移動互聯(lián)網(wǎng)視頻壓縮技術(shù)的應(yīng)用

移動互聯(lián)網(wǎng)視頻壓縮技術(shù)的應(yīng)用

隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動技術(shù)的更新，面向互聯(lián)網(wǎng)和移動技術(shù)的用戶的需求也得到了提高。截至2018年7月,普通用戶利用手機(jī)移動端上網(wǎng)率為90.9%。其中,國內(nèi)應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)視頻用戶人數(shù)也達(dá)到5.83億人,手機(jī)移動端視頻用戶數(shù)為4.68億人。移動端視頻用戶占比為81.3%,比2017年底提升了6.2%。應(yīng)該來說手機(jī)應(yīng)用的普及,使互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用滲透到人們生活的方方面面。網(wǎng)絡(luò)直播應(yīng)用也成為年輕人的喜好,讓網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)成為現(xiàn)實(shí)生活應(yīng)用需求的重要載體?；ヂ?lián)網(wǎng)視頻網(wǎng)站也開始采用PGC模式進(jìn)行運(yùn)行,在“眼球經(jīng)濟(jì)”與虛擬產(chǎn)業(yè)等因素的影響下,人們開始關(guān)注抖音這樣的短視頻。PGC模式短視頻的出現(xiàn),可以讓受眾從短視頻中快速獲取相關(guān)的信息。1視頻壓縮編碼技術(shù)在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展過程中,多媒體視頻技術(shù)也在不斷更新,其中網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)的應(yīng)用中,也出現(xiàn)了一些技術(shù)漏洞。現(xiàn)今,為使得網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俾蔬_(dá)到一定的效果,數(shù)字視頻壓縮編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)必須引入數(shù)據(jù)壓縮這一新技術(shù),以滿足于信息傳輸?shù)男枰?。在發(fā)展視頻編碼技術(shù)初期,提高壓縮編碼效率的方法主要依賴于視頻數(shù)據(jù)間的冗余性。然而在實(shí)際編碼技術(shù)操作實(shí)踐過程中,卻往往忽略了視覺上的冗余性。隨著編程技術(shù)的提高,某些壓縮編碼工具主要通過擴(kuò)展來提高編碼的壓縮率。但反之又引發(fā)了另一個問題,那就是編碼技術(shù)會反向增加編碼代碼的冗余性,這對于傳輸是極為不利的。當(dāng)視頻編碼復(fù)雜度不斷提高時,壓縮效率卻無法提升,反而會增加相關(guān)硬件的投入成本,從而影響了視頻編碼技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果。目前,H.26x、MPEG—x、JPEG-x、VC-1、以及Avs等幾種技術(shù)分別代表了不同時期的視頻編碼技術(shù)的發(fā)展水平,主要在視頻壓縮技術(shù)和圖像壓縮技術(shù)的相互促進(jìn),采用混合視頻編碼的框架,也得到相關(guān)行業(yè)的認(rèn)可。然而,在視頻壓縮編碼技術(shù)不斷更新進(jìn)步的今天,壓縮編碼技術(shù)卻遇到了技術(shù)瓶頸問題。其主要原因有:首先視覺冗余問題在傳輸過程中,沒有得到充分的考慮,編碼工具也會在應(yīng)用中受到傳統(tǒng)束縛,無法有效提高編碼的精練性。其次,過于復(fù)雜的框架編碼技術(shù),在一定程度上會增加相關(guān)硬件投入的成本,導(dǎo)致視頻壓縮編碼技術(shù)很難得到充分發(fā)揮。因此,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展中,迫切需要引進(jìn)更為有效的新技術(shù)理論和編碼方法,來推動視頻壓縮編碼技術(shù)的發(fā)展。