【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 .................................................. 71 會(huì)議室實(shí)例 ................................................................................................................................................ 72 重慶立佳科技 第 1 章 視頻會(huì)議系統(tǒng)的發(fā)展 概述 從現(xiàn)代的電話、電報(bào)、傳真為方式的郵政電信業(yè)務(wù)，再進(jìn)一步到現(xiàn)在基于互聯(lián)網(wǎng)開展的 Email、 IM(即時(shí)通信 )到視頻通信業(yè)務(wù)，人類通信的發(fā)展經(jīng)歷了 各種通信手段的更新?lián)Q代。人們已不再滿足由電話、電視、傳真和電子郵件等單一媒體提供的傳統(tǒng)語音和文字通信，而是需要數(shù)據(jù)、圖形、圖像、音頻和視頻等多種媒體信息以超越時(shí)空限制的集中方式作為一個(gè)整體呈現(xiàn)在人們眼前。 數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的通訊方式如電話、傳真等無法達(dá)到“面對(duì)面 ”的溝通效果，因此無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的交流需求。視頻會(huì)議系統(tǒng)是支持人們遠(yuǎn)距離進(jìn)行實(shí)時(shí)信息交流、開展協(xié)同工作的應(yīng)用系統(tǒng)。視頻會(huì)議系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸視頻與音頻信息，使協(xié)作成員可以遠(yuǎn)距離進(jìn)行直觀、真實(shí)的視音頻交流。另一方面，利用多媒體技術(shù)的支 持，視頻會(huì)議系統(tǒng)可以幫助使用者對(duì)工作中各種信息進(jìn)行處理，如共享數(shù)據(jù)、共享應(yīng)用程序等，從而構(gòu)造出一個(gè)多人共享的工作空間。 視頻會(huì)議系統(tǒng)是一種現(xiàn)代化的辦公系統(tǒng)，它可以把不同地點(diǎn)任一會(huì)場(chǎng)實(shí)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景和語音互連起來，同時(shí)向與會(huì)者提供分享聽覺和視覺的空間，使各方入會(huì)用戶有 “面對(duì)面 ”交談的感覺。隨著社會(huì)的發(fā)展，視頻會(huì)議的應(yīng)用越來越廣泛，同時(shí)對(duì)其視頻音頻質(zhì)量、數(shù)據(jù)共享、靈活性以及易用性、可靠性和易管理性的要求也越來越嚴(yán)格。 在如今的經(jīng)濟(jì)時(shí)代，企業(yè)必須尋求一種利用更少的資源來完成更多任務(wù)的策略。其實(shí)，降低出差開支、減少出 差時(shí)間和降低由于出差帶來的危險(xiǎn)性并不是使用視頻會(huì)議系統(tǒng)的唯一原因。由于視頻會(huì)議允許用戶在可視的情況下交換信息，因而它幾乎能夠應(yīng)用于任何情況下，提高通信的質(zhì)量和效率。無論是用于傳達(dá)產(chǎn)品介紹、銷售活動(dòng)、員工培訓(xùn)、管理信息還是增強(qiáng)分散地的協(xié)作計(jì)劃，視頻會(huì)議都日益成為一種能帶來競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的實(shí)用工具。 重慶立佳科技 而加速企業(yè)信息化建設(shè)、豐富科學(xué)管理手段、理順智能化物流體系是所有傳統(tǒng)企業(yè)適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展、進(jìn)入國(guó)際化市場(chǎng)所必須要做好的一個(gè)功課。而視頻會(huì)議系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)于這些企業(yè)來說不僅僅意味著更有效的節(jié)約費(fèi)用、控制成本、合理利用已有資源 ，更重要的是帶來全新的溝通方式和更高效的工作效率，加快了市場(chǎng)反應(yīng)速度和信息的有效傳遞，為企業(yè)發(fā)展和業(yè)務(wù)開拓提供了更好的技術(shù)保障。 視頻會(huì)議系統(tǒng)框架協(xié)議 目前，視頻會(huì)議系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化工作主要由國(guó)際電信聯(lián)盟（ ITUT）來完成。 ITUT 關(guān)于視頻會(huì)議系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)主要有兩個(gè)： 和 。 