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新手上路高清視頻會(huì)議技術(shù)全面解釋

2007/11/01

　　高清視頻離我們?cè)絹?lái)越近，在視頻會(huì)議領(lǐng)域，各廠商也主打“高清”概念，那么高清視頻會(huì)議到底是什么呢，想必對(duì)一些新手來(lái)說(shuō)，可能還比較模糊，下面我們從高清視頻的概念、高清晰度視頻會(huì)議的標(biāo)準(zhǔn)、高清視頻會(huì)議和高清電視的區(qū)別、高清視頻會(huì)議的技術(shù)要求、高清視頻會(huì)議的優(yōu)點(diǎn)五個(gè)方面詳細(xì)介紹一下：

　　一、什么是高清晰度視頻

　　大家都熟悉標(biāo)準(zhǔn)清晰度(SD) 模擬電視。這是我們所了解并且?guī)资陙?lái)一直使用的電視。NTSC制式（用于北美及其他一些地區(qū)）水平解像度為525線，每秒30 幀畫面。PAL制式（用于世界上的其他地區(qū)）則為625線，每秒24幀畫面。先掃描靜止畫面的奇數(shù)行，然后掃描同一幅圖像信息的偶數(shù)行。這樣一來(lái)，兩幅畫面會(huì)同時(shí)顯示在顯示器上，也稱為每秒50/60場(chǎng)。這種奇/偶掃描模式被稱為隔行掃描，該技術(shù)被開發(fā)用于節(jié)約傳輸寬帶（特定的網(wǎng)絡(luò)連接的數(shù)據(jù)率容量）。這種分辨率被稱為480i，提供由240線不同信息組成的畫面。用于家用標(biāo)清的寬帶需求為45-90Mbit/s。

　　對(duì)于小型視頻顯示器（小于27英寸），標(biāo)清電視看上去相當(dāng)清晰、流暢。但是，如果屏幕超過(guò)27英寸，480i格式的圖像質(zhì)量會(huì)有明顯的下降。還可能看到鋸齒線、輪廓模糊、褪色、視覺噪聲和間斷的動(dòng)作。

　　逐行掃描模式，作為隔行掃描的替代技術(shù)，提高了在大屏幕上的畫面質(zhì)量。逐行掃描技術(shù)將480線圖像信息行合并為一個(gè)幀，然后自動(dòng)修正畫面質(zhì)量。逐行掃描減少了大屏幕上的鋸齒畫面并使畫面動(dòng)作變得更為流暢。標(biāo)清電視的這種分辨率被稱為480p。

　　真正的高清視頻顯示圖像分辨率為1080i或者720p，其他的分辨率則不是真正的高清晰度。高清格式提供的圖像信息量比任何標(biāo)清格式都要多。如果將屏幕分辨率轉(zhuǎn)換為像素，可以清楚地看到高清格式可以提供比480i格式高出至少4倍以上的圖像信息量。

　　若要直觀地了解其中的區(qū)別，可將電視屏幕想象為電腦顯示器。想象一下，將640X240(相當(dāng)于480i）的低分辨率數(shù)字圖像拉伸在42英寸的屏幕上將會(huì)是怎樣的效果。圖像將被扭曲，因?yàn)榈头直媛实膱D像中沒有提供高質(zhì)量視圖所需要的足夠多的圖像信息。高分辨率格式所具備的更高的像素?cái)?shù)可以提升畫面質(zhì)量，使大屏幕上的畫面顯得更清晰、流暢。在視頻會(huì)議中，這種技術(shù)可以改善整體的視覺體驗(yàn)并消除會(huì)議疲勞。顏色也更為鮮明和真實(shí)，動(dòng)作清晰流暢。

　　二、高清晰度視頻會(huì)議的標(biāo)準(zhǔn)

