首页本文介绍了可伸缩视频编码（SVC）作为 H.264/AVC 扩展标准的核心思想与技术实现机制。文章简要概述 SVC 的分层编码理念，在此基础上重点分析其通过基础层与多级增强层构建多层视频流的工作原理，系统阐释时间、空间与质量三维可伸缩性的编码实现方式及其协同关系。进一步结合网络传输与终端解码过程，说明 SVC 如何在不同带宽与设备能力条件下实现按需解码与动态适配，从而在保证基本可视性的同时提升系统的鲁棒性与带宽利用效率。整体上，SVC 通过“一次编码、多端适配”的机制，为实时音视频通信与流媒体传输提供了兼顾效率、质量与网络适应性的解决方案。
一. SVC是什么
SVC，即Scalable Video CODEC，可伸缩视频编解码，是一种能将视频流分割为多个分辨率、质量和帧速率层的技术，SVC是对规定设备如何对多层视频流进行编码和解码的H.264视频编解码标准的扩展，被称为H.264-SVC。2005年1月，ISO的MPEG和ITU-T的VCEG联合将SVC的扩展集草案提交给联合视频组(JVT)讨论，联合视频组(JVT)将此标准定为H.264-SVC标准。此后，每次JVT的会议都围绕着SVC技术对标准进行修订和完善。
SVC技术将收发的数据分为一个小的基础层和多个可提高分辨率、帧速率和质量的其它可选层组成的多层视频流，这种分层方式可以大大提高设备相互通信时的误码弹性和视频质量，而且对带宽没有很高的要求。另外，一个多层SVC视频流可以支持多种设备和网络。
SVC技术使低码流下的传输和解码成为可能，对于部分码流采用低的时间或者空间分辨率、或者低的保真度(高压缩率)，而对于部分码流保留高的重建质量，简而言之，SVC被设计为向传输和存储应用提供各种增强功能，SVC技术逐渐成为当前国际上对于视频编码技术的研究热点。
二.SVC的工作原理
可伸缩视频编码（SVC）作为 H.264/AVC 的扩展标准，核心是通过分层编码生成包含基础层与多个增强层的视频流，凭借时间、空间、质量三维可伸缩特性，实现 “一次编码，多端适配”，适配不同带宽和终端能力，下面从技术层面深入拆解其工作原理，具体如下：
1.分层架构核心逻辑
SVC 编码的核心是将视频数据拆解为基础层和增强层。
基础层是保障视频可解码播放的核心，包含最基本的图像、帧率等信息，可独立解码；增强层需依赖基础层或低层级增强层才能解码，每层仅补充对应维度的增量信息，且可设置多层增强层，逐层提升视频的帧率、分辨率或画质。
同时，编码通过 NAL 单元扩展实现分层标识，基础层和增强层的 NALU 会通过特定标识区分，还带有优先级标记，网络拥堵时可优先丢弃低优先级的增强层数据。
2.三维可伸缩的技术实现
- 时间可伸缩性：核心是通过分层预测编码调整帧率。编码时将视频帧按时间维度分为不同层级，基础层多为关键帧（I 帧），高层增强层依赖低层帧做运动补偿预测。比如把 30fps 视频分为 T0 – T2 三层，T0 为5fps 的基础关键帧层，T1 叠加后升至 15fps，T2 叠加后达 30fps。解码时，网络差就丢弃 T1、T2 等高层帧，仅保留基础层，视频仍能正常播放，只是帧率降低。
- 空间可伸缩性：聚焦分辨率的灵活适配。编码时先生成低分辨率的基础层，增强层则通过运动补偿时域滤波等技术，复用基础层的纹理、运动信息，仅编码与低层分辨率的残差数据。例如基础层为 360p，增强层补充数据可升级至 720p，更高层级增强层再补充差值实现 1080p 效果。终端解码时，小屏设备可只解码基础层，大屏设备则叠加所有增强层获取高清画面。
- 质量可伸缩性：通过分层量化实现画质调节。基础层采用高量化参数（QP）进行高压缩编码，仅保留视频轮廓等基础信息，码率低、画质差但能满足基本识别需求；增强层用较低的量化参数，补充图像的色彩细节、纹理等差异信息。比如基础层以 QP=35 编码，码率 500kbps，增强层以 QP=28 编码，追加 300kbps 码率来提升画质，解码端可根据带宽选择是否加载增强层
3.解码与传输适配机制
解码端会根据自身性能和网络带宽状态，动态选择解码的层级组合。例如弱网环境下的手机，可只解码基础层，获得低清低帧率视频；WiFi 环境下的电脑，则解码基础层加全量增强层，得到高清高帧率视频。在传输环节，其 RTP 打包与 SDP 协商遵循 RFC6190 协议，无需为不同终端单独传输视频流，仅按需传输对应层级数据，大幅减少传输开销，也降低了编码端重复编码的成本。
三.SVC的技术优势
1.SVC只提供唯一码流：
SVC一种能将视频流分割为多个分辨率、质量和帧速率层的技术，支持支持多种设备和网络同时访问SVC视频流。
2.支持时间、空间、图像质量的扩展
SVC支持视频流时间、空间、图像质量的扩展，空间上的伸缩性是指对于同样的视频源，可以在同一时间内得到不同解析度的画面（D1，CIF，QCIF）；时间轴上的可伸缩性是指在播放时帧率的可调性；因此通过一台标准的PC机可实现多种方式的解码以满足不同处理能力的设备的需求，多个用户可以同时对同一视频用不同的分辨率进行解码，可解码出多种分辨率、质量、帧速率的图像。
3.压缩网络带宽，传输带宽低
总体来说，H.264 SVC跟不具备可扩展性的全分辨率以及全帧速率视频构成的H.264视频流相比，具有三层临时可扩展性以及三层空间可扩展性，同时SVC视频要小20%以上。如果采用H.264 编解码器对可扩展性进行仿真，就需要多个编码视频流，从而导致更高的带宽要求或贯穿网络的昂贵解码和二次编码。
4.误码恢复
误码恢复的传统实现方法是把附加的信息添加至视频流之中，以便监测和校正误码。SVC的分层方法意味着不需要增加大的开销，就可以在较小的基本层上执行高级别的误码监测和校正。如果要把相同程度的误码监测和校正功能应用于AVC视频流中，那就需要把整个视频流保护起来，从而导致视频流更大。如果在SVC视频流中监测出误码，那么，就可以逐渐让分辨率和帧速率退化，直至—如果需要的话—只有高度受保护的基础层才可以使用。按照这一方式，在噪声条件下的退化要比在H.264 AVC环境下更让人可以接受。
5.灵活的存储管理
因为SVC视频流或文件即使在被删节的情况下仍然可被解码，SVC既可以在传输过程之中、也可以在文件被存储之后采用。把被分解的文件存储在光盘上并取消增强层，就可以在不对存储在文件中的视频流进一步处理的情况下，压缩文件的大小。这对于需要“要么全部管、要么不管”的方法进行光盘管理的AVC文件来说是不可能的。
6.内容管理
SVC视频流或文件固有地包含较低分辨率以及帧速率的视频流。这些视频流可以被用于加速视频分析的应用或分类各种算法。临时可扩展性也使得视频流易于以快速进退的方式搜索。
参考：
https://blog.csdn.net/vblittleboy/article/details/11872469
