空间多媒体通信中音视频同步技术研究

李良勇

（南昌广播电视台 江西 南昌 330000）

引言

空间多媒体音视频同步一直都是人们所在研究的部分，期望得到更佳的方式来进行技术改革改善，首先最近席卷而来具有大势的5G技术就是继承了人们想要更加音视频同步的期盼而被研发出来的产物[1]，不仅如此，对于在空间多媒体通讯之时产生的数据丢失的情况上也有所抑制，但是对于音视频同步QoS仍是一个重点和难点。并且随着空间通信的飞速发展，传统算法以及音视频同步技术逐渐落后，成为了产业技术发展的拖后腿的一员，随意对于新的技术的改革与改善成为首要任务。本论文将在空间多媒体通信系统与音视频同步、空间多媒体通信仿真以及算法及特点的概念、分类展开叙述。

1 空间多媒体通信系统语音视频同步

空间通信网仿真系统。空间通信网包括部分：空基网、星基网、陆基网、海基网以及天基网。其中空基网包括飞机以及等地飞行器通信，星基网负责星际探测器的深空通信，天基网由载人飞船、卫星空间站的通信组成，陆基网是指地面无线通信的部分，而海基网就是指轮船和舰艇的通信。这其中的各部分都具有无限链路特定信道环境的无线通信网络。

空间多媒体通信仿真。基于RTP,UDP.IP协议的多媒体客户端软件在MDS iNET-2 900无线收发机的作用下在通信双方的客户端被部署下来[2]，并且通过外界的麦克风以及摄像头来获取实时的音视频资源的数据，仿真端到端空间多媒体通信。其过程包括以空间用户终端作为信息的发送端，将接收到的音视频经过数据采集、编码以及RTP打包处理之后再通过仿真空间通信网达到接收端，在接收端中对RTP解包解码之后得到完整音视频，最终达到同步播放的目的。

2 空间多媒体通讯音视频同步算法

文献提出了一种可以同步的算法，并且是基于RTP和RTSP的音视频媒体的。在这个算法中需要对每一个RTCP SR（即Sender Reports）报文进行处理，并且这个算法的难度系数较高，冰球鞋还需要网络时间协议的支持，而且在一定程度上忽视了音视频解码时引入的时延抖动，导致了视频的正常解码，也就影响了后续的重建工作。当然还有其他算法更为简单，例如利用RTCP SR报文中的RTP时间戳及NTP绝对时间戳，将音视频RTP时间戳映射到对应的绝对参考钟上，基于QoS的性能要求来建立同步检测的规则。在这其中，音视频在不同的RTP会话流中进行传递，却不能将不同于RTP会话流中的时间戳进行相互比较，这其中的原因就在于RTP包时间戳的初始值是随机产生的，所以即使保证了同一时间进行采样的客观值，其RTP包的初始时间值也是不相同的。另外RTP时间戳的增长呈单调线性增长的，速度与媒体采样率相关，在一般情况下音视频采样的频率是不同的，所以在音视频中的RTP增长率在受其影响下就会变得不同。所以为了有效地解决这些问题，就可以将解码过后的音视频的RTP时间戳映射到一个公共的绝对参考时间上，利用RTP SR包中的时间戳以及NTP绝对时间戳和他们之间的关系来对参考时间进行计算，来进行相应的同步QoS控制[3]。

3 算法性能以及特点的分析

传统的算法基于RTP RTCP的媒体同步计算，在处理RTP和RTCP包的时候需要进行周期性的处理来保证对所需要的SR包中时间戳的更新，这个算法的复杂基于SR包的数量，SR包的数量越多，算法也就更加复杂困难。相对于此，新算法的提出显然是可以直接解决这个问题的，其中RTP RTCP同步算法就给予了它较为简单的模式，降低了计算的难度和复杂度。除此之外，音视频同步计算不需要全网同步时钟，也不需要得到NTP协议的支持，它可以直接利用发动端来确定时间，这就大大地减轻了计算部分的工作压力，减少了其工作量。并且音视频算法在计算的过程中无需担心丢包现象，在空间通信的高丢包环境下，这种新的算法可以将音视频的媒体对象直接关联到一个公共时间轴上并且相互独立，如果有RTP包丢失也没有关系不会造成较大的影响，对于之后的同步控制也并没有特别大的危害，在如果是丢失了第一个RTCP SR，那就可以接收下一个SR包来作为第一个RTCPSR包，产生的副作用很小几乎可以忽略不计[4]。最后值得提出来的一点是，音视频同步算法是不需要反馈机制的，网络环境纷杂许多算法都需要建立反馈机制来对于结果进行监视和检查，但是新算法适用于具有较长时延的空间通信网络环境，基于种种特点之下的更为完善的算法最终替代了传统算法的位置，这不仅是算法上的改善，更是对于技术革新的一种起始。

4 结语

在空间多媒体网络技术迅速发展的同时，我们也应该将目光放于基础的算法来对其进行研究和探索，新一代的算法也正是我们所需要的，对于传统的算法中的缺点我们应该做出改变，当然音视频同步算法的出现几乎是完美地解决了现存的一些问题，但是如果只是以现在的算法水平来衡量我们迅速发展的通信行业是远远不够的，更加完美的算法以及更快速的方式是我们一直都需要的[5]，所以对于音视频同步的计算方式需要更加完善的机制和模式，而探索这些内容也正是我们应该注意并且作为一个目标所努力的，更加深层高级的空间多媒体通信是以算法为基础的，探索一种更为完善操作更加简单的算法是我们迫在眉睫且要一直坚持下去的任务。