2互聯(lián)網(wǎng)短視頻運(yùn)行模式互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)短視頻可以通過展現(xiàn)人與人之間的矛盾沖突等相關(guān)情節(jié),從而引發(fā)話題熱點(diǎn)的討論和輿論思維導(dǎo)向的作用,這在某種程度上是對傳統(tǒng)視頻的完整敘事結(jié)構(gòu)的突破。視頻網(wǎng)站是傳播視頻內(nèi)容的重要載體,人們采用的短視頻制作方式包括影視作品剪輯、綜藝節(jié)目剪輯等措施。這種互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不但豐富了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)視頻的內(nèi)容來源與觀察視角,也為短視頻推動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)健康發(fā)展起到一定的作用。通過分析國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的整體發(fā)展情況,我們便會得出視頻網(wǎng)站的運(yùn)行模式主要包括Hulu模式、UGC模式和PGC模式等。其中以短視頻PGC模式最為專業(yè),且視頻內(nèi)容質(zhì)量最有保障。網(wǎng)絡(luò)短視頻運(yùn)行模式不僅加強(qiáng)了與受眾的互動性,而且能為廣大用戶提供豐富多彩的視頻內(nèi)容?；ヂ?lián)網(wǎng)短視頻PGC模式在技術(shù)方面快速發(fā)展,也充分表現(xiàn)出明顯的特征:實(shí)踐應(yīng)用門檻低和視頻內(nèi)容零碎化的特點(diǎn)。個人自主創(chuàng)意的短視頻,也打破了視頻運(yùn)行模式專業(yè)化的限制。以視頻碎片的“草根視角”短視頻為代表,也創(chuàng)新出臺專業(yè)化視頻標(biāo)準(zhǔn),同時優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)視頻的原創(chuàng)內(nèi)容來源。例如大家熟悉的“抖音”和“快手”平臺,就吸引了許多年輕群體,從另一面拓展了互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)視頻內(nèi)容來源的作用。3移動互聯(lián)網(wǎng)時代短視頻運(yùn)行模式的優(yōu)化隨著“網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)”創(chuàng)新升級,要求短視頻在策劃、制作和輸出過程中引入專業(yè)化的視頻制作團(tuán)隊(duì)與運(yùn)行模式。移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的開放性與完善的機(jī)制,必將為PGC運(yùn)行模式的健康發(fā)展提供可靠的保障。目前短視頻運(yùn)行模式存在的問題主要由以下幾方面造成的:在移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大潮的影響下,短視頻能產(chǎn)生大規(guī)?；?yīng)與影響力還是十分有限。例如:以《陳翔六點(diǎn)半》《老王直擊》和《維晨財(cái)經(jīng)》為代表的PGC視頻,這些欄目雖然能在短期內(nèi)引起大家的關(guān)注,但是從長遠(yuǎn)發(fā)展趨勢來看,品牌效應(yīng)很難長期持久顯現(xiàn)。短視頻運(yùn)行模式的快速發(fā)展,PGC短視頻產(chǎn)品擺脫了內(nèi)容同質(zhì)化的問題,也展現(xiàn)出多樣性和差異化的特征。從短視頻的具體內(nèi)容來分析,缺失核心價(jià)值觀念等問題,必將成為影響互聯(lián)網(wǎng)短視頻運(yùn)行模式發(fā)展的重要因素。某些與主流社會主義核心價(jià)值觀不符的短視頻,不但毒害健康的網(wǎng)絡(luò)新媒體環(huán)境,也會給成長中的年輕人帶來負(fù)能量。