陳銀鳳

(沈陽市高新區(qū)艾維聲光電電子經銷商行，遼寧 沈陽 110179)

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淺析音視頻同步傳輸研究與實現(xiàn)

陳銀鳳

(沈陽市高新區(qū)艾維聲光電電子經銷商行，遼寧 沈陽 110179)

摘要：隨著時代的發(fā)展，網絡迅速普及化，信息交流方式也越來越多，信息不在是以單獨的文字形式傳播，音頻、視頻、圖文等多種集成于一體的信息傳播方式也十分常見。比如可視電話和遠程控制系統(tǒng)等等，它們超越了距離上的限制，讓人們的生活變得更加快捷方便。本文通多媒體發(fā)展研究，對多媒體音視頻同步傳輸在多媒體通訊中所占據(jù)的重要服務質量標準做了全面綜述。

關鍵詞：多媒體；音視頻；服務質量

1多媒體發(fā)展現(xiàn)狀

我們平常所說的音視頻的發(fā)展現(xiàn)狀也就是多媒體發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)狀，即音視頻的同步是和多媒體的發(fā)展一同出現(xiàn)的，音視頻同步是有多媒體獨有的特征。

1.1媒體的數(shù)據(jù)成分。多媒體數(shù)據(jù)是由在內容上互相關聯(lián)的文本、圖形、圖像、動畫、語音和活動圖像等媒體數(shù)據(jù)構成的一種復合信息實體。根據(jù)媒體數(shù)據(jù)與時間之間的相互關系，可以將媒體數(shù)據(jù)劃分為靜態(tài)媒體數(shù)據(jù)和連續(xù)媒體數(shù)據(jù)。

1.2媒體數(shù)據(jù)的構成。多媒體同步規(guī)則是一種明確地描述多媒體系統(tǒng)中各個媒體對象內以及各個媒體對象間所有時間關系的方法。時域同步規(guī)則由同步描述數(shù)據(jù)和同步容限組成。前者表示媒體內部和媒體之間的時間約束關系，后者表示這些約束關系所允許的偏移范圍。

1.3按同步層次劃分。多媒體同步由很多系統(tǒng)部件來支撐和體現(xiàn)，包括操作系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、文檔、甚至一些具體應用，因此，多媒體系統(tǒng)中的同步必須在多個層次上予以考慮。按照同步的層次劃分，同步可分為系統(tǒng)同步、合成同步和用戶級同步。

2音視頻同步通信及關鍵技術

隨著通信技術的不斷進步和計算機技術的迅速發(fā)展，將計算機的交互性、通信網絡的分布性和電視的真實性融為一體，產生了多媒體通信，一種新的通信方式。而在多媒體通信系統(tǒng)中，音視頻同步又成為了一個不可回避的問題。

寬帶通信技術的發(fā)展在很大程度上推動了音視頻通信技術的發(fā)展。基于音視頻技術的應用已經深入到教育、辦公、商業(yè)、科學工程研究及家庭等各個方面，如視頻點播、遠程購物、遠程教學、視頻會議、計算機支持，協(xié)同工作等各個領域，而支持這些應用的關鍵技術就是音視頻同步技術。

2.1音視頻的同步定義及要求。所謂音視頻同步是指多種數(shù)據(jù)流類型的集成，這些數(shù)據(jù)流包括連續(xù)媒體流(視頻、音頻和動畫)及離散媒體流(文本、數(shù)據(jù)、圖形和圖像等)。在這些媒體流的信息單元之間存在著某種時間關系，當多媒體系統(tǒng)存儲、發(fā)送和播映數(shù)據(jù)時必須維持這種關系。一般地，維持一個或多個媒體流的時間順序的過程就稱為多媒體同步。

多媒體之間的相互依存關系不只是顯示時才有，在捕獲、存儲、傳輸和處理過程中也是存在的。不同媒體對象之間的相互依存關系可概括為三類：(1)內容(Content)關系。(2)空間關系。(3)時間關系。

