关于音视频信号同步技术的研究

音视 频 同步压缩方法。 关键词 ：音视频信 号；同步技术
中图 类号 ： Ｎ９９ 文献标识码 ： Ｔ １． ８ Ａ 文章编号 ：１０— ５９ ２１）６ ０３ － ２ ０７ ９９ （ ２０— １５ ０ ０
进 入２ 世纪 以后 ， １ 计算机 网络技术 以及宽带通信技术得到 了飞速 发展，同时它 也为多媒 体通 信技术 的发展 奠定了基础 。 就 目前而言，多媒体在不同领 域都得到了广泛 的应用 ， 例如视 频会议、远程教学、视频电话以及远程低码率媒体协 同工作等 等。 而媒体间的同步技术就是支 持这 些多媒体 能够 正常应用 的 个关键技术 。 如果要实现音频和视频的同步 ， 就需要使音 视 频信号 的同步采集 、 压缩 、 传输 以及 同步播放等 问题得到很好 地需要解 决， 而解决这些 问题 的最终 目的就是实现客户端的 图 像和 声音 的同步播放 。 音视 频系统 中的同步技 术的概念 对于音视频系统的 同步技术 ， 是指具有两种或者两种 以上 的多媒体事件按照一定的时间顺序关系进行播放， 同时也可 以 用来实现 多个媒体 事件 在时 间域 中的播放机制或 过程 的协 调 工作 。 采用同步技术可 以控制并协调两种或者两种以上的媒 体 事件 ， 在其 同步播放 的过程 中其 内在本质或 由指定所决定的进 展和联系 。 我们 如果按照 时间关系来对 同步进行划分 的话 ， 可将 同步 划分 为三 类： 媒体流 之间的同步 、 媒体流 内的同步 以及媒体对 象 之 间的同步 。这三类 同步是组成 多媒体 同步 的三个主要层 次， 并且媒 体流 内的同步 是在 同一个 时间相关媒体流 内而进行 的。我们 可 以发现 ，由于文字、图像等 与时间无关 的媒体 ，并 不存在这种所谓的 同步 问题 。 二 、应用音视频信号 同步技术的重要性 目前 ，由于许 多时间相关性数据类型被引入多媒体系统 ， 在建立过程 中这些 多媒体数据 的时间相关性往往被 隐含 ， 特别 是对于活动视频 的图像 序列 ， 很多情况下都是 由用户 自己定义 的。 多媒体 系统 中就 必须体现 时间相关性必须体现 ， 在 此外 由
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（ ）可以很大程度上节省存储空间。如果在同样的条件 ２ 下 ， 过编 码处理的图像 文件 就会越 小， 经 相对而言所 占用 的存 储空 间也就越小 。 Ｍ Ｅ 一 、 Ｐ Ｇ ２相 比 Ｍ Ｅ 一 算法更加优 和 ＰＧ １ ＭＥ － ＰＧ ４ 化 ，因而它的压缩效率更高 。 （ ）所传送 的图像质量好 。由于 Ｍ Ｅ ４的最高 图像清 晰 ３ ＰＧ 度 为 ７８５６ ６ Ｘ ７ ，基本上达到 Ｄ Ｄ的画面效果 。此 外，相对于其 Ｖ 它的压缩 技术来说 ，Ｍ Ｅ ４算法上 的不具有局 限性 ，它可 以保 ＰＧ 证画面中出现 快速运动 的人或者物体等 的图像质量不会下 降， 从而使画面清 晰度 得到保证 。 四 、关于Ｍ Ｅ 音视频的同步方 案的设计 与实现 ＰＧ４ （ ）对音视频的同步系统的硬件进行设计 一 对于系统硬件的设计 ， 该系统在ｐ Ｏ 实时嵌入式操作系统 ＳＳ 下运行 ，所用 的开发语言是Ｃ 言。能够选 择使用的软件包有 语 以下几种 ：Ａ Ｋ Ｄ 集成应用开发包 以及Ｄ Ｅ ２ Ｉ Ｄ 和Ｎ Ｋ Ｖ － 开发板 自带的 板支持包Ｂ Ｐ 对于Ｄ Ｅ ２ Ｓ。 Ｖ 一 板来说 ， 它集成 了音视频采集模块等 部 件 ，并 且可 以把 音 视 频 信 号储 存 在 闪存 里 ， 者 可 以通 过 以 或 太 网、Ｐ Ｉ Ｓ ３ 或者Ｊ Ａ 接 口来对 外传 输，它 的设计是 为了 Ｃ 、Ｒ ２ ２ ＴＧ 满足当前数 字音视频 以及网络 传输 为核心的Ｄ Ｐ Ｓ 发展 需要 。 目 前ＤＥ２ Ｖ 一 的应 用 范 围很 广 ，它 包 括 了Ｍ Ｅ Ｊ Ｅ 视 频 ／图 像 的 Ｐ Ｇ／ Ｐ Ｇ