　　在高清編碼/解碼技術(shù)產(chǎn)生之前，視頻會(huì)議數(shù)據(jù)是基于通用交換格式 (CIF) 進(jìn)行編碼的。國(guó)際電信聯(lián)盟-電信標(biāo)準(zhǔn)部(ITU-T)制定了視頻標(biāo)準(zhǔn)，稱為H.261和 H.263。H.261 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，目前已經(jīng)很少使用。自從H.263 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布以來(lái)，更多使用“全分辨率”（定義為 16CIF）的格式（4CIF 和 16CIF）逐步被采用。由于采用此類標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，計(jì)算和寬帶的限制，用于全動(dòng)態(tài)視頻會(huì)議的通用分辨率仍然是 CIF 到 4CIF。

　　ITU-T最近采納了視頻壓縮新標(biāo)準(zhǔn)，該方法減小了整個(gè)視頻文件的大小，從而文件可以更為經(jīng)濟(jì)地通過(guò)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�，F(xiàn)在，ITU-T 建議高清晰度視頻會(huì)議采用H.264視頻標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)比較低的數(shù)據(jù)傳輸率提供高質(zhì)量畫面�，F(xiàn)在，H.264已成為HD-DVD（高清DVD）以及廣播、有線、視頻會(huì)議和消費(fèi)電子產(chǎn)品的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。

　　H.264技術(shù)非常適合視頻會(huì)議。盡管和之前的H.26x算法相比，它需要更高的處理性能，但是自2004年之后生產(chǎn)的大多數(shù)視頻會(huì)議系統(tǒng)都包括H.264。它可提供優(yōu)質(zhì)的視頻傳輸和低延時(shí)的編解碼，從而使視頻流更為流暢、自然。事實(shí)上，H.264 的效率是H.263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H.264技術(shù)還包括交互視頻的差錯(cuò)隱消算法，此技術(shù)可自動(dòng)調(diào)整視頻處理，即便在網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)過(guò)重、不穩(wěn)定或者出錯(cuò)率高的情況下，都可以保證操作自如，并提供更高品質(zhì)的視覺享受。

　　H.264編碼標(biāo)準(zhǔn)提供了更強(qiáng)的靈活性，為不同的開發(fā)商提供了互聯(lián)互通的通用平臺(tái)。H.263標(biāo)準(zhǔn)支持眾多不同的版本，而H.264標(biāo)準(zhǔn)只包含極少的壓縮技術(shù)。這樣一來(lái)，可以在不明顯降低視頻質(zhì)量的前提下更輕易地實(shí)現(xiàn)多生產(chǎn)商不同視頻會(huì)議設(shè)備的集成。

　　三、高清視頻會(huì)議和高清電視的區(qū)別

　　高清電視是單向廣播，電視網(wǎng)絡(luò)單向傳輸（播放）視頻。高清視頻會(huì)議則是雙向、互動(dòng)的過(guò)程，在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)時(shí)、雙向地傳輸音頻和視頻數(shù)據(jù)。為實(shí)現(xiàn)高清視頻會(huì)議技術(shù)，會(huì)議中所有的終端都必須支持高清。

　　高清電視廣播可以保持固定的信號(hào)質(zhì)量，而視頻會(huì)議的質(zhì)量可能會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)拇罅繑?shù)據(jù)而降低。編碼/解碼過(guò)程和通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸大量數(shù)據(jù)信息所消耗的時(shí)間可能造成處理過(guò)程的延時(shí)。過(guò)多的延時(shí)會(huì)增加語(yǔ)音重疊的機(jī)會(huì)，并有可能造成視音頻不同步。長(zhǎng)時(shí)間的延時(shí)可以通過(guò)音頻效果明顯地表現(xiàn)出來(lái)，劣質(zhì)的音效會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)視頻會(huì)議體驗(yàn)的整體質(zhì)量。

　　四、高清視頻會(huì)議的技術(shù)要求

　　高清視頻會(huì)議需要所有的終端都是高清兼容設(shè)備，從而視頻會(huì)議的所有參與者都可以享受高清視頻。所有的終端都要支持高清數(shù)據(jù)壓縮，除此以外，為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的視頻會(huì)議，網(wǎng)絡(luò)寬帶也是一個(gè)不可或缺的因素。高清互動(dòng)視頻會(huì)議要求最低的數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mbit/s。為達(dá)到最好效果，建議數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到或超過(guò)2Mbit/s，通過(guò)增加寬帶，獲得最佳音頻效果以及額外的內(nèi)容共享設(shè)備，例如PC輸入、DVD或高分辨率文本攝像裝置。網(wǎng)絡(luò)QoS也是必須的，它可以保證視頻會(huì)議進(jìn)行期間穩(wěn)定的效果。

