SVC 分級編碼是什麼?
SVC(Scalable Video Coding,可伸縮視訊編碼/分級編碼)是由 ITU-T 與 ISO/IEC 聯合制定的視訊壓縮標準,目標是令單一經編碼的視訊流,可按接收端條件以不同碼率、解像度及品質層次解碼,適應多樣化的設備與網絡環境。本頁講解 SVC 的原理、三種伸縮維度,以及在視像會議與監控系統的應用。
SVC 的標準背景
SVC 由 ITU-T 與 ISO/IEC 兩大標準組織聯合開發:雙方組成的聯合視訊小組(JVT,Joint Video Team)先制定了 H.264/MPEG-4 AVC 標準,SVC 則是該標準體系的可伸縮擴展。H.264 至今仍是 ITU-T 現行有效的建議標準(Advanced video coding for generic audiovisual services),亦是監控行業應用最廣泛的編碼標準之一。
SVC 要解決的問題十分實在:同一段視訊,會被不同頻寬、不同屏幕、不同運算能力的接收端使用。與其為每種條件分別編碼多條獨立流,SVC 讓編碼端產生一條分層的視訊流,接收端按自身條件取用所需層次。
基本層與增強層的分層結構
SVC 把視訊流組織為一層基本層(Base Layer)加多層增強層(Enhancement Layer)。基本層獨立可解碼,提供最低限度的可用品質;增強層必須連同其下各層一併解碼,每加一層即提升幀率、解像度或畫質。網絡擠塞時,中途節點可直接丟棄較高的增強層,接收端仍能以基本層維持流暢畫面,優雅降級而非整段中斷。
三種伸縮維度
| 伸縮維度 | 英文名稱 | 層次之間的分別 | 應用例子 |
| 時間伸縮 | Temporal Scalability | 幀率不同,高層提供更流暢的動態 | 頻寬不足時由 30fps 降至 15fps 觀看 |
| 空間伸縮 | Spatial Scalability | 解像度不同,高層提供更大畫面 | 手機取低解像度層,NVR 取全解像度 |
| 品質伸縮 | Quality / SNR Scalability | 同解像度下畫面精細度不同 | 網絡好時逐層提升畫質 |
三種維度可組合使用,形成多維度層次結構,由接收端或串流伺服器按實際條件抽取。
在視像會議與監控系統的應用
① 視像會議多方適配
會議伺服器按每位與會者的頻寬與屏幕條件抽取不同層次轉發,毋須為每人重新轉碼,大幅降低伺服器負載。
② 監控多用途取流
NVR 錄影取全解像度、手機 App 取低層次、多畫面分割取縮圖層,同一來源適配多種用途。
③ 弱網環境降級
流動網絡或遠端鏈路擠塞時丟棄增強層,保住基本層的連續畫面,避免整條視訊中斷。
④ 與多碼流方案互補
實務上不少監控設備以主碼流加子碼流的多流輸出達到類似效果;選型時應查閱原廠規格書,確認設備實際支援的編碼標準與取流方式。
與 SVC 同屬「按需要分配編碼資源」思路的還有 ROI 感興趣區域編碼,可參考ROI 編碼是什麼?一頁;碼率對儲存空間的影響則見閉路電視儲存空間計算。