呂秋亮

【摘要】視頻服務(wù)器作為一種先進(jìn)的數(shù)字產(chǎn)品，在如今的電視技術(shù)發(fā)展過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。以視頻服務(wù)器為技術(shù)支撐的數(shù)字產(chǎn)品在電視節(jié)目制作、編輯、處理、播出過(guò)程中逐漸普及使用，其技術(shù)使用能力也越來(lái)越成熟。了解熟悉并掌握視頻服務(wù)器技術(shù)對(duì)于電視行業(yè)的日常工作技術(shù)維護(hù)具有巨大的意義。

【關(guān)鍵詞】視頻服務(wù)器;發(fā)展趨勢(shì);電視;技術(shù)

一、引言

隨著時(shí)代的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，人們生活水平的提高，以視頻服務(wù)器為技術(shù)支撐的數(shù)字產(chǎn)品逐漸走進(jìn)人們的生產(chǎn)生活活動(dòng)中。如以視頻服務(wù)器技術(shù)為支撐開(kāi)發(fā)出的數(shù)字電視，既及時(shí)的傳播國(guó)家相關(guān)法律政策信息又提供多種多樣的影視節(jié)目豐富人們的日常文娛生活。特別是近年來(lái)通過(guò)科技的進(jìn)步從而不斷涌現(xiàn)出的新型LED大屏電視播放系統(tǒng)，逐漸在城市核心CBD占有一席之地。與此同時(shí)，根據(jù)奧維咨詢(xún)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，去年我國(guó)彩電銷(xiāo)售量達(dá)到了4785萬(wàn)臺(tái)，電視在我國(guó)居民日常生活中占據(jù)著特別的重要地位。

視頻服務(wù)器技術(shù)得到了非常廣泛的應(yīng)用，并且在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)占有著不可替代的地位。因此，了解并熟悉視頻服務(wù)器的技術(shù)要點(diǎn)，掌握視頻服務(wù)器產(chǎn)品的正確使用方法對(duì)于推動(dòng)國(guó)家政策信息發(fā)布實(shí)施、促進(jìn)社會(huì)和諧、不斷滿(mǎn)足人民日常文娛需求具有重大的意義。

二、視頻服務(wù)器技術(shù)

（一）視頻服務(wù)器

視頻服務(wù)器是一種對(duì)視音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、儲(chǔ)存、處理的嵌入式設(shè)備，廣泛地應(yīng)用于電視節(jié)目視頻處理方面（如電視節(jié)目的錄制與信號(hào)傳輸、電視節(jié)目的播放等）。它通常采用MPEG4或MPEG2等格式進(jìn)行壓縮處理，在相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)要求下對(duì)視音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼、儲(chǔ)存、網(wǎng)絡(luò)傳輸與共享等處理。

（二）視頻服務(wù)器的構(gòu)造

視頻服務(wù)器一般由視音頻壓縮編碼器、大容量存儲(chǔ)設(shè)備、輸入/輸出通道、網(wǎng)絡(luò)接口、視音頻接口、RS422串行接口、協(xié)議接口、軟件接口、視音頻交叉點(diǎn)矩陣等構(gòu)成。

視頻服務(wù)器的核心構(gòu)件是壓縮編碼器，它也是整個(gè)視頻服務(wù)器的主要技術(shù)核心。壓縮編碼器是將前端模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的集成電路板，主要將攝像機(jī)或者其他設(shè)備如錄音設(shè)備、感光設(shè)備等采集到的視音頻信號(hào)通過(guò)一定的壓縮算法對(duì)其進(jìn)行編碼，以將其信號(hào)進(jìn)行模擬數(shù)字化，這樣使得信號(hào)可以通過(guò)基站無(wú)線(xiàn)電波信號(hào)或線(xiàn)纜進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸與共享，以達(dá)到電視節(jié)目長(zhǎng)距離、廣范圍播放活動(dòng)。數(shù)字化的信號(hào)傳輸不僅能夠通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)更快地進(jìn)行傳播，而且在傳播過(guò)程中可以很好地避免由于其他信號(hào)干擾引起的信號(hào)質(zhì)量交叉影響導(dǎo)致視頻質(zhì)量較差的問(wèn)題?？梢哉f(shuō)，判斷一個(gè)視頻服務(wù)器質(zhì)量高低、其技術(shù)是否成熟的一個(gè)重要標(biāo)志就是其壓縮編碼器的數(shù)據(jù)處理能力，也就是我們說(shuō)的壓縮編碼能力。

