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视频会议技术发展路线分析之AVC

晴天Jun 2023-08-06 原文

一、 AVC视频算法的历史发展

视频编码的目的是在有限信息损耗的前提下,以尽量低的数据量来表征视频图像信息,并经过网络传输后解码呈现出满足质量要求的视频画面。常见的视频编码算法有H.261、H.263、H.264(H.264 HP)、H.265。

H.261标准是由国际电信联盟(ITU)于1990年发布,支持实现CIF(VCD)视频效果;H.263标准于1995年发布,支持实现4CIF(DVD)视频效果。H.264/AVC标准由国际联合视频组联合开发,2003年正式发布,能够实现720p和1080p的高清效果。H.264HP是H.264的高级版本,提升了压缩比,降低了网络传输带宽。

H.265继承了H.264/AVC编解码器并对压缩方案进行了一些改进,提升了压缩效率降低了传输带宽,支持4K超清。H.265在编码架构上与H.264基本一致,我们通常统称为AVC编码技术,也叫单层编码。

二、AVC有损架构MCU的发展

传统视频会议的核心是基于AVC算法架构的MCU,成型于上世纪90年代。MCU的主要功能是作为连接多台终端的中央处理设备,通过接受终端上传的视频码流解码、合成多画面、再编码传输给其他终端,或者传输给录播服务器录像存储。

AVC视频编码算法的发展推动了视频会议画质的不断升级,但并未改变AVC MCU技术架构。AVC MCU存在的主要短板如下:

  1. MCU对终端上传的码流二次解码编码,在MCU需要增加一倍的视频编码、界面时延,降低一次编解码图像代理的质量下降。
  2. MCU对终端上传的码流二次解码编码消耗大量计算资源,MCU一般需要内置大量的DSP芯片,MCU体现为专用硬件,成本极高;转通用服务器难以规模化承载,视频上云需求难以满足。
  3. 网络适应能力差,网络抖动或丢包引起的图像停顿或马赛克现象明显,互联网和移动网络应用受限。
  4. MCU软件业务功能与底层硬件绑定,受硬件限制无法持续升级,每隔一段时间就要重建改造。

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