计 算机 光盘 软件 与应 用
２ １ 第 ６期 ０ ２年
Ｃ ｍ ｕ ｅ ＤＳ ｆ ｗ ｒ ｎ ｐ ｌ ｃ ｔ ｏ ｓ ｏｐ ｔｒＣ ｏ ｔ ａ ｅａ ｄＡ ｐ ｉａ ｉｎ 工 程 技 术
关于音视频信号同步技术的研究
杨钊 ，冀 晓骥
（ 州市广播 电视 中心 ，山东青 州 ２２ ０ 青 ６ ５０） 摘要 ：随着信息化脚步的不断加快 ，网络技术与 多媒体技术的不 断发展 ，使人们对 时态的要 求越来越 高，这就 对音视 频信号传输技 术提 出了更高的要 求。 文主要介 绍了音频 系统 同步技术的概念及存在的 问题 ， 本 并提 出了 ＭＰ Ｇ Ｅ
压缩 、解压 以及视频 电话与视频会议等等。 （ ）制订Ｍ Ｅ 一 基本码流的 同步方案 二 ＰＧ４ 同步层打包 ， 是指流在同步层中的一个基本码流被映射成 个 带有 时间标记 的数据包序列 ， 它是将基本的流数据进行整 理在一起后 ， 把其变成访 问单元Ａ 或者访 问单元 的一部分 ， Ｕ 每 路同步层对应相应 的一路基本流 。 基本码流接 口就是很好地对 打包信 息的抽象 接 口进行描述 ， 而打包信息用来在产生基本码 流 的实体和 同步层之间的交换信息的。 于存储、 通信和计算会导致系统延迟， 在数据演示过程中也是 我们所 说的同步层打包 流 ，是通 过一种传 输机制被传 输 必须克服 的。 对于 以上 的这 些特 定要求 ， 都迫使我们 引进先进 的， 而且该传输机制并不是在Ｍ Ｅ 一 的标准范围之内，它仅 仅 ＰＧ４ 的同步技术来加以解 决。 只在Ｄ Ｉ 应用接 口（Ａ ） ＭＦ Ｄ Ｉ 中被描述 ， Ａ 可以对同步层和传输 而Ｄ Ｉ 三、Ｍ Ｅ 音视频同步压缩方法 ＰＧ 机制 间对指定 的信息进行交换 ， 该种传输机制就是 同步层产生 （ ）Ｍ Ｅ 的 标 准 一 ＰＧ 的数 据 包 的组 帧 。 目前， Ｐ Ｇ Ｍ Ｅ 标准主要可分 为五个 ， 分别为 Ｍ Ｅ 一 、 Ｐ Ｇ ２ ＰＧ １ＭＥ一、 对于ｓ 数据包 ， Ｌ 它是这样 的数据包 ，即同步层指定基本码 Ｍ Ｅ 一 、 Ｐ Ｇ ７以及 Ｍ Ｅ 一 １等 。 Ｐ Ｇ ４ Ｍ Ｅ一 ＰＧ ２ 我们 常常说 的Ｍ Ｅ 标准 的 视 流数据进行打包 ， ＰＧ 然后打包成访 问单元或者是把它 当成访 问单 频压缩编码技术 ，它是利用 了具有 运动补偿功能的帧间压缩 元的一部分的语 法。 对于一个音频流 ， 一般情况下一个访 问单 编码技术 ， 从而达到 了减小时间冗余度的 目的； 并且也利用 了 元只对 应一个音 频帧；同样 ， 于一个视 频流，一般情况下一 对 ＤＴ Ｃ 技术， 实现减小 图像 空间冗 余度 的 目的； 还利用 了 熵编码 ， 个 访 问单元 也只对应 一个视频 帧。而对于Ａ 单元 ， Ｕ 它们 的内容 这就使其在信息表示方面实现减小统计冗余度 的 目的。 这些技 由于不透明性， 就意味着 同步层对基本码流数据 的打包 是以 这 术 的运用 ，使其压缩性 能得 到很大增 强。 Ａ 单元为单位进行的， Ｕ 并且它是同步层中唯一需要 在端到端保 （ ）Ｍ Ｅ － 二 Ｐ Ｇ ４的 优 点 护的语义数据 。 一个ｓ 的数据 包，它是 由一个数据包和一个包 Ｌ （ ）Ｍ Ｅ 一 的优 点在于 它可 以在低 带宽等条件 设计算 头有效载荷组合而成。 于包 头来说，它是可 以防止数据丢失 １ ＰＧ４ 对 法， 这样 就使得 Ｍ Ｅ ４的压缩 比更高 ，从而 就达 到了低码 率的 的连续性提供检验的方法 ， ＰＧ 并且携带有表示时间戳和相关信息 视频传 输的效果。 并且它 可以使用 公用 电话 线来进行连续传输 的编码 。 对于该数据包并不包含长度信息 ， 而长度信息会 留给