視頻服務(wù)器另外一個(gè)重要的部件就是網(wǎng)絡(luò)接口，這是視頻服務(wù)器工作特點(diǎn)決定的。一般來(lái)講，通過(guò)影像采集系統(tǒng)捕捉轉(zhuǎn)換到的影音視頻信號(hào)，需要通過(guò)長(zhǎng)距離的傳輸（比如通過(guò)衛(wèi)星—地面基站無(wú)線(xiàn)電波網(wǎng)絡(luò)或者光纜），在傳輸時(shí)，需要將視頻信號(hào)從視頻服務(wù)器中導(dǎo)出并傳輸?shù)叫盘?hào)發(fā)送裝置（一般由地面無(wú)線(xiàn)基站、光纖信號(hào)傳輸器等），通過(guò)信號(hào)發(fā)送裝置將視頻信息傳輸?shù)接脩?hù)中去。因此，目前社會(huì)上使用的視頻服務(wù)器大多都帶有FC和以太網(wǎng)接口。FC光纖網(wǎng)采用IP協(xié)議作為視頻服務(wù)器之間快速、實(shí)時(shí)復(fù)制和移動(dòng)素材的交換網(wǎng)絡(luò)，以太網(wǎng)用于傳送控制數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢測(cè)的信息。視頻服務(wù)器的大容量?jī)?chǔ)存設(shè)備是服務(wù)器用以?xún)?chǔ)存采集到的視頻信息的重要構(gòu)件。

（三）視頻服務(wù)器的壓縮編碼

視頻服務(wù)器是對(duì)視音頻信息的處理，它首先將視音頻信息通過(guò)一定的協(xié)議和技術(shù)進(jìn)行壓縮編碼，使得視音頻信息轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)據(jù)流，然后對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行進(jìn)一步的處理、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)共享等。這個(gè)過(guò)程中所應(yīng)用到的協(xié)議也就是一般意義上的視頻編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在目前視頻服務(wù)器的壓縮編碼過(guò)程中，主要參照的幾個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有：M-JPEG、MPEG-4以及H.264。

1.M-JPEG

M-JPEG（Motion- Join Photographic Experts Group）技術(shù)，即運(yùn)動(dòng)靜止圖像（或逐幀）壓縮技術(shù)，是利用視音頻信息模擬數(shù)字并通過(guò)對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行壓縮處理技術(shù)應(yīng)用到視頻處理播放的過(guò)程中的。它的出現(xiàn)標(biāo)志著視音頻從普通的膠片錄音帶向CD、DVD等數(shù)字劃播放手段的巨大飛躍。在視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中具有里程碑的意義。

M-JPEG技術(shù)在實(shí)際的工作過(guò)程中，將運(yùn)動(dòng)的視頻信息轉(zhuǎn)化成連續(xù)的靜止圖像，通過(guò)單獨(dú)完整地壓縮每一幀，實(shí)現(xiàn)視頻信息的數(shù)據(jù)化轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)化成的數(shù)據(jù)流進(jìn)行壓縮處理，儲(chǔ)存到硬盤(pán)中去。其視頻流（轉(zhuǎn)換出的視頻數(shù)據(jù)流信息）的播放類(lèi)似于老式電影播放機(jī)連續(xù)膠卷的播放過(guò)程，通過(guò)不間斷的播放具有一定運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的連續(xù)圖片來(lái)完成視頻信息的呈現(xiàn)。

