视频服务器技术最新发展趋势探析

吕秋亮

【摘要】视频服务器作为一种先进的数字产品，在如今的电视技术发展过程中得到了广泛的应用。以视频服务器为技术支撑的数字产品在电视节目制作、编辑、处理、播出过程中逐渐普及使用，其技术使用能力也越来越成熟。了解熟悉并掌握视频服务器技术对于电视行业的日常工作技术维护具有巨大的意义。

【关键词】视频服务器;发展趋势;电视;技术

一、引言

随着时代的发展和经济的进步，人们生活水平的提高，以视频服务器为技术支撑的数字产品逐渐走进人们的生产生活活动中。如以视频服务器技术为支撑开发出的数字电视，既及时的传播国家相关法律政策信息又提供多种多样的影视节目丰富人们的日常文娱生活。特别是近年来通过科技的进步从而不断涌现出的新型LED大屏电视播放系统，逐渐在城市核心CBD占有一席之地。与此同时，根据奥维咨询统计数据显示，去年我国彩电销售量达到了4785万台，电视在我国居民日常生活中占据着特别的重要地位。

视频服务器技术得到了非常广泛的应用，并且在未来很长一段时间内继续占有着不可替代的地位。因此，了解并熟悉视频服务器的技术要点，掌握视频服务器产品的正确使用方法对于推动国家政策信息发布实施、促进社会和谐、不断满足人民日常文娱需求具有重大的意义。

二、视频服务器技术

（一）视频服务器

视频服务器是一种对视音频数据进行压缩、储存、处理的嵌入式设备，广泛地应用于电视节目视频处理方面（如电视节目的录制与信号传输、电视节目的播放等）。它通常采用MPEG4或MPEG2等格式进行压缩处理，在相应的技术指标要求下对视音频数据进行压缩编码、储存、网络传输与共享等处理。

（二）视频服务器的构造

视频服务器一般由视音频压缩编码器、大容量存储设备、输入/输出通道、网络接口、视音频接口、RS422串行接口、协议接口、软件接口、视音频交叉点矩阵等构成。

视频服务器的核心构件是压缩编码器，它也是整个视频服务器的主要技术核心。压缩编码器是将前端模拟信号转换成数字信号的集成电路板，主要将摄像机或者其他设备如录音设备、感光设备等采集到的视音频信号通过一定的压缩算法对其进行编码，以将其信号进行模拟数字化，这样使得信号可以通过基站无线电波信号或线缆进行长距离传输与共享，以达到电视节目长距离、广范围播放活动。数字化的信号传输不仅能够通过光纤网络更快地进行传播，而且在传播过程中可以很好地避免由于其他信号干扰引起的信号质量交叉影响导致视频质量较差的问题。可以说，判断一个视频服务器质量高低、其技术是否成熟的一个重要标志就是其压缩编码器的数据处理能力，也就是我们说的压缩编码能力。

视频服务器另外一个重要的部件就是网络接口，这是视频服务器工作特点决定的。一般来讲，通过影像采集系统捕捉转换到的影音视频信号，需要通过长距离的傳输（比如通过卫星—地面基站无线电波网络或者光缆），在传输时，需要将视频信号从视频服务器中导出并传输到信号发送装置（一般由地面无线基站、光纤信号传输器等），通过信号发送装置将视频信息传输到用户中去。因此，目前社会上使用的视频服务器大多都带有FC和以太网接口。FC光纤网采用IP协议作为视频服务器之间快速、实时复制和移动素材的交换网络，以太网用于传送控制数据和状态检测的信息。视频服务器的大容量储存设备是服务器用以储存采集到的视频信息的重要构件。

（三）视频服务器的压缩编码

视频服务器是对视音频信息的处理，它首先将视音频信息通过一定的协议和技术进行压缩编码，使得视音频信息转换成模拟数据流，然后对数据流进行进一步的处理、存储、网络共享等。这个过程中所应用到的协议也就是一般意义上的视频编码技术标准。在目前视频服务器的压缩编码过程中，主要参照的几个技术标准有：M-JPEG、MPEG-4以及H.264。

1.M-JPEG

M-JPEG（Motion- Join Photographic Experts Group）技术，即运动静止图像（或逐帧）压缩技术，是利用视音频信息模拟数字并通过对数字信息进行压缩处理技术应用到视频处理播放的过程中的。它的出现标志着视音频从普通的胶片录音带向CD、DVD等数字划播放手段的巨大飞跃。在视频压缩技术的发展过程中具有里程碑的意义。

M-JPEG技术在实际的工作过程中，将运动的视频信息转化成连续的静止图像，通过单独完整地压缩每一帧，实现视频信息的数据化转换，并将转化成的数据流进行压缩处理，储存到硬盘中去。其视频流（转换出的视频数据流信息）的播放类似于老式电影播放机连续胶卷的播放过程，通过不间断的播放具有一定运动趋势的连续图片来完成视频信息的呈现。