移動互聯(lián)網(wǎng)時代短視頻運(yùn)行模式的進(jìn)行優(yōu)化主要從以下幾個方面入手:第一,要打造短視頻的品牌影響力。在激烈競爭的互聯(lián)網(wǎng)視頻網(wǎng)站市場中,不同模式表現(xiàn)出不同的特點(diǎn),互聯(lián)網(wǎng)RSS技術(shù)可以說是異軍突起。RSS技術(shù)中的摘要技術(shù)可以有效地專項(xiàng)化的分類海量視頻內(nèi)容,并對信息內(nèi)容進(jìn)行廣泛傳播。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造了具有品牌內(nèi)涵的短視頻內(nèi)容,有效穩(wěn)定了互聯(lián)網(wǎng)短視頻的用戶群體,也讓視頻網(wǎng)站運(yùn)營商更加關(guān)注優(yōu)勢的視頻資源內(nèi)容、受眾群體特點(diǎn)和觀眾互動反饋等方面。第二,提高互聯(lián)網(wǎng)時代短視頻的用戶體驗(yàn)。在移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時代,短視頻用戶更加重視感官體驗(yàn)、可用性體驗(yàn)和價(jià)值導(dǎo)向體驗(yàn)等方面內(nèi)容,這也是人們現(xiàn)階段比較看重的內(nèi)容。阿里云技術(shù)更加關(guān)注內(nèi)容體驗(yàn),畫質(zhì)體驗(yàn)和主題體驗(yàn)等方面,推出了更有效方式來提高短視頻產(chǎn)品畫質(zhì)體驗(yàn)。在客戶端市場實(shí)踐發(fā)展平臺上,不斷創(chuàng)新出濾鏡技術(shù)和動、靜態(tài)貼紙技術(shù)。個性化滿足不同客戶的不同需求。有效融合視頻審核與云端存儲技術(shù),遏制不良文化因素對短視頻內(nèi)容的影響,提高了廣大用戶的主觀體驗(yàn)。第三,對其扁平化控制系統(tǒng)的分析。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)具有分布式與集散式的特點(diǎn),為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)劃分的需要,以實(shí)際網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為依據(jù),其從而實(shí)現(xiàn)其不同功能的完成。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行各個層次連接,同時又受到獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)層不同分布的制約,在交換或傳遞信息時也會受到局部的影響。因?yàn)樽陨磉^程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較封閉,從而影響了不同廠家、不同產(chǎn)品在控制系統(tǒng)的分布與集散的交互性。這也促進(jìn)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的扁平化,提升了其網(wǎng)絡(luò)通訊能力。4在線視頻網(wǎng)站的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀(1)播客與視頻分享應(yīng)用21世紀(jì)初,國內(nèi)興起的視頻分享網(wǎng)站主要以搞笑短片、原創(chuàng)片或者國外小短片為主,盜版視頻作品極為罕見。后期網(wǎng)站視頻技術(shù)應(yīng)用的野蠻發(fā)展,導(dǎo)致出現(xiàn)非法的視頻內(nèi)容,也影響了視頻網(wǎng)站的正常應(yīng)用。某些視頻網(wǎng)站內(nèi)容采用高壓縮比等技術(shù),畫質(zhì)要求也不高,所以也不需要專門的客戶端,用普通的瀏覽器就可以收看,用戶只要通過P2P下載也可觀看。目前互聯(lián)網(wǎng)視頻網(wǎng)站得到大量風(fēng)投資金支持,大量應(yīng)用服務(wù)器采用B/S模式和Flash文件格式。