面向互联网的若干视频传输关键技术分析

张粤修 中移铁通有限公司甘肃分公司

视觉，作为人获取外界信息中最重要的感官，是对动态事物截取相关信息并转换的终端，产生出通过连续不间断的动图进行学习和观摩的——视频。随着互联网技术以及多媒体技术的产生，视频传输因人们的主体需求，使其被应用与政治、经济、军事、教育、医疗、商业等各个行业运作中，在提高效率的同时随之而来的，既是在传输过程中如何保证在传输的过程中保证其机密性、完整性和真实性，让其观摩具有实际的意义与应用价值。此文主要围绕在庞大的网络数字编码中以实际操作背景下对视频信息在传输过程中的编码结构对上传视频信息的加密算法进行分析。

1 互联网若干视频传输中存在问题

众所周知，随着我国社会市场主义经济的高速发展，我国视频编解码技术以及互联网随之得到质的飞跃，互联网若干视频传输在互联网数据传输服务中的比例逐渐增大。正所谓：“金无足赤人无完人”，互联网若干视频传输在不断发展的同时存在一定程度上的问题。主要表现在以下几个方面：随着移动智能、无线网域等的出现，人们搜索、阅览、下载的方式也从原有的有线网域下载到现在不受地域、时间的无线下载，有效打破了时间与空间的限制。数据获取的方式也发生了相应的变化，数据传统的获取方式为有实际光钎电子流动传输；现阶段，数据获取方式则是采用允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络及近距离无线连接红外线技术和射频技术。正因如此，我们在对原有视频进行上传的过程或下载中就会出现多种多样的问题，主要表现在视频丢包、时延、失真以及中断等。

2 互联网若干视频传输关键技术分析

笔者结合自身多年的工作经验以及查询有关资料发现，我国互联网若干视频传输的关键技术呈现多元化趋势，主要包含有可分级轻量级的视频加密算法、面向信道编码的纠错技术、面向可伸缩视频编码的纠错技术、自适应安全实时视频传输系统、拥塞控制的视频组播传输技术以及拥塞控制的视频单播传输技术等，具体表现在以下几个方面：

2.1 可分级轻量级的视频加密算法

主要涵盖对视频引用场景、安全需求和计量资源间的差异所构成的信道编码多样性，提出的媒体应用平台的可分级轻量级视频加密算法。通过恒定加密算法的安全性、加解密速度以及压缩等比运用多个方面的相互制约与考量的关系，对需要进行传输的视频通过不同的可见度的流密码或者分流数据代码来加密所有压缩视频流的定长码数据，当然加密的数据量越小，且兼容的MPEG等格式的编码压缩格式也会相应的进行减少，计算的难度也会随之降低并具有一定量的可操控性。

2.2 面向可伸缩视频编码的纠错技术

通过调查发现，SVC可伸缩视频编码在传输过程中存在一定程度的问题，主要表现在可伸缩视频编码进行解码后质量得不到保障。基于此，有关部门及个人针对此问题，进行具体问题具体分析，提出了一种结合自适应遗传算法的纠错方法，也就是面向可伸缩视频编码的纠错技术。这一纠错方法的使用步骤如下所示：第一，对SVC可伸缩视频编码的网络抽象层单元数据包头的结构进行探究，结合SVC可伸缩视频编码结构的实际情况来得出新的设计方案，重新对其进行封装；第二，明确SVC可伸缩视频编码是由多层网络共同构成的，了解SVC可伸缩视频编码各层的不同特征；第三，当互联网若干视频出现丢包的时候，并且SVC可伸缩视频编码失真，在这样的背景下，应该将FEC数据在SVC可伸缩视频编码各层的分配问题进行有效转化，从而能够将其转化为FEC数据在多约束条件的一个优化问题。随之，有效结合惩罚函数，将其进行再一次的转化，而后转化为FEC数据在无约束条件的一个优化问题；第四，针对这一优化问题，选用自适应遗传算法进行解答，最终能够确定一个最完善的FE C数据分配方案，能够有效避免SVC可伸缩视频编码出现失真的情况。综上所述，这一结合自适应遗传算法的纠错方法相比传统模式的LW－EZEP方法以及GOP－UEP方法而言，具备独特的优势，能够提高SVC可伸缩视频编码解码后视频的质量，并且能够促使SVC可伸缩视频编码解码的速度大幅度提高。

2.3 面向信道编码的纠错技术

数字信号的传输过程中由于各种原因和性质，使在传输过程中的数据流产生误码，这样的见解结果即为接收端生成图像跳跃、不连续、出现雪花等现象。信道编码的产生是为保障在视频编码的过程中提高对高频视屏的压缩速度，数字媒体中常用的纠错编码，通常采用两次附加纠错码的前向纠错（FEC）编码。RS编码属于第一个FEC，188字节后附加16字节RS码，构成RS码，这也可以称为外编码。附加的纠错编码中的FEC一般采用卷积编码，又称为内编码。两者结合使用被称之为级联编码。通过级联编码后得到的数据流再按规定的调制方式对载频进行编码的调制。前向纠错码的码字就具有一定的纠错能力，不仅在传输运转的过程中可以发现数据流里出现的错误，还能准确找出其所在位置，进行自动纠错。这样在宏观的帧间预测环节中，对数据流的上传提供了稳定性、可靠性的视频传输。