但是在實(shí)際的工作過(guò)程中，由于壓縮方式的局限性，導(dǎo)致該技術(shù)在視頻轉(zhuǎn)換過(guò)程中很容易受到幀率過(guò)低產(chǎn)生的視頻信息不連貫從而導(dǎo)致的視頻信息“失真”現(xiàn)象，嚴(yán)重影響著視頻的轉(zhuǎn)換、播放質(zhì)量。尤其在現(xiàn)代社會(huì)，人們對(duì)日常的文娛生活需要質(zhì)量不斷攀升，畫(huà)面質(zhì)量太差的電影電視節(jié)目很難獲得生存的市場(chǎng)，這就極為不利視頻制作單位的發(fā)展。而在同時(shí)，由于轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)較大而且數(shù)據(jù)較多，從而使得其在視頻信息的儲(chǔ)存過(guò)程中遇到極大的困難：普通的硬盤(pán)很難儲(chǔ)存較長(zhǎng)時(shí)間段的視頻信息。這些嚴(yán)重阻礙了視頻服務(wù)器技術(shù)的推廣與應(yīng)用。

2.MPEG-4

MPEG-4是在MPEG-1及MPEG-2的技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，它由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）下屬的“動(dòng)態(tài)圖像專(zhuān)家組”（Moving Picture Experts Group，即MPEG）制定，廣泛用作音頻、視頻信息的壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-4技術(shù)主要用于在電視廣播、網(wǎng)絡(luò)視頻通信過(guò)程中視音頻信息的轉(zhuǎn)碼、壓縮、傳輸與共享處理，吸收了MPEG-1及MPEG-2、M-JPEG等壓縮編碼技術(shù)的長(zhǎng)處，加入對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)模型語(yǔ)言的支持，使得音視頻對(duì)象在轉(zhuǎn)碼壓縮處理過(guò)程中更容易保證視音頻信息流的真實(shí)性，并開(kāi)發(fā)出視頻信息合成、剪輯、美化等處理模塊，增強(qiáng)數(shù)字版權(quán)管理及互動(dòng)功能，實(shí)現(xiàn)音視頻流傳輸過(guò)程更加符合人們的實(shí)際需要，視音頻流也更加清晰，音視頻壓縮編輯技術(shù)更上一個(gè)臺(tái)階。

3.H.264

H.264是聯(lián)合視頻工作組（JVT，Joint Video Team）在H26L的基礎(chǔ)上提出的，它通過(guò)增加運(yùn)算的復(fù)雜性降低了碼流的同時(shí)提高畫(huà)質(zhì)。H.264的出現(xiàn)為低碼流網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)提供了解決方式，也使得現(xiàn)有帶寬的情況下多路數(shù)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的應(yīng)用成為可能，是目前主流的視頻編碼技術(shù)，也是目前安防實(shí)時(shí)監(jiān)控過(guò)程中應(yīng)用最廣泛的視頻編碼技術(shù)。

H.264采用高精度多模式預(yù)測(cè)技術(shù)，在對(duì)視頻流信息進(jìn)行轉(zhuǎn)碼壓縮處理過(guò)程中，更加注重?cái)?shù)據(jù)流差錯(cuò)的消除，這就使得視頻流在轉(zhuǎn)碼傳輸過(guò)程中盡可能的保證信息的真實(shí)性，防止因?yàn)閭鬏斶^(guò)程中誤碼、丟包、網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定等現(xiàn)象的發(fā)生導(dǎo)致視頻信息失真。

此外，在視頻信息的處理過(guò)程中，H.264具備網(wǎng)絡(luò)編碼層和網(wǎng)絡(luò)傳輸層結(jié)構(gòu)，這就使得視頻信息流對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性大大增加，使得視頻信息可以在更寬范圍的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行傳輸與共享，而且在傳輸過(guò)程中不會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性問(wèn)題出現(xiàn)數(shù)據(jù)流失真現(xiàn)象，保證視頻畫(huà)面質(zhì)量。

三、視頻服務(wù)器的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

視頻服務(wù)器技術(shù)在視頻轉(zhuǎn)碼壓縮處理、視頻信息的傳輸與共享等方面占有重要的地位，因此，對(duì)視頻服務(wù)器技術(shù)不斷地進(jìn)行研究以保證視頻信息的真實(shí)性、視頻的清晰度、視頻信息傳輸過(guò)程中的安全保密性就成為了擺在視頻處理工作人員的難題。

