
無線環境則具有如下特點:
·無線信道資源有限
由于無線信道環境惡劣,有效的帶寬資源十分有限。實現大數據量的視頻信號的傳輸,尤其在面向大眾的無線可視應用中,無線信道的資源尤其緊張。
·無線網絡是一個時變的網絡
無線信道的物理特點決定了無線網絡是一個時變的網絡。
·無線視頻的Qos保障
在移動通信中,用戶的移動造成無線視頻的Qos保障十分復雜。
由此可以看出,視頻信號對傳輸的需要和無線環境的特點存在尖銳的矛盾,因此無線視頻傳輸面臨著巨大的挑戰。一般來說,無線視頻傳輸系統的研究設計目標如表1所示。
表1 無線視頻傳輸系統的主要性能指標和設計目標
性能指標 | 設計目標 |
視頻壓縮比 視頻傳輸實時性 視頻恢復質量 視頻傳輸魯棒性 支持Qos的視頻業務 |
用盡量少的比特描述視頻圖像 更短的傳輸時延,更快的編碼速度 獲得用戶更滿意的視頻恢復質量 更好適應傳輸信道的誤比特干擾 提供和用戶支持費用相當的服務 |
事實上,表1中許多性能指標是相互制約的。例如,視頻圖像壓縮比的提高會增加編碼算法的復雜度,因此會影響算法的實時實現,并且可能降低視頻的恢復質量。
2 視頻壓縮編碼技術
視頻信息的數據量十分驚人,要在帶寬有限的無線網絡上傳送,必須經過壓縮編碼。目前國際上存在兩大標準化組織——ITU-T和MPEG——專門研究視頻編碼方法,負責制公平統一的標準,方便各種視頻產品間的
摘要:無線信道帶寬資源有限,干擾因素多,而視頻信號數據量大,實時性要求高,因此關于無線視頻傳輸技術的研究引起了國內外學者的廣泛興趣。本文從多個角度,分析了無線視頻技術的發展現狀,并指出進一步的發展方向。
關鍵詞:無線視頻傳輸
視頻編碼 碼率控制 Qos
隨著移動通信業務的增加,無線通信已獲得非常廣泛的應用。無線網絡除了提供語音服務之外,還提供多媒體、高速數據和視頻圖像業務。無線通信環境(無線信道、移動終端等)以及移動多媒體應用業務的特點對視頻圖像的視頻圖像編碼與傳輸技術已成為當今信息科學與技術的前沿課題。
1 無線視頻傳輸技術面臨的挑戰
數字視頻信號具有如下特點:
·數據量大
例如,移動可視電話一般采用QCIF分辨率的圖像,它有176X144=25344像開綠燈。如果每個像素由24位來表示,一幀圖像的數據量依達594kbit。考慮到實時視頻圖像傳輸要求的幀頻(電視信號每秒25幀),數據傳輸速率將達到14.5Mbps!
·實時性要求高
人眼對視頻信號的基本要求是,延遲小,實時性好。而普通的數據通信對實時性的要求依比較低,因此相對普通數據通信而言,視頻通信要求更好的實時性。
無線環境則具有如下特點:
·無線信道資源有限
由于無線信道環境惡劣,有效的帶寬資源十分有限。實現大數據量的視頻信號的傳輸,尤其在面向大眾的無線可視應用中,無線信道的資源尤其緊張。
·無線網絡是一個時變的網絡
無線信道的物理特點決定了無線網絡是一個時變的網絡。
·無線視頻的Qos保障
在移動通信中,用戶的移動造成無線視頻的Qos保障十分復雜。
由此可以看出,視頻信號對傳輸的需要和無線環境的特點存在尖銳的矛盾,因此無線視頻傳輸面臨著巨大的挑戰。一般來說,無線視頻傳輸系統的研究設計目標如表1所示。
表1 無線視頻傳輸系統的主要性能指標和設計目標
性能指標 | 設計目標 |
視頻壓縮比 視頻傳輸實時性 視頻恢復質量 視頻傳輸魯棒性 支持Qos的視頻業務 |
用盡量少的比特描述視頻圖像 更短的傳輸時延,更快的編碼速度 獲得用戶更滿意的視頻恢復質量 更好適應傳輸信道的誤比特干擾 提供和用戶支持費用相當的服務 |
事實上,表1中許多性能指標是相互制約的。例如,視頻圖像壓縮比的提高會增加編碼算法的復雜度,因此會影響算法的實時實現,并且可能降低視頻的恢復質量。
2 視頻壓縮編碼技術
視頻信息的數據量十分驚人,要在帶寬有限的無線網絡上傳送,必須經過壓縮編碼。目前國際上存在兩大標準化組織——ITU-T和MPEG——專門研究視頻編碼方法,負責制公平統一的標準,方便各種視頻產品間的