因此視頻應(yīng)用服務(wù)器在互聯(lián)網(wǎng)上被分享觀看的份額也逐年提高,其中也分化出現(xiàn)了土豆網(wǎng)、優(yōu)酷網(wǎng)、愛奇異等知名P2P流媒體網(wǎng)站,月度用戶人均訪問時長指標(biāo)方面也接近綜合門戶網(wǎng)站。從而倒逼各大門戶網(wǎng)站積極拓展自己的視頻業(yè)務(wù),例如播客,開始采用了智能視頻采集、獨(dú)立視頻編輯和及時視頻轉(zhuǎn)播等相關(guān)技術(shù)。視頻分享網(wǎng)站推出免費(fèi)營銷方式,開始大量搶占市場份額,從而對其他在線視頻點(diǎn)播網(wǎng)站構(gòu)成巨大的沖擊。要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,此類視頻網(wǎng)站必須解決運(yùn)營模式和版權(quán)規(guī)則等相關(guān)問題。(2)在線視頻點(diǎn)播國內(nèi)的在線視頻點(diǎn)播VODonline興起于2000年前后,隨著寬帶技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展與普及,同時基礎(chǔ)電信運(yùn)營商紛紛轉(zhuǎn)型,逐漸成為在線視頻點(diǎn)播視頻內(nèi)容服務(wù)商。其中包括中國電信自行成立了互聯(lián)星空這類的在線視頻點(diǎn)播平臺。采用大小包月業(yè)務(wù)等模式開展相關(guān)業(yè)務(wù),并獲得視頻收入分成。其在線視頻點(diǎn)播主要有3家,例如優(yōu)度,新華寬頻、鳳凰寬頻等。它們不但在本地提供服務(wù),而且在電信運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)上設(shè)置服務(wù)器提供VOD視頻點(diǎn)播服務(wù),視頻VOD點(diǎn)播網(wǎng)站采用B/S模式,同時采用成熟的內(nèi)容分銷商業(yè)模式,從而突破了服務(wù)器I/O瓶頸限制,讓用戶更多的得到本地視頻體驗(yàn)服務(wù)。因此視頻網(wǎng)站服務(wù)商可以容易成為運(yùn)營商的戰(zhàn)略級合作伙伴。(3)P2P下載和流媒體寬帶技術(shù)進(jìn)步中的BT和電驢ED把P2P應(yīng)用推向了一個新的高度,因?yàn)闆]有賬號的限制,互聯(lián)網(wǎng)用戶之間可以更好地傳播與共享視頻文件。P2P文件通過Web方式共享下載資源,可以說是網(wǎng)上分發(fā)視頻內(nèi)容的高效技術(shù)手段。后期中國的主流下載引擎網(wǎng)站,如迅雷和快車等也開始支持BT協(xié)議和eMule電驢協(xié)議,支持動態(tài)哈希表和UPnP提升了運(yùn)行速度,很快占據(jù)了P2P下載視頻分發(fā)的主要份額。其他下載工具也開始向集成化的方向發(fā)展,將下載技術(shù)和點(diǎn)播應(yīng)用相融合。如今P2P視頻流媒體軟件主要采用BT下載的算法原理,P2P網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)采用DHT算法播放,溝通對應(yīng)的智能結(jié)點(diǎn)。因此具有溝通節(jié)點(diǎn)越多,其運(yùn)行效果越好,性能也越穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn);同時支持MPEG一4、ASF等流媒體文件格式。目前制約P2P流媒體發(fā)展的主要原因是寬帶接入方式ADSL和CM的不對稱性,其中上行帶寬不足是關(guān)鍵因素。另外,運(yùn)營商主要采用兩種技術(shù)來解決P2P上傳帶寬不足的問題:一種采用防火墻穿透技術(shù),內(nèi)部以太網(wǎng)可以充分利用豐富的上行帶寬資源。另一種通過建立本地緩沖存儲器的形式,來緩解上行帶寬不足的問題。今后互聯(lián)網(wǎng)P2P技術(shù)發(fā)展趨勢是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商獨(dú)立建立類似CDN的分層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),減少速度延時的同時,限制本地用戶流量,以此來提高整體性能。