2.4 基于自适应安全实时视频传输系统

在现有的视频传输过程中，网络的优劣状况直接会影响到视频最终观看质量，在对安全实时视频传输系统的基础需求上，提出一种适用于实时视频传输的自适应调节方式，即实时监测网络资源数据状况，运用核心的DSP和ARW的视频编解码和加解密平台对压缩代码和通行格式实现优化，使所传输的视频代码流能够适应传输时的网络状况。保证高性能的视频编解码过程中系统自身结构出的双重安全防护机制的同时也能较好的保持视频主客之间的质量，较好的满足实时视频的有效传输。

2.5 基于拥塞控制的视频组播传输技术

随着组播在互联网中的产生，发送与接收的多个网点传播连接出现的拥塞控制问题开始受到关注，传统的Interner使用Besteffort服务模式，其分组在同等状态下不能其吞吐量、终端延迟、丢包等的现象。所以在对数据流的分解析过程中如何使其在端口的互换中进行最小组播的代价，进行多个过个组播同时进行的状态下的网络流量均衡延展性，使其对视频组播拥塞控制的情况在RLM/FLID-DL及PGMCC等的视频数据编辑码中得到优化，由此出现对视频进行优先级分组标记算法及分层组播拥塞控制功能的应用；其在物理层、网络层等的复杂度在多数的组播拥塞控制当中，对该组形式的视频数据流数据的恢复具有一定量的作用。通过调查发现，目前我国基于拥塞控制的视频组播传输技术存在一定程度的问题。主要表现在其宽带利用率偏低以及视频平均时延比较高等。基于此，相关部门以及个人引起了高度重视，并且针对此类问题，进行具体问题具体分析后，提出了一种基于SA的多速率组播拥塞控制方法。这一多速率组播拥塞控制方法的使用步骤如下所示：第一，对多速率组播拥塞控制过程进行建模之前，必须保障其在最大化接收端的请求速率；第二，正式对其进行建模之后，选用SA的求解方法来进行解答，从而能够有效提高基于拥塞控制的视频组播传输技术的质量，提高其的宽带利用率；第三，为了促使视频的平均时延不超过标准范围，应该设计一种关于接收端的层调整机制，并且设置一些代理节点，从而能够有效降低视频的平均时延。综上所述，这种基于SA的多速率组播拥塞控制方法相比传统模式的TFMCC方法而言，具备独特的优势，能够有效提高接收端视频的质量，与此同时，还能够促使其的宽带利用率大幅度提升。

2.6 基于拥塞控制的视频单播传输技术

众所周知，单播是指客户端与服务器之间的点到点连接；并且每个独立的客户端根据个体自身需求从服务器接收远程流在一个单个的发送者和一个接受者之间通过网络进行的通信，但其无法满足技能需求较大的用户需求，所以较之传播性其更适用于个性化的服务。现阶段，通过笔者的调查发现，我国基于拥塞控制的视频单播传输技术存在一定程度的问题。主要表现在其可靠性偏低以及视频平均失真比较大等。基于此，相关部门以及个人引起了高度重视，并且针对此类问题，进行具体问题具体分析后，提出了一种基于半马尔科夫决策过程的单播拥塞控制方法。这一单播拥塞控制方法的使用步骤如下所示：第一，结合PSNR峰值信噪比的视频质量评估策略存在的问题（即实时性偏低），从而设计出一种新型的视频质量评估策略，也就是无参考视频质量评估策略，这一新型评估策略能够在线运行；第二，结合接收端视频质量的反馈信息，保障视频失真最小化，从而将单播拥塞控制进行有效转化。将其转化为具备有马尔科夫性质的一个离散过程，随后结合半马尔科夫决策过程来对此单播拥塞控制进行建模；第三，针对建立的模型进行科学合理地分析，结合相关数据来设计合适的求解算法，从而能够促使单播拥塞控制系统结构得以优化升级，从而提高基于拥塞控制的视频单播传输技术的质量。综上所述，这种基于半马尔科夫决策过程的单播拥塞控制方法相比传统模式的MTCC方法以及TCP reno方法而言，具备独特的优势，能够有效提高接收端视频的主观质量以及客观质量。

3 结束语

综上所述，随着我国社会市场主义经济的高速发展，我国互联网以及视频编码和解码技术得到质的飞跃。围绕视频信息传输的技术，结合视频数据流以往传输过程中出现的实际情况及使用场景，对形成出的常用视频数据传输出现问题以及现已出现的解决方案进行参照分析，为其后对若干视频传输技术的探究、发现与改良提供较为直观的参照。全文结合目前我国互联网的若干视频传输过程中存在的问题，提出了一些面向互联网的若干视频传输的关键技术，并且加以分析。为我国的互联网进一步发展提出一些建设性意见，贡献出自身的微薄之力。

参开文献

[1]张鹏.面向互联网的若干视频传输关键技术研究[J].通讯世界,2017,(8):13-14.

[2]田波.面向互联网的若干视频传输关键技术研究[D].广东工业大学,2014.

[3]王振中.光子网格资源管理与控制若干关键技术研究[D].北京邮电大学,2010.