浅析音视频同步传输研究与实现

陈银凤

(沈阳市高新区艾维声光电电子经销商行，辽宁 沈阳 110179)



浅析音视频同步传输研究与实现

陈银凤

(沈阳市高新区艾维声光电电子经销商行，辽宁 沈阳 110179)

摘要：随着时代的发展，网络迅速普及化，信息交流方式也越来越多，信息不在是以单独的文字形式传播，音频、视频、图文等多种集成于一体的信息传播方式也十分常见。比如可视电话和远程控制系统等等，它们超越了距离上的限制，让人们的生活变得更加快捷方便。本文通多媒体发展研究，对多媒体音视频同步传输在多媒体通讯中所占据的重要服务质量标准做了全面综述。

关键词：多媒体；音视频；服务质量

1多媒体发展现状

我们平常所说的音视频的发展现状也就是多媒体发现的现状，即音视频的同步是和多媒体的发展一同出现的，音视频同步是有多媒体独有的特征。

1.1媒体的数据成分。多媒体数据是由在内容上互相关联的文本、图形、图像、动画、语音和活动图像等媒体数据构成的一种复合信息实体。根据媒体数据与时间之间的相互关系，可以将媒体数据划分为静态媒体数据和连续媒体数据。

1.2媒体数据的构成。多媒体同步规则是一种明确地描述多媒体系统中各个媒体对象内以及各个媒体对象间所有时间关系的方法。时域同步规则由同步描述数据和同步容限组成。前者表示媒体内部和媒体之间的时间约束关系，后者表示这些约束关系所允许的偏移范围。

1.3按同步层次划分。多媒体同步由很多系统部件来支撑和体现，包括操作系统、通信系统、数据库、文档、甚至一些具体应用，因此，多媒体系统中的同步必须在多个层次上予以考虑。按照同步的层次划分，同步可分为系统同步、合成同步和用户级同步。

2音视频同步通信及关键技术

随着通信技术的不断进步和计算机技术的迅速发展，将计算机的交互性、通信网络的分布性和电视的真实性融为一体，产生了多媒体通信，一种新的通信方式。而在多媒体通信系统中，音视频同步又成为了一个不可回避的问题。

宽带通信技术的发展在很大程度上推动了音视频通信技术的发展。基于音视频技术的应用已经深入到教育、办公、商业、科学工程研究及家庭等各个方面，如视频点播、远程购物、远程教学、视频会议、计算机支持，协同工作等各个领域，而支持这些应用的关键技术就是音视频同步技术。

2.1音视频的同步定义及要求。所谓音视频同步是指多种数据流类型的集成，这些数据流包括连续媒体流(视频、音频和动画)及离散媒体流(文本、数据、图形和图像等)。在这些媒体流的信息单元之间存在着某种时间关系，当多媒体系统存储、发送和播映数据时必须维持这种关系。一般地，维持一个或多个媒体流的时间顺序的过程就称为多媒体同步。

多媒体之间的相互依存关系不只是显示时才有，在捕获、存储、传输和处理过程中也是存在的。不同媒体对象之间的相互依存关系可概括为三类：(1)内容(Content)关系。(2)空间关系。(3)时间关系。

2.2影响音视频同步的因素。在分布式多媒体系统中，信源产生的多媒体数据需要经过一段距离的传输才能到达信宿。在传输过程中，由于受到某些因素的影响，多媒体数据的时域约束关系可能被破坏，从而导致多媒体数据不能正确地播放。

2.3不同的采集起始时间或不同的延时时间。在多个信源的情况下，信源必须同时开始采集和传输信息。例如一个信源采集图像信号，另一信源采集相关的伴音信号，如果两者的采集时间不同，同时播放这两个信源送来的媒体单元必然出现唇同步的问题。两个信源到信宿的传输延时不等、或者打包/拆包、缓存等时间的不同，也会引起同样的问题。

2.4不同的播放起始时间。在有多个信宿的情况下，各信宿的播放起始时间应该相同。如果用户播放的起始时间不同，获得信息早的用户便较早地对该信息作出响应，破坏了对其他用户的公平性。

2.5数据丢失。传输过程中数据的丢失相当于该数据单元没有按时到达播放器，显然会破坏同步。

2.6网络传输条件的变化。在一些网络，例如IP网等，网络的平均延时、数据的丢失率与网络的负载有关，因此在通信起始时已同步的数据流，经过一段时间后可能因网络条件变化而失去同步。

3音视频同步的技术

时延存在于多媒体信息的获取、存储、转发、传输和播映等一系列过程之中，一个音视频同步控制也应该贯穿整个通信过程。在通信过程的各个阶段的同步措施都是为最终在信宿端同步的实现服务。

由于传输过程中存在着各种破坏同步的因素，因此涉及到的通信同步机制比较复杂。以下所论述的同步控制机制都是基于特定的应用环境而提出的。

4同步性能的质量标准

多媒体同步中同样涉及到了服务质量标准问题，多媒体同步反映的是多种媒体的时间关系，特别是单个媒体内部的连续性和多种媒体之间的同步关系。这种连续性和同步性在多媒体系统中，特别是分布式环境中的多媒体传输中，体现为一种或多种服务质量标准内容，如唇同步的偏差为一种服务质量标准参数；而这种连续性和同步性在多媒体应用系统的用户端则体现为用户对多媒体演播质量的感知，如对视频连贯性、音频的不间断性、及视音频之间唇同步的满意和困惑程度，因此多媒体质量在用户端是以具体的QoP(感知服务质量)来体现的。

5结论

与传统媒体相比，多媒体应用往往需要更宽的带宽，而且几乎所有的多媒体应用都具有实时性。这些因素使得诸如时延抖动，网络阻塞，包丢失等都会引起媒体内或媒体间失步，严重影响着多媒体的同步播放质量。多媒体同步涉及数据的生成、传输及播映等多个方面，可以在信源端、网络或信宿端进行控制，同时亦可以将上述三个方面的控制结合起来以实现媒体的同步。

参考文献：

[1]陈志颖,谢维波,王磊.音视频实时同步传输技术研究与实现[J].华侨大学学报(自然科学版)，2011，07，20.

[2]郑阿奇.数字视频音频实时同步传输探索与实现[J].南京师范大学学报(工程技术版)，2002，08，15.

作者简介：陈银凤，沈阳市高新区艾维声光电电子经销商行，助理工程师，本科。

中图分类号:TN919

文献标志码：A

文章编号：1671-1602(2016)10-0007-01