是基于電路交換的視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn)，視頻設(shè)備之間通過專線或 ISDN 相連，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要采用主從星型結(jié)構(gòu)。 的優(yōu)點(diǎn)是傳輸圖像的信道是固定分配的，帶寬是有保證的，不會(huì)有其它業(yè)務(wù)擠占該帶寬。但由 于設(shè)備之間要采用專線連接，因此對(duì)線路要求較高，組網(wǎng)不夠靈活。 由于受傳統(tǒng)電視系統(tǒng)會(huì)議技術(shù)體制的限制，不具備靈活性和豐富的功能，而且，無論是 的終端還是 MCU，它的用戶單機(jī)成本和用戶線路使用費(fèi)用都較高。 是基于分組交換的視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn)，基于 IP 線路組網(wǎng)。由于依托于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，因此 視頻會(huì)議系統(tǒng)具有非常靈活的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不需要為視頻業(yè)務(wù)提供專門的信道。只要數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)到達(dá)的地方，就可實(shí)現(xiàn)視頻通信。 采用了先進(jìn)的 TCP/IP 技術(shù)，在提供相同性能和更多功能的同時(shí)，大大降低 了用戶終端的成本以及用戶線路使用費(fèi)用，具有很高的性能價(jià)格比。 除了視頻傳輸之外， 還能提供視頻點(diǎn)播、網(wǎng)上直播、數(shù)據(jù)會(huì)議、桌面可視通話等豐富的多媒體應(yīng)用功能。帶寬 利用率高，可以和其它業(yè)務(wù)共享帶寬，實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)合一，充分利用資源。 但由于視頻業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在同一個(gè)網(wǎng)上傳輸，因此存在帶寬爭(zhēng)用的問題，它要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有較好的 QoS 機(jī)制。 隨著 IP 應(yīng)用的日益廣泛， 已經(jīng)成為視訊建設(shè)的主流，代表未來多媒體視訊會(huì)議以及其它網(wǎng)上多媒體應(yīng)用的發(fā)展方向和潮流。 作為傳統(tǒng)的技術(shù)標(biāo) 重慶立佳科技 準(zhǔn)，由于新技術(shù)的出現(xiàn)，以及本身固 有的局限性和高成本，使用范圍逐漸縮小。 本著實(shí)用性的原則，建議系統(tǒng)采用支持 協(xié)議的設(shè)備，既能滿足用戶實(shí)際需求，也符合視頻系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化，主流性。同時(shí)不用為不會(huì)使用到的 框架協(xié)議，符合實(shí)用性，經(jīng)濟(jì)性的建設(shè)原則。 視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn) 視頻壓縮國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要有由 ITUT 制定的 、 、 、 和由 MPEG 制定的 MPEG MPEG MPEG4，其中 ，（ 在 MPEG 中稱為MPEG4 AVC，也就是通稱的 MPEG4 的 Part 10，也就是說只有明確說 MPEG4 AVC 或 MPEG4 Part10 才是 。通常稱呼的 MPEG4 指的是 MPEG4 Part2）。 視頻壓縮系列標(biāo)準(zhǔn) 主要應(yīng)用于視頻通信，會(huì)議電視應(yīng)用中，例如：基于 ISDN 網(wǎng)絡(luò)的 框架標(biāo)準(zhǔn)的視頻標(biāo)準(zhǔn)為 、 和 ，基于 LAN網(wǎng)絡(luò)的 和基于 PSTN 網(wǎng)絡(luò) 框架標(biāo)準(zhǔn)中的視頻標(biāo)準(zhǔn)為 和 。視頻壓縮系列標(biāo)準(zhǔn) MPEG X 主要應(yīng)用于 與數(shù)字電視廣播直 接有關(guān)的應(yīng)用 ，例如：VCD 中的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)為 MPEG1， DVD 中的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)為 MPEG2。MPEG4 標(biāo)準(zhǔn)在無線視頻通信和流媒體應(yīng)用中有一定應(yīng)用；由于 在壓縮性能方面所具有的優(yōu)勢(shì)， 在實(shí)時(shí)視頻通信、廣播電視、視頻存儲(chǔ)播放等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。 