但是在实际的工作过程中，由于压缩方式的局限性，导致该技术在视频转换过程中很容易受到帧率过低产生的视频信息不连贯从而导致的视频信息“失真”现象，严重影响着视频的转换、播放质量。尤其在现代社会，人们对日常的文娱生活需要质量不断攀升，画面质量太差的电影电视节目很难获得生存的市场，这就极为不利视频制作单位的发展。而在同时，由于转换数据较大而且数据较多，从而使得其在视频信息的储存过程中遇到极大的困难：普通的硬盘很难储存较长时间段的视频信息。这些严重阻碍了视频服务器技术的推广与应用。

2.MPEG-4

MPEG-4是在MPEG-1及MPEG-2的技术基础上发展而来的，它由国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）下属的“动态图像专家组”（Moving Picture Experts Group，即MPEG）制定，广泛用作音频、视频信息的压缩编码标准。MPEG-4技术主要用于在电视广播、网络视频通信过程中视音频信息的转码、压缩、传输与共享处理，吸收了MPEG-1及MPEG-2、M-JPEG等压缩编码技术的长处，加入对虚拟现实模型语言的支持，使得音视频对象在转码压缩处理过程中更容易保证视音频信息流的真实性，并开发出视频信息合成、剪辑、美化等处理模块，增强数字版权管理及互动功能，实现音视频流传输过程更加符合人们的实际需要，视音频流也更加清晰，音视频压缩编辑技术更上一个台阶。

3.H.264

H.264是联合视频工作组（JVT，Joint Video Team）在H26L的基础上提出的，它通过增加运算的复杂性降低了码流的同时提高画质。H.264的出现为低码流网络传输的实现提供了解决方式，也使得现有带宽的情况下多路数网络视频服务器的应用成为可能，是目前主流的视频编码技术，也是目前安防实时监控过程中应用最广泛的视频编码技术。

H.264采用高精度多模式预测技术，在对视频流信息进行转码压缩处理过程中，更加注重数据流差错的消除，这就使得视频流在转码传输过程中尽可能的保证信息的真实性，防止因为传输过程中误码、丢包、网络不稳定等现象的发生导致视频信息失真。

此外，在视频信息的处理过程中，H.264具备网络编码层和网络传输层结构，这就使得视频信息流对于网络的适应性大大增加，使得视频信息可以在更宽范围的网络环境中进行传输与共享，而且在传输过程中不会因为网络适应性问题出现数据流失真现象，保证视频画面质量。

三、视频服务器的未来发展趋势

视频服务器技术在视频转码压缩处理、视频信息的传输与共享等方面占有重要的地位，因此，对视频服务器技术不断地进行研究以保证视频信息的真实性、视频的清晰度、视频信息传输过程中的安全保密性就成为了摆在视频处理工作人员的难题。

1.视频信息的真实性

在视频信息的传输过程中，不可避免地会遇到保证视频信息真实性的问题。如电视新闻报道中，如果播出的视频信息不真实可靠，很容易误导社会舆论，引发恶劣的社会影响。而在无线电波网络不稳定、视频服务器内部缺陷等多种因素影响下，视频转码、传输过程很容易造成误码从而引起视频信息失真现象，这就要求着视频服务器设计制造过程中需更加重视对转码和传输过程中的技术控制，防止服务器“开小差”，消除由于误码等带来的视频信息失真影响。

2.視频的清晰度

“高清”逐渐走向人们的日常生产生活活动中去，这既是经济技术的发展也是人们对生活质量要求不断提高的结果。如某SHARP/夏普 LCD-60NX265A 60寸超薄LED液晶电视机，其屏幕分辨率采用的是1920*1080 ，假如视频信息的清晰度不够，就会导致电视在视频播放过程中画面质量较差，甚至于分不清人物性别，严重影响其观看质量。这就使得该电视节目无法获得更大的市场份额，严重影响电视节目制作单位的经济效益。

3.视频信息传输过程中的安全保密性

现代社会越来越注重个人隐私和商业信息的保密工作，而且现代社会电视节目制作是具有一定的自主知识产权的，为了保障自身合法权益，电视节目视频信息在制作传输过程中需要特别注意视频信息的安全保密性。如某电视台联合社会企业斥巨资拍摄一部清宫电视连续剧节目，但在播出之前，由于视频处理过程中没有注意对视频信息的安全保密工作，导致节目首播之前市场已经出现大量盗版光碟、视频信息，严重影响着该电视剧制作单位的经济效益，给投资方带来巨大的经济损失。因此，在未来的视频服务器技术研究中，对视频信息在处理过程中的安全性需做特别的研究和设计。

四、总结

视频服务器技术在目前电视节目制作发展过程中占有举足轻重的地位，在未来很长一段时间内也将继续扮演着重要的角色。因此，加强对视频服务器技术的研究，通过技术的进步不断改进视频服务器技术，保障视频信息处理过程的安全性、视频转码的清晰度，以不断满足传播公共信息、丰富人们日常文娱生活、促进社会和谐的需要就成为现代电视工作者一项重要的历史任务，需要引起业界高度的关注和重视。

参考文献

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