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统计复用下一步的发展 本期关注 ：国外技术进展
地解码和再编码。
和闭环编码的实验比较，主要是集
中在速率变换上。在非集中配置的环境
下，通常不会选择使用单一的闭环编
码，而是对下述两种方案进行比较：一
种是有速率变换的编码，另一种是二次
编码。
图 2所示为级连编码系统和基于
MPEG-2的速率变换编码系统之间的比
较。
粉红色的线代表通过4个信道的一
个6 Mb／s CBR编码流的速率变换结
果。蓝色是速率变换后得到的结果。再
编码解决方案维持了图像的清晰度，而
视频内容从解码到编码都是数字化通
过，没有应用任何滤波，GOP保持相
同，所使用的编码器具有特殊的自动级
连的特点，确保每个视频帧使用和第一
个编码器同样的MPEG-2图像形式进行
编码。
沿曲线的数字代表最后压缩级的速
率降低。
实验结果是：
对于小到中等速率的降低，速率变
换和再编码是完全可以比较的。在这种
情况下，速率变换是一个很好的选择方
案，它比再编码方案更简单、更便宜。随
着比特率的降低 ，速率变换方案明显变
差．而再编码方案更好些。对于统计复
用所使用的典型比特率2．5—3 Mb／s．再
编码无疑是比较好的选择。
七 基于 I P的视频传送和
复用控制数据
在讨论IP网络以前．首先让我们重
述上一节的结论。正如预期的那样．闭
环的编码效果比开环好。即使开环系统
是对已知的一组源进行优化．效果还是
不如闭环系统。对于非集中配置编码
口Ⅱ m 、l 『l 4- I估 ，广r ‘L T 1：3 4- I 』 n 1_L
于再编码，速率变换是一个现实的备选
方案。前文所得的测量结果是基于
MPEG-2视频编码技术的，但其基本特
性和AVC编码非常相似，因此，结论同
样完全适用于基于 AVC的系统。此
外，当AVC速率变换技术一般不能用的
场合，闭环编码可能是最好的解决方案。
由此可知，针对从多个地点产生内
容的应用，支持跨越多个地点的闭环编
码是最好的方案。而且，当lP网络演进
到能够高效地提供高带宽，同时提供视
频和数据传送时，对于一个非集中配置
闭环编码系统，闭环编码是显而易见的
理想选择。
由于控制信息和视频能在lP网络上
可靠、及时地传送，将lP接El用于集中
配置闭环编码系统难度不大。视频的lP
传送增加了开销和抖动，但是利用专用
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统计复用下一步的发展 本期关注 ：国外技术进展
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Mb／s
+ 闭环 一 转码
图1 两环与速率变换器处理图像质量比较
的lP网络 可以将其维持在一个比较低
的水平 而且不会出现MPEG复用器产
生输出流的问题。
当编码器移动到远离复用器和控制
器 而且互联是通过一个lP网络时 真
正的挑战才开始。首先 lP网络引入时
延和抖动(在一个集中配置的小的专用
网络中是不会出现的)。典型的闭环统计
系统靠的是适时的、精确的数据交换
而一个适当优化的系统 数据是以每帧
甚至更快的频率进行交换的。减少校正
时间，限制了系统对视频编码作出快速
反应的能力。从编码器到复用器的视频
链路中和编码器与控制器之间的控制路
径中 明显的时延是需要在算法中进行
计算的。尤其是网络抖动造成了预测定
时和优化算法的困难。
在一个闭环系统中，引入时延和抖
动将导致质量降低。最终，如果时延过
长 速率变换方案可能优于闭环编码方
案。
八 I P网络的分类
lP网络 广义上包括非常宽的网络
范围。本文把 l P网络分为三种不同的
种类 从闭环的观点来阐述。
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Mb／s
— t一 再编码 — 速率变换
图2再编码与速率交换隽案比较
1．一般的广域 IP网(WAN) 3．具有混合数据业务的封闭式
用于多目的 l P网络 ，诸如公司
LAN的互联和语音等应用。该网络有可
能出现的典型情况是 产生非常大的时
延和抖动(随时间和负载等因素变化)
将来随着网络上越来越多的数‘据负载
时延和抖动还会加剧。最典型的例子是
因特网 该网络中没有业务量的控制
对于闭环编码系统来说，没有业务量控
制的网络是不推荐应用的。即使最初网
络可以工作 时延和负载随时问而变
化，要确保统计复用可预期的时延 将
会非常困难 甚至是不可能的。
2．封闭的专用网络
如果给闭环系统分配一个专用网
络 该系统中的控制数据和视频通过专
用路由器由专门的带宽传送，时延和抖
动可以最小化。在这种情况下 仅使用
少量路由器，就可以构建非集中配置闭
环系统 并且保持和集中配置系统可比
拟的图像质量。
上述情况看起来有点理想化 但是
利用现有的SONET或 PDH架构来构
建一个专用的lP网络，是可以满足低抖
动和低时延的要求的。这样的网络适用
于闭环编码系统。
IP网络
一 个传输视频和控制数据的封闭
lP网络常常也用于其它数据的传送。这
些数据可以包括用于设备管理通讯(这
些设备是包括闭环系统本身的设备加上
在每个位置的检测设备)的数据和其它
数据业务(是每天工作流程的一部分)。
当时间要求苛刻的业务需要等待先
到达的lP包时 额外的数据量会使路由
器中的时延和抖动加剧。随着网络负载
的增加 这个问题愈加严重。如果不加
控制 抖动和时延将给闭环系统带来更
多的问题。通过引入差分业务的编码点
(DSCP) 可以赋予视频业务和控制数
据比其它业务更高的优先权 将时延和
抖动减至最小。事实上 在现代的路由
器中，高优先级的包通过路由器的等待
时间(Latency)是由时延决定的(它取决
于发送最坏情况的先到包)。因此 假定
网络没有负载极大的lP包 并且路由器
的数目是有限的 时延就是可以限制
的 这将使闭环编码的质量损失最小
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