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網絡視頻會議如何進行視頻的碼率控制

2024年12月23日 09:12南寧匯研科技有限公司點擊量:33

網絡視頻會議系統主要是進行音、視頻數據傳輸的系統,而視頻圖像由于采用的是數字化的形式進行采集,因此其數據量一般都很大,雖然現今編解碼技術得到了較大的發展,如編碼對圖像的壓縮率已經很高,但編碼后的圖像數據還存在著質量與碼率的制約性,質量越高的圖像,數據的傳輸碼率一般都比較高,而質量低一些,碼率一般都比較低。因此在網絡會議的開發當中,我們應該怎樣控制視頻的傳輸碼率成為了我們必須要關注的問題。在圖像的壓縮過程當中,由于視頻圖像數據是通過數字量化來實現有損壓縮,而圖像的損失主要產生于量化的環節,因此量化的步長是視頻碼率控制的主要手段,量化步長越大,視頻圖像損失越多,碼率越低;量化步長越小,視頻圖像損失越少,碼率越大。

網絡會議的開發當中,從宏觀上看,由于其捕捉的場景經過會變動,因此視頻的傳輸碼率也會跟著采集的場景數據進行變化;從微觀來看,我們的編解碼對場景的描述主要是通過幀內預測和幀外預測來進行,所謂的幀內預測就是靜態圖像的數據冗余處理,如JPG編碼就是一種典型的幀內預測編碼,一幅靜態的圖像存在著很多的冗余,幀內預測就是去掉這些靜態圖像的冗余數據,而幀外預測就是多個運動的圖像之間存在著較大的數據冗余,我們只要傳輸一些變化的數據,就可以大致還原多個運動的圖像,因此采集的場景變化度越大,其幀外預測的冗余數據就越少,其傳輸的數據就會越大。由此可見要對視頻的圖像進行碼率控制,必須要進行編解碼的進行優化設置,合理的視頻編碼設置會讓視頻傳輸的碼率更平穩,占用更小的帶寬。而控制碼率的手段主要是通過調整編碼器的量化步長來實現,圖像內容較多、或者圖像變化加大的情況下,我們可以采用量化步長較少來傳輸,而圖像內容較少的時候,我們可以用量化步長較大來傳輸,但由于視頻圖像是連續采集的,我們進行量化步長的時候,很難通過當前視頻圖像來判斷下一幀圖像的數據大小,因此我們通過自適應的調整碼率來進行圖像的編碼復雜度的控制。

在視頻碼率的控制上,視頻編提供三種方式進行碼率的控制,一種是CBR(固定的碼率控制),一種是VBR(動態的碼率控制),種是ABR(平均碼率控制)。這三種視頻碼率控制方式,都有各自的優缺點。CBR控制方式優點主要是碼率會按某個固定的值進行傳輸,碼率一般不會超過控制值很多,因此碼率波動較少,但在運動的場景中,其圖像質量會有很多的波動,當圖像不運動的時候,圖像質量較好,而圖像運動的時候,圖像質量變低;VBR方式的優點主要是圖像質量維持在一個固定值,但受到圖像運動變化的影響,其碼率波動性較高;而ABR方式是采用了動態計算碼率的方式,性能上綜合了兩種方式的優點,其質量和碼率控制波動性,在前兩者之間,碼率控制在一段時間內較為準確,而質量相對保持原有的水平。因此我們在網絡視頻會議軟件的開發當中,對不同的會議場景可以采用不同的碼率控制方式,來提高視頻圖像的質量,節省更大的帶寬,如在視頻圖像都是靜態的圖像,我們可以采用CBR進行碼率控制,其可以更節省視頻會議系統的帶寬。而在一些視頻圖像經常發生變化場景的情況下,我們可以通過ABR或者VBR進行視頻碼率控制,雖然其帶寬不能做到精確地控制,但圖像質量在不同的場景中不會發生明顯的變化,從而提高了的體驗度。

關鍵詞:編碼器
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