過去的數(shù)十年間,我們見證了流媒體視頻在企業(yè)、政府、機構(gòu)、教育等各行業(yè)應(yīng)用的飛速增長。在此期間，流媒體視頻質(zhì)量有了長足的進步，流媒體視頻內(nèi)容的制作和分發(fā)也變得更加容易。此外，流媒體技術(shù)開始應(yīng)用在除專業(yè)有線電視領(lǐng)域以外的商業(yè)領(lǐng)域如視頻網(wǎng)站、開放式小區(qū)、酒店、企業(yè)遠程會議等場合。

    流媒體視頻系統(tǒng)架構(gòu)越來越復(fù)雜，但是關(guān)鍵的因素仍然是視頻的編碼和壓縮，H.264視頻壓縮標準正是在之前一系列視頻編碼壓縮標準基礎(chǔ)上推出的適合于大多數(shù)應(yīng)用場合，同時兼顧了壓縮效率和圖形質(zhì)量的一種技術(shù)，這一技術(shù)得到了一些關(guān)鍵技術(shù)供應(yīng)商如Adobe(Flash)、Microsoft(Smooth streaming)、Apple(Quick time)的采用和推動。

    早期的編解碼設(shè)備可以適應(yīng)在局域網(wǎng)內(nèi)的固定客戶端應(yīng)用,但是不能適應(yīng)新的移動客戶端如智能手機、平板電腦、移動設(shè)備及大屏幕顯示等的應(yīng)用。這就需要新的技術(shù)和設(shè)備來滿足這樣的要求，H.264編解碼技術(shù)配合不同的流媒體發(fā)布技術(shù)，就可以滿足用戶要通過移動和固定客戶端設(shè)備收視實況播出或者已經(jīng)存儲的視頻內(nèi)容的需求。

    編碼技術(shù)標準

    MPEG-1作為被廣泛采用的視音頻壓縮標準，初次發(fā)布于1992年，從那以后，制造商已經(jīng)在很多領(lǐng)域內(nèi)極大地提高了視音頻壓縮和編碼的性能，包括更高的分辨率、更好的動態(tài)圖像處理能力、壓縮比、元數(shù)據(jù)等，許多設(shè)備制造商一直以來都采用標準化的方法并追隨著MPEG（活動圖像專家組）和ITU（國際電信聯(lián)盟）的標準。然而，另一些公司如Microsoft, Sorenson, and Google 則采用了其它的標準來滿足自己終端的應(yīng)用。

    H.264標準

    當下最受認可且增長迅猛的視頻壓縮標準就是H.264,它由ITU在2003年作為國際標準初次發(fā)布，其它的標準聯(lián)盟如MPEG也配合ITU推出了與H.264同樣的版本，只不過這個標準叫作MPEG-4 AVC或者MPEG-4 Part 10.

    早先的視頻壓縮標準目前有的還在廣泛使用，但它們都有各自的瑕疵，如MPEG-2適合于工作在中、高壓縮比特率情況下，但是壓縮效率還是比較一般。MPEG-2編解碼設(shè)備在低比特率情況下的圖像質(zhì)量是比較差的，所以不適合一些供電情況受限的設(shè)備如智能手機。MPEG-4是比較適合低帶寬的應(yīng)用如互聯(lián)網(wǎng)視頻流，但是圖像質(zhì)量比較一般并且無法倍線到到高清。Micraosoft的 Windows media 編碼器倒是一款適合企業(yè)應(yīng)用的多用途編碼器，但是它需要使用微軟專有的播放器，這也限制了它的大范圍使用。

    視頻編碼器的技術(shù)性能判斷是要看它在全范圍分辨率情況下的壓縮效率。下圖就展示了不同編碼標準在不同分辨率情況下的壓縮效率比較。見圖1 縱軸為視頻分辨率，橫軸為壓縮效率。

    圖1 編碼分辨率vs.壓縮效率

    圖 1

    現(xiàn)代流媒體系統(tǒng)對編解碼器的要求：

    編解碼器普適性–該編碼器要求能在非常寬的視頻分辨率及壓縮比特率情況下工作。

    通用的客戶端支持能力 –可以在任何虛擬設(shè)備上回放，從小的手提顯示設(shè)備到 桌面顯示設(shè)備以及大屏幕HD顯示器。

    更高效的壓縮能力, 同樣的視頻可以用壓縮到更低的數(shù)據(jù)率

    更強的動態(tài)圖像處理– 更少的圖像細節(jié)丟失

    更廣泛的格式能滿足不同種類系統(tǒng)的應(yīng)用

    能支持多種傳輸協(xié)議

    H.264能滿足以上的要求并且在任何網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和顯示設(shè)備上都能高質(zhì)量完美地再現(xiàn)視頻，由于H.264的優(yōu)越性及標準化，這幾年它已成為流媒體視頻技術(shù)的主導(dǎo)者 。

    視頻編碼以后，視頻流就被打包通過IP網(wǎng)絡(luò)傳輸，考慮到不同的IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境（光網(wǎng)、Lan、Wan、無線網(wǎng)、衛(wèi)星、英特網(wǎng)、有線電視等等）以及不同的回放設(shè)備（HD高清顯示器，無線3G/4G移動設(shè)備，低帶寬英特網(wǎng)客戶端），就需要不同的傳輸協(xié)議能保證視頻流能在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及設(shè)備上平滑且可靠地傳送。根據(jù)以往的經(jīng)驗，H.264提供了多種傳輸協(xié)議來滿足此要求，比如RTP/RTSP,TS(傳輸流），F(xiàn)lash RTMP,HTTP,Smooth Streaming等。這些豐富的傳輸選項使得不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能精確選擇流媒體協(xié)議來匹配它的應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)。

    表 1流媒體應(yīng)用及傳輸協(xié)議

    有線電視網(wǎng) Transport Stream (TS)傳輸流

    Internet via CDN（內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)） RTMP（路由選擇表維護協(xié)議）

    企業(yè)級Flash RTMP for unicast（單播）, RTMFP for Multicast（多播）

    WAN RTSP Interleaved for TCP Transmission

    帶防火墻的WAN HTTP Tunneled

    企業(yè)LAN RTP or TS Multicast, IIS Smooth Streaming Unicast

    STB(機頂盒顯示） TS

    平板或智能手機，基于iOS系統(tǒng) HLS

    平板或智能手機，基于Windows7系統(tǒng)  IIS Smooth Streaming