1.視頻信息的真實(shí)性

在視頻信息的傳輸過(guò)程中，不可避免地會(huì)遇到保證視頻信息真實(shí)性的問(wèn)題。如電視新聞報(bào)道中，如果播出的視頻信息不真實(shí)可靠，很容易誤導(dǎo)社會(huì)輿論，引發(fā)惡劣的社會(huì)影響。而在無(wú)線(xiàn)電波網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、視頻服務(wù)器內(nèi)部缺陷等多種因素影響下，視頻轉(zhuǎn)碼、傳輸過(guò)程很容易造成誤碼從而引起視頻信息失真現(xiàn)象，這就要求著視頻服務(wù)器設(shè)計(jì)制造過(guò)程中需更加重視對(duì)轉(zhuǎn)碼和傳輸過(guò)程中的技術(shù)控制，防止服務(wù)器“開(kāi)小差”，消除由于誤碼等帶來(lái)的視頻信息失真影響。

2.視頻的清晰度

“高清”逐漸走向人們的日常生產(chǎn)生活活動(dòng)中去，這既是經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展也是人們對(duì)生活質(zhì)量要求不斷提高的結(jié)果。如某SHARP/夏普 LCD-60NX265A 60寸超薄LED液晶電視機(jī)，其屏幕分辨率采用的是1920*1080 ，假如視頻信息的清晰度不夠，就會(huì)導(dǎo)致電視在視頻播放過(guò)程中畫(huà)面質(zhì)量較差，甚至于分不清人物性別，嚴(yán)重影響其觀看質(zhì)量。這就使得該電視節(jié)目無(wú)法獲得更大的市場(chǎng)份額，嚴(yán)重影響電視節(jié)目制作單位的經(jīng)濟(jì)效益。

3.視頻信息傳輸過(guò)程中的安全保密性

現(xiàn)代社會(huì)越來(lái)越注重個(gè)人隱私和商業(yè)信息的保密工作，而且現(xiàn)代社會(huì)電視節(jié)目制作是具有一定的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的，為了保障自身合法權(quán)益，電視節(jié)目視頻信息在制作傳輸過(guò)程中需要特別注意視頻信息的安全保密性。如某電視臺(tái)聯(lián)合社會(huì)企業(yè)斥巨資拍攝一部清宮電視連續(xù)劇節(jié)目，但在播出之前，由于視頻處理過(guò)程中沒(méi)有注意對(duì)視頻信息的安全保密工作，導(dǎo)致節(jié)目首播之前市場(chǎng)已經(jīng)出現(xiàn)大量盜版光碟、視頻信息，嚴(yán)重影響著該電視劇制作單位的經(jīng)濟(jì)效益，給投資方帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在未來(lái)的視頻服務(wù)器技術(shù)研究中，對(duì)視頻信息在處理過(guò)程中的安全性需做特別的研究和設(shè)計(jì)。

四、總結(jié)

視頻服務(wù)器技術(shù)在目前電視節(jié)目制作發(fā)展過(guò)程中占有舉足輕重的地位，在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)也將繼續(xù)扮演著重要的角色。因此，加強(qiáng)對(duì)視頻服務(wù)器技術(shù)的研究，通過(guò)技術(shù)的進(jìn)步不斷改進(jìn)視頻服務(wù)器技術(shù)，保障視頻信息處理過(guò)程的安全性、視頻轉(zhuǎn)碼的清晰度，以不斷滿(mǎn)足傳播公共信息、豐富人們?nèi)粘Ｎ膴噬睢⒋龠M(jìn)社會(huì)和諧的需要就成為現(xiàn)代電視工作者一項(xiàng)重要的歷史任務(wù)，需要引起業(yè)界高度的關(guān)注和重視。

參考文獻(xiàn)

[1]劉愛(ài)蓮.視頻服務(wù)器技術(shù)及其發(fā)展[J].中國(guó)安防，2009（06）.

[2]張哲.嵌入式視頻監(jiān)控服務(wù)器技術(shù)研究[D].山東理工大學(xué)，2012.

[3]陳楠.基于DaVinci技術(shù)的移動(dòng)視頻服務(wù)器的軟件設(shè)計(jì)[D].哈爾濱理工大學(xué)，2012.

[4]肖璐.廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J].無(wú)線(xiàn)互聯(lián)科技，2014（06）.