　　為獲得高分辨率圖像，需要配置16:9標(biāo)準(zhǔn)支持真實(shí)高清（最低720p）的攝像頭。攝像頭與視頻會(huì)議終端設(shè)備最好出自同一制造商。這樣可以保證攝像頭和終端設(shè)備的功能達(dá)到最優(yōu)化，從而獲得最佳的端到端高清視頻會(huì)議體驗(yàn)。

　　高清視頻顯示器（液晶、等離子或投影儀）必須支持最低為720p的水平分辨率。另外，顯示器應(yīng)該配有支持最佳高清信號(hào)的接口，例如DVI-I數(shù)字接口或者分量輸入接口YPrPb。超過(guò)5米的DVI電纜線可能引起畫面質(zhì)量衰減或者無(wú)法預(yù)測(cè)的視頻顯示錯(cuò)誤。購(gòu)買高質(zhì)量的高清顯示器和終端設(shè)備就可以避免此類問(wèn)題。

　　選擇了合適的顯示器，而需要與房間的大小以及與會(huì)者離屏幕的平均距離相吻合。在大型會(huì)議室中，與會(huì)者離屏幕的距離為3到5米，此種情況下，建議購(gòu)買至少為50英寸的顯示器。

　　在高分辨率多點(diǎn)視頻會(huì)議中，至少有兩組參會(huì)者想從不同的地點(diǎn)（終端）參與會(huì)議，此時(shí)需要高清MCU來(lái)橋接所有的通話。當(dāng)然，MCU必須支持真正的高清（至少720p）并保持30幀/秒，這樣才能使多點(diǎn)視頻通話達(dá)到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通話效果。我們建議從同一制造商購(gòu)買MCU和視頻會(huì)議終端設(shè)備，這樣才能確保達(dá)到最佳的端到端性能。最后，MCU必須是標(biāo)準(zhǔn)化(H.264)產(chǎn)品，這樣才能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通和可擴(kuò)展性，從而滿足盡可能多的多點(diǎn)通話。

　　五、高清視頻會(huì)議的優(yōu)點(diǎn)

　　高清視頻會(huì)議技術(shù)有很多好處。首先，清晰的畫面質(zhì)量、同步音效和最低延時(shí)幫助與會(huì)者保持注意力并提供高效、高質(zhì)量的視頻會(huì)議體驗(yàn)。例如，在16:9的屏幕比例中展示圖像使顯示角度更寬，從而讓更多的與會(huì)者出現(xiàn)在畫面中，保證全身心地投入到即將召開的會(huì)議中。

　　其次，能夠以高清晰度顯示高分辨率的內(nèi)容（例如設(shè)計(jì)圖、流程圖、地圖或者照片），能夠給依賴視覺溝通的知識(shí)工作者帶來(lái)極大的好處。例如，高清視頻會(huì)議可以幫助身處異地的醫(yī)生進(jìn)行面對(duì)面交流，分析X光片、MRI核磁共振影像、超聲檢查結(jié)果或者 ECG心電圖結(jié)果，從而依據(jù)大量的細(xì)節(jié)做出診斷。在屏幕上顯示并閱讀PowerPoint幻燈片、Flash演示、軟件介紹和其他培訓(xùn)內(nèi)容可以避免視覺疲勞，提高工作效率、加深印象并使工作充滿樂趣。與流暢的動(dòng)作相結(jié)合的清晰圖像同樣使聽力障礙的與會(huì)者能夠更容易地辨別手語(yǔ)。

　　總之，高清技術(shù)提升了通話質(zhì)量，拓寬了可通過(guò)視頻會(huì)議進(jìn)行交流的信息外延，為商業(yè)、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、社區(qū)、政府和各種慈善事業(yè)提供了一個(gè)極具價(jià)值的通訊工具。

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