重慶立佳科技 相對(duì)以前的編碼方法，在圖像內(nèi)容預(yù)測(cè)方面提高了編碼效率，采用可變塊大小運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、 1/4 采樣精度運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、加權(quán)預(yù)測(cè)等算法，改善了圖像質(zhì)量，增加了糾錯(cuò)功能和各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境傳輸?shù)倪m應(yīng)性。 測(cè)試結(jié)果 表明 ， 在中低帶寬情況下， 具有比 ++更優(yōu)秀的 PSNR（ 信號(hào)功率與噪聲功率比 ） 性能 ： 的 PSNR 比 ++平均要高 3dB。 在較低帶寬上提供高質(zhì)量的圖像傳輸是 的應(yīng)用亮點(diǎn)。 由于 采用了許多新技術(shù)以提高壓縮效率，在相同的圖像質(zhì)量下所需的碼流量更低。下面是 與 、 MPEG2 和 MPEG4 在壓縮性能上的比較結(jié)果。 1) 碼流節(jié)省率的比較 Codec MPEG4 MPEG2 39% 49% 64% MPEG4 17% 43% 31% 如上面幾個(gè)對(duì)比 圖可以看出，在相同的圖像質(zhì)量下， 所需要的帶寬約為 MPEG2 的 36％、 的 51％、 MPEG4 的 61％，并且隨著今后實(shí)現(xiàn)優(yōu)化性工作的逐步完成，其壓縮性能方面的優(yōu)勢(shì)更為突出。 2) 在極低碼率下與 MPEG4 比較 下圖表現(xiàn)了在極低碼率（ 32128Kbps）的情況下， 與 MPEG4 相比具有性能倍增效應(yīng)，即： ? 相同碼率的 媒體流和 MPEG4 媒體流相比， 擁有大約 3 個(gè)分貝的增益（畫質(zhì)水平倍增）。 ? 32Kbps 的 媒體流，其信躁比與 128K 的 MPEG4 媒體流相近 。即 重慶立佳科技 在同樣的畫面質(zhì)量下， 的碼率僅僅為 MPEG4 的四分之一。 3) 在中低碼率下與 MPEG4 比較 下圖表現(xiàn)了在中低碼率（ 2561024Kbps）的情況下， 與 MPEG4 相比具有性能倍增效應(yīng)。 4) 與 MPEG4 的畫面效果比較 下圖左為 MPEG4 在碼率 1Mbps 情況下的畫面質(zhì)量，右為 在碼率為512Kbps 情況下的畫面質(zhì)量，我們可以看到 的性能倍增。 重慶立佳科技 MPEG4 與 比較圖 另外，兼容性決定了系統(tǒng)以后的發(fā)展。所以目前業(yè)界主流視頻會(huì)議系統(tǒng) 廠家都推出了基于 的視訊產(chǎn)品。 H 系列目前主流廠商之間已經(jīng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互控，兼容性比較好，而 MPEG2/4 產(chǎn)品，由于采用的私有協(xié)議，即使是同系列的產(chǎn)品，不同廠商之間也是不能兼容的。綜合考慮同等帶寬下的圖象質(zhì)量，以及系統(tǒng)的兼容性，我們推薦系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的 H 系列視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建。 視頻會(huì)議系統(tǒng)組成 協(xié)議定義了視頻會(huì)議系統(tǒng)的四個(gè)主要組成部分：終端（ Termial）、網(wǎng)關(guān)(Gateway)、網(wǎng) 守 (Gatekeeper)和多點(diǎn)控制器 (MCU)。 終端 是提供單向或雙向?qū)崟r(shí)通信的客戶端。所有終端支持語音通 信，可選支持視頻和數(shù)據(jù)通信。 網(wǎng)關(guān) 用于實(shí)現(xiàn)與非 終端的連接 ，實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換、功能轉(zhuǎn)換和傳遞信息 。 網(wǎng) 守 執(zhí)行保護(hù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)完整性的功能，主要包括地址轉(zhuǎn)換、訪問控制和帶寬管理等。 多點(diǎn)控制器 用于支持三點(diǎn)或多點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)會(huì)議，由必要的多點(diǎn)控制器（ MC）和零個(gè)或多個(gè)多點(diǎn)處理器 (MP)組成。 MC 確定所有終端的音視頻處理能力并控制會(huì)議資源。 MP 混合、交換和處理音頻、視頻和數(shù)據(jù)流。 重慶立佳科技 下圖是一個(gè)典型的基于 的視頻會(huì)議系統(tǒng)組網(wǎng)方案。 協(xié)議中規(guī)定的各個(gè)功能單元需要遵循的協(xié)議分別是： 視頻編解碼（ 、 、 ）： 完成對(duì)視頻碼流的冗余壓縮編碼。 音頻編解碼： 完成語音信號(hào)的編解碼，并在接收端可選擇地加入緩沖延遲以保證語音的連續(xù)性。所采用的標(biāo)準(zhǔn)為 ITUT 的 、 、 等。 控制單元（ ）： 提供端到端信令，以保證 終端的正常通信。