2.2影響音視頻同步的因素。在分布式多媒體系統(tǒng)中，信源產生的多媒體數(shù)據(jù)需要經過一段距離的傳輸才能到達信宿。在傳輸過程中，由于受到某些因素的影響，多媒體數(shù)據(jù)的時域約束關系可能被破壞，從而導致多媒體數(shù)據(jù)不能正確地播放。

2.3不同的采集起始時間或不同的延時時間。在多個信源的情況下，信源必須同時開始采集和傳輸信息。例如一個信源采集圖像信號，另一信源采集相關的伴音信號，如果兩者的采集時間不同，同時播放這兩個信源送來的媒體單元必然出現(xiàn)唇同步的問題。兩個信源到信宿的傳輸延時不等、或者打包/拆包、緩存等時間的不同，也會引起同樣的問題。

2.4不同的播放起始時間。在有多個信宿的情況下，各信宿的播放起始時間應該相同。如果用戶播放的起始時間不同，獲得信息早的用戶便較早地對該信息作出響應，破壞了對其他用戶的公平性。

2.5數(shù)據(jù)丟失。傳輸過程中數(shù)據(jù)的丟失相當于該數(shù)據(jù)單元沒有按時到達播放器，顯然會破壞同步。

2.6網絡傳輸條件的變化。在一些網絡，例如IP網等，網絡的平均延時、數(shù)據(jù)的丟失率與網絡的負載有關，因此在通信起始時已同步的數(shù)據(jù)流，經過一段時間后可能因網絡條件變化而失去同步。

3音視頻同步的技術

時延存在于多媒體信息的獲取、存儲、轉發(fā)、傳輸和播映等一系列過程之中，一個音視頻同步控制也應該貫穿整個通信過程。在通信過程的各個階段的同步措施都是為最終在信宿端同步的實現(xiàn)服務。

由于傳輸過程中存在著各種破壞同步的因素，因此涉及到的通信同步機制比較復雜。以下所論述的同步控制機制都是基于特定的應用環(huán)境而提出的。

4同步性能的質量標準

多媒體同步中同樣涉及到了服務質量標準問題，多媒體同步反映的是多種媒體的時間關系，特別是單個媒體內部的連續(xù)性和多種媒體之間的同步關系。這種連續(xù)性和同步性在多媒體系統(tǒng)中，特別是分布式環(huán)境中的多媒體傳輸中，體現(xiàn)為一種或多種服務質量標準內容，如唇同步的偏差為一種服務質量標準參數(shù)；而這種連續(xù)性和同步性在多媒體應用系統(tǒng)的用戶端則體現(xiàn)為用戶對多媒體演播質量的感知，如對視頻連貫性、音頻的不間斷性、及視音頻之間唇同步的滿意和困惑程度，因此多媒體質量在用戶端是以具體的QoP(感知服務質量)來體現(xiàn)的。

5結論

與傳統(tǒng)媒體相比，多媒體應用往往需要更寬的帶寬，而且?guī)缀跛械亩嗝襟w應用都具有實時性。這些因素使得諸如時延抖動，網絡阻塞，包丟失等都會引起媒體內或媒體間失步，嚴重影響著多媒體的同步播放質量。多媒體同步涉及數(shù)據(jù)的生成、傳輸及播映等多個方面，可以在信源端、網絡或信宿端進行控制，同時亦可以將上述三個方面的控制結合起來以實現(xiàn)媒體的同步。

參考文獻：

[1]陳志穎,謝維波,王磊.音視頻實時同步傳輸技術研究與實現(xiàn)[J].華僑大學學報(自然科學版)，2011，07，20.

[2]鄭阿奇.數(shù)字視頻音頻實時同步傳輸探索與實現(xiàn)[J].南京師范大學學報(工程技術版)，2002，08，15.

作者簡介：陳銀鳳，沈陽市高新區(qū)艾維聲光電電子經銷商行，助理工程師，本科。

中圖分類號:TN919

文獻標志碼：A

文章編號：1671-1602(2016)10-0007-01