关于音视频信号同步技术探究.docVIP

关于音视频信号同步技术探究 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。本文主要介绍了音频系统同步技术的概念及存在的问题，并提出了MPEG音视频同步压缩方法。 关键词：音视频信号；同步技术 中图分类号：TN919.8文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2012) 06-0000-02 进入21世纪以后，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一个关键技术。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。 一、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。在多媒体系统中就必须体现时间相关性必须体现，此外由于存储、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同步技术来加以解决。 三、MPEG音视频同步压缩方法 （一）MPEG的标准 目前，MPEG标准主要可分为五个，分别为MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7以及MPEG-21等。我们常常说的MPEG标准的视频压缩编码技术，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DCT技术，实现减小图像空间冗余度的目的；还利用了熵编码，这就使其在信息表示方面实现减小统计冗余度的目的。这些技术的运用，使其压缩性能得到很大增强。 （二）MPEG-4的优点 （1）MPEG-4的优点在于它可以在低带宽等条件设计算法，这样就使得MPEG4的压缩比更高，从而就达到了低码率的视频传输的效果。并且它可以使用公用电话线来进行连续传输视频，图像的质量也是可以保证的，这一点是其它技术做不到的。 （2）可以很大程度上节省存储空间。如果在同样的条件下，经过编码处理的图像文件就会越小，相对而言所占用的存储空间也就越小。和MPEG-1、MPEG-2相比MPEG-4算法更加优化，因而它的压缩效率更高。 （3）所传送的图像质量好。由于MPEG4的最高图像清晰度为768X576，基本上达到DVD的画面效果。此外，相对于其它的压缩技术来说，MPEG4算法上的不具有局限性，它可以保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MPEG-4音视频的同步方案的设计与实现 （一）对音视频的同步系统的硬件进行设计 对于系统硬件的设计，该系统在pSOS实时嵌入式操作系统下运行，所用的开发语言是C语言。能够选择使用的软件包有以下几种：IADK和NDK集成应用开发包以及DVE-2开发板自带的板支持包BSP。对于DVE-2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，或者可以通过以太网、PCI、RS232或者JTAG接口来对外传输，它的设计是为了满足当前数字音视频以及网络传输为核心的DSP发展需要。目前DVE-2的应用范围很广，它包括了MPEG／JPEG视频／图像的压缩、解压以及视频电话与视频会议等等。 （二）制订MPEG-4基本码流的同步方案 同步层打包，是指流在同步层中的一个基本码流被映射成一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AU或者访问单元的一部分，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，