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随着信息化的发展和教学形式的多样化,多媒体教学系统在整个教学体系中占有越来越重要的地位。最早传统的多媒体教学系统一般选择在局域网内采用广播方式,随着校园网络结构组成的复杂化,这种结构越来越无法满足实际教学的需要。90年代中期,随着视频传输技术研究的发展,一种新的视频传输技术出现了,它就是流媒体技术。这种技术被迅速地应用到多媒体视频教学系统中。采用流媒体方式的视频系统有一般有两种工作模式。采用多码率单播虽然可以保证高带宽用户获得高质量服务,但会导致网络主干线流量过高,从而限制了用户的接入量;采用组播技术可以控制干线流量,但高带宽的用户被迫接收低码率的视频信号,无法体现网络的服务质量QOS。针对传统视频教学系统中无法充分利用信道容量的局限性,有必要提出新的解决方案。
一种采用PFGS编码技术的视频教学系统解决方案能在减少校园网络主干线数据流量、提高网络资源利用率的同时用户端接收到尽可能高质量的视频。精细的可伸缩性的视频编码FGS(FineGranularScalable)是MPEG-4标准的视频编码框架中的关键技术。PFGS(ProgressiveFineGranularScalable)是由微软亚洲研究院提出的一个渐进的精细可伸缩性的视频编码框架。与FGS相比,PFGS在增强层的编码过程中采用了高质量的参考来提高编码效率,能更有效地提高视频编码对网络带宽的适应性,能更好地实现网络的QOS质量服务保证。
在这种新的视频教学系统中,服务器方发送一个多层次的视频流,其基本层可以提供分辨率较低的有效视频质量,每一个附加增强层将逐步提升图像质量,接收方变被动为主动,根据自身的信道条件决定接收多少层的媒体流。
采用PFGS编码技术后,数据包的丢失是网络视频教学中面临的最大问题。为了使接收方能获得高质量的解码效果,在新的解决方案中,针对不同层次的视频编码对视频质量的贡献不同,对视频信号采用了不等长的前向纠错编码技术FEC(ForwardErrorCorrection),对视频数据进行非均匀保护,并且在接收方的解码设计中引入了时域与空域相结合的错误隐藏算法。