所采用的協(xié)議為 （多媒體通信控制協(xié)議），它定義了請(qǐng)求、應(yīng)答、信令和指示四種信息，通過各種終端間進(jìn)行通信能力協(xié)商，打開 /關(guān)閉邏輯信道，發(fā)送命令或指示等操作，完成對(duì)通信的控制。 呼叫信令層（ ） ：將視頻、音頻 、控制等數(shù)據(jù)格式化并發(fā)送，同時(shí)從網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)。另外，還負(fù)責(zé)處理一些諸如邏輯分幀、加序列號(hào)、錯(cuò)誤檢測(cè)等功能。 數(shù)據(jù)應(yīng)用： 包括電子白板、靜止圖像傳輸、文件交換、數(shù)據(jù)庫共存、數(shù)據(jù)會(huì) 重慶立佳科技 議、運(yùn)程設(shè)備控制等，可用的標(biāo)準(zhǔn)為： 、 協(xié)議棧，以及 、 、 、 建議等。 高清視頻會(huì)議系統(tǒng) 這是一個(gè)高清的時(shí)代，客觀地說，電視已滲透到數(shù)億個(gè)中國(guó)家庭，成為社會(huì)存在的基本內(nèi)容之一。甚至和衣食住行一樣，成為人們不可或缺的生活要素。 電視也是第一個(gè)涉及高清的范圍，也是高清主 要涉及的領(lǐng)域。 但高清的范圍可遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只是一個(gè) HDTV 就能解釋得清楚的，它分別包括了高清 DV、高清電腦、高清投影機(jī)、高清視頻、高清影碟乃至等高清游戲機(jī)，或許今后我們會(huì)碰過更多關(guān)于高清的定義以及名詞。 高清迅猛 發(fā)展 ，我們不僅看見高清在傳統(tǒng)領(lǐng)域里取得一定的進(jìn)展，觸角已經(jīng)伸到了視頻會(huì)議行業(yè)。 高清視頻會(huì)議分辨率 在高清晰度編碼 / 解碼技術(shù)產(chǎn)生之前，視頻會(huì)議數(shù)據(jù)是根據(jù)公用交換格式 (CIF) 進(jìn)行編碼的。國(guó)際電信聯(lián)盟 電信標(biāo)準(zhǔn)部門 (ITUT) 制定了視頻標(biāo)準(zhǔn)，稱為 和 。 標(biāo)準(zhǔn)只定義了 QCIF 和 CIF 格式。四分之一 CIF (QCIF) 格式只被用于最低數(shù)據(jù)率（ 64 千位 / 秒及更低）的會(huì)議，今天已經(jīng)很少使用。自從 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)行以來，更多使用“全分辨率”（定義為 16CIF）的格式（ 4CIF 和 16CIF）被采用。由于采用此類標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，計(jì)算和寬帶功能有限，所以，用于全動(dòng)感視頻會(huì)議的公用分辨率仍然是 CIF 到 4CIF。下面的表格列出了用于 NTSC（北美）和 PAL（歐洲）視頻信號(hào)的 和 標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)格式分辨率。以下列出的分辨率代表 4:3 的屏幕高度比。 重慶立佳科技 格式 幀 /秒 分辨率 NTSC 分辨率 PAL QCIF 30 176 X 120 176 X 144 CIF 30 352 X 240 352 X 288 4CIF 30 704 X 480 704 X 576 16CIF 30 1408 X 960 1408 X 1152 ITUT 最近采用了視頻壓縮新標(biāo)準(zhǔn)，該方法減小了整個(gè)視頻文件的大小，從而文件可以更為節(jié)省地通過容量更小的網(wǎng)絡(luò)連接（更低的數(shù)據(jù)率 / 寬帶）進(jìn)行傳輸。現(xiàn)在， ITUT 建議高清晰度視頻會(huì)議采用 視頻標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)通過比較低的數(shù)據(jù)傳輸率提供上好的畫面質(zhì)量?，F(xiàn)在， 是 HDDVD（高清晰度 DVD）以及廣播、電纜、視頻會(huì)議和消費(fèi)者電子產(chǎn)品的強(qiáng)制使用的標(biāo)準(zhǔn)。下面的表格說明了 標(biāo)準(zhǔn)中引入的 SD和 HD 分辨率。 格式 幀 /秒 分辨率 (16:9) SD/HD 1080p 25,30 1920 X 1080 HD 720p 25,30 1280 X 720 HD 480p 25,30 860 X 480 SD 規(guī)格是視頻會(huì)議理想的工具。盡管和之前的 算法相比，它需要更強(qiáng)的處理能力，但是自 2020 年之后生產(chǎn)的大多數(shù)視頻會(huì)議系統(tǒng)都包括 。它可提供優(yōu)質(zhì)的視頻傳輸和低延時(shí)的編碼和解碼，從而視頻流更為流暢、自然。事實(shí)上， 的效率是 的兩倍，在特定線路速率下的視頻質(zhì)量也要高出一倍。此外，某些增強(qiáng)的 規(guī)格包括互動(dòng)視頻的錯(cuò)誤隱藏算法，此技術(shù)可自動(dòng)調(diào)整視頻操作，即便網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)過重、不穩(wěn)定或者出錯(cuò)率高，都可以保證操作自如，并提