直播與全球相互通達(dá)能力構(gòu)成了P2P流媒體的主要優(yōu)勢,P2P流媒體必將成為網(wǎng)絡(luò)新媒體發(fā)展的重要力量。5視頻編碼技術(shù)在2010年,國際專業(yè)協(xié)作團(tuán)隊(duì)就開始研究下一代網(wǎng)絡(luò)視頻編碼技術(shù),其主要研究內(nèi)容為高效性能視頻編碼與下一代視頻編碼。由于我國相關(guān)技術(shù)部門缺乏一定的自主知識產(chǎn)權(quán),在研究多媒體編碼和傳輸技術(shù)上相對落后,從而制約了行業(yè)的發(fā)展。近年來,移動通信運(yùn)營商較好地把握了通信技術(shù)的發(fā)展趨勢,并取得相應(yīng)的研究成果。無線視頻技術(shù)成為移動通信技術(shù)的發(fā)展方向之一。在移動視頻通信服務(wù)終端技術(shù)上,開始朝4G和5G的方向發(fā)展。無線視頻通信也把5G業(yè)務(wù)作為的核心發(fā)展業(yè)務(wù),移動通信業(yè)務(wù)的核心支撐主要有多媒體編碼傳輸理論和相關(guān)技術(shù)。無線視頻解碼的傳輸產(chǎn)生以下幾個問題:無線信道傳輸帶寬波動、跨區(qū)切換頻繁、終端異構(gòu)、丟包率高等。因此,在視頻解碼研究的過程中,我國根據(jù)視頻容量的需求,提出了H.264和AVC視頻壓縮編碼等編碼技術(shù)的解決方案,解決了視覺冗余增強(qiáng)、編碼容錯技術(shù)效率低的問題,提高了編碼在傳輸過程中的質(zhì)量,使視頻容錯技術(shù)成為視頻編碼領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。在下一代視頻編碼技術(shù)框架研究中,我國技術(shù)專家組充分考慮人類的視覺特性和視頻圖像內(nèi)容本身對編碼的影響,突破了數(shù)字信號處理的傳統(tǒng)思路。建立積極高效的視覺編碼技術(shù),奠定視覺信息處理實(shí)踐研究的發(fā)展基礎(chǔ),同時也探索提出移動互聯(lián)網(wǎng)的視頻壓縮技術(shù)設(shè)計(jì)初步構(gòu)想。目前,由于受到傳輸帶寬的限制,導(dǎo)致我國的移動網(wǎng)絡(luò)帶寬相對較低,編碼器硬件也相對落后,從而造成視頻圖像編碼碼率降低的問題。傳輸圖像在較低的編碼碼率下,只能通過壓縮技術(shù)來傳輸,引起一系列的問題如:量化噪聲、方塊效應(yīng)等,明顯影響視頻圖像的主觀效果。因此,如果采用一種能起到較好效果的技術(shù)來匹配移動網(wǎng)絡(luò)的視頻壓縮技術(shù),若臨界點(diǎn)高于編碼器分配碼率時,采用壓縮技術(shù)主動優(yōu)化圖像編碼碼率,得到分配特定目標(biāo)碼率下最適合的空間分辨率,再用解碼技術(shù)還原到對應(yīng)分辨率的圖像。(1)對空間分辨率設(shè)置的集合構(gòu)成了圖像空間分辨率方法的目標(biāo)碼率。根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定原始分辨率的大小,如,縱向或橫向縮小1/2、1/3或1/4。然后采用相應(yīng)方法優(yōu)化碼率失真,可以獲得最佳模板集合,從而得到適合當(dāng)前目標(biāo)分配碼率的圖像空間分辨率。(2)采用對時間分層是目標(biāo)碼率的圖像時間分辨率方法,從而實(shí)現(xiàn)可變的時間分辨率。根據(jù)時間分層對應(yīng)的比特流,把圖像分割成各個增強(qiáng)基礎(chǔ)層。用時間層標(biāo)識對應(yīng)的時間級,0基礎(chǔ)層表示0時間級,其他遞增時間層對應(yīng)相關(guān)的時間分辨率。排除所有自然數(shù)k的時間增強(qiáng)層,且小于時間級的比特流,同時用k來設(shè)定低層次的時間分辨率。要提高分層預(yù)測結(jié)構(gòu)的編碼效率,那就要采用不同的時間層來量化參數(shù),這種視頻壓縮技術(shù)設(shè)計(jì)不但可以控制對應(yīng)圖像質(zhì)量的平滑度,而且提高了編碼的效率。6移動互聯(lián)網(wǎng)時代網(wǎng)絡(luò)視