无线视频传输技术的发展

摘要：无线信道带宽资源有限，干扰因素多，而视频信号数据量大，实时性要求高，因此关于无线视频传输技术的研究引起了国内外学者的广泛兴趣。本文从多个角度，分析了无线视频技术的发展现状，并指出进一步的发展方向。
关键词：无线视频传输; 视频编码; 码率控制; Qos 随着移动通信业务的增加，无线通信已获得非常广泛的应用。无线网络除了提供语音服务之外，还提供多媒体、高速数据和视频图像业务。无线通信环境（无线信道、移动终端等）以及移动多媒体应用业务的特点对视频图像的视频图像编码与传输技术已成为当今信息科学与技术的前沿课题。

1 无线视频传输技术面临的挑战

数字视频信号具有如下特点：

·数据量大

例如，移动可视电话一般采用QCIF分辨率的图像，它有176X144=25344像开绿灯。如果每个像素由24位来表示，一帧图像的数据量依达594kbit。考虑到实时视频图像传输要求的帧频（电视信号每秒25帧），数据传输速率将达到14.5Mbps！

·实时性要求高

人眼对视频信号的基本要求是，延迟小，实时性好。而普通的数据通信对实时性的要求依比较低，因此相对普通数据通信而言，视频通信要求更好的实时性。

无线环境则具有如下特点：

·无线信道资源有限

由于无线信道环境恶劣，有效的带宽资源十分有限。实现大数据量的视频信号的传输，尤其在面向大众的无线可视应用中，无线信道的资源尤其紧张。

·无线网络是一个时变的网络

无线信道的物理特点决定了无线网络是一个时变的网络。

·无线视频的Qos保障

在移动通信中，用户的移动造成无线视频的Qos保障十分复杂。

由此可以看出，视频信号对传输的需要和无线环境的特点存在尖锐的矛盾，因此无线视频传输面临着巨大的挑战。一般来说，无线视频传输系统的研究设计目标如表1所示。

表1 无线视频传输系统的主要性能指标和设计目标 性能指标 设计目标 视频压缩比
视频传输实时性
视频恢复质量
视频传输鲁棒性
支持Qos的视频业务 用尽量少的比特描述视频图像
更短的传输时延，更快的编码速度
获得用户更满意的视频恢复质量
更好适应传输信道的误比特干扰
提供和用户支持费用相当的服务 事实上，表1中许多性能指标是相互制约的。例如，视频图像压缩比的提高会增加编码算法的复杂度，因此会影响算法的实时实现，并且可能降低视频的恢复质量。

2 视频压缩编码技术

视频信息的数据量十分惊人，要在带宽有限的无线网络上传送，必须经过压缩编码。目前国际上存在两大标准化组织——ITU-T和MPEG——专门研究视频编码方法，负责制公平统一的标准，方便各种视频产品间的