發(fā)揮高分辨率與高效率IP網絡的效益

　　現(xiàn)今H.264高級視頻編碼(AVC)標準已主宰許多傳統(tǒng)應用，包括像視訊會議與電視廣播，如今還將版圖擴展至更多應用，讓使用者能有效率地儲存與傳輸高分辨率(HD)內容。H.264的新興應用包括：

　　• 在醫(yī)療手術房中，HD高畫質攝影機拍到的影片可通過串流模式傳送到其它地點與/或儲存建檔;

　　• 大學與其它教育機構提供遠距學習服務，以及一種讓學生隨時回放課程內容的快速方法;

　　• 經營偏遠地區(qū)的電信供貨商，為小規(guī)模小區(qū)提供內容廣播服務。

　　視訊壓縮的歷史

　　在MPEG-2的成功經驗后，ITU-T視訊編碼專家團隊與ISO/IEC MPEG合作，開發(fā)一項新的音訊與視訊壓縮標準，雙方的共同目標包括:

　　• 壓縮效率比MPEG-2高2至3倍;

　　• 支持各式各樣應用，與各種壓縮標準支持廣播電視一直到手機等各種應用;

　　• 支持這些應用的同時，還能從手機數(shù)據(jù)網絡，一路擴充至各種Full HD(全高清)應用，可涵蓋各種不同頻寬;

　　• 利用因特網通訊協(xié)議(IP)確保高效率的串流傳輸，以串流模式，通過因特網快速傳送HD質量的影片;

　　• 確保標準在商品化的成本，不會長期高于MPEG-2，讓各種低成本產品能在市場上普及化。

　　在辛苦的努力下，專家小組在2003年發(fā)表第一項技術草案，亦即H.264 AVC(亦名為MPEG-4 Part 10)。這項標準在處理Full HD影片時，壓縮效率比MPEG-2高出50%。H.264支持各種不同的profile(格式)，并縮小兼容性的要求，藉此支持各種應用。此標準后續(xù)還在持續(xù)修訂中，當有新技術問市時，還持續(xù)增加新的格式。 此外，H.264是藍光與HD-DVD標準的強制支持技術。許多廣播業(yè)者在其高階廣播設備中，也采用H.264技術。

　　新興市場

　　除了高編碼效率外，H.264 AVC還能利用此標準的網絡抽象層(NAL)，把Full HD影片轉換成IP數(shù)字影片。這項能力符合目前市場趨勢，涵蓋三種應用：數(shù)據(jù)、語音、以及VoIP網絡電話。這種強大的組合，帶動許多新興市場的成長，H.264 AVC支持各種領域的應用，從低分辨率影片的移動裝置，一直到Full HD高畫質電視。本篇白皮書探討各種新興應用，并介紹市場對HD持續(xù)攀升的需求。

　　醫(yī)療應用

　　對于每個參與手術的人而言，能在手術房拍攝HD高畫質影片，其優(yōu)勢是眾所皆知的。HD影片的細膩畫面與清晰度，對于完成手術與各種程序，還有對手術房內外的其他人士而言，都有很大的意義。由于有這么多優(yōu)勢，可預見未來每個手術房都可能裝設HD攝影機，甚至連最普通的手術過程都會留下紀錄。

　　不幸的是，HD視頻至今仍尚未高度普及。目前的挑戰(zhàn)主要是系統(tǒng)難以儲存與傳播高畫質影片。早期的攝影機是把影片儲存在DVD光盤內。在Full HD的規(guī)模下，傳統(tǒng)的DVD光盤僅能儲存約20分鐘影片。藍光DVD將儲存容量提高約5倍 ，但仍無法把一些長時間的手術過程儲存在一片光盤內。此外，把影片儲存在光盤以利建文件，只是應用需求的一部分，還得把影片傳送給手術房外的學生與其他人士觀摩。HD影片的龐大容量，讓大多數(shù)網絡難以負荷。

　　在系統(tǒng)中加入H.264編碼技術，就能輕易克服這些挑戰(zhàn)。H.264壓縮技術讓一片單面藍光光盤能儲存4.5小時的高畫質影片。此外，由于H.264能通過串流模式，利用IP網絡傳送影片，使用者可把HD內容傳送到遠程的影音服務器，因此在手術房就無需設置DVD或藍光媒體的儲存設備。藉由這些功能，醫(yī)院現(xiàn)在能利用串流技術，將影片實時傳送到其它地方，并利用大型影音服務器來儲存與管理所有影片內容。

　　在美國，許多大學附設醫(yī)院率先在手術房采用這類系統(tǒng)。HD影片可經過編碼，并實時串流傳送至多個地方，讓許多人同時分享，這讓學生與其他外科醫(yī)生能零時差地迅速學到新的技巧。即使沒有實時觀看，也能直接連上服務器回放這些影片，不必藉由燒錄光盤來傳播這些內容。隨著H.264編碼與影片傳播技術日趨成熟，這項功能可輕易推廣至所有醫(yī)院。

　　展望未來，這項功能將擴展至規(guī)模較小的醫(yī)療診所，以及在家醫(yī)療等領域。病患或殘障人士，可通過內建H.264編碼器的小型攝影機，將信息以串流方式傳送給醫(yī)生。這種系統(tǒng)能節(jié)省時間與金錢，并為病患提供更好的服務。

　　教育-遠距學習

　　越來越多大學，甚至是高中學校，著手采用遠距學習技術。這波成長趨勢的主要原因是便利性，教育機構還能藉此節(jié)省預算。遠距學習能利用兩種不同模式來建置。在同步模式中，學生與教師可進行實時互動，在異步模式中，學生可在自己方便的時間，從遠方地點觀看課程內容。

　　在同步模式中，教授通常會主動傳授課程。攝影機拍下影片，再利用H.264技術進行編碼，完成后再以串流模式傳送到多個遠程地點。不論影片屬于HD或SD(標準分辨率)，都能從H.264得到利益，因為主站點與遠程站點之間的傳輸線路，距離相當遙遠。若采用較低速的鏈路，系統(tǒng)必須調至較低的分辨率來播放影片，以維持實時傳輸?shù)男Ч?。由于這種模式讓遠方學生有機會參與課堂討論，因此學生與教授通常愿意舍棄影像分辨率，來換取低延遲的實時性。

　　在異步的環(huán)境中，影片與其它內容可儲存在一部服務器，之后使用者再通過因特網來存取這些內容。這種情況讓學生得到最大的彈性，能隨時觀看課程，大多數(shù)情況是在自己家中上課。甚至是在傳統(tǒng)教室進行的學生課堂，大學校方也可把課程影片加以編碼，讓學生能在任何時間下載觀看。取得所有課程內容，能幫助學生復習筆記里漏抄的課程觀念。