在无线网络上传输音视频
早在 19 世纪 50 年代,连环画侦探就用 Dick Tracy 发明的手表直接从自己的手腕上打出电话。他能打通的人数肯定有限,但他
的这一举动给所有亲眼目睹的人都留下了深刻印象。 当然,移动电话技术现已无处不在,因此现在的年轻人对 Detective
Tracy 的手表都不以为然。现有的这种类似的技术设备可以让我们将视频流通过无线方式传输到任何一个地方的便携式设备上。
这项技术一旦成功,便携式实时视频会议就能成为现实。
现在,Dick Tracy 的手表发明已经过去 50 年了,电信基础设施也达到了数十亿美元,我们已经成功地解决了许多音频问题的
挑战——但是,对于无线视频技术呢?大部分的技术都到位了——剩下的唯一一个主要问题就是消费需求及一个使企业开发可
行解决方案的经济模式。其中最重要的一项技术是 MPEG-4
视频标准,及它的早期实现。MPEG-4 非常适合无线移动视频设备,
这一问题下面将会谈到。我们先来了解一些技术背景,让它带我们进入正题。
音频流这项技术本身是可取的——例如在音乐播放和电话交谈中。然而,视频——当然它需要伴音——却有所不同。在 19 世
纪 20 年代,有声技术得到足够发展以后,有声电影就立即取代了无声电影。今天,无声视频在消费者的眼中已经是种用处不
大的设备。将声音添加到电影中去的两个关键问题是“音频同步”和“放大”。在视频流的环境中——不论通过无线或有线网络——
音频/视频同步这一基本问题仍然在困扰着我们。 我们可以容忍视频出现偶尔出现些小故障,但我们对声音断续和音频不同步
等音频差异却极度敏感。人耳可以分辨出仅相差几毫秒的音频差错,因此,视频和音频的精确同步对视频传输的成功是至关重
要的。
要通过无线方式将视频和音频同时传输,就必须先利用技术将视频和音频同时送入容器中,并要它们在传输之前、之中和之后
都合并在一起。尽管我们对音频和视频的编码和解码都谈到了很多、也写到了很多,但对将已编码的音频流和视频流都置于容
器当中,以在有线或无线网络上传输的技术却了解不够。本文的目的就是帮助大家进一步了解音频和视频的传输技术。
A/V
容器格式
那么,什么是 A/V 容器格式呢?简单地说,A/V 容器格式就是容纳音频和视频样本的信息框(见图 1),它的另一个名称叫做“文
件格式”。容器格式并不是一种编码或压缩的手段,事实上,许多容器都不具备这种功能。它们只是告诉我们 A/V 样本们是怎样
共存于一个“文件”当中。AVI、MOV、ASF、MPEG-1 系统流、MPEG-2 节目流、MPEG-2 传输流以及 MPEG-4 系统流都是
A/V 容器格式。
图
1
:
A/V
容器格式
A/V 容器格式的基本概念是:一个容纳将被传输到目的地的音频和视频流的盒子。“目的地”文件包括居于 CD-ROM、DVD 这样
的硬盘驱动器上,或置于局域网或互联网远端的存储设备上。有时候,接收端直到容器打开之后才知道里面装的是什么。所有
的容器格式都会附有报头,以告知接收端容器中传输的内容。