摘要：本文論述了一款符合AVS-M標準的實時編碼器的設計與實現過程，目的是驗證AVS-M標準在實時應用環境中的性能表現。為了盡快地取得驗證結果，本項目充分利用了網絡開源項目的資源優勢——以x264為AVS-M編碼庫設計的基礎，以VLC為編碼器框架設計的基礎。最后對AVS-M與H.264進行了對比測試，主要比較二者編、解碼后生成的音視頻的清晰和連貫程度，取得了“AVS-M在低碼率（32-512Kbps）、低分辨率（SQCIF-CIF）的條件下有接近H.264的性能表現” 的結果。
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　　1. 引言

　　AVS-M是AVS標準的第7部分——一款專門為移動通訊環境而設計的視頻編解碼標準。本項目的目的是要驗證AVS-M在應用環境中的性能表現，借此證明該標準的實用價值，為其在國內的產業化過程作貢獻。移動通訊終端具有帶寬低，誤碼率高和計算能力弱等特點，目前主要以MPEG-4 SP為視頻編解碼的標準，今后國際上可能的升級方案有H.264和VC-1等。本項目通過在相同測試環境下對比AVS-M與H.264標準的實際性能表現來證明AVS-M標準的實用價值。為了貼近真實的使用環境，本項目實現的編碼器需要實現實時音視頻采集、實時編碼、實時通過以太網以MPEG2 TS流的形式輸出碼流的功能。

　　VLC與x264是兩款遵循GPL標準發布的開源軟件，其中VLC是一個流媒體平臺，支持插件功能；x264是一款H.264編碼庫，并針對x86平臺進行了優化。為了盡快取得驗證結果，本項目采用VLC和x264項目為設計的出發點。VLC以插件的形式實現了實時音視頻采集，H.264編碼，MPEG2 TS流復用和以太網輸出等功能，恰好契合本項目的總體需求；AVS-M標準起源于于H.264標準，兩者結構類似、功能相同，以H.264為基礎開發AVS-M標準能加快開發進度，并且采用同一代碼樹也能更好的比較AVS-M與H.264標準的實際性能差異。為了更符合實際的使用環境，本項目采用AAC+作為音頻的編碼標準。VLC本身并不支持AAC+的編碼功能，而只支持其解碼功能，在此采用3GPP工程的26410-700作為AAC+標準的實現，通過插件的方式來實現AAC+音頻編碼功能。

　　VLC不但支持音視頻數據的采集、編碼、復用和以太網發送功能，而且還支持碼流的以太網接收、解復用、解碼和播放功能。為了驗證編碼器的實際編碼效果，本項目也采用VLC作為碼流的接收端，通過實時觀看播放的效果來評判編碼器的性能表現。支持AVS-M解碼功能的VLC為另一項目的開發成果，在本文不作詳細描述。

　　2. 編碼器

　　音頻和視頻編碼都是計算密集型的操作，如果要實時編碼就需要一個強勁的運算平臺，這里采用一臺Dell PowerEdge 2950 服務器作用編碼器的硬件基礎。PowerEdge 2950配置有一顆Intel Xeon 5160 （Woodcrest） 3.0GHz雙核CPU、1GB DDR2內存、SATA II 硬盤、內置雙Broadcom BCM5708C NetXtreme II GigE千兆以太網控制器，并具有兩條PCI-X擴展插槽以擴充外設接口功能。操作系統選用Red Hat Enterprise Linux 4 （32bit）操作系統。

　　PowerEdge 2950本身不具有音視頻采集接口，需要通過相應的采集卡擴展。這里采用一塊Osprey 230采集卡作為實時音視頻采集接口，它采用PCI-X接口形式，支持PAL/NTSC/SECAM視頻標準，能實時采集一路標清視頻及雙聲道的音頻。以太網輸出采用PowerEdge 2950內置的千兆以太網接口。編碼器的整體框圖如下圖所示：

　　整個編碼的流程為：PAL/NTSC/SECAM的視頻信號通過Composite或S-Video接口，音頻通過雙聲道音頻接口進入Osprey 230 采集卡；Osprey 230由Video4Linux2與OSS驅動程序來驅動，VLC通過這兩個接口控制采集卡，實時讀取音視頻數據，并分別將音視頻數據送到AVS-M編碼器與AAC+編碼器進行編碼；編碼后生成的碼流送到MPEG2 TS 復用器進行復用；復用后的TS流通過以太網接口以UDP單播或組播的方式發送出去。