实时网络视频设计方案

相当明显 （见图4）。在另一些情况下，黄金帧还可作为一个良好的预测器，预测屏幕上的某些图像何时返回到先前的位置。

　　竖：平均峰值信噪比 （分贝） 横：数据率 （每秒千比特）

　　图4：采用与不采用黄金帧的移动及日历的峰值信噪比 （PSNR） 之对比

　　实时质量

　　在最简单的模式下，On2 VP7编码器使用的周期数只比解码器多 30％，但仍然保持出色的质量。当有大量可用周期时，实时 VP7 更能够产生媲美最佳离线编码的质量。而且，这是自动实现的：VP7 乘以每一个编码帧，并自动调节其复杂性，以确保尽可能利用可用周期来获得最佳质量。

　　能够达到这样，是因为 TrueMotion VP7 采用了一套自适应算法 （adaptive algorithms） 和探试性 （heuristics） 方法。这些算法决定哪些运动向量和模式最可能产生最佳结果。当VP7工作顺利时，对模式的探试便更频繁。

　　在VP7拥有多余时间的极端情况下，它会回复到最低和最佳模式，甚至回到允许完全搜索和速率失真优化的某一点。在相反的极端情况下，VP7 可能在整个帧上只进行5或6次运动搜索，而每个宏模块 （macroblock） 只检查2或3个不同模式，就会产生结果。

　　实时模式

　　为了确保静态相机的视频会议具有出色的实时模式，On2 VP7 充分利用了预测有时是接近完美的这项特点。如果VP7 （通过运动或模式搜索） 发现预测器与它将进行编码的原始帧非常匹配，它会避免进行大量工作。在这种情况下，VP7放弃了正向变换、量化、令牌化（tokenization）、逆量化、逆向变换和重组代码等操作。唯一需要保留的是在比特流中加入一套代表所有0的令牌 （token），并直接把预测器拷贝到帧缓冲器中。如果这种情况时常发生，编码器实际上比解码器运行得快，故无法缩短从比特流读取令牌的时间。

　　这种技术可能对感知视频流质量有重大的影响。它可通过忽略较小的变化 （由相机噪声引起的波动） 来消除背景噪声。另外，它让编码器把所有可用周期都集中用在包含显着变化 （移动的部分） 的小部分视频屏幕上。因此，观者最关心的图像部分，亦即发言者的面孔，将获得最多的周期。

　　解码器的复杂度

　　解码器是一个重要前端控制设备。在主机的控制下，可使前端设备产生相应的动作。解码器，国外称其为接收器/驱动器（Receiver/Driver）或遥控设备（Telemetry），是为带有云台、变焦镜头等可控设备提供驱动电源并与控制设备如矩阵进解码器（Decoder）行通讯的前端设备。通常，解码器可以控制云台的上、下、左、右旋转，变焦镜头的变焦、聚焦、光圈以及对防护罩雨刷器、摄像机电源、灯光等设备的控制，还可以提供若干个辅助功能开关，以满足不同用户的实际需要。高档次的解码器还带有预置位和巡游功能

　　为了确保解码速度，On2 VP7比特流采用了一种创新性的简单设计。

　　象其它编解码器一样，VP7也采用了一个环内去块效应滤波器 （一般称为环路滤波器），以解决模块边缘的方块效应问题。这种方案在模块边界上运用了一个自适应的一维 （one-dimensional） 模糊／低通滤波器。VP7 的滤波器可在字符算法中单独工作，任何可能溢出 （超出字符边界0-255） 的中间操作都会被钳位。这就确保了 SIMD 指令使用的最大宽度，并意味着，如果一个处理器能支持64位SIMD，则VP7的环路滤波器比相同的C操作快了将近8倍。

　　On2 VP7 的预测滤波器比许多其它编解码器简单。预测器总是由单一帧创建，而且在正向和后向参考帧之间绝没有插补。如果使用了任何亚像素运动，则可在该单一帧上运用单阶滤波器来完成。

　　简化的熵逻辑

　　On2 VP7还采用了一种比其它先进编解码器更简单的熵 （entropy） 编码技术。熵解码包含了简单的字符算法，可利用乘法或几种查找算法进行计算。虽然VP7使用了精密的自适应内容建模技术，但若每一比特位都根据比特流进行解析，则不适合。

　　灵活的解码实现方案

　　用特定方法把数码还原成它所代表的内容或将电脉冲信号、光信号、无线电波等转换成它所代表的信息、数据等的过程。解码在无线电技术和通讯等方面广泛应用。

　　On2 VP7的比特流划分方法在构建快速解码器时保留了许多选项。所有模式和运动向量信息都存储在一个子流中；所有剩余信息则被存储在另一个单独的子流中。VP7 解码器可采用较传统的运行方法，一次处理一个宏模块，从一个子流中取出单个模式和运动向量，然后从另一个子流的该宏模块中取出剩余信息。两个极端选择之间可进行折衷，以确保低数据率和低指令缓存失效率。

　　总结

由于On2的VP7 专有压缩技术具有种种优势，因此获得了市场的广泛采纳。黄金症出色的实时质量和解码器的简易性，都让On2 VP7成为目