關(guān)于H.264視頻編碼傳輸?shù)腝oS特性分析
RTP的封裝規(guī)范總結(jié)如下:
?。?)額外開銷要少,使MTU尺寸在100~64千字節(jié)范圍都可以;
?。?)易于區(qū)分分組的重要性,而不必對分組內(nèi)的數(shù)據(jù)解碼;
?。?)載荷規(guī)范應(yīng)當(dāng)保證不用解碼就可識別由于其他比特丟失而造成的分組不可解碼;
?。?)支持將NALU分割成多個RTP分組;
?。?)支持將多個NALU匯集在一個RTP分組中。
H.264采用了簡單打包的方案,即一個RTP分組里放入一個NALU,將NALU(包括同時作為載荷頭標的NALU頭)放入RTP的載荷中,設(shè)置RTP頭標值。理想情況下,VCL不會產(chǎn)生超過MTU尺寸的NAL單元,來避免IP層的分拆。在接收端,通過RTP序列信息識別復(fù)制包并丟棄,取出有效RTP包里的NAL單元?;緳n次和擴展檔次允許片的無序解碼,這樣在抖動緩存中就不必對包重新排序。在使用主檔次時(不允許片的亂序),要通過RTP序列信息來對包重新排序,解碼順序號(DON)的概念現(xiàn)正在IETF的討論中。
存在如下情況,例如當(dāng)使用內(nèi)容預(yù)編碼時,編碼器不了解底層網(wǎng)絡(luò)的MTU大小,將產(chǎn)生許多大于MTU尺寸的NALU。這就需要涉及NALU的分割和合并。
?。?)NALU的分割
雖然IP層的分割可以使數(shù)據(jù)塊小于64千字節(jié),但無法在應(yīng)用層實現(xiàn)保護,從而降低了非平等保護方案的效果。由于UDP數(shù)據(jù)包小于64千字節(jié),而且一個片的長度對某些應(yīng)用場合來說太小,所以應(yīng)用層打包是RTP打包方案的一部分。目前的拆分方案正在IETF的討論之中,大致具有以下特點:①NALU的分塊以按RTP次序號升序傳輸;②能夠標記第一個和最后一個NALU分塊;③可以檢測丟失的分塊。
?。?)NALU的合并
一些NALU如SEI、參數(shù)集等非常小,將它們合并在一起有利于減少頭標開銷?,F(xiàn)有的兩種集合分組:①單一時間集合分組(STAP),按時間戳進行組合,一般用于低時延環(huán)境;②多時間集合分組(MTAP),不同時間戳也可以組合,一般用于高時延環(huán)境,比如流應(yīng)用。
五、結(jié)束語
本文針對最新推出的視頻編解碼標準H.264的抗誤碼性能進行了分析,可以看到H.264/AVC標準除了擁有高效編碼的特性,還引入了一些新工具用于提高錯誤恢復(fù)能力。特別是,參數(shù)集、NAL上的NALU的概念、靈活的宏塊排序FMO、數(shù)據(jù)分割以及幀內(nèi)編碼等都極大地提高了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的抗誤碼能力。同時,詳細介紹了與視頻比特流傳輸密切相關(guān)的RTP封裝規(guī)范,與H.264的NAL緊密結(jié)合,提供了對數(shù)據(jù)封裝的指導(dǎo)。通過附加了一些傳輸層的低開銷機制來用于NALU包的高效拆分和聚合。當(dāng)聯(lián)合使用這些工具時,可以達到更高的性能,在因特網(wǎng)和惡劣的無線網(wǎng)絡(luò)上進行高質(zhì)量的視頻壓縮也將最終成為現